Курсовой проект Расчет технологического процесса производства фанеры

Средневзвешенная плотность сырья по породам для внутреннего слоя

определяется по формуле:

. .

100

ñð ï

äð

ãí

ê

äð ê ãí

ð



  



 

, кг/м

3

(13)

где

.др



,

к



,

.гн



- соответственно плотность здоровой древесины, коры и

гнили (

..

65,0

дргн





), кг/м

3

;

р

др

, р

к

, 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

др.

=940; р

к

=446, р

гн.

= 0,65∙940=611;

788

611

5

446

15

940

80

100

.







бср



кг/м

3

Средневзвешенная плотность всего используемого сырья:

. . . .ñð äð ñ ñð ñ ñ ñð á á

i i

  

 

(14)

7881788

..



сдрср

р

кг/м

3

Часовой расход древесного сырья:

V

др.с.

= V

др.с.н.

+ V

др.с.вн.

=

чм / 31.915.416.5

664

10220

690

11416

3



Удельный расход древесного сырья на 1 м

3

плит:

3

2.206.114.1

5.14

4.15

5.14

5.16

м

где 14,5 – часовая выработка плит, м

3

.

Годовая потребность в древесном сырье указанного вида:

170000 2,2= 374000 м

3

где 170000 – производительность цеха в год, м

3

.

Удельный расход смолы на изготовление 1 м

3

плит:

3.174

5.14

1692836





кг

где 836 и 1692 – часовой расход смолы по сухому остатку для наружных

и внутреннего слоев, кг/ч.

11

Удельный расход смолы стандартной концентрации (К = 64%) на

изготовление 1 м

3

плит:

271100

64

174



кг

Годовой расход смолы стандартной концентрации:

170000 271 = 46070000 кг = 46070 т

2.3. Расчет количества стружки на 1 м

3

плит

Количество абсолютно сухой стружки на 1м

3

определяют по

формулам:

)100)(100(

10

4

.

нпл

нн

набс

pW

ip

g





,кг (15)

)100)(100(

10

4

.

внпл

внабс

pW

ip

g

внвн





,кг

где



н

и



вн

– соответственно плотность наружных и внутреннего слоев

изготовляемых плит, кг/м

3

;

i

н

и i

вн

– доля наружных и внутреннего слоев в общей толщине

плиты. Принимаем i

н

= 0,37; i

вн

= 0,63

p

н

и p

вн

– норма расхода связующего соответственно для наружных

и внутреннего слоев плиты, %;



пл

– плотность изготовляемых плит, кг/м

3

;

W

пл.

– влажность готовых плит, %. Принимаем W

пл.

= 8  2

   

кгg

набс

242

5,141008100

1037,0810

4

..









   

кгg

вабс

386

5,101008100

1063,0731

4

..









Количество стружки с некоторой влажностью на 1 м

3

плит без учета

потерь определяют по формулам:

12

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

)100)(100(

)100(100

.

нпл

ннстрн

Wн

pW

iW

g









, кг (16)

)100)(100(

)100(100

.

внпл

внвнстрвн

Wвн

pW

iW

g









где W

стр.н

и W

стр.вн

– влажность стружки соответственно для наружных и

внутреннего слоев, %( W

стр.н

=7%, W

стр.вн

=3%).

 

   

кгg

W

259

5,141008100

37.07100810100









 

   

кгg

W

397

5,101008100

63.03100731100









2.4. Расчет расхода древесины на 1 м

3

плит

V

др.с.

= V

др.с.н.

+ V

др.с.вн.

=

внуслплвн

внпвнвн

нуслплн

нпнн

Wp

Ki

Wp

Ki

.

4

.

4

)100)(100(

10

)100)(100(

10









(17)

где К

п.н

и К

п.вн

– коэффициенты, учитывающие потери и отходы

древесины соответственно для наружных и внутреннего слоев

К

п.

=К

разд.

К

сорт.щ

К

с

К

суш

К

тр

К

обр

К

шл.

(18)

где К

разд.

– коэффициент потерь при разделке сырья. При разделке

дровяной древесины наружных слоев на метровые отрезки К

разд

= 1,01, при

отсутсвии разделки отходов фанерного производства для внутреннего слоя

К

разд

= 1;

К

сорт.щ

– коэффициент потерь сырья при сортировке щепы, К=1,06

При отсутствии сортировки щепы принимаем К

сорт.щ

=1.

К

с

– коэффициент, учитывающий вид сырья. При использовании

дровяной древесины для технологических нужд К

с

= 1,12, для шпона-рванины

К

с

= 1,25, для технологической щепы К

с

=1,для кусковых отходов

лесопиления и лесопиления К=1,10;

13

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

К

суш

– коэффициент потерь стружки в период ее сушки. Принимаем

для наружных слоев К

суш

= 1,03; для внутреннего К

суш

= 1,025.

К

тр

– коэффициент потерь сырья при транспортировке стружки.

Принимаем К

тр

= 1,01.

К

обр

– коэффициент потерь сырья и смолы при обрезке плит по

периметру. Принимаем К

обр

= 1,03.

К

шл

– коэффициент потерь сырья и смолы при шлифовании плит.

Принимаем для наружных слоев К

шл

=1,12.

К

п.н

= 1,011,06 ∙1 1,03  1,01 1,01 1,12 = 1,26

К

внп.

= 1 1 1  1,025  1,01 1,01 = 1,04

Удельный расход древесного сырья на изготовление 1 м

3

плит П - 1

толщиной 25 мм плотностью 760 кг/м

3

с учетом неравномерной плотности по

толщине составит:

V

др.с.

= V

др.с.н.

+ V

др.с.вн.

=

3

44

47.1

485)8100)(5.10100(

04.163.073110

477)8100)(5.14100(

26.137.081010

м











(19)

14

2.5. Расчет расхода смолы и отвердителя на 1 м

3

плит

)100)(100(

100

)100)(100(

100

..

.....

плвн

внпвнвнвн

плн

нпннн

внсмсухнсмсухсмсух

Wp

Kpi

Wp

Kpi

ggg











(20)

где К

п.н

и К

п.вн

– коэффициент потерь смолы соответственно для

наружный и внутреннего слоев на отдельных участках технологического

процесса.

Определяются по формуле:

К

п.

=К

см

К

тр

К

обр

К

шл

(21)

где К

см

– коэффициент потерь смолы на отдельных участках ее

приготовления и смешивания связующего со стружкой. Принимаем К

см

=

0,007.

К

п.н

= 1,0071,011,011,12 = 1,15

К

п.вн

= 1,0071,011,01 = 1,03

Удельный расход смолы (по сухому остатку), кг на 1 м

3

плит составит:

кг1,827,414,40

)8100)(5,10100(

3,0,15,1063,0731100

)8100)(5,14100(

15,15,1437,0810100













Удельный расход смолы на 100 м

2

плит, кг:

1

. .

0,1

ñóõ ñì ñóõ ñì ï ë

g g





(22)

кгg

смСух

25,205251,01,82

1

..



Расход смолы в виде рабочего раствора определяется по формуле:

K

g

смсух

смж

.

100



, кг (23)

8,1365,693,67

60

7,41100

60

4,40100

.











смж

g

кг

15

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

Расход жидкого отвердителя:

100

. отвсмж

отв

рg

g 

,кг (24)

где р

отв

– процент добавления отвердителя. Принимаем р

отв

= 5%.

Расход раствора отвердителя составит:

- для наружных слоев

36,3

100

53,67







отв

g

кг

- для внутреннего слоя

47,3

100

55,69







отв

g

кг

Определим расход химикатов. Результаты расчетов представлены в

таблице 2.

Таблица 2

Расход химикатов в зависимости от состава отвердителя

3 .

Переработка сырья в технологическую щепу

Для переработки разного по виду сырья применяют рубительные

машины.

Определим производительность дисковой рубительной машины МРНП-

30:

П=60hznFК

зап

К

п

К

ми.

/sin



(26)

где h –выступ режущей кромки ножа над плоскостью диска

(обычно h=15-20 мм);

Компоненты

Состав

отвердителя, %,

для слоев

Расход химикатов на 1

м

3

плит для слоев, кг

наруж

ных

внутре

ннего

наруж

ных

внутренн

его

Раствор

отвердителя в

том числе:

хлористого

аммония

100

20

100

20

3,36

0,67

3,47

0,69

аммиачной воды 30 - 1,008 -

воды 50 80 1,68 2,78

16

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

z- число ножей в диске;

n- частота вращения диска, мин

1

;

F- площадь проходного окна патрона, м

2

;

К

зап

- коэффициент заполнения сечения проходного окна патрона . При

переработке кусковых отходов К

зап

=0,1-0,2;

К

п

- коэффициент полнодревесности перерабатываемого сырья. При

измельчении кусковых отходов К

п

= 0,4-0,5;

К

ми.

- коэффициент использования машинного и рабочего времени (в

расчетах принимают К

ми.

=0,5-0,7);



- угол наклона загрузочного патрона (обычно



= 45-52

о

);

П=60∙0,02∙16∙740∙0,25∙0,25∙0,2∙0,5∙0,7/0,788=80 м

3

/ч∙0,4=32 пл. м

3

/ч

штN 7.0

729632

170000







Принимаем 1 шт.

Техническая характеристика рубительной машины МРНП-30:

Производительность, пл.м

3

/ч ……………………………………… до 30

Проходное сечение патрона, мм………………………………. .250



250

Диаметр диска, мм……………………………………………………..1270

Частота вращения диска, мин

1

………………………………………..740

Число режущих ножей…………………………………………………..16

Число контрножей………………………………………………………..3

Выброс щепы…………………………………………………………вниз

Установленная мощность двигателя привода диска, кВт…………….90

Габариты, мм

длина…………………………………………………………2660

ширина………………………………………………………1670

высота…………………………………………………………..1745

Полученную на рубительных машинах щепу сортируют, так как наряду с

нормальной щепой, идущей в производство, образуется определенное

количество мелкой и крупной щепы, которая не пригодна для дальнейшей

17

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

переработки. Для этого в производстве применяют гирационную сортировку

СЩ-120.

Техническая характеристика сортировки СЩ-120

Производительность, насыпных м

3

/ч…………………………………..120

Наклон сит, град …………………………………………………………3

Число сит …………………………………………………………………3

Площадь сит, м

2

:

Верхнего…………………………………………………………..8,40

Среднего…………………………………………………………..8,40

Нижнего…………………………………………………………...7,50

Мощность электродвигателя, кВт………………………………………4,5

Габариты, мм:

длина……………………………………………………………..4900

ширина…………………………………………………………...2675

высота…………………………………………………………….1930

4. Изготовление резаной стружки

4.1 Характеристика древесных частиц для производства плит

Для производства древесностружечных плит используют стружку

игольчатую (СИ) на внутренний слой и стружку плоскую (СП) на наружный слой.

В зависимости от размеров частицы делятся на группы:

Средняя фракция: толщина частиц 0,15-0,25 мм, ширина 1-3 мм,

Размеры древесных частиц, мм (СИ):

Размеры древесных частиц, мм

(СП):

толщина: 0,15-0,45 толщина: 0,15-0,45

ширина: до 5 ширина: до 12

длина: до 40 длина: до 40

18

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

длина 10-20 мм (для формирования наружных слоев)

Крупная фракция: толщина частиц более 0,25 мм, ширина более 3 мм,

длина более 20 мм (для формирования внутреннего слоя).

4.2 Переработка щепы и кусковых отходов

Щепу и мелкие кусковые отходы перерабатывают в стружку на

центробежном стружечном станке ДС-7.

Производительность, м

3

/ч определяется по формуле:

1000

3600

.

Kzpvl

П

сдррезстрн





(27)

где l

н

– длина ножей, м;

v

рез

– скорость резания, м/с

z – число ножей в ножевом барабане;

p

сдр.

- средняя плотность перерабатываемого древесного сырья, кг/м

3

;

К – суммарный коэффициент, учитывающий характер резания, заполнение

объема барабана, использование длины ножа, использование машинного и

рабочего времени. Принимаем К = 0,005.

8937

1000

005,086642654,0525,03600





П

м

3

/ч

Требуемое количество станков ДС-7:

оби

стр

К

П

V

N

.



(28)

где V

стр

– объем сырой стружки из таблицы 1;

П

суш

- производительность станка

К

оби.

- коэффициент использования оборудования

- для наружных слоев:

штN 3.1

8937

11416



19

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

Принимаем 2 шт.

- для внутреннего слоя:

штN 1.1

8937

10220



Принимаем 2 шт.

Техническая характеристика центробежного стружечного станка ДС-7:

Производительность, кг/ч абсолютносухой стружки, при ее толщине:

0,3…………………………………………………………………….3200

0,4…………………………………………………………………….4300

0,5…………………………………………………………………….5900

Длина ножа, мм………………………………………………………525

Средняя толщина получаемой стружки, мм……………………...0,3-0,6

Габарит, мм

длина………………………………………………………3735

ширина……………………………………………………..2120

высота………………………………………………………1870

5. Повторное измельчение стружки

Для доизмельчения стружки наружного слоя выбираем лопастную

мельницу ДМ-8 с производительностью П = 3000 кг/ч .

Требуемое количество мельниц ДМ-8:

штN 8.3

3000

11416



шт.

Принимаем 4 мельницs ДМ-8.

Техническая характеристика мельницы ДМ-8:

Производительность при переработке стружки влажностью 80%, кг/ч, при

ситах с отверстиями 14



14 мм……………………………………………….3000

Размеры зубчато – ситового барабана, мм

диаметр…………………………………………………………1200

ширина……………………………………………………………525

Габарит, мм:

длина…………………………………………………………...3735

20

Изм. Лист № докум. Подпис

ь

Дата

Лист

КП 00.00.00

Курсовой проект Расчет технологического процесса производства фанеры

Подождите немного. Документ загружается.