Технология производства плитных материалов

 

 

5 Часовой расход сырья по основным стадиям производства

5.1 Часовой расход абсолютно  сухой стружечно-клеевой массы,  кг, в пересчете на обрезные  плиты:

для наружных слоев:

Q^н_абссух = , (5.1)

для внутренних слоев:

Q^в_абссух = , (5.2)

где П_час – производительность цеха, м³/час;

Q^н_абссух = = 3915,62 кг.

Q^в_абссух = = 7271,88 кг.

5.2 Часовой расход абсолютно  сухой стружечно-клеевой массы, кг, с учетом потерь на шлифование:

для наружных слоев:

Q^н_ч = Q^н_абссух∙К_шл, (5.3)

для внутренних слоев потерь нет.

Q^в_ч = Q^в_абссух = 7271,88 кг.

Q^н_ч = 3915,62∙1 = 3915,62 кг. 

5.3 Часовой расход абсолютно  сухой стружечно-клеевой массы,  кг, с учетом потерь при форматной  обрезке:

для наружных слоев:

Q^н_обр = Q^н_ч∙К_обр, (5.4)

для внутренних слоев:

Q^в_обр = Q^в_ч∙К_обр, (5.5)

Q^н_обр = 3915,62∙1,05 = 4111,4 кг. 

Q^в_обр = 7271,88∙1,05 = 7635,47 кг. 

5.4 Часовой расход абсолютно  сухой стружечно-клеевой массы,  кг, проходящей через формирующие  машины, с учетом потерь при  формировании ковра:

для наружных слоев:

Q^н_ков = Q^н_обр∙К_ков, (5.6)

для внутренних слоев:

Q^в_ков = (Q^в_обр – В)∙К_ков, (5.7)

где К_ков – коэффициент потерь при формировании ковра;

В – возврат потерь.

Принимаем: К_ков = 1,15

Q^н_ков = 4111,4∙1,15 = 4728,11 кг. 

Возврат потерь:

В = Q^н_обр - Q^н_ков, (5.8)

В = 4728,11 - 4111,4 = 616,71 кг. 

Q^в_ков = (7635,47 – 616,71) 1,15 = 8071,57 кг. 

5.5 Часовой расход стружечно-клеевой  массы заданной влажности, кг, проходящей через формирующие  машины, с учетом потерь при  формировании ковра

для наружных слоев:

Q^wн_ков = Q^н_ков∙, (5.9)

для внутренних слоев:

Q^wв_ков = Q^в_ков∙, (5.10)

где W^н_ков, W^в_ков – заданная влажность стружечно-клеевой смеси для наружных и внутренних слоев соответственно.

Принимаем: W^н_ков = 17 %, W^в_ков = 11 %.

Q^wн_ков = 4728,11∙ = 5531,89 кг. 

Q^wв_ков = 8071,57∙ = 8959,44 кг. 

5.6 Часовое количество стружечно-клеевой  смеси, выходящей из смесителя,  кг.

абсолютно сухой стружечно-клеевой  массы

для наружных слоев

Q^н_см = Q^н_ков, (5.11)

для внутренних слоев

Q^в_см = Q^в_ков, (5.12)

Q^н_см = 4728,11 кг 

Q^в_см = 8071,57 кг 

стружечно-клеевой массы заданной влажности

для наружных слоев

Q^Wн_ч = , (5.13)

для внутренних слоев

Q^W_ч = , (5.14)

где W^в_см, W^н_см – заданная влажность стружечно-клеевой смеси, внутреннего и наружных слоев трехслойных плит, %.

Q^wн_ч = 4728,11∙ = 5531,89 кг. 

Q^wв_ч = 8071,57∙ = 8959,44 кг. 

5.7 Влажность стружечно-клеевой  смеси, выходящей из смесителя, %.

Для трехслойных плит вначале расчет ведется раздельно для внутреннего и наружного слоя, затем определяется оптимальное значение влажности всей стружечно-клеевой смеси.

Для наружных слоев

W^н_см = 100, (5.15)

Для внутреннего слоя

W^в_см = 100, (5.16)

где W^в_стр, W^н_стр – влажность стружки после сушки, %, для внутреннего и наружных слоев трехслойных плит.

Принимаем: W^в_стр = 2 %, W^н_стр = 4 %.

W^н_см = ∙100 = 13,97 %. 

W^в_см = ∙100 = 12,31 %. 

Оптимальная влажность стружечно-клеевой  смеси

W^оп_см = W^н_см·i_н + W^в_см·i_в, (5.17)

W^оп_см = 13,97·0,35 + 12,31·0,65 = 12,89 %. 

5.8 Часовой расход абсолютно сухой смолы, кг, в часовом расходе абсолютно сухой стружечно-клеевой смеси из смесителя.

Для наружных слоев

Q^н_связ = , (5.18)

для внутреннего слоя

Q^в_связ = , (5.19)

Q^н_связ = = 480,87 кг, 

для внутреннего слоя

Q^в_связ = = 744,16 кг. 

5.9 Часовой расход стружки, выходящей из сортировочных устройств, кг.

абсолютно сухой стружки:

для наружных слоев

Q^н_сорт = (Q^н_ч – Q^н_связ)К_сорт, (5.20)

для внутренних слоев

Q^в_сорт = (Q^в_ч – Q^в_связ)К_сорт., (5.21)

Q^н_сорт = (3915,62 – 480,87)∙1,06 = 3640,8 кг. 

Q^в_сорт = (7271,88 – 744,16)∙1,06 = 6919,4 кг. 

Часовое количество стружки, стружки  заданной влажности выходящей после  сортировки:

для наружных слоев

Q^Wн_сорт = , (5.22)

для внутренних слоев

Q^Wв_сорт = , (5.23)

Q^Wн_сорт = = 3786,4 кг. 

Q^Wв_сорт = = 7057,8 кг. 

5.10 Часовое количество стружки,  кг, входящей в сушилки

абсолютно сухой стружки

для наружных слоев

Q^н_суш = Q^н_сорт К_суш, (5.24)

для внутренних слоев

Q^в_суш = Q^в_сорт К_суш, (5.25)

Q^н_суш = 3640,8∙1,03 = 3750,0 кг, 

Q^в_суш = 6919,4∙1,03 = 7127,0 кг, 

стружка заданной влажности

для наружных слоев

Q^н_стр = , (5.26)

для внутренних слоев

Q^в_стр = . (5.27)

 

Q^н_стр = = 3900,0 кг, 

Q^в_стр = = 7269,5 кг, 

5.11 Часовое количество сырой  стружки (или щепы), кг, выходящей из стружечных станков или рубительных машин.

абсолютно сухой стружки

для наружных слоев

Q^н_ст = Q^н_стрК_ссм, (5.28)

для внутренних слоев

Q^в_ст = Q^в_стрК_ссм, (5.29)

где К_ссм принимается по таблице 7.

Q^н_ст = 3900 1,065 = 4153,5 кг. 

Q^в_ст = 7269,5 1,065 = 7742,0 кг. 

стружка заданной влажности

для наружных слоев

Q^Wн_ст = , (5.30)

для внутренних слоев

Q^Wв_ст = , (5.31)

где W^н_стр, W^в_стр – принимается в зависимости от влажности исходного древесного сырья

Принимаем: для технологической  щепы W^в_стр, W^н_стр = 44%.

Q^Wн_ст = = 5981,0 кг. 

Q^Wв_ст = = 11148,5кг. 

 

 

Таблица 5.1 – Часовой расход абсолютно сухого материала и  при данной влажности на каждой  технологической операции при изготовлении трёхслойных плит.

Технологические операции	Расход абсолютно сухого материала по слоям, кг/ч		Расход материала заданной влажности  по слоям, кг/ч
	наружные	внутренний	наружные	внутренний
Стружечно-клеевая масса в готовых обрезных и шлифованных плитах, кг	3915,62	7271,88	2938,65	6856,86
Стружечно-клеевая масса с учетом потерь на шлифование, кг	3915,62	7271,88	3203,13	6856,86
Стружечно-клеевая масса с учетом потерь на форматную обрезку, кг	4111,4	7635,47	3363,28	7199,7
Стружечно-клеевая масса с учетом потерь на формирования ковра, кг	4728,11	8071,57	5531,89	8959,44
Стружечно-клеевая масса выходящая  из смесителя, кг	4728,11	8071,57	5531,89	8959,44
Смола абсолютно сухая, кг	480,87	744,16
Стружка, выходящая из сортировочных устройств	3640,8	6919,4	3786,43	7057,79
Стружка, выходящая из сушилок устройств	3750	7127	3900	7269,54
Стружка, выходящая из стружечных станков	4153,5	7742	5981,04	11148,48

 

6 Разработка технологической схемы  производства ДСтП, подбор и расчёт количества основного технологического оборудования

Выбор оборудования зависит от применяемой  технологической схемы, технологической  характеристики и загрузки станка или  установки.

Количество единиц оборудования на каждой технологической операции рассчитывается по следующей формуле:

n_расч = , (6.1)

где q - часовой расход материала  на каждой технологической операции, кг/ч;

П_ч – часовая производительность оборудования, кг/ч ;

К_u - коэффициент использования оборудования.

Принимаем число единиц оборудования n_прин, путем округления (до ближайшего целого числа) расчетного количества оборудования n_расч..

Определим процент загрузки оборудования по формуле:

З = %, (6.2)

где n -число станков, полученное по расчету;

n -принятое число станков.

6.1 Получение щепы

Требуемое количество оборудования n_рм, шт:

, (6.3)

где - часовая производительность оборудования, ;

       - насыпная плотность щепы, ;

       - коэффициент использования оборудования.

       - количество древесных отходов перерабатываемое на станке, кг/ч.

Принимаем: П_ч = 20 м³/ч; ρ_щ = 310 кг/м³; К_и = 0,89 доля сырья, требующая измельчения в щепу равна 30%.

n = = 0,65.

Принимаем 1 станок марки МРГ-20 с загрузкой 65%.

6.4 Измельчение щепы в стружку

Требуемое количество станков  , шт пределим по формуле (6.1):

Принимаем П^н_ч = 4300 кг/ч- таблица 6.3[2] для ДС-7 с толщиной стружки 0,4 мм, П^н_ч = 5900 кг/ч - таблица 6.3[2] для ДС-7 с толщиной стружки 0,5 мм, К_и = 0,87.

а) для наружных слоёв 

m = = 1,11 шт

Принимается 1 станок ДС-7 с коэффициентом  загрузки 111 %.

б) для внутреннего слоя

m = = 1,51 шт

Принимается 2 станок ДС-7 с коэффициентом загрузки 75,5 %.

6.5 Бункерование влажной стружки

Требуемое количество бункеров n_бщ, шт.:

n_бщ = ,  (6.3)

где τ - время, в течении которого бункер обеспечивает бесперебойную работу потока на данном участке, ч;

V^б - объём бункера, м³;

К₃- коэффициент заполнения рабочего объёма бункера;

Принимаем: τ = 2,5 ч, ρ_ст = 150 кг¤м³ табл. 16 [1], V_б = 150 м³ для ДБО-150, К₃=0,95 –с.49[1] для вертикальных бункеров.

а) для наружных слоёв 

n = = 0,76.

Принимается 1 бункер ДБО-150 с коэффициентом  загрузки 76 %.

б) для внутреннего слоя

Принимаем: V_б = 150 м³ для ДБО-150.

n = = 1,42.

Принимается 2 бункера ДБО-150 с коэффициентом  загрузки 71 %.

6.6 Сушка стружки

Требуемое количество сушилок  n, шт определим по формуле (6.1):

Принимаем = 5600 кг/ч- с.130 [2] для сушилок «Прогресс» Н411-56;

а) для наружных слоёв 

n = = 0,80.

Принимается 1 сушильный барабан  «Прогресс» Н411-56 с коэффициентом загрузки 80%.

б) для внутреннего слоя

n = = 1,49.

Принимается 2 сушильных барабана «Прогресс» Н411-56 с коэффициентом  загрузки 74,5 %.

6.7 Сортировка и доизмельчение  сухой стружки

Требуемое количество сортировок , шт определяется по формуле (6.1):

Принимаем П = 8000 кг/ч- для ДРС-2;

n = = 1,56.

Принимается 2 механических сортировки ДРС-2 с коэффициентом загрузки 78 %.

6.7.1 Пневматическая сортировка  стружки для наружных слоёв

Требуемое количество оборудования для сортировки стружки по толщине n, шт., определим по формуле (6.1):

Принимается П = 8000 кг/ч- для «Келлер».

n = = 1,60.

Принимается 2 пневматических сортировока  «Келлер» с коэффициентом загрузки 80 %.

6.7.2 Доизмельчение сухой стружки

Для доизмельчения сухой стружки  принимается две зубчато-ситовых  мельница ДС-7М.

6.8 Бункерование сухой стружки

Принимаем ρ_ст = 130 кг¤м³ табл. 17 [1], V_б = 150 м³ для ДБО-150.

а) для наружных слоёв 

n = = 0,57.

Принимается 1 бункер ДБО-150 с коэффициентом  загрузки 57 %.

б) для внутреннего слоя

Принимаем: V_б = 150 м³ для ДБО-150.

n = = 1,06.

Принимается 1 бункер ДБО-150 с коэффициентом  загрузки 106 %.

6.9 Дозирование сухой стружки

Требуемое количество оборудования n, шт. определим по формуле (6.1):

Принимается П = 8000 кг/ч- с.162[2] для бункера-питателя.

а) для наружных слоёв

n = = 0,560 шт

Принимается 1 бункер-питатель с коэффициентом загрузки 56 %.

б) для внутреннего слоя

n = = 1,021 шт

Принимается 1 бункер-питатель с коэффициентом  загрузки 102 %.

6.10 Смешивание стружки со связующим

Требуемое количество оборудования n, шт. определим по формуле (6.1):

Принимается П = 11000 кг/ч- для ДСМ-7.

а) для наружных слоёв

n = = 0,578 шт.

Принимается 1 смеситель ДСМ-7 с  коэффициентом загрузки 57,8 %.

б) для внутреннего слоя

n = = 0,94 шт.

Принимается 1 смеситель ДСМ-7 с коэффициентом загрузки 94 %.

6.11 Формирование стружечного пакета

Требуемое количество оборудования n, шт. определим по формуле (6.1):

Принимается П = 4000 кг/ч- таблица 14.1[2] для  ДФ-6.

а) для наружных слоёв

n = = 1,59 шт.

Принимается 2 формирующих машины ДФ - 6 с коэффициентом загрузки 79,5 %.

б) для внутреннего слоя

n = = 2,57 шт.

Принимается 3 формирующие машины ДФ - 6 с коэффициентом загрузки 85,67 %.

6.12 Обрезка плит по формату

Производительность форматнообрезных станков П, м³/ч:

П =  (6.5)

где U – скорость подачи, м⁄мин;

k₁ – коэффициент использования станка;

k₂ – коэффициент использования рабочего времени.

Принимаем U = 15 м⁄мин – c.223[2] для ДЦ-3М; k₁ = 0,87; k₂ = 0,92 – с.32[1].