Курсовой проект Расчет технологического процесса производства фанеры

Подождите немного. Документ загружается.

Содержание

Содержание..................................................................................................................................................2

Введение.......................................................................................................................................................3

1. Плотность древесины..............................................................................................................................4

1.1. Плотность при различной влажности............................................................................................4

1.2 Сpедневзвешенная плотность древесины.......................................................................................4

1.3. Средневзвешенная плотность сырья..............................................................................................4

1.4. Средневзвешенная условная плотность древесного сырья по слоям..............................................5

2. Расчет расхода сырья, стружки, смолы и химикатов...........................................................................6

2.1 Условные исходные данные для технологических расчетов........................................................6

2.1.1 Характеристика сырья................................................................................................................6

2.1.2 Характеристика выпускаемой продукции...............................................................................6

2.1.3 Норма расхода связующего.......................................................................................................7

2.1.4 Режим работы цеха. Фонд рабочего времени. Коэффициент использования оборудования

...............................................................................................................................................................7

2.1.5 Пооперационный расчет перерабатываемого материала........................................................8

2.3. Расчет количества стружки на 1 м

плит.....................................................................................13

2.4. Расчет расхода древесины на 1 м

плит.......................................................................................14

2.5. Расчет расхода смолы и отвердителя на 1 м

плит.....................................................................16

3. Переработка сырья в технологическую щепу....................................................................................17

4. Изготовление резаной стружки............................................................................................................19

4.1 Характеристика древесных частиц для производства плит........................................................19

4.2 Переработка щепы и кусковых отходов.......................................................................................20

5. Повторное измельчение стружки.........................................................................................................21

6. Хранение щепы и стружки....................................................................................................................22

7. Сушка стружки.......................................................................................................................................23

8. Сортировка стружки..............................................................................................................................24

9. Смешивание стружки со связующим...................................................................................................26

9.2. Определение содержания связующего в осмоленных древесных частицах............................27

9.3. Определение влажности осмоленных древесных частиц..........................................................27

10. Формирование стружечного ковра....................................................................................................28

10.1 Способы формирования стружечного ковра..............................................................................28

10.2 Формирующие машины................................................................................................................28

10.3 Расчет расхода осмоленной стружки на формирование стружечного ковра..........................29

11. Предварительная подпрессовка стружечных пакетов и горячее прессование плит.....................30

11.1. Предварительная подпрессовка стружечных пакетов..............................................................30

11.2. Горячее прессование стружечных пакетов................................................................................31

11.3. Режим прессования плит.............................................................................................................32

12. Охлаждение, кондиционирование, механическая обработка и выдержка плит...........................32

12.1 Охлаждение и кондиционирование.............................................................................................32

12.2 Форматная обрезка........................................................................................................................33

12.3 Шлифование..................................................................................................................................34

12.4 Выдержка и хранение...................................................................................................................35

Описание технологического процесса производства.............................................................................36

древесностружечных плит........................................................................................................................36

Заключение.................................................................................................................................................38

Литература..................................................................................................................................................39

Изм

Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Разраб. Платонова

Е.В.

Провер. Синегубова

Е. С.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

КП 00.00.00

Лит. Листов

УГЛТУ Кафедра ДиСОД МТД-

Введение

Древесностружечными называют плиты, полученные путем горячего

прессования древесных стружек смешанных с синтетической смолой.

Древесностружечные плиты широко применяются в производстве

мебели, строительстве и имеют ряд преимуществ перед пиломатериалами и

столярными плитами. Основные из них следующие: однородность свойств в

различных направлениях по плоскости, возможность придать им в процессе

производства повышенную биостойкость, водостойкость и влагостойкость,

огнестойкость, возможность почти полной автоматизации процесса

производства.

Древесностружечные плиты изготовляют из различных видов древесины

и древесных частиц с использованием различных видов связующих, разными

способами и для различных целей. Этим объясняется большое число

разновидностей плит.

По заданию на курсовой проект необходимо рассчитать технологический

процесс производства древесностружечных плит с годовой программой 170

тыс.м

. Он состоит из расчета потребности сырья и материалов на каждой

технологической операции, а также выбора необходимого количества

оборудования.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

1. Плотность древесины

1.1. Плотность при различной влажности

Выше точки насыщения волокна:

)

100

др

услw

рр 

(1)

где

усл

- условная плотность древесины, кг/м

(для березы 510 кг/м

)

для березы:

1020)

100

1(510 

кг/м

1.2 Сpедневзвешенная плотность древесины

ббссдрср

iрiрр 

(2)

где

бс

рр ,

- плотность древесины при данной влажности, кг/м

(

=80

бс

ii ,

- доля данной породы в общем объеме сырья, %

7528.0940



дрср

кг/м

1.3. Средневзвешенная плотность сырья

Средневзвешенная плотность сырья по породам для наружного слоя

определяется по формуле:

( )

100

ñð ï äð äð ê ê ãí ãí

ð ð ð

   

  

(3)

где

.др



.гн



- соответственно плотность здоровой древесины, коры и

гнили (

65,0

дргн





), кг/м

;

др

, р

гн

– соответственно доля здоровой древесины, коры и гнили в

общем объеме сырья, %.

Процентное содержание коры, гнили и здоровой древесины

соответственно составляет:

для березы: р

=15 %, р

гн.

= 0 %, р

др.

= 100 – 15=85 %

для березы:

/866)1544685940(

100

мкг

бср





Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

Средневзвешенная плотность всего используемого сырья:

. . . .ñð äð ñ ñð ñ ñ ñð á á

ð i i

 

 

(4)

866



сдрср

кг/м

1.4. Средневзвешенная условная плотность древесного сырья по слоям

Средневзвешенную условную плотность древесного сырья для наружных

слоев определяем по формуле:

гн

др

услср







100

...

(5)

для березы: р

.усл

=510; р

=446, р

гн.

= 0,65∙510=331

477

331

446

510

100







буслср



кг/м

Средневзвешенная условная плотность древесного сырья:



сдруслср ....



477∙1=477 кг/м

Средневзвешенную условную плотность древесного сырья для

внутреннего слоя:

для березы: р

.усл

=510; р

=446, р

гн.

= 0,65∙510=331;

485

331

446

510

100







буслср



кг/м

Средневзвешенная условная плотность древесного сырья:



сдруслср ....



485∙1=485 кг/м

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

2. Расчет расхода сырья, стружки, смолы и химикатов

2.1 Условные исходные данные для технологических расчетов

2.1.1 Характеристика сырья

Состав сырья по виду, %:

дровяная древесина для технологических нужд 50

технологическая щепа 50

Породный состав сырья, %:

береза 100

Влажность стружек, %:

в наружных слоях 7

в среднем слое 3

2.1.2 Характеристика выпускаемой продукции

Объем выпускаемых плит,

м тыс.

170

Марка плиты: П1

По виду обработки: шлифованные

По толщине: 25

Плотность

пл



кг/м

: 760

Влажность плит Wnл, %: 8

Связующее: КФМТ

Размер плит, мм: 3500x1750

При использовании для наружных слоев резаной стружки разность в

плотности между внутренним и наружными слоями составляет примерно 100

кг/м

Плотность плиты



пл

=760 кг/м

. Плотность внутреннего и наружных

слоев



= 710 кг/м



вн

= 810 кг/м

Связь между плотностью плиты и плотностью ее слоев выражается

зависимостью:

ï ë í í âí âí

i i

  

 

(6)

где

пл

- плотность плиты, кг/м

;

вн

- плотность наружного и внутреннего слоев, кг/м

;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

вн

- доля наружных и внутреннего слоев, % ;

.ï ë í í

âí

 







(7)

/731

63,0

37,0810760

мкг

вн









2.1.3 Норма расхода связующего

При использовании смеси пород норму расхода связующего определяют

как средневзвешенную величину по формуле:

Cсббср

iрiрр 

(8)

для внутреннего слоя:

%5.1015,10



внср

для наружных слоев:

%5.1415,14



нср

Средневзвешенное содержание связующего в плите определяется по

формуле:

срвн

вн

срплср

iрiрp 

(9)

где

нсрвнср

рр

.,.

– средневзвешенная норма расхода связующего

соответственно для внутреннего и наружного слоев;

вн

– соответственно доля внутреннего и наружных слоев в общей

массе плиты;

%1237,05,1463,05,10



плср

2.1.4 Режим работы цеха. Фонд рабочего времени. Коэффициент

использования оборудования

Годовой фонд рабочего времени определяется, исходя из принятого

режима работы цехов:

число смен: ………………………………………………..3

продолжительность рабочей смены, час:………………. 8

число дней в году……………………………………….365

число дней на капитальный ремонт…………………….20

число дней на профилактический ремонт………………30

праздничные дни………………………………………….11

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

Тогда фонд рабочего времени Т=365-30-20-11=304 дня. Число рабочих

часов в году 304·3·8=7296 часов. Принимаем для расчетов коэффициент

использования оборудования

85,0

. .



обисп

2.1.5 Пооперационный расчет перерабатываемого материала

Часовая производительность цеха мощностью 170 тыс. м

в год

составляет

..оби

ТК

П 

,м

/ч (10)

где Q

– годовая выработка плит, м

;

Т – годовой фонд рабочего времени, ч;

и.об.

– коэффициент использования оборудования. Принимаем К

и.об.

0,85.

2083376041,27/41,27

85,07296

170000





 чмП

кг/ч

Количество абсолютно сухого материала в готовых плитах составит,

кг/ч

08,1

пл

слслч

сабс







(11)

где 1,08 – коэффициент, учитывающий влажность плиты;



сл.

– толщина данного слоя, мм;



пл.

– толщина готовой шлифованной плиты, мм;



сл.

– средняя плотность данного слоя, кг/м

При толщине наружных слоев 2,5*2=5 мм и их плотности 810 кг/м

количество абсолютно сухого материала в наружных слоях составит:

5.4111

2508,1

810541.27









сабс

кг/ч

При толщине внутреннего слоя 20 мм и плотности 710 кг/м

количество

абсолютно сухого материала во внутреннем слое составит:

14416

2508,1

7102041.27









сабс

кг/ч

Масса абсолютно сухого материала в наружных слоях до шлифовки плит

составит:

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

 

5345

5.15

5.4111 



кг/ч

Потери абсолютно сухого материала при шлифовке плит:

5345–4111,5= 1233 кг/ч

Потери в виде шлифованной пыли на 50 % возвращаются в бункер сухой

стружки для наружных слоев,

1233  0,5 = 617 кг/ч

Потери материала при обрезке плит по формату составят:

[[(3,55·1,8-(3,5·1,75)]/(3,55·1,8)]·100=4,2%

где 3,551,8 – формат плиты до обрезки, м;

3,51,75 формат плиты после обрезки, м.

Масса абсолютно сухого материала в плитах до обрезки составит для

наружных слоев

5579

2.4100

1005345







кг/ч

для внутреннего слоя

15048

2.4100

10014416







кг/ч

Отходы при обрезке после измельчения на 90% возвращаются в бункер

сухой стружки для внутреннего слоя. Количество возвращаемого материала

составляет:

[(5579-5345)+(15048-14416)] 0,9 = 779 кг/ч

Потери при формировании ковра:

5,15100

3550

35504100

















где 4100 – длина стружечного пакета с учетом стружечной массы в

разделительной коробке формирующего конвейера.

Масса абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие

машины:

- для наружных слоев

6602

5.15100

1005579







кг/ч;

- для внутреннего слоя

17808

5.15100

10015048







кг/ч

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

Потери сухого материала для наружных слоев при формировании

стружечного ковра:

6602 – 5579 =1023 кг/ч

Количество абсолютно сухого материала, выходящего из смесителя для

внутреннего слоя:

15048 –1023= 14025 кг/ч

Часовой расход связующего составит:

- для наружных слоев

836

5.14100

5.146602







кг/ч;

- для внутреннего слоя

1692

5.10100

5.1017808







кг/ч

Количество абсолютно сухих древесных частиц, поступающих в

смесители:

- для наружных слоев 6602 – 836 = 5766 кг/ч;

- для внутреннего слоя 17808 – 1692= 16116 кг/ч

Масса абсолютно сухой стружки, поступающей в бункера, составит:

- для наружных слоев 5766 – 617 = 5149 кг/ч;

- для внутреннего слоя 16116 – 779 = 15337 кг/ч

Количество крупных древесных частиц, отделяемых при сепарации

стружки наружного слоя и направляемых в стружку внутреннего слоя, равно

примерно 10%. Масса абсолютно сухой стружки, выходящей из сушильных

барабанов, составит:

- для наружных слоев

5721

10100

1005149







кг/ч;

- для внутреннего слоя 5721 – 572 = 5149 кг/ч

где 572 = 5721 – 5149 – количество древесных частиц, перешедших из

наружных слоев во внутренний.

Потери при сушке стружки составляют для наружных слоев 3%, для

внутреннего 2,5%. Потребность в абсолютно сухой стружке перед сушкой

составит:

- для наружных слоев

5898

3100

1005721







кг/ч;

- для внутреннего слоя

5281

5.2100

1005149







кг/ч

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

Потери при раскрое и измельчении сырья, изготовлении и

транспортировке стружки, а также непредвиденные потери в сумме достигают

примерно 7%. Тогда потребность в абсолютно сухой древесине составит:

- для наружных слоев

6342

7100

1005898







кг/ч;

- для внутреннего слоя

5678

7100

1005281







кг/ч

Часовой расход материала данной влажности на каждой технологической

операции определяют по формуле, кг

100

)100(

сабс





(12)

где g

– расход материала данной влажности, кг;

абс.с.

– расход абсолютно сухого материала, кг;

W – влажность материала на данной технологической операции на

данном потоке, %.

Результаты расчетов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Часовой расход абсолютно сухого материала и при данной влажности на каждой

технологической операции

Технологические

операции

Часовой расход

абсолютно сухого

материала по слоям, кг

Влажность

материала

Часовой расход

материала данной

влажности по слоям, кг

Наружные Внутренний W

вн

Наружные

Внутренни

Готовые шлифо-

ванные плиты

4111,5 14416 8 8 4440 15569

До шлифовки 5345 14416 8 8 5773 15569

До обрезки 5579 15048 8 8 6025 16252

В формирующих

машинах

6602 17808 14 10 7526 19589

До формирующих

машин

6602 14025 14 10 7526 15428

До смесителя 5766 16116 3 2 5939 16438

До бункеров сухой

стружки

5149 15337 3 2 5303 15644

До сепарации 5721 5149 3 2 5893 5252

До сушилок 5898 5281 80 80 10616 9506

До измельчения 6342 5678 80 80 11416 10220

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

КП 00.00.00