МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: ТОЛП

Курсовая работа на тему: «Разработка технологического процесса по использованию отходов лесозаготовок»

Выполнила:

ст. гр. ТЛДП –31(ос)

Золотарева Л.В.

Проверил: доц. Захаренко Г.П.

Йошкар-Ола

2014 Содержание:

1. Разработка технологического процесса производства древесного угля из отходов лесозаготовок

   1. Определение объемов реальных ресурсов древесных отходов на лесосеке

   2. Выбор технологического процесса и основного оборудования по использованию отходов на лесосеке

   3. Определение сменных объемов переработки отходов по операциям

   4. Определение производительности применяемых машин и оборудования

   5. Определение необходимого числа рабочих и оборудования

   6. Технологическая карта по использованию отходов лесозаготовок

2. Разработка технологического процесса по использованию отходов на НЛС

   1. Определение объемов реальных ресурсов древесных отходов образующихся на лесопромышленном складе

   2. Выбор технологического процесса по использованию древесных отходов образуемых на лесопромышленном складе

   3. Определение годового и сменного объема работ по цеху переработки

   4. Варианты технологического процесса и комплектов оборудования цеха и выбор рационального комплекта по ТЭП

   5. Описание выбранного технологического процесса цеха по производству ТНП

   6. Мероприятия по охране труда и безопасности проекта

Исходные данные:

1. годовой объем, м³– 28000

2. породный состав – 7С3Б

3. запас леса на 1 га, м ³– 220

4. вид вывозимой древесины — сортименты

5. средний объем хлыста, м³— 0,4;

Задание:

1) производство древесного угля на лесосеке;

2) производство технологической щепы на нижнем складе

1. Разработка технологического процесса производства древесного угля из отходов лесозаготовок

   1. Определение объемов реальных ресурсов древесных отходов на лесосеке

На лесосеке образуются следующие виды отходов:

1. пневокорневая древесина

- пни (2- 3%)

28000 * 0,03 = 840 м³

- корни (от породного состава) 7С3Б

19600 * 0,115 = 2254 м³сосна,

8400 * 0,13 = 1092 м³ береза.

2. сучья, ветви, вершинки

19600 * 0,11 = 2156 м³

8400 * 0,06 = 504 м³

Складываются в кучи и остается на лесосеке на перегнивание.

3. обломки стволов (6%)

28000 * 0,06 = 1680 м³

Используют для производства древесного угля.

4. тонкомерные деревья (5%)

28000 * 0,05 = 1400 м³

Тонкомерные деревья используют для производства древесного угля.

∑ _{отходов на пр-во древ.угля}= пни + обломки стволов + тонкомерн.деревья =

840 +1680 +1400 = 3920 м³

=

В составе отводимого в рубку лесосечного фонда отходы лесозаготовок составляют 14 %.

2. Выбор технологического процесса и основного оборудования по использованию отходов на лесосеке

Отходы лесозаготовок можно использовать для получения различных видов продукции. В зависимости от вида используемых отходов и до получаемой готовой продукции существует множество различных технологических процессов. Наиболее распространенными являются: 1) получение технологической, топливной и зеленой щепы из всех видов отходов лесозаготовок; 2) производство пиломатериалов из тонкомерных и дровяных деревьев, обломков стволов; 3) производство товаров народного потребления и промышленного назначения из всех видов отходов; 4) получение сырья для канифольно-экстракционных и смолоскипидарных производств из пнево-корневой древесины; 5) производство древесного угля из всех видов отходов; 6) производство эфирных масел, хвойного экстракта, хлорофилло-каротиновой пасты и кормов из древесной зелени.

В зависимости от объемов реальных отходов, степени дефицита в лесных ресурсах, наличия спроса и производственных мощностей по получению конечной продукции, технологической доступности ресурсов отходов на операциях их сбора, пакетирования и приведения в вид кондиционного полуфабриката, транспортной доступности ресурсов отходов как объекта перевозок от производителей к потребителям на данном лесозаготовительном предприятии выбирается технологический процесс по использованию отходов лесозаготовок.

Последовательность основных технологических операций, необходимое оборудование и машины на лесосеке сведем в блок-схему (см. рис.1)

Рис.1. Блок-схема технологических операции и оборудования.

Сбор и окучивание отходов (бригада рабочих)

Обломки стволов, тонкомерные деревья

Транспортировка на верхний склад (ЛТ-168)

Транспортировка на нижний склад (ТМ-12)

Разделка (БПHusqvarna-252)

Раскалывание (КЦ-7)

Углежжение (УВП-5Б)

Древесный уголь

Упаковка и складирование готовой продукции

Техническая характеристика машины ЛТ-168

Базовый трактор – трелевочный трактор ТБ-1

Мощность двигателя, кВт – 58,8

Объем кузова полуприцепа, м³– 23

Масса перевозимого груза, кг:

номинальная – 5000

максимальная – 10000

Колея, мм:

трактора – 1690

полуприцепа – 1775

Дорожный просвет, мм:

под трактором – 550

под тележкой полуприцепа - 750

Скорость движения машины с грузом, км/ч – 2,89…12,8

Погрузочное оборудование – неполноповоротный манипулятор с грейферным захватом

Грузоподъемность манипулятора на максимальном вылете, кг – 800

Максимальный вылет манипулятора, м – 5,75

Поворот манипулятора в горизонтальной плоскости, град. – 173

Максимальное раскрытие челюстей грейфера, мм – 1010

Угол поворота челюстей грейфера в горизонтальной плоскости, град – 220

Полуприцеп – одноосный тракторный со специальным кузовом, безрессорный

Соединение полуприцепа с трактором – при помощи седельно-сцепного устройства

Размеры кузова (высота по боковым бортам), мм – 6550х2540х1400

Погрузочная высота, мм – 1350

Габаритные размеры машины (высота по гидроманипулятору), мм – 10150х2540х5100

Масса, кг:

машины – 12850

полуприцепа – 2750

Контейнерный автопоезд ТМ-12

Базовый автомобиль – тягач на базе МАЗ-509А

Номинальная мощность двигателя, кВт – 132,3

Грузоподъемность автопоезда, кг – 13000

Нагрузка на седельно-сцепное устройство, кН – 63

Колея, мм:

передних колес – 1950

задних колес (между серединами сдвоенных колес) – 1900

Максимальная скорость, км/ч – 60

Габаритные размеры автопоезда, мм:

длина – 14300

ширина (по автомобилю) – 2600

высота – 3650

Масса автопоезда, кг:

без груза – 17000

с грузом – 30000

Распределение массы автопоезда с полной нагрузкой на ось, кг:

переднюю – 4900

заднюю – 9650

Полуприцеп – двухосный седельного типа гидрофицированный

Лебедка для натаскивающего контейнера – КрАЗ-214

Привод лебедки – гидромотор МНА 63/200 (МН 250/100)

Диаметр каната, мм – 19,5

Длина каната, м – 15

Усилие гидроцилиндра подъема контейнера, кН – 200

Давление в гидросистеме, Мпа – 10

Масса полуприцепа, кг – 6000

Масса, передаваемая тележкой полуприцепа на дорогу, кг – 15500

Контейнер - открытый кузов с гладкими бортами

Грузоподъемность, кг – 13000

Угол опрокидывания при разгрузке, град – 60

Необходимое максимальное усилие при погрузке груженого контейнера, кН – 100

Габаритные размеры, мм – 9300х2500х1900

Масса, кг – 2800

Технические характеристики УВП-5Б

Производительность за цикл, кг 1000

Полезная вместимость камеры пиролиза, м3 12,6

Продолжительность цикла (не более), час 50

Расход сырья на тонну угля (не более), м3 9,5

Расход дров на тонну угля (не более), м3 2,6

Габаритные размеры, мм

длина 7250

ширина 2800

высота 5600

Масса, кг 6300

3. Определение сменных объемов переработки отходов по операциям

Таблица 1

Объемы работ, выход готовой продукции и отходов в цехе переработки

Выполняемые технологические операции	Сырье		Готовая продукция		Отходы
	Наимено-вание	Объемы м3/см.	Наимено-вание	Объемы м3/см.	Наимено-вание	Объемы м3/см.
1.Сбор и окучивание отходов на лесосеке	1) обломки стволов 2)тонкомер-ная др-на	1) 1680 2)1400 ∑ =	окучен-ное сырье		потери
2.Транспорти-ровкаотходов на верхний склад	окученное сырье		сырье на верхнем складе		потери
3.Транспорти-ровка отходов на нижний склад	сырье на верхнем складе		сырье на нижнем складе		потери
4.Разделка	сырье на нижнем складе		разделан-ное сырье		опилки, мусор
5.Раскалыва-ние	разделан-ное сырье		поленья		отщепы, гниль
6.Углежжение	поленья		древес-ный уголь		парогазо-вая смесь

4. Определение производительности применяемых машин и оборудования

Общей операцией для всех технологических процессов является транспортировка отходов (полуфабрикатов, готовой продукции). Производительность транспортных средств рассчитывается по формуле:

где Т_см- продолжительность смены, с;t_пз- подготовительно – заключительное время, с;

V_к- вместимость кузова агрегата, м³;

φ- коэффициент загрузки машины,φ = 0,8 – 0,85;

К_п- коэффициент полнодревесности: для щепы К_п= 0,38; для отходов (сортиментов)

К_п= 0,6;

t_ц- продолжительность цикла, с;

t_ц=t_п+t_пер+t_р.х+t_х.х+t_р

где t_п- продолжительность погрузки, с;

t_п=V_к/П_погр,

t_пер=

где V_П- объем отходов, взятых с одной стоянки (поленницы),V_П= 1,3 – 1,9 м³;

l_n- расстояние между стоянками (поленницами при ручном окучивании можно приниматьl_n= 40 м);

t_р.х,t_х.х- время рабочего и холостого ходов машины, с,

t_р.х+t_х.х= l*(1/V_II+1/V_III),

где V_I,V_II,V_III- скорости движения тракторов соответственно на первой, второй и третьей передачах, м/с;V_II= 1,1,V_III = 1,4.

l- среднее расстояние транспортировки отходов: принимается согласно схеме разработки лесосеки, м;

t_р- время разгрузки, для ЛТ-168t_р=t_n

ЛТ – 168

Т_см= 25200 с.

t_п.з = 30 мин. = 1800 с.

V_к= 23 м³

к_п= 0,6

φ = 0,8

t_п= 23/0,1 = 230 с

t_пер== 681,48 с

t_р.х+t_х.х= 300·(1/1,1+1/1,4) = 486 с

t_р= 230

t_ц= 230 + 681,48 + 486 + 230 = 1627 с

П_см== 159 м³/см

ТМ-12

V_к = 40 м³

К_п= 0,6

φ = 0,8

t_р.х+t_х.х= 30000·(1/8,3+1/11,1) = 6300 с

t_ц= 360 + 6300 + 60 = 6720 с

П_см== 67 м³/см