Министерство образование и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет Механической технологии древесины

Кафедра Технология композиционных материалов и древесиноведения

Производство гипсоволокнистых плит

Расчётно-графическая работа

( ТКМиД. 000000.001.ПЗ)

Руководитель:

__________А.И. Криворотова

(подпись)

_________________________

(оценка, дата)

Разработал:

Студенка группы 45-2

____________С.В.Александров(подпись)

Реферат

В расчётно-графической работе произведен расчёт сырья и материалов для производства цементностружечных плит Расчётно-графическая работа также содержит описание технологического процесса производства цементностружечных плит.

Расчётно-графическая работа содержит расчётно-пояснительную записку состоящую из: 19 страниц печатного текста и графической части: 1 лист формата А3. Для написания расчётно-графической работы было использовано 7 литературных источников.

Содержание

Введение……………………………………………………………………….5

1 Основная часть……………………………………………………………...6

1.1 Характеристика выпускаемой продукции……………………………..6

1.2 Расчёт годового фонда рабочего времени……………………………..6

1.3 Расчёт сырья и материалов ………………………………………….…7

1.4 расчёт основного технологического оборудования…………………..9

1.5 Технологический процесс производства ГВП-2…………………….11

2 Индивидуальное задание………………………………………………..17

Заключение…………………………………………………………………..18

Список использованных источников………………………………………19

Введение

Цементностружечные плиты (ЦСП) являются материалом, который объединяет определённые преимущества древесины и цемента. ЦСП имеют высокую прочность, высокую устойчивость к атмосферным воздействиям, био- и огнестойкость, хорошо поддаются обработке и находят все более широкое применение в строительстве и деревянном домостроении. Цементностружечные плиты применяются для промышленного строительства методом сборных элементов, для полов и потолков, в качестве перегородок, для фасадов зданий.

По ряду показателей ЦСП превосходят фанеру, древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Плиты по структуре делятся на однослойные и многослойные и по физико-механическим свойствам в соответствии с ГОСТ26816-86 «Плиты цементностружечные».

1 Основная часть

1. Характеристика выпускаемой продукции

Таблица 1.1 – Нормативные свойства цементностружечных плит

Свойства	Нормативные показатели для плит
	ЦСП-1	ЦСП-2
Плотность, кг/м3	1100 – 1400
Влажность, %	6 – 12
Разбухание по толщине за 24 ч, %, не более	2
Водопоглащение за 24 ч, %, не более	16
Прочность при статическом изгибе, МПа, плит толщиной, мм
8 – 16	12	9
18 – 24	10	8
26 – 40	9	7
Прочность при растяжении перпендикулярной пласти плит, МПа, не менее	0,40	0,35
Шероховатость пласти, мкм, не более:
нешлифованых	320	320
шлифованых	80	100

1.2 Расчёт годового фонда рабочего времени

Таблица 1.2 – Годовой фонд рабочего времени

Нерабочие дни	Количество дней
Паздники	11
Капитальный ремонт	20
Профилактические работы	32
Выходные	52
Итого нерабочих дней	115
Число дней в году	365
Число рабочих дней	250

Число рабочих часов определяется по формуле

(1.1)

где - число рабочих дней в году;

- число смен;

- продолжительность смены, ч.

1.3 Расчёт сырья и материалов

Производительность цеха цементностружечных плит зависит от многих факторов. Основным оборудованием, определяющим производительность цеха, является прессовая установка. Мощность и тип прессовой установки выбираются в соответствии с заданием с учётом выбранных размеров ЦСП.

Расчёт сырьевых материалов обычно производят по часовой производительности пресса, которую можно определить по формуле 1.2, м³ /ч

(1.2)

где – годовая производительность цеха, м³ /год;

- часовая производительность цеха, м³ /час;

м³/ч

Содержание компонентов в цементностружечных плитах колеблется в зависимости от вида сырья, условий производства и качества получаемых плит.

Масса готовой цементностружечной плиты, кг определяется по формуле 1.3

(1.3)

где – длина, ширина плиты, м [1];

– толщина плиты, м [1];

–плотность плиты, кг/ м³ [1];

Принимается м,м,и.

кг

Масса абсолютно сухой цементностружечной смеси на одну плиту, кг определяется по формуле 1.4

(1.4)

где – влажность готовой плиты, % [1];

Принимается 10%.

кг

Расход древесного сырья необходимого для одной матрицы определяется, кг, по формуле 1.5

(1.5)

где – число плит при одной запрессовке [1].

,

где S_max – максимальная высота прессуемого штабеля, мм;

S_под. – толщина поддона, мм

;

Принимаем n=23.

кг

Количество абсолютно сухого материала в готовых плитах, кг, определяется по формуле 1.6

(1.6)

.

Потребности при обрезке плит по формату, % определяется по формуле 1.7

(1.7)

где – длина и ширина соответственно плит до обрезки, м [1];

–длина и ширина соответственно плит после обрезки, м [1];

Принимается: м,м.м,м.

Количество абсолютно сухого материала в плитах до обрезки, кг, определяется по формуле 1.8

, (1.8)

кг.

Расход количества абсолютно сухой смеси на м³ плит, кг, определяется по формуле

(1.9)

кг

Определяется расход абсолютно сухой древесины на 1м³ плит, кг, по формуле 1.10

(1.10)

где – суммарный коэффициент потерь сырья.

(1.11)

где – коэффициент потерь сырья при шлифовании плит. Учитывается только для наружных слоёв;

–коэффициент потерь при форматной обрезке плит;

–коэффициент потерь сырья при смешивании компонентов ЦСП. Принимается ;

–коэффициент потерь сырья при формировании. Принимается ;

–коэффициент, учитывающий потери сырьевых материалов при изготовлении стружки. Принимается ;

–коэффициент потерь при окорке. Принимается .

(1.12)

где – толщина наружного слоя плиты до шлифования, мм. Принимается[1];

–припуск на шлифование, мм. Принимается равным 1,5мм [1].

(1.13)

кг

Норма расхода стружки на 1м³ плит, кг, определяется по формуле 1.14

(1.14)

где – доля стружки в абсолютно сухом материале, %. Принимается 40%[1].

кг

Норма расхода гипса на 1м³ плит, кг, определяется по формуле 1.15

(1.15)

где – доля гипса в абсолютно сухом материале, %. Принимается 100%[1].

кг

Норма расхода воды на 1м³ плит, кг, определяется по формуле 1.18

(1.18)

где – доля воды в материале, %. Принимается 55%[1].

кг

Таблица 1.3 – Рецептура ГВП-2

Сырьё и материалы	Расход компонентов на 1м³ плит, кг
Абсолютно сухая стружка	220,00
Гипс	550,00
Вода	302,5

Чтобы перевести массу сухой стружки матрицы в объём влажной древесины, надо разделить её на условную плотность древесины по формуле 1.19, м³.

(1.19)

где – средняя условная плотность, кг/м³.

,

Принимается: для сосны ,

.

.

Расход древесины на годовую программу, м³/год, определяется по формуле 1.21

(1.20)

.

Расход химических добавок на годовую программу, кг/год, определяется по формуле

, (1.21)

;

.

1.4 Расчёт основного технологического оборудования

Количество единиц оборудования на каждой технологической операции рассчитывается по формуле

(1.22)

где Q – Часовой расход материала на каждой технологической операции, кг/ч;

П_ч – Часовая производительность оборудования, выбирается по техническим характеристикам;

К_и – Коэффициент загрузки оборудования, принимается К_и=0,8-0,9.

,

где П_час – часовая производительность участка прессования, м³/час;

,

Расчет количества станков для изготовления стружки фирмы «Хомбак» производим по формуле

,

где - часовой расход сырья в абсолютно сухом состоянии;

- часовая производительность станка фирмы «Хомбак»;

.

Принимаем к установке 3 станок «Хомбак».

Коэффициент загрузки равен

%.

Для сортировки применяем механическую качающуюся сортировку типа ДРС-2 с.145 [2], производительностью 8000кг/ч.

Расчет необходимого количества сортировок производится по формуле (1.23).

Принимаем 2 сортировку с коэффициентом загрузки 64,6 %.

Для смешивания стружки с вяжущим применяют смесители «Келлер», производительность 6000кг/ч. Расчет необходимого количества смесителей производится по формуле (4.1).

.

,

.

Принимаем 7 смесителей с коэффициентом загрузки 89,6 %.

Для хранения и дозирования щепы сырой и сухой стружки применяют вертикальные бункера со шнековыми разгрузчиками марки ДБО-100.

Расчет необходимого количества бункеров для сырой и сухой стружки производят по формуле

, (1.23)

где - часовая потребность в стружке на потоке, принимается по данным пооперационного расчета (см. таблица 4);

- время, в течение которого бункера обеспечивают бесперебойную работу потока на данном участке, ч (2-4 ч);

V_б-объем бункера, м (принимается из технической характеристики);

- насыпная масса стружки, кг/м³;

Кз - коэффициент заполнения рабочего объёма бункера (принимается равным 0,9 для горизонтальных бункеров и 0,95 для вертикальных).

Бункеры ДБО-100 для сырой стружки

.

%.

Принимаем 2 бункер с коэффициентом загрузки 76 %.

Бункеры для сухой стружки ДБО-100:

Принимаем 2 бункер с коэффициентом загрузки 108 %.

Для формирования пакетов применяют импортные формирующие станции, фирмы «Бизон». Расчет количества формирующих станций фирмы «Бизон» производится по формуле (4.1).

Принимаем 1 формирующую станцию с коэффициентом загрузки 38 %.

Для смыкания силовой тележки используют пресс фирмы , «Бизон».

Производительность пресса , м³/ч, определяем по формуле

, (1.24)

где – число этажей пресса;

, ,– соответственно длина, ширина, толщина готовых плит;

–коэффициент использования оборудования;

;

- цикл прессования, мин.

м³/ч.

Годовая производительность пресса, , м³/год, определяем по формуле

, (1.25)

м³/год.

Для термообработки применяют камеры проходного типа.

Количество пакетов (каркасов) n, которые могут поместиться в камере можно определить по формуле

, (1.26)

где L - длина камеры в мм;

I - длина необрезной плиты;

ΔI - расстояние между каркасами, равное 400мм.

Годовая производительность камеры м³/год, определяется по формуле

, (1.27)

где V - объем пакета (каркаса);

τ_терм - время термообработки, мин;

τ_загр - время разгрузки и загрузки, мин.

Для термообработки необходима одна камера, так как годовая программа производства составляет 108000 м³/год, при этом производительность камеры ровна 88272,75 м³/год.

Применяют для обрезки плит четырехпильные ДЦ-8.

Производительность форматнообрезных станков определяется по формуле

, (1.28)

где U – скорость подачи, м/мин (принимается из технической характеристики станка);

- толщина и ширина обрабатываемых плит, мм (из задания);

К₁ – коэффициент использования станка (0,8-0,9);

К₂ – коэффициент использования рабочего времени (0,9-0,95).

м³/ч

Количество оборудования рассчитывается по формуле

, (1.29)

где П_ч. Пресса – часовая производительность пресса;

П _ф.обр – производительность форматнообрезного станка.

Принимаем 4 станока с коэффициентом загрузки 90 %.

2.Технологический процесс производства ГВП

Технологический процесс производства гипсоволокнистых плит зависит от вида исходного сырья. Волокно, необходимое для производства гипсоволокнистых плит, изготавливают двумя способами: из древесного сырья (круглые лесоматериалы, горбыли, рейки, фанерные обрезки, карандаши и т.д.) в рафинаторах, работающих под давлением; из макулатуры – в мельницах. Линии производства ГВП состоит из следующих участков: быстроходного смесителя непрерывного действия, настилочного конвейера с оегулятором толщины, прижимного и увлажняющего устройств передвижного одноэтажного пресса, камеры твердения и многоэтажной газовой сушилки. Влажность плит до сушки около 27%. После сушки – 0,5%. Формирование ковра производится на сетчатой ленте.

На линии окончательной обработки плиты калибруют, шлифуют и наносят покрытие для снижения водопоглощения плит. Плиты применяют для внутренней отделки зданий, в качестве сухой штукатурки, межкомнатных перегородок с высокими изоляционными показателями, облицовки стен. Устройства полов, подвесных потолков, изготовления декоративных и звукопоглощающих изделий. А также огнезащитных покрытий в зданиях ипомещениях с сухим и нормальным влажностными режимами. Допускается создание криволинейных поверхностей радиуса R= 0,75 м и более

3.Индивидуальное задание.