Проектирование сушильного цеха для высушивания пиломатериалов мягколиственных пород

Форсированный режим - обеспечивает бездефектное сушение п/м с незначительным уменьшением прочности дерева на статический сгон, растяжение и сжатие с возможным потемнением дерева. Он рекомендуется для сушения п/м внутреннего использования до любой конечной влажности. Это третья категория качества сушки, т.е. менее ответственные составные части столярно-строительных изделий, детали товарного производства, детали с/х машиностроения, разовая тара.

Для досок из липы толщиной 25 мм с второй категорией качества выбирается нормальный режим сушки 2-Н (ГОСТ 19773-84).

 

3. Расчет продолжительности камерной сушки пиломатериалов

Определение коэффициента продолжительности оборота  камеры :

,         

где:  - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала данного размера и породы, суток;

- продолжительность оборота  камеры при сушке условного материала, суток;

 

Продолжительность одного оборота камеры при сушке  фактического или условного материала, суток, для камер периодического действия:

 

,        

,        

где:  - продолжительность сушки фактического или условного материала, суток.

 

Определение продолжительности сушки пиломатериалов (в часах), включая начальный прогрев  и влаготеплообработку в воздушной  камере с реверсивной циркуляцией при низкотемпературном процессе , ч:

 

,      

где;  - исходная продолжительность собственно сушки сосновых пиломатериалов заданной породы, толщины S₁ и ширины S₂ нормальными режимами в камерах с принудительной реверсивной циркуляцией средней интенсивности от начальной влажности 60 % до конечной влажности 12 %

- коэффициент, учитывающий категорию  применяемого режима сушки;

- коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции;

- коэффициент, учитывающий категорию  качества сушки и характеризующий  среднюю длительность влаготеплообработок;

- коэффициент, учитывающий начальную  и конечную влажность древесины;

- коэффициент, учитывающий влияние  длины заготовок на продолжительность  процесса;

 

Принимается:

=55 ч – для нормального режима при сушке пиломатериала

толщиной 25 мм и  шириной 250 мм;

=88 ч – для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 40 мм и шириной 250 мм;

=108 ч –  для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 50 мм и шириной 280 мм;

=88 ч – для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 40 мм шириной 150 мм;

= = =1,0 для нормального режима;

=0,71– для ольхи;

=0,78– для  липы;

=0,81– для тополя;

=0,78 –  для условного материала;

= = =1,15 –  для пиломатериалов второй категории качества.

1,29; 1,29; 1,29; 1

1

 

 

Результаты  по определению продолжительности сушки сведены в таблицу 2.

 

Определение продолжительности сушки пиломатериалов

 

 

 

 

 

 

 

Порода, сечение пиломате риалов, мм	Категория режима	Категория качества сушки	Влажность		Исходная продолжительность  сушки τисх	Коэффициенты					, ч	, , сут.
			,%	,%
1. Ольха, обр	Н	II	80	10	55	1,0	0,71	1,15	1,29	1,0	57,9	2,5	0,8
2. Липа, обр.	Н	II	80	10	88	1,0	0,78	1,15	1,29	1,0	101,8	4,4	1,42
3. Тополь., обр.	Н	II	80	10	108	1,0	0,81	1,15	1,29	1,0	129,7	5,5	1,8
4. Липа, обр. (усл.матер.)	М	II	60	12	88	1,0	0,78	1,05	1	1,0	72,1	3,1	-

 

 

Пересчёт объёма фактических пиломатериалов в объём  условного материала 

                            Таблица 3.

Порода, вид и сечение пиломатериалов, мм	Заданный объём сушки Ф,	Коэффициент вместимости камеры	Коэффициент оборота камеры	Коэффициент пересчёта	Объём в условном материале ,
1. Ольха, обр	2000	1,07	0,8	0,856	1712
2. Липа, обр.	4000	0,87	1,42	1,235	4940
3. Тополь., обр.	3000	0,79	1,8	1,422	4266
Итого	9000				10918

 

Общий объём условного материала  , :

 

=У₁+У₂+У₃,         (2.11)

 

Результаты  пересчёта объёма фактических пиломатериалов в объём условного материала  сведены в таблицу 2.3.

 

4. Расчет производительности и количества сушильных камер

Годовая производительность камеры в условном материале  , , определяется по формуле:

,         

где:  - габаритный объём всех штабелей в камере, ;

335 – время работы камеры в году, суток;

 

Габаритный  объём штабелей , , определяется по формуле:

 

,         

где: n_шт – число штабелей в камере;

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

 

Принимается: n_шт=2;  l=6,5 м;  b=1,8 м;  h=2,6 м – для камеры “СПЛК-2”

 

 

 

Определение необходимого количества камер

 

Необходимое количество камер , определяется по формуле:

 

,          

где:  - общий объем условного материала, подсчитан по формуле;

- годовая производительность  камеры в условном материале.

 

Принимается 4 сушильных камеры.

 

 

 

 

 

 

5. Описание технологических процессов в сушильном цехе

 

Формирование  штабелей.

Пиломатериалы (п/м) укладывают в штабеля для  атмосферного сушения отдельно по породам. Мерно качественным группам и степени обработки, при чем обрезные п/м сортируют по толщине. Перед составлением кромки необрезных п/м твердых пород должны быть очищенные от коры.

Пиломатериалы (п/м) в поленницы нужно укладывать горизонтальными рядами, которые  разделены одно от одного прокладками (рельсами) изготовленными из сухого и здорового дерева хвойных пород, толщиной 20- 25 мм, шириной 40- 50 мм. Длина прокладок должна быть равная ширине штабеля. Крайние прокладки должны быть заключены на расстояния 4510 см от торцов п/м.

Контроль  влажности материала в процессе сушки.

Традиционными способами измерения влажности  являются весовой и электрический. Весовой способ основан на измерении  массы высушенных древесных сортиментов. От доски или заготовки на расстоянии 300- 500 мм от торца выпиливают образец размером вдоль волокон около 10 см. Этот образец называется секцией влажности. Секции учитывают технологических весах с погрешностью до 0,1 г. Полученную величину начальной массы mn записывают в специальном журнале. После этого секцию кладут в сушильный шкаф и высушивают при t=103,2^о С. Образец периодически выпиливают и взвешивают отмечая каждый раз в журнале результаты измерения. Первое измерение в сушильном шкафу проводят через 6 ч., а следующие - через каждые 2 ч. Образец выдерживают в сушильном шкафу до тех пор, пока его масса не перестанет изменяться.

Постоянную  массу принимают равную ее массы  в абсолютно сухом состоянии  mсух.. Тогда влажность определяют по формуле:

W=

.

Электрический способ определения влажности основан на зависимости показателей электрических свойств дерева от ее влажности.

Для измерения влажности в этом случае используют электровлагомеры. Особенность работы влагомера заключается в том, что они достаточно точно измеряют влажность дерева в пределах от 7 до 30%. Более всего используют влагомеры марок ЭВ 8-100; ЭВА-2М; ЭВ-2К.

 

Контроль технологического процесса.

 

Контроль  регулирования параметре агента сушки.(АС)

За состоянием АС в камере наблюдают по показателям  психрометра и записывают в журнал. Контроль желательно проводить дистанционный. Задача регулирования АС есть поддержка их на заданном равные t регулируется впуском пары,  которая поступает в калорифер. Регулирование влажности осуществляется путем открывания или закрывание припливно- вытяжных каналов, а также пуском пары непосредственно к камере.

Регулирование параметров АСС может быть ручным или автоматическим.

Автоматическое  регулирование процесса сушения - необходимое  условие улучшения технологии сушения  и качества высушивания дерева.

Дистанционный контроль и автоматическое регулирование  параметров АСС может осуществляться за t сухого термометра и психрометрической разности или непосредственно за t сухого и мокрого термометров. Для контроля по параметрам АС используют показывая соматические электронные мосты. В камерах периодического действия с резервом циркуляции АС термометры сопротивления устанавливаются в торце камеры со стороны коридора управление на выходе на высоте один от другого и от пола.

 

Технологические этапы сушки материала.

Первой  технологической операцией после  загрузки камеры есть начальное прогревание  дерева. Для интенсивного начального прогрева дерева перед сушением в камере создается высокая относительная влажность агента сушки при повышенной температуре t среды при прогревании мягких лиственных пород поддерживают в зависимости от их толщины и категории режима сушения.

При прогревании  п/м других пород, t в камере большая  чем на І степени режима сушки. В данном случае для липы t в камере поддерживают на 8^о С высшую, но не больше 100^о С психометрическую разность при начальном прогревании поддерживают в пределах  t =0,5...1,5^о С. Дерево прогревают к тому времени, пока разность между t среды и t в центре доски или заготовки будет составлять 3^о С. Параметры начального прогрева расчетного материала (липы): tn.n.-60^о С; st.n.n. - 1^о С,  n.n  для старых условий 1 год каждый см. Толщины 60 м - 7,5 ч. После прогревания дерева ее высушивают.

В зависимости  от породы и толщины п/м проводят промежуточную тепловлагообработку. Ее проводят при переходе на последню степень режима сушения, при этом t устанавливают на 8^о С высшую чем на ІІ степени режима сушки, т.е.:

tn.n.=55+8=63^о С;

st.n.n. - 1.5^о С,

 n.n  = 4,6 ч.

Конечную  тепловлагообработку проводят с  целью снятия или уменьшение остаточных внутренних напряжений, ее проводят для  п/м, которые высушиваются по І и  ІІ категориями качества сушения.

При сушении высокотемпературными режимами и при сушении п/м  твердых лиственных пород и липы независимо от назначения дерева, проведение конечной тепловлагообработки обязательное с целью предотвращения появления  внутренних трещин.

После конечной обработки t агент сушки повышают на 8^о С сравнительно с температурой последней степени режима сушения, но не выше 100^о С, в данном случае