Проект лесосушильного цеха с камерами типа ЛС2-2

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2013 в 22:57, курсовая работа

Описание работы

Таким образом, основным технологическим целям сушки древесины относятся:
- Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки.
- Определение количества камер, необходимых для проведения сушки и вспомогательного оборудования.
- Раззработка плана сушильного цеха.
- Определение продолжительности сушки и производительности сушильной камеры.
- Определение затрат тепловой энергии.
- Определение расхода теплоносителя.
- Выбор калориферов.
- Разработка технологического процесса.

Содержание работы

Введение
1 Устройство и принцип действия оборудования
1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры
1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования
2 Выбор и обоснования режимов сушки и влаготеплообработки
2.1 Выбор режимов сушки
2.2 Выбор режимов начального прогрева и влаготеплообработки
3 Технологический расчёт
3.1 Расчёт продолжительности цикла сушки
3.2 Расчёт количества сушильных камер
3.3 Расчёт количества подштабельных мест
3.4 Разработка плана сушильного цеха
4 Тепловой расчёт
4.1 Определение массы испаряемой влаги
4.2 Определение параметров агента сушки
4.3 Определение расходов теплоты на сушку
4.4 Расход теплоты на испарение
4.5 Расчет тепловых потерь через ограждения
4.6 Определение расхода теплоносителя
5 Описание технологического процесса
5.1 План сушильного цеха
5.2 Организация технологического процесса
5.3 Контроль технологического процесса
Заключение
Список используемой литературы

Файлы: 1 файл

Курсовая Сушка и защита древесины (Стаселько).doc

— 2.09 Мб (Скачать файл)

Ар – коэффициент, учитывающий категорию режима, Ар = 1,0 – при нормальном режиме сушки (по таблице 3.1);

Ац– коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере, определяется как произведение τисх× Ар на пересечении с выбранной скоростью циркуляции равной 3,0 м/с;

Ак – коэффициент, учитывающий категорию качества сушки. Ак = 1,15 – при II категории качества сушки (по таблице 2.1);

Ав – коэффициент, учитывающий начальнуюWн и конечную Wквлажность и определяется на пересечении начальной и конечной влажности;

Ад – коэффициент длины, для пиломатериалов Ад = 1.

Расчет длительности сушки пиломатериалов ели толщиной 40 мм, шириной 180 мм.

τ = 88 × 1 × 0,72× 1,15 × 1,43 × 1 = 104,2 ч = 4,3сут.

Продолжительность сушки пиломатериалов бук 50 × 160 мм, дуб        40 × 160 мм рассчитывается аналогично.

Расчет продолжительности  сушки условного материала.

Под условнымматериалом понимают сосновые обрезные доски

толщиной 40 мм, шириной 150 мм и длиной более одного метра высушиваемые по II категории качества от начальной влажности 60 % и до конечной 12%.

 

τусл. м.  = τисх× Ар × Ац×Ак× Ав × Ад, ч,  (3.2)

 

где    τисх = 88 ч

Ар = 1,0

Ац= 0,72

Ак = 1,15

Ав = 1,0

Ад = 1,0.

τусл. м.  = 88 ×1,0×0,72×1,0×1,15×1,0 =72,8 ч = 3,0 сут.

Полученные  данные сводятся в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Расчет продолжительности сушки пиломатериалов

Порода древесины

Размеры, мм

τисх, ч

Коэффициенты

Продолжитель-ность  сушки,

тол-щина

ши-рина

Ар

Ац

Ак

Ав

Ад

ч

сут

Ель

40

180

88

1,0

0,72

1,15

1,43

1,0

104,2

4,3


Бук

50

160

239

1,0

0,96

1,15

1,43

1,0

377,3

15,7

Дуб

40

160

307

1,0

0,96

1,15

1,43

1,0

484,7

20,2

Сосна усл.

40

150

88

1,0

0,72

1,15

1,00

1,0

72,8

3,0


 

3.2 Расчет количества сушильных камер

 

Расчет продолжительности  оборота камеры при сушке заданного  и условного материала определяется по формуле:

 

τоб. = τ+ τз, сут.,  (3.3)

 

где  τ –  продолжительность сушки, сут., (значения приведены в таблице 2.4);

τз.р - принимается 0,1 сут., при механизированных способах загрузки камеры.

Для пиломатериалов ели 40 × 180:

τоб= 4,3+0,1=4,4сут

Для пиломатериалов бука 50× 160:

τоб= 15,7+0,1=15,8сут

Для пиломатериалов дуба 40 × 160:

τоб= 20,2+0,1= 20,3сут

Для условного материала:

τоб= 3,0+0,1=3,1сут.

Перевод объема подлежащего сушке пиломатериала  фактического в объем условного  материала У производят по формуле:

 

У= Ф × Кτ× КЕ, м3,       (3.4)

 

где    Кτ– коэффициент продолжительности оборота;

КЕ – коэффициент вместимости камеры.

КоэффициентыКτ и КЕ определяются по следующим формулам:

 

                                                Кτ =

                                                   (3.5)

 

                                                                   

                                                  КЕ = ,                                        (3.6)

 

где  τоб.ф– продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала;

τоб.усл – продолжительность оборота камеры при сушке условного материала;

βусл, β – объемные коэффициенты заполнения штабеля условным и фактическим материалом, определяю по формуле:

 

                                                 β = βв × βш × βдл× ,                                  (3.7)

 

где     βвш, βдл – коэффициенты заполнения штабеля по высоте, ширине, длине;

У0 – объемная усушка, %.

Коэффициент βв зависит от толщины материала S1 и толщины прокладок Sпр(чаще 25 мм).

 

β в =       (3.8)

 

При выборе βш по таблице, следует учитывать вид пиломатериалов (обрезные и необрезные) и способ укладки (без шпаций или со шпациями).

Принимаем способ укладки – без шпаций, тогда  βш равен 0,9 - для обрезных.

Коэффициент заполнения по длине βдл, равен отношению средней длины уложенных в штабель пиломатериалов и его длине l. Если длина всех досок одинакова, то βдлравен 1.

Объемная усушка древесины учитывает уменьшение ее объема при высыхании и определяется по формуле:

 

     У0 = К0 × (20 – Wк), %,  (3.9)

 

где     К0– коэффициент объемной усушки, зависящий от породы древесины;

Wк– конечная влажность, %.

 

 

Для фактического материала (ель 40):

β в = =0,62.

У0 = 0,43 × (20-6) = 6 %

Коэффициент объёмного  заполнения штабеля фактическим  материалом: при укладке штабелей без шпаций.

βф = 1 × 0,9 × 0,62 × = 0,52.

Для условного  материала:

β в = =0,62.

У0 = 0,44 × (20-6) = 6,2 %

Коэффициент объемного заполнения штабеля условным материалом: при укладке штабелей без шпаций.

βусл. = 1 × 0,9 × 0,62 × = 0,52

Коэффициент продолжительности  оборота камеры:

Кτ = = 1,42

Коэффициент вместимости  камеры:

КЕ = = 1

Уель=2000 × 1,42 × 1 = 2840 м3усл 

Результаты  расчета по переводу объема фактического материала в объем условного  приведены в таблице 3.2.

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.2 – Перевод объема фактических пиломатериалов в объем условного материала

 

Порода, сечение  материала

Коэффициенты

βФ

τоб.ф

Ф,м3

У, м3

Кτ

КЕ

Ель: 40×180

1,42

1

0,52

4,4

2000

2840

Бук: 50×160

5,1

0,95

0,55

15,8

5000

24225

Дуб: 40×160

6,54

1

0,52

20,3

2000

13080

Итого:

9000

40145


 

Годовую производительность камеры Пу, м3/год для каждой категории режима в условном материале определяют по формуле:

 

Пу = , м3/год,  (3.10)

 

где    Тгод – период за который определяется производительность;

Г – габаритный объем штабелей, м3;

τоб.усл. – продолжительность оборота камеры для условного материла, сут. (по таблице 3.2):

 

Тгод = 365 × kик,  (3.11)

 

где    365 – количество дней в году, сут.;

kик – коэффициент технического использования камеры;

Тгод = 365 × 0,92 = 335 сут.

 

Г = b × h × l × n, м3,  (3.12)

 

где    b, h, l – соответственно ширина, высота, длина штабеля, м.

n – число  штабелей в камере (n = 2).

Г = 6,5 × 1,8 × 3 × 4 = 140,4, м3

Пу = = 8193м3/год

Необходимое количество камер ЛС-2-2, для сушки пиломатериалов по

нормальному режиму определяется по следующей формуле:

 

n = ,  (3.13)

 

где    ΣУ – общий объём условного материал;

Пу – годовая производительность одной камеры в условном материале,

м3 усл/год.

n = = 4,9 шт.;

Принимаем к  строительству семьчетырёхштабельных камер ЛС-2-2.

 

 

3.3 Расчет количества подштабельных мест

 

Количество  подштабельных мест Ш, шт., на складах  сырых и сухих пиломатериалов определяют по формуле:

 

Ш = ,  (3.14)

 

где    Eшi – вместимость штабеля i-го фактического материала, м3;

nз – количество смен, на которые должен быть создан запас сырых или сухих пиломатериалов.

При расчёте  количества подштабельных мест на складе сухих пиломатериалов принимают nз = 6, сырых – nз = 3.

Шсыр = = 1,4 шт.;

Шсух = = 2,8 шт.;

Принимаем четыре штабеля сырого материала и восемь штабелей сухого материала.

 

 

3.4 Разработка плана сушильного цеха

 

Планировка  цеха должна обеспечивать рациональную организацию всего технологического процесса в цехе, механизацию трудоёмких погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, соблюдение требований техники безопасности и санитарных норм. Состав основных участков и помещений цеха зависит от применяемого типа камер, принятые способов и механизмов по формированию и расформированию сушильных штабелей, а так же от планируемой работы и мощности цеха.

Основы для  расчёта площади сушильного цеха служит площадь всех сушильных камер, определяемая исходя из конструкций  камеры и их потребного количества, определённого в технологическом и составляющая в среднем 30% от общей площади цеха.

 

Fк=l × b × m, м(3.14)

 

где     l – длинна сушильной камеры;

b – ширина сушильной камеры;

m – количества сушильных камер.

Fк= 13,9 × 5,9 × 5= 410 м2

 

Fцеха=Fк× 100/30%,      (3.15)

 

  где  Fк – общая площадь сушильных камер;

          30% - среднее от общей Sцеха;

           Ориентировочная площадь цеха принимается

Fцеха=410 × 100/30=1512 м2.

 

4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ

 

4.1 Определение массы испаряемой влаги

 

Целью теплового расчета является определении расхода  теплоты на сушку, потребности в теплоносителе.

Для выполнения теплового  расчета выбирается расчетный материал. За него принимают самые быстросохнущие доски из заданной спецификации. В  конечном итоге калориферы должны обеспечить потребности сушки материала, потребляющего в единицу времени наибольшее количество тепла. Выбор производится на основании результатов расчета продолжительности сушки (по таблице 3.1).

В качестве расчетного материала  принимаются обрезные доски ели толщиной равной 40 мм, продолжительность сушки равна 104,2 ч.

Количество массы влаги, испаряемой из 1 м3 древесины рассчитывают по формуле:

 

М1м3 = , (4.1)

 

где     ρбаз – базисная плотность расчетного материала, кг/м3, ρбаз = 360 кг/м3;

Wн, Wк – соответственно начальная и конечная влажность расчетного материала, %.

М1м3 = =194,4 кг/м3

Масса влаги, испаряемой из древесины в единицу времени:

 

                         Мр = , кг/с,                                (4.2)

 

где  М1м3 - количество массы влаги, испаряемой из 1 м3 древесины, кг/м3 (определена по формуле 4.1);

Г– габаритный объем штабелей, м3 (определено по формуле 3.12);

ß – объемный коэффициент заполнения штабеля  расчетным материалом, (определено по формуле 3.7);

Ак – коэффициент, учитывающий категорию качества сушки расчетного материала (равняется 1,15);

kн.с. – коэффициент, учитывающий неравномерность скорости сушки (при конечной влажности равной 6% принимается 1,3);

Информация о работе Проект лесосушильного цеха с камерами типа ЛС2-2