«Проект цеха сушки пиломатериалов на основе лесосушильного блока Katres KSRD 1-12,5N»

Современные лесосушильные камеры – сложный комплекс оборудования, требующий квалифицированного обслуживания. Уже появились на лесозаводах комплексные линии сушки, включающие участки формирования штабелей, буферные склады со стороны загрузки и выгрузки пиломатериалов, транспортные средства, конвейерные линии возврата прокладок и подштабельных тележек.

Целью данной работы является выполнение технологического, теплового и аэродинамического расчётов лесосушильной камеры. На основание выполненных расчетов спроектировать цех сушки пиломатериалов.

Воздушный поток от вентилятора направляется в циркуляционный канал, в котором размещены биметаллические калориферы. Проходя через калорифер, воздух нагревается до необходимого температеровлажностного состояния и направляется в штабель пиломатериалов.

В вентилятором отсеке через приточно-вытяжные каналы проходит выброс в атмосферу определенного количества отработанного воздуха и подсос свежего. Если психрометрическая разность становится меньше заданного, то система автоматически подает команду на открытие заслонок приточно-вытяжных труб, при достижении психрометрической разности, заданной по режиму сушки (нижнего предела), заслонки автоматически закрываются.

Устройство лесосушильной установки:

Лесосушильная установка представляет собой сборную металлическую конструкцию. Камера разделена горизонтальным экраном на сушильное пространство и пространство для технического оборудования. В сушильном пространстве размещаются пиломатериалы.

Загрузка пиломатериалов осуществляется на подштабельных тележках через фронтальные ворота.

В верхней секции устанавливаются осевые реверсные вентиляторы, с индивидуальными приводами от электродвигателей. Для притока свежего воздуха и выброса отработанного в верхней секции смонтировано приточно-вытяжные каналы с заслонками.

Система автоматического регулирования параметров среды осуществляет регулирование температуры и психрометрической разности агента сушки.

Техническая характеристика камеры KSRD 1-12.5 N

Габаритные размеры блока, мм

(длина х ширина х высота) 13100х4470х4220

Размеры загружаемых штабелей, мм

(длина х ширина х высота) 6000х1500х2400

Число штабелей в камере 2

Вместимость камеры, м3 усл. пиломатериалов 50

Скорость циркуляции агента сушки через штабель, м/с 2

Побудитель циркуляции агента сушки – осевой реверсивный вентилятор, шт, в камере 7

Привод вентилятора – электродвигатель, шт. 7

2 Технологический расчёт камер и цеха

Целью технологического расчета является определение производительности камеры, а также и их количество в проектируемом цехе. Виду того, что производительность камеры зависит от многих факторов, то её принято рассчитывать в условном материале.

2.2 Определение производительности камер в условном материале

Годовая производительность камеры в условном материале Пу, м3усл/год, определяется по формуле:

Пу = Г∙βу335τоб.у, (2.12)

где Г - габаритный объём всех штабелей в камере, м3;

βу - коэффициент заполнения штабеля условным материалом;

335 – время работы камеры в году, сут.;

τоб.у - продолжительность оборота камеры для условного материала, сут.

3 Тепловой расчёт камеры

3.1 Выбор расчётного материала

За расчётный материал принимаем самый быстросохнущий из заданной спецификации, т.е. сосновые обрезные доски толщиной 25 мм, шириной 280 мм, с начальной влажностью 80 %, конечной 15 %.

3.2 Определение массы испаряемой влаги

Массу влаги, испаряемой из 1 м3 пиломатериалов, , кг/м3, определяем по формуле:

= ρбWн - Wк100, (3.1)

где ρб - базисная плотность расчётного материала, кг/м3

Принимаем для сосны =415 кг/м3 [1, таб. 1.2];

= 415∙80 - 15100 = 269,75 кг/м3,

Массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры, mоб.кам, кг/оборот, определяем по формуле:

mоб.кам = ∙Е, (3.2)

где Е – вместимость камеры, м3;

Вместимость камеры, Е, м3, определяем по формуле:

Е = Г∙βфс, (3.3)

Е = 43,2∙0,33 = 14,26 м3

mоб.кам = 269,75∙14,26 = 3846,64 кг/об

Массу влаги, испаряемой из камеры в секунду mc, кг/с, определяем по формуле:

mc = mоб.кам3600τсоб.суш, (3.4)

где τсоб.суш - продолжительность собственно сушки, ч;

Продолжительность собственно сушки τсоб.суш,ч, определяем по формуле:

τсоб.суш = τсуш –(τпр + τкон.ВТО), (3.5)

где τсуш - продолжительность сушки расчётного пиломатериала, ч;

τпр - продолжительность начального прогрева материала, ч;

τкон.ВТО - продолжительность конечной влаготеплообработки, ч.

Принимаем τпр = 1,5∙Sпм = 1,5∙2,5 = 3,75 ч

где Sпм – толщина пиломатериалов, см

τкон.ВТО = 3,0 ч при применении промежуточной ВТО.

τсоб.суш = 82,47 –(3,75 + 3) =75,72 ч,

Тогда

mc = 3846,643600∙75,72 = 0,014 кг/м3,

Расчётную массу испаряемой влаги mр, кг/с, определяем по формуле:

mр = mс∙k (3.6)

где k – коэффициент неравномерности скорости сушки.

Принимаем: k = 1,2 для камер периодического действия при сушке до Wк = 12-15% [1, с.55].

mр = 0,014∙1,2 = 0,017 кг/с

5 Описание технологического процесса сушки в проектируемом цехе

Технологический процесс сушки происходит в следующей последовательности:

1. Сырые пиломатериалы доставляются к месту формирования сушильных штабелей автопогрузчиком.

2. На участке формирования происходит формирование сушильных штабелей на лифте Л6,5-15.

3. Сформированный штабель перемещаются на буферный участок сырых пиломатериалов. Перемещение подштабельных тележек осуществляется с помощью траверсной тележки.

4. Формируется буферный участок сырых пиломатериалов. В объеме 2-3 суточной потребности цеха.

5. Посредством траверсной тележки, происходит загрузка сырых штабелей в камеру.

6. Происходит непосредственно сушка пиломатериалов.

7. Посредством траверсной тележки, происходит выгрузка сухих штабелей из камеры.

8. Формируется буферный участок сухих пиломатериалов. В объеме 3-5 суточной производительности цеха.

9. С буферного участка сухих пиломатериалов, штабель перемещается на участок разборки, где происходит разборка сушильных штабелей.

10. Сухие пиломатериалы доставляются на склад готовой продукции.

11. Прокладки и порожние подштабельные тележки возвращаются на участок формирования.

5. Богданов Е.С., Козлов В.А., Мелехов В.И. Справочник по сушке древесины. – М.:1990. – 304 с.

6. Ермолина Т.В., Ермолин В.Н. Проектирование цехов сушки пиломатериалов Атлас. – Красноярск: СибГТУ, 2003. – 50 с.