Реконструкция установки для сушки древесины (стр. 1 из 5)
Содержание
Введение
1. Основные сведения
2. Технологический расчет
3. Тепловой расчёт
4. Аэродинамический расчет
5. Описание технологического процесса
Список литературы
Введение
Сушка древесины относится к одному из важнейших процессов тех-нологии деревообработки, направленных на повышение качества и долговечности изделий из нее. Из-за применения недосушенной или некачественно просушенной древесины народное хозяйство несет большие убытки.
Основным средством увеличения объемов подвергаемых сушке пиломатериалов и улучшения качества сушки является строительство новых и реконструкция устаревших сушилок. Практически все установки в качестве источника тепла имеют паровой калорифер. Пар, подаваемый в теплообменники и используемый для начального прогрева древесины, а также для промежуточных и конечных влаготеплообработок, имеет одну природу: это сухой насыщенный пар различного давления с температурой до 155с.
Однако в настоящее время на большинстве предприятий лесного комплекса в основном используются водогрейные котлы низкого давления, укомплектованные топками, в которых сжигаются древесные отходы различного вида, и практически нет технологического пара для целей сушки. Сушка в таких предприятиях ведется только по мягким режимам, влаготеплооработка, как правило, не проводится.
В связи с этим вопросы рационального проектирования, выбора наиболее целесообразных способов сушки, разработки более совершенных технологических и конструктивных схем камер приобретают особую актуальность.
1.Основные сведения
Лесосушильная камера типа ИнтерУРАЛ была разработана в 1991г., учитывая преимущества созданной ранее камеры УРАЛ-72, а также прошла всесторонние испытания, как на стенде, так и в промышленных условиях.
Идея и универсальность установки заключалась в том, что, имея однотипный корпус, вентилятор и систему автоматики, она отличалась внутри данного класса установок только конструкцией источника тепла. Его конструктивные особенности, в свою очередь, отличались друг от друга применяемым видом теплоносителя. Дополнительно, с целью получения пиломатериала наивысшего качества в конструкции камеры были использованы все достижения уральских разработок по аэродинамике равномерной раздачи сушильного агента по штабелю пиломатериалов.
Для упрощения конструкции и технологии изготовления в камерах исключено реверсирование потока воздуха по штабелю.
При обозначении типов камер принята следующая система классификации:
цифры после дефиса-1, 2-количество штабелей в камере;
буквы - теплоноситель, тип источника тепла или характеристика корпуса камеры: п – паровая; в – водяная; э – электрическая с тэнами; и – индукционная; тг – с топочными газами; КГ – контейнерная газовая; МД – малогабаритная, деревянная; МЭ – малогабаритная, электрическая.
В камерах для побуждения движения воздуха стоит роторный цен-тробежный вентилятор, конструкции проф. Микита Э.А., унифицированный, с радиальными лопатками (для повышения надежности и долговечности его частота вращения n=250-270 об/мин).
Корпус сушильных камер конструкции «ИУ» состоит из металличе-ских панелей (типа «сэндвич») с теплоизоляцией из минераловатных материалов. Внутренняя обшивка камер выполнена из нержавеющей стали, наружная – из профильного оцинкованного стального листа. Монтаж корпуса камеры осуществляется непосредственно у заказчика, на месте эксплуатации.
Камеры отличаются друг от друга, как это отмечалось выше, только источником тепла: в паровых и водяных (ИУ – 1гв) – это компактные биметаллические калориферы.
Технологические показатели камеры ИУ – 1гв.
Габаритные размеры штабеля, м 6,6х1,8х2,6
Число штабелей, шт 1
Вместимость камеры 14,7
Годовая производительность, м3 1000
Побудитель циркуляции центробежный вентилятор№20
Производительность вентилятора, тыс.м3/ч 72,0
Установленная мощность электродвигателей, кВт 11,0
Скорость воздуха в штабеле, м/с 2,3
Тепловое оборудование БМК
Источник тепла горячая вода
Масса, т 7,8
2. Технологический расчет
2.1 Пересчёт объёма фактического материала в объём условного материала
Для учёта и сопоставления фактической производительности камер с плановой, а также для составления производственных программ лесосушильных цехов установлена учётная и плановая единица – кубический метр условного пиломатериала.
Условному материалу эквивалентны сосновые обрезные доски толщиной 40 мм, шириной 150 мм, длиной более 1000 мм, высушенные по II категории качества от начальной влажности 60% до конечной влажности 12%.
Объём высушенного или подлежащего сушке пиломатериала заданной спецификации Ф пересчитывается в объём материала У(м3 усл.) по формуле:
У=Ф bоб.усл tоб.ф / tоб.услbоб.ф, (2.1)
где Ф – объём фактически высушенного или подлежащего сушке пиломатериала данного размера и породы (задаётся в спецификации), м3;
bоб.усл – коэффициент объёмного заполнения штабеля условным пиломатериалом;
tоб.ф – продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала данного размера и породы, суток;
tоб.усл – продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток;
bоб.ф – коэффициент объёмного заполнения штабеля фактическим материалом.
Кп=bоб.усл/tоб.усл, (2.2)
где Кп – пересчётный коэффициент.
У=Ф.Кп.tоб.ф/bоб.ф,(2.3)
Определение продолжительности сушки в камере периодического действия.
Общая продолжительность сушки, включая прогрев и влагообработку, находится по формуле:
t=tисх..Ар.Ац.Ав.Ак.Ад + tзаг, (2.4)
где tисх. – исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы и размеров низкотемпературным режимом от начальной влажности 60% до конечной влажности 12% в камерах с реверсивной циркуляцией средней интенсивности (расчётная скорость сушильного агента по материалу 2 м/с), ч;
tзаг – время на загрузку и выгрузку штабелей из камеры, равную 0.1 суток или 2.4 часа;
Ар; Ац; Ав; Ак; Ад – коэффициенты, учитывающие категорию режима Ар; интенсивность циркуляции Ац; начальную и конечную влажность Ав; качество сушки Ак; длину материала Ад.
Таблица 2.1 - Определение продолжительности сушки пиломатериалов
Таблица 2.2 - Пересчёт объёма фактических пиломатериалов в объём условного материала.
2.2 Определение производительности камер в условном материале
Пу=335 Кп Г, м3усл/год, (2.5)
где Пу – годовая производительность в условном материале, м3усл/год;
Кп – пересчётный коэффициент;
Г – габаритный объём штабелей, м3
Г=n.l.b.h , м3, (2.6)
где n – число штабелей в камере,
l, b, h – соответственно габаритная длина, ширина и высота штабеля, м.
Пу=335.0.065(6.6.1.8.2.6)=672,6 м3усл/год.
2.3 Определение необходимого количества камер
Необходимое количество камер для выполнения заданной программы определяется по формуле:
Пкам=SУ/Пу, (2.7)
где SУ – общий объём условного материала, подсчитанный по формуле:
SУ=У1+У2+…+Уn(2.8)
Пу – годовая производительность одной камеры в условном материале, подсчитанная по формуле:
Пкам=9429,77/672,6=14 шт.
Принимаем 20 камер типа ИУ‑1гв.
2.2 Тепловой расчёт
Выбор расчетного пиломатериала.
За расчётный материал в практике проектирования лесосушильных камер выбирается наиболее быстросохнущий пиломатериал. Тепловое оборудование, рассчитанное по быстросохнущему пиломатериалу, надёжно обеспечит сушку пиломатериалов всех пород и сечений.
Выбираем из нашей спецификации пиломатериалов, подлежащих сушке, хвойные доски (сосна), сечением 25х150 и длиной 6500 мм.
2.2.1 Определение массы испаряемой влаги
Масса влаги, испаряемой из 1 м3 пиломатериалов, m1м3, кг/м3
, (2.9)где 
- базисная плотность расчетного пиломатериала, кг/м3, определяется из таблицы 1 [5];
Wн, Wк – начальная и конечная влажность древесины, %.
Масса влаги, испаряемой за время одного оборота сушильной камеры, mоб.кам., кг/об.
mоб.кам. = m1м3Е=252.8,3=2091,6 кг/об. (2.10)
Е= Г.вф=6,5.1,8.2.0,356=8,3 м3, (2.11)
где Е - емкость камеры, м3;
Г - габаритный объем всех штабелей, загружаемых в камеру, м3;
вф – коэффициент объемного заполнения штабеля расчетным пиломатериалом.
Масса влаги, испаряемой из камеры в секунду, кг/с,
, (2.12)
где 
суш.ф. - общая продолжительность сушки, ч.