МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЕ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени Янки Купалы»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Специальность: 2-46 01 02 «Технология деревообрабатывающих производств»

Методические указания

по выполнению курсового проекта

по дисциплине:

«Сушка и защита древесины»

Методические указания разработала Каравайская Т.Н.

Методические указания рассмотрены на заседании цикловой комиссии механо-технологических дисциплин

Протокол №____________ от «___»______________200 г.

Протокол №____________ от «___»______________200 г.

Пояснительная записка

Учебным планом по дисциплине «Сушка и зашита древесины» предусматривается выполнение учащимися курсового проекта.

Цель курсового проекта - обобщить и систематизировать знания учащихся, полученные ими в процессе изучения предмета, научить грамотно, применять теоретические знания при решении производственных вопросов.

Основой для выполнения курсового проекта является задание на проектирование сушильного цеха.

В задании указывается тип сушильной камеры, спецификация пиломатериалов и объемы сушки в год, место строительства, давление теплоносителя - пара на входе в камеру, а также содержание пояснительной записки и графической части, дата выдачи задания и окончания работы.

В курсовом проекте производится расчет требуемого количества сушильных камер и расход пара, выбор конденсатоотводчиков, разработка плана сушильного цеха и описание технологического процесса сушки пиломатериалов.

Введение

В этом разделе необходимо изложить значение процесса сушки пиломатериалов для решения задач, поставленных перед деревообрабатывающей промышленностью.

Далее следует отразить задачи дальнейшего развития техники и технологии камерной сушки пиломатериалов, отмечены перспективы расширения ее объемов.

1. Описание сушильной камеры

В данном разделе необходимо указать принцип действия, назначение и область применения заданного типа сушильной камеры, вид сушильного агента и применяемые категории режимов сушки.

Далее следует описать устройство камеры и ее составных частей, привести техническую характеристику, указать достоинства и недостатки камеры.

Учащийся, с целью ликвидации отмеченных недостатков, может изменить конструкцию камеры, предложив использование экранов, прижимных устройств или другую модернизацию камеры.

Конструкция и технические характеристики современных отечественных камер приведены в литературе [4], [5].

2. Расчетно-технологическая часть

Целью технологического расчета является определение количества камер, необходимого для сушки материала заданной спецификации.

2.1. Технологический расчет

2.1.1. Выбор режима сушки

В зависимости от требований, предъявляемых к качеству высушенной древесины, пиломатериалы могут высушиваться режимами различных категорий по температурному уровню: мягкими (М), нормальными (Н), форсированными (Ф) и высокотемпературными (ВТ).

Режимы М, Н, Ф относятся к режимам низкотемпературного процесса. При сушке до транспортной влажности по нулевой (0) категории качества применяют нормальные режимы, а в случаях, когда требуется сохранение естественного цвета древесины (для экспортных пиломатериалов), - мягкие режимы. При сушке до эксплуатационной влажности по 1 категории применяют нормальные режимы, а в случаях, когда предъявляются особо высокие требования к качеству древесины, - мягкие режимы. При сушке до эксплуатационной влажности по II и Ш категориям качества могут применяться нормальные, форсированные и высокотемпературные режимы сушки, последние две категории режимов (Ф и ВТ) - в случаях, когда допустимо снижение прочности древесины.

В соответствии с указанным в задании назначением высушиваемых материалов следует установить категорию качества сушки [2] или [3], а затем выбрать категорию режима сушки и его основные параметры.

Режимы низкотемпературного процесса сушки пиломатериалов в камерах периодического действия по ГОСТ 19773 - [4] представлены в приложении: таблица 1 (для сосны, ели, пихты, кедра), таблица 2 (для лиственницы), таблица 3 (для лиственных пород). Номер режимов сушки пиломатериалов хвойных пород устанавливается в зависимости от их толщины. Выбор режимов низкотемпературного процесса сушки пиломатериалов лиственных пород осуществляется с помощью таблицы 4 приложения в зависимости от породы, толщины и назначения пиломатериалов.

Выбранные режимы сушки для пиломатериалов, указанных в задании, рекомендуется представить в виде таблицы 1 (для камер периодического действия) или таблицы 2 (для камер непрерывного действия).

Таблица 1 Режимы сушки

Порода	Толщина пиломатериала, мм	Номер и индекс режима	Номер ступени режима	Изменение влажности древесины на каждой ступени, %	Параметры режима
					t°С	∆t°С	φ
Окна	40	4-Ф	123	80…35 35....25 25... 12	90 95 1 20	7 12 37	0.75 0.62 0,25
Береза	32	3-Г	1 2 3	60…30 30 20 20…8	75 80 100	7 11 31	0,73 0,61 0.28

Режимы высокотемпературного процесса сушки пиломатериалов в камерах периодического действия по ГОСТ 19773 представлены в таблице 5 приложения. Выбор номера высокотемпературного режима в зависимости от породы и толщины пиломатериалов следует осуществлять по таблице 6 приложений.

Режимы сушки пиломатериалов в противоточных камерах непрерывного действия по ГОСТ 18867 представлены в таблицах 7 и 8 приложения. Номер и индекс режима определяются в зависимости от конечной влажности, толщины и назначения пиломатериалов.

По таблице 7 выбирают режимы сушки сосновых, кедровых и пихтовых пиломатериалов, для еловых пиломатериалов назначают по ближайшей меньшей группе толщин, для пиломатериалов мягких лиственных пород (береза, осина) - по ближайшей большей группе толщин.

Таблица 2 Режимы сушки

Порода	Толщина пиломатериала, мм	Влажность пиломатериала, %		Номер и индекс режима	Состояние сушильного агента в разгрузочном конце камеры			Максимальная психрометрическая разноси в загрузочном конце,
		начальная W	конечная W		t °С	∆t1°С	φ	∆t °С
Пример заполнения
Сосна	25	80	16	2-Н	92	23	0,38	6
Ель	50	45	18	4-Н	87	18	0,46	8

2.1.2. Расчет продолжительности сушки и оборота камеры

а) Расчет продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.

Общая продолжительность сушки фактического и условного материалов, включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по формуле:

τ=τ ×А ×А ×А ×А ×А ,ч (1),

где τ - исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы и размеров нормальным режимом от начальной влажности 60 % до конечной влажности 12% в камерах с реверсивной циркуляцией средней интенсивности, ч;

А_Р, А , А , А , А - коэффициенты, учитывающие категорию режимов сушки А_Р, интенсивность циркуляции А начальную и конечную влажности А_В, качество сушки А длину материала А

Значения приведенных выше величин определяются по таблицам 9-13 приложения.

Значение А_Д принимается для пиломатериалов равным 1.

Скорость циркуляции сушильного агента по материалу V следует принимать для камер различных типов следующей:

1. Камеры в строительных ограждениях:

- с циркуляцией повышенной интенсивности (например, СПЛК-1. СПЛК-2, ЛТА-Гипродрев, Латгипропрома) - 2,0 м/с;

- с циркуляцией слабой интенсивности (например, ЦНИИМОД-39 немодернизированная) - 0,5 м/с;

- с естественной циркуляцией - 0,2 м/с.

2. Сборно-металлические камеры:

- с реверсивной циркуляцией (СПВ - 62, УЛ-1, УЛ-2 СПМ - 2К) -2,5 м/с;

- с нереверсивной циркуляцией (СКД) - 2,0 м/с.

б) Расчет продолжительности сушки в камерах периодического действия при высокотемпературном процессе.

Общая продолжительность сушки, включая начальный прогрев и влаготеплообработку, определяется по формуле:

τ=τ ×А ×А ×А ×А ×А , ч (2),

где τ - исходная продолжительность сушки сосновых пиломатериалов заданных размеров стандартным высокотемпературным режимом от начальной влажности 60% до конечной влажности 12 % в камерах с реверсивной циркуляцией при скорости V = 2 м/с;

А , А , А , А , А , - коэффициенты, учитывающие породу древесины А , интенсивность циркуляции А_ц, начальную и конечную влажности А_в, качество сушки А , длину материала А .

Эти величины определяются по таблице 14 - 19 приложения. Скорости сушильного агента по материалу V следует принимать:

• для камер с реверсивной циркуляцией (СПВ-62, СПМ-2К, УЛ-2, ЛТА - Гипродрев) - 2,5 - 3 м/с;

• для камер с нереверсивной циркуляцией (СКД) - 2,0 м/с.

в) Расчет продолжительности сушки в камерах непрерывного действия.

Камеры непрерывного действия делятся на камеры с позонной поперечной циркуляцией и противоточной циркуляцией агента сушки. В камерах с позонной циркуляцией продолжительность сушки определяется по рассмотренной ранее формуле для камер периодического действия при низкотемпературном процессе.

Более распространены противоточные камеры непрерывного действия (ЦНИИМОД-49, ЦНИИМОД-56, ЦНИИМОД-32, СП-5КМ). В противоточных камерах непрерывного действия продолжительность сушки, включая начальный прогрев, находят по формуле:

τ=τ ×А ×А ×А ×А , ч (3),

где τ - исходная продолжительность сушки сосновых пиломатериалов заданных размеров от начальной влажности 60 % до конечной влажности 12 % в камерах с поперечной штабелевкой.

Остальные коэффициенты соответствуют указанным коэффициентам в формуле 2. Вышеуказанные величины находят по таблице 12, 20, 24 приложения.

При определении коэффициента А , необходимо знать расчетную скорость циркуляции в габаритном сечении штабеля V_габ.р. Значение V_габ.р. находят по таблице 25 приложения в зависимости от типа камеры и выбранной категории режима сушки.

Продолжительность оборота камеры при сушке в камерах периодического

τ =τ + τ (4),

где τ - продолжительность сушки (сут.);

τ - продолжительность загрузки и разгрузки принимается равной 0,1 суток при механизированных способах загрузки камеры.

В камерах непрерывного действия, загрузка и разгрузка которых производится без остановки сушильного процесса, τ =τ

Результаты расчетов продолжительности сушки и оборота камеры для фактического, указанного в задании материала, целесообразно свести в таблицу

Таблица 3 Расчет продолжительности сушки и оборота камеры

Характеристики пиломатериалов					Категория качества сушки	Категория режима	τ	Коэффициенты					τ		τ
Порода	Толщина, мм	Ширина, мм	Влажность, %					А	А	А	А	А	ч	сут	сут
			W	W
Пример заполнения
Сосна	40	разн	80	12	III	Ф	88	0,8	0,68	1,05	1,18	1	59,3	2,5	2,6
Береза	32	110	60	8	II	Ф	91	0,8	0,69	1,15	1,25	1	72,2	3,0	3,1

Примечание. Пример заполнения таблицы составлен для сушильной камеры периодического действия при скорости циркуляции агента сушки по материалу 2,5 м/с.