Пооперационный расчет перерабатываемого материала при изготовлении трехслойных плит

Принимаем условие, что  в технологической щепе содержится 15% коры и 5% гнили. Поскольку для внутреннего  и Нарежного слоев используют щепу, при определении плотностью пользуются формулой:

где ρ_др., ρ_к, ρ_гн. – соответственно плотность здоровой древесины, коры и гнили;

р_др., р_к, р_гн. – соответственно доля здоровой древесины, коры и гнили.

 кг/м³

 кг/м³

 кг/м³

 

    Состав сырья  для наружных слоев:

    сосна –  50%; береза – 20%; осина – 30%.

    Средневзвешенная  плотность  сырья  для   наружных  слоев  определяется  по  формуле:

где     r_ср.с.,r_ср.б.,r_ср.о. - средневзвешенная  плотность  древесного  сырья  для  сосны, березы, осины, кг/м³;

            i_с,i_б,i_о - доля  древесного  сырья данной  породы  в общей массе сырья.

    для  наружных  слоев

    Состав сырья  для внутреннего слоя:

    сосна – 30%, береза – 20%, осина – 50%.

    Средневзвешенная  плотность сырья для внутреннего слоя:

    Часовой расход древесного сырья определяется по формуле:

    Удельный расход  древесного сырья на 1 м³ плит:

    где 24,187 м³ – часовая выработка плит, м³.

    Годовая потребность  в древесном сырье составит:

1,66*150000=249000 м³.

1.2 Расчет  расхода  смолы

    Удельный  расход  смолы  по  сухому  остатку   на  изготовление  1 м³  плит  равен

    для  наружных  слоев

где  856,4 – часовой расход смолы по сухому остатку для наружных слоев, кг

        24,187 – часовая выработка плит, м³

    для  внутреннего   слоя

где 768,8 – часовой расход смолы по сухому остатку для внутреннего слоя, кг

    Расход  сухой  смолы   на  1  м³  плит  = 35,4+31,8=67,2 кг.

    Расход  связующего (жидкой  смолы)  определяется  по  формуле:

где  g _{сух. см.}  - расход  смолы по  сухому  остатку на  1  м³  плит, кг.

        К – концентрация  жидкой  смолы, %

    Для  наружных  слоев

    Для  внутреннего   слоя

    Расход  жидкой  смолы  на  1  м³  плит равен

84,6+52,7=137,3 кг.

    Расход отвердителя определяется  по  формуле:

    Р_отв – доля  отвердителя составляет  1%,

    Расход отвердителя для наружных  слоев:

    Для  внутреннего   слоя:

    Расход сухого отвердителя на  1  м³  плит  составляет:

    0,35+0,32=0,67 кг

    При  годовой   выработке  плит 150000  м³  расход  сухой смолы составит:

    67,2*150000=10080 т.

    Расход  жидкой  смолы

137,2*150000=20580 т.

    Расход сухого отвердителя

0,67*150000=100,5 т.

1.3. Расчет количества стружки на 1 м³ плит

Количество абсолютно  сухой стружки на 1 м³ определяют по формуле:

,

,

 

где  р_н и р_вн. – соответственно плотность наружного и внутреннего слоев изготовляемых плит, кг/м³;

i_н. и i_вн. – доля внутреннего и наружных слоев в общей массе;

W_пл. - влажность готовых плит, обычно 8±2%;

Р_вн.и Р_н. - средняя норма расхода связующего соответственно для наружного и внутреннего слоев, %.

 кг

 кг

Количество стружки  с некоторой влажностью на 1 м³ плит без учета потерь определяют по формуле:

где  W_стр. - влажность стружки, %.

 кг

 кг

1.4. Расчет расхода древесины  на 1 м³ плит

При влажности исходного  сырья, равной и выше точки насыщения  волокна, расход древесины, пл. м³/м³ плит, определяют по формуле:

 +

где  р_пл. - плотность изготовляемых плит, кг/м³;

р - процент добавления связующего в пересчете на сухой остаток;

W_пл. - влажность готовых древесностружечных плит, % (в расчетах принимают 8%);

ρ_усл. - средняя условная плотность древесины, являющаяся для данной породы величиной постоянной;

К_n - коэффициент, учитывающий потери при изготовлении однослойных плит, который определяют по формуле:

 ,

где  К_разд. - коэффициент потерь при разделке сырья. При разделке сырья на метровые отрезки К_разд.=1,01;

К_сорт..щ - коэффициент потерь сырья при сортировке щепы, в расчетах принимают К_сорт..щ=l,06. Если отсев крупной щепы, сколов дополнительно измельчают, возвращают в поток или не отсеивают мелочи (частицы, прошедшие через нижнее сито), этот коэффициент соответственно уменьшают. При отсутствии сортировки щепы К_сорт.щ=1;

К_с - коэффициент, учитывающий вид сырья (потери в процессе изготовления и сортировки стружки). При использовании технологической щепы К_с =1;

К_суш. - коэффициент потерь стружки в период ее сушки (выброс стружки в атмосферу через циклоны, потери при пожарах и др.) В расчетах этот коэффициент принимают равным  К_сушн.=1,03; К_суш.вн.=1,025;

К_тр. - коэффициент потерь сырья при транспортировке стружки; в расчетах принимается равным 1,01;

К_обр. - коэффициент потерь сырья и смолы при обрезке плит по периметру, зависит от размеров выпускаемых плит и типа установки. При измельчении обрезков и использовании их для внутреннего слоя коэффициент потерь при обрезке соответственно уменьшается;

К_шл. - коэффициент потерь сырья и смолы при шлифовании плит; зависит от толщины плит, припуска на шлифование, типа установки.

К_п.н.=1,01*1,12*1,03*1,01*1,01*1,18=1,48

К_п.вн.=1,06*1*1,025*1,01*1,01=1,15

+ =0,682+0,984=1,666 м³.

1.5. Расчет расхода смолы и  отвердителя на 1 м³ плит

+

где  К_n - коэффициент потерь смолы на отдельных участках технологического процесса, который определяют по формуле:

,

где  К_см - коэффициент потерь смолы на участках ее приготовления и смешивания связующего со стружкой; принимается равным 1,007.

К_п.н.=1,007*1,01*1,05*1,35=1,44

К_п.вн.=1,007*1,01*1,05=1,07

+ =40,79+43,32=84,11

 

Удельный расход смолы на 100 м² плит, кг:

где  δ_пл. - толщина изготовляемых плит, мм.

 кг

Расход жидкой смолы (с  концентрацией К = 64%):

,

где  К- концентрация жидкого раствора смолы, %.

 =63,7+67,7=131,4кг

Расход жидкого раствора отвердителя:

,

где р_от. - процент добавления отвердителя, который выбирается в зависимости от марки смолы и слоя плиты и обычно составляет 5-6.

 кг

 кг

Расчет расхода химикатов  представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Расход химикатов  в зависимости от состава отвердителя

Компоненты	Состав отвердителя, %, для слоев		Расход химикатов на 1 м3 плит для слоев (кг)
	наружных	внутреннего	наружных	внутреннего
Раствор отвердителя в том числе: хлористого аммония аммиачной воды воды	100       20 30   50	100       20 -   80	3,2       0,64 0,96   1,6	3,4       0,68 -   2,72

2 Определение  состава  и расчет  основного технологического

 

      Для  получения стружки используются центробежные стружечные станки ДС-7.

Техническая характеристика центробежного стружечного станка ДС-7

Производительность, кг/ч  абсолютно сухой стружки, при  ее толщине, мм:

0,3……...……………………………………………………….….…..……….3200

0,4……...……………………………………………………….….…..……….4300

0,5……………...……………………………………………………………….5900

Средняя толщина получаемой стружки, мм………………………...…….0,3-0,6

Число ножей……………………..……………………………………………….42

Длина ножа, мм……………….…………………………………………….….525

Число лопастей крыльчатки……………………………………..…….………..18

Установленная мощность, кВт

привода барабана………………………………………………………..………13

то же крыльчатки……………………………………………………….……...200

Габарит, мм:

длина………………………………………………………………………..….3735

ширина…………………………………………………………………..……..2120

высота………………………………………………………………………….1870

Масса, кг ……………………………………………………………………....8340

 

    Производительность центробежных стружечных станков ориентировочно определяется  по  формуле, кг/ч:

 

где  l_н – длина  ножей, м;

       d_стр – средняя толщина получаемой  стружки, мм;

       u_рез – скорость  резания, м/с;

       Z – число ножей в ножевом барабане;

       r _др.с. – средняя плотность древесного  сырья, кг/м³;

       К – суммарный   коэффициент, учитывающий  характер  резания, заполнение  объема  барабана, использование длины ножа, использование  машинного  рабочего  времени, К=0,005

    При  изготовлении  стружки  для  наружных  слоев

  

    В  перерасчете   на  абсолютно  сухую  стружку  (при  W сырой = 80%)

Пн.сух. = 8100 : 1,8 =  4500 кг/ч

    Потребное  количество  станков  ДС-7  для  наружных  слоев

 

К_з=1,27*100/2=63,5 %

    Принимается  два центробежный  стружечный  станок  ДС-7.

    При  изготовлении  стружки  для  внутреннего   слоя

    В  перерасчете   на   абсолютно  сухую   стружку  (при  W сырой = 80%)

Пв.сух. = 7450 : 1,8 = 4138 кг/ч

    Потребное   количество  станков  ДС-7  для   внутреннего  слоя

 

К_з=1,62*100/2=81 %

    Принимается  два центробежный  стружечный  станок  ДС-7.

    Для стружки,  предназначенной для наружных  слоев, предусмотрено повторное  измельчение на стружечном станке с зубчато-ситовым барабаном ДС-7М.

    Техническая  характеристика  станка  ДС-7М

Производительность  при  переработке  стружки  влажностью  до  80%,  кг/ч

при  сметах  с  размерами  ячеек  14 х 14 мм                                                  3000

Размеры  зубчато-ситового  барабана, мм:

                                      диаметр                                                                         1200 

                                      ширина                                                                            525

Установленная  мощность  электродвигателей  приводов, кВт 

                                      крыльчатки                                                                     200

                                      барабана                                                                            13

Габариты, мм                         

                                      длина                                                                             3750

                                      ширина                                                                          2350

                                      высота                                                                           2450