Волынский В.Н. Технологические расчеты в производстве клееных материалов

Подождите немного. Документ загружается.

3.5.18.

Загрузка оборудования

Расчеты оборудования для производства древесностружечных

плит удобно представить в единой сводной таблице загрузки обору-

дования. Пример заполнения, основанный на использовании только

отечественного оборудования при производстве древесностружечных

плит, приведен в табл. 3.48.

Таблица

3.48.

Загрузка оборудования

по

операциям технологического процесса

Операция

Обору-

дование

Производи-

тельность

Объем

работ

Количе-

ство

оборудо-

вания

и, шт.

Загрузка

оборудо-

вания,

Операция

Обору-

дование

м*/ч

т/ч

/ч

т/ч

Количе-

ство

оборудо-

вания

и, шт.

Загрузка

оборудо-

вания,

Разделка

по

длине ДЦ-10М

20,0 10,02

2. Раскалывание КГ-8 А

12,0

1,5

12,5

3. Получение щепы МР2-20

20,0

9,88

49,4

4. Хранение запасов

щепы

ДБО-80

120,0

9,88 1 8,2

5. Получение стружки

внутреннего слоя

ДС-7А

7,0

6,173

88,2

Хранение запасов

сырой стружки внут-

реннего слоя

ДБО-80

120,0

9,32

1 7,7

7. Получение стружки

наружных слоев

ДС-8

3,25 6,203

95,0

Хранение запасов сы-

рой стружки наружных

слоев

ДБО-60

120,0

9,37

1 7,8

9. Сушка стружки внут-

реннего слоя

АКС-5

5,0

4,302

86,0

10. Сушка стружки

на-

ружных слоев

АКС-5

5,0

4,224 1 84,5

11. Хранение сухой

стружки внутреннего

слоя

ДБОС-60

120,0

7,78

6,5

12. Хранение запасов

сухой стружки наруж-

ных слоев

ДБОС-60 120,0

7,92

1 6,6

13. Сортирование струж-

ки внутреннего слоя

ДРС-4

10,0

4,302

43,0

111

Продолжение табл.

3.48

Операция

Обору-

дование

Производи-

тельность

Объем

работ

Количе-

ство

обору-

до-

вания

п,

шт.

Загруз-

ка

обо-

рудо-

вания,

Операция

Обору-

дование

/ч

т/ч м

/ч

т/ч

Количе-

ство

обору-

до-

вания

п,

шт.

Загруз-

ка

обо-

рудо-

вания,

14. Сортирование струж-

ки наружных слоев

ДРС-4

10,0

4,224

42,2

15. Доизмельчение

стружки наружных

слоев

ДМ-8А

16,0

4,224

26,4

16. Приготовление клея

для наружных слоев

ДКС-2

л/мин

22,75

л/мин

55,5

17. Приготовление клея

внутреннего слоя

ДКС-2

л/мин

16,7

л/мин

40,7

18. Дозирование струж-

ки внутреннего слоя

ОДК4-

200А,

бункер-

питатель

4,302

100

19. Дозирование струж-

ки наружных слоев

ОДК4-

200А,

бункер-

питатель

4,224 4,224

100

20. Смешивание компо-

нентов внутреннего

слоя

ДСМ-7

16,0

5,105 31,9

21. Смешивание компо-

нентов наружных слоев

ДСМ-7

16,0

4,224

26,4

22. Формирование внут-

реннего слоя ковра

ДФ-6

2,550 5,105

100

23. Формирование

на-

ружных слоев ковра

ДФ-6

2,112

4,224

100

24. Холодная подпрес-

совка

ПР-5

13,01

100

25. Горячее прессование ГГР-6М

11,33

1 100

26. Охлаждение плит

длко

100

11,33 11,33

100

27. Форматная обрезка ДЦ-11

13,46 11,33

1 84,2

28. Шлифование плит ДКШ-1

11,33 11,33 1

100

Показанная

этой главе методика расчетов может быть приме-

нена

и к

технологии производства волокнистых плит средней плотно-

сти

(MDF) при

выборе соответствующего оборудования.

112

Приведенный пример расчетов не в полной мере отражает всю

сложность реального технологического процесса. В нем не учтен ряд

факторов, в частности возврат шлифовальной пыли в бункер сухой

стружки, потери древесины при ее сортировке и другие позиции, по

причине отсутствия необходимых справочных данных. Для конкрет-

ного производства необходимо иметь данные по всем параметрам

имеющегося оборудования.

113

Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ

ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ ПЛИТ

4.1. Расчет производительности головного оборудования

Часовая производительность, м", многоэтажного пресса для про-

изводства твердых ДВП определяется по формуле

60п1ЬК

П =

•"••"•на/'

(4.1)

где

п -

число этажей пресса, принимается

из

технических характеристик

пресса (см. табл.

4.9—4.12);

/, Ь

длина

ширина обрезного листа ДВП,

м;

Япр

коэффициент использования пресса,

для

плит мокрого способа произ-

водства

= 0,915,

для плит сухого способа производства Кщ,

= 0,825;

Гц

время цикла прессования, мин, определяется

по

формуле (для плит

су-

хого способа производства

- по

табл.

4.1),

7ц 7Л

>Ц

+ Т

ВС]

тц

время теплового цикла, мин;

?всп

время вспомогательных операций,

мин.

(4.2)

Таблица

4.1.

Продолжительность цикла прессования твердых

полутвердых

ДВП сухого способа производства

двадцатидвухэтажном прессе

при температуре

220 °С

Толщина готовой плиты,

мм 3,2 5 6

Общее время цикла,

мин

3,3

5,0 | 5,73 7,12 8,54

10,0

Производственная мощность предприятия, кг (т), по выпуску

древесно-волокнистых плит определяется по формуле

М =

Пчас^эф/Зр,

(4.3)

где П

час

часовая производительность пресса,

;

годовой эффективный фонд времени работы пресса (сушилки),

ч;

114

количество рабочих дней

году

количество рабочих смен

сутки;

Тем

продолжительность смены,

ч;

h -

толщина плиты,

м;

плотность плиты,

кг

(т).

Для прессов

Для сушилок

эф

= 304-3-8 = 7 296

ч.

325-3-8 = 7 800

ч.

В СССР

80-х

годах

для

проектных организаций было введено

понятие «эталонного предприятия»

головными агрегатами наиболь-

шей производительности. Головными агрегатами были приняты:

для

заводов, выпускающих твердые

ДВП

мокрого способа

производства,

тридцатиэтажный пресс ПНП7400/30

полным цик-

лом прессования

10,32

мин

коэффициентом использования пресса

0,915;

для

заводов, выпускающих твердые

ДВП

сухим способом,

двадцатидвухэтажный пресс

"Diffenbacher"

циклом прессования

3,3

мин

коэффициентом использования пресса

0,825;

- для заводов, выпускающих мягкие ДВП,

двенадцатиэтажная

роликовая сушилка

"Defibrator"

циклом работы

122

мин

коэффи-

циентом использования

0,915.

Часовая производительность,

мощность предприятия, тыс.

т,

составит:

- для твердых древесноволокнистых плит мокрого способа про-

изводства (исходные данные

расчету: пресс ПНП

7400/30;

толщина

плиты

3,2

мм; размеры обрезной плиты

длина

6,1

м,

ширина

2,14

м;

плотность плиты 1 т/м

60-30-0,915-6,1-2,14

2083м2

10,32

115

М=2083-7

296-0,0032-1=48

632

т=48,632 тыс.т;

- для твердых древесноволокнистых плит сухого способа произ-

водства (исходные данные

расчету: пресс

"Diffenbacher";

толщина

плиты

3,2

мм; размеры обрезной плиты

длина

5,5

м,

ширина

1,83 м;

плотность плиты 1 т/м

гт

60-22-0,825-5,5-1,83

П„ас

JJZ1M

М = 3321-7296-0,0032-1=77536т*80,0 тыс.т;

для

мягких древесноволокнистых плит (исходные данные

расчету: сушилка

"Diffenbacher";

толщина плиты

мм; размеры

об-

резной плиты

длина

•

0,969

= 52,32 м,

ширина

2,44

м;

плотность

плиты

0,25

т/м

час

042

689,4м

690-7800-0,012-0,25

16146т*16,2 тыс.т.

4.2. Расчет потребности

материалах

В производстве древесноволокнистых плит определяют чистый

расход древесного волокна

составе готовых плит,

также отходы

потери

на

разных стадиях технологического процесса.

Эти

отходы

потери подразделяют:

а) технологические отходы (опилки

кусковые отходы при раз-

делке сырья; отсев

при

сортировании щепы; волокно, уходящее

со

сточными водами; отходы при форматной обрезке плит);

б) технологические потери (пыль при рубке щепы, газообразные

продукты при пропарке, горячем прессовании

термообработке, рас-

творимые

воде вещества);

в) организационно-технические отходы (отбор проб для испыта-

ний,

отходы при отладке оборудования).

Чистый расход абсолютно сухого волокна, кг/м

готовой плиты,

определяют

по

формуле

116

= 0,0032 1000 -^—-^ ,J = 2,94

кг/м

. (4.4)

100

( л

Чуя

пРп

10()

m + K

, v • )

где 5

толщина плиты, м;

плотность плиты, кг/м

;

влажность готовой штаты, в среднем

-S

коэффициент удержания химических добавок, принимается при мок-

ром способе производства К = 0,7 %.

/Для твердых ДВП толщиной

3,2

мм

плотностью

т/м

полу-

чим:

100

+8 100 +0,7

Потребность в абсолютно сухом волокне, кг/ м

учетом потерь

составит:

q^q^KJC,,

(4.5)

где

К\

коэффициент потерь при форматной резке плит (для твердых и полу-

твердых плит при наличии вторичной переработки К\

= 1,029 и

от-

сутствии вторичной переработки К\

= 1,054;

для сверхтвердых плит

А)

1,068;

для мягких плит

К\

= 1,012);

коэффициент потерь на физико-механические испытания плит,

1,01;

А"з

коэффициент потерь волокна со сточными водами (для твердых плит

из древесины хвойных пород

К%

= 1,016,

для твердых плит из древе-

сины лиственных пород

К-$

1,02; для твердых плит из отходов лесо-

заготовок

1,025;

для мягких плит

1,012).

Потребность в абсолютно сухой щепе, кг/м

= 9.Я«,

(

)

где

коэффициент потерь материала при сортировке щепы, из технологи-

ческого сырья 1-го сорта

- К

= 1,064,

2-го сорта

- К

= 1,087,

3-го

сорта

- К

= 1,162;

из кусковых отходов лесопиления и деревообра-

ботки

- К

= 1,099;

из лесоматериалов от рубок ухода

- К

= 1,087;

из шпона-рванины

- К

1,250;

из сучьев

- К

1,428;

из дров

- К

1,205.

Потребность в щепе на годовую программу предприятия, м

117

где

М-

программа предприятия, т;

h„

толщина плиты, м;

плотность древесины при данной влажности, кг/м

. Начальная влаж-

ность щепы принимается равной 80 %;

р„

плотность плиты, т/м

Добавка химических веществ

при

производстве твердых ДВП

мокрым способом составляет (в % от массы абсолютно сухого волокна):

парафин (гидрофобизатор)

0,8...

1,1;

серная кислота (осадитель)

- 0,6...0,8;

фенолоформальдегидная смола (упрочняющая добавка)

0,8...

1,4;

Точная дозировка зависит

от

марки плиты, породного состава

сырья, режимов производства

других факторов. Увеличение доли

хвойных пород ведет к снижению химических добавок, вплоть до отка-

за от упрочняющих добавок при доле хвойных пород

не

менее

В качестве заменителей можно использовать

гач

вместо парафина,

сернокислый глинозем (квасцы) вместо серной кислоты

альбумино-

вый клей вместо смолы СФЖ.

Часовой расход воды

на

приготовление волокнистой массы мо-

жет быть определен по формуле

Яводы^^ЮО,

(4.8)

где К

концентрация волокнистой массы (обычно составляет не более

%).

Для выполнения последующих расчетов целесообразно соста-

вить таблицу потребности

сырье

материалах (табл.

4.2).

Пример

расчета приведен для плиты толщиной

3,2

мм, плотностью 1 т/м

Таблица

4.2. Потребность в сырье

материалах на производство твердой ДВП

мокрого способа производства

Материал

Часовая

потребность

Суточная

потребность

Годовая

потребность

Готовая продукция:

кг

2 083

6,66

6 665

49 992

159,84

160 000

15 197 568

48 591

48 632 000

Волокно перед прессом, кг

7 025 168 597

51 253 743

Волокно

учетом потерь, кг

7 208

173 010 52 595 213

118

Продолжение табл.

4.2

Материал

Часовая

потребность

Суточная

потребность

Годовая

потребность

Вода,

м'

662,4

15 897

4 832 688

Парафин

(0,8 %), кг

53,3 1280

389 022

Серная кислота

(0,7 %), кг

46,6 1 118

339 872

Смола СФЖ-3024,

кг

- -

Щепа,

10,9

261 79 534

Примечание.

примере используется только сырье хвойных пород

вве-

дение упрочняющей добавки

не

требуется.

4.3. Расчет потребности

оборудовании

Необходимое число единиц оборудования

для

производства дре-

весноволокнистых плит определяется

так же, как и при

производстве

древесностружечных плит,

отношением объема работ

производи-

тельности оборудования.

Производительность размольного оборудования,

как

правило,

указывается

тоннах абсолютно сухого волокна

сутки.

Скорость движения рабочей сетки

на

отливной машине опреде-

ляется

по

формуле

Пчас

, (4.9)

.д-60'

где П

час

производительность головного оборудования,

/ч;

ширина ковра после обрезки,

м;

.д

коэффициент холостого хода,

хл

= 0,8.. .0,85;

Производительность камеры термообработки,

/ч,

определяет-

ся

по

формуле

час

=-—,

(4.10)

где

длина

ширина готовой плиты,

м;

число одновременно загружаемых плит

камеру,

шт.

(обычно

в ка-

меру загружается одна стоэтажная этажерка);

Гц

время цикла термообработки,

= 3.. .6 ч.

119

Для повышения влажности плит после их термообработки мож-

но применять камеры,

по

конструкции аналогичные камерам термо-

обработки,

но без

системы нагрева воздуха, или увлажнительные

машины, после которых плиты хранятся в плотных стопах для равно-

мерного распределения влажности по толщине продукции.

Скорость подачи в увлажнительной машине, м/мин,

П,,ас

; (4.11)

60К

где

ширина готовой плиты, м;

коэффициент использования рабочего времени,

0,94;

коэффициент использования машинного времени,

0,9;

Расход воды на увлажнение плит, л/мин, (без учета потерь) опре-

деляется по формуле

q^Ubhp^,

(4.12)

где b

ширина готовой плиты, м;

толщина готовой плиты, м;

плотность плиты, кг/м

;

W„

влажность готовой плиты, в среднем W

= 8 %.

Форматно-обрезная установка предназначена для окончательной

обрезки

раскроя плит. Такая установка должна иметь скорость по-

дачи не менее чем скорость в увлажнительной машине.

На основании данных, полученных

ходе проведения расчетов,

можно составить сводную таблицу по загрузке оборудования при про-

изводстве твердой ДВП (табл.

4.3).

Технические характеристики оборудования, применяемого при

производстве древесноволокнистых плит, приведены

табл.

4.4-4.14.

Частично при производстве ДВП может быть использовано оборудо-

вание, которое применяется

при производстве древесностружечных

плит, технические характеристики этого оборудования приведены

гл.

120