«Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф.Морозова»
Кафедра древесиноведения
Курсовой проект по дисциплине «Гидротермическая обработка и консервирование древесины» на тему: «Проект сушильного цеха на базе сушильной камеры СПЛК-2 для производства строительных ограждающих конструкций»
Реферат
Расчетно-пояснительная записка состоит из 70 страниц, 105 формулы, 12 таблиц и 3 рисунка. Ключевые слова: древесина, лесосушильный цех, штабель, камера, калорифер, вентилятор, сушка, скорость циркуляции, влажность.
Пояснительная записка включает в себя технологический, тепловой, аэродинамический расчёты, расход электроэнергии, состав штатного персонала и количество штатных единиц.
В расчётах используются технологические режимы и рекомендации, разработанные в ГОСТ 19773-74 «Пиломатериалы хвойных и лиственных пород» и ГОСТ 18867-84 «Пиломатериалы хвойных пород. Руководящих технических материалах по технологии камерной сушки древесины».
В зависимости от высушиваемого по заданию материала были подо-браны калориферы, вентиляторы их электродвигатели, конденсатоотводчики.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...8
1. Технологический расчет……………………………………………………….9
1.1. Обоснование выбора типа конструкции сушильной камеры……………...9
1.2. Определение продолжительности камерной сушки пиломатериалов…..13
1.2.1. Определение продолжительности сушки в камерах периодиче-ского действия при низкотемпературном процессе…………...13
1.3. Пересчет годового объема сушки фактических пиломатериалов в объем условного материала……………………………………………………….14
1.4. Определение годовой производительности камеры в условном пиломате-риале………………………………………………………………………...17
1.5. Определение необходимого количества камер в условном материале...17
1.6. Расчет емкости и площади складов………………………………………..17
1.6.1. Расчет емкости склада сырых пиломатериалов и определение количества штабелей, подлежащих хранению……………………...18
1.6.2. Расчет емкости и площади склада сухих пиломатериалов……...19
1.7. Выбор и расчет потребности подъемно-транспортного оборудования в лесосушильном цехе ………………………………………………………20
1.7.1. Расчет годовой производительности лифта и их количества…...20
1.8. Описание технологического процесса сушки согласно заданию на проек-тирование……………………………………………………………....…21
1.8.1.Технологическая карта проведения процесса сушки согласно заданию на проектирование……………………………………….21
1.9. Составление и согласования с руководителем курсового проектирования первого варианта планировки сушильного цеха…………………………24
2. Тепловой расчет……………………………………………………………….25
2.1. Определение массы испаряемой влаги…………………………………….25
2.1.1. Масса влаги, испаряемой из 1 м3 пиломатериала………………..25
2.1.2. Масса влаги, испаряемой за время одного оборота камеры…….25
2.1.3 Масса влаги, испаряемой в камере в секунду………………….….26
2.1.4 Расчетная масса испаряемой влаги………………….……………..27
2.2 Выбор расчетного материала…………….…………………………………28
2.3 Выбор режима сушки………………………………………….…………….28
2.4 Определение параметров агента сушки на входе в штабель……………...29
2.4.1 Агент сушки – влажный воздух……………………………………29
2.5 Определение объема и массы циркулирующего агента сушки……….….30
2.5.1. Объем циркулирующего агента сушки…………………………...30
2.5.2. Масса циркулирующего агента сушки на 1кг испаряемой влаги.31
2.5.3 Определение параметров воздуха на выходе из штабеля………..31
2.6 Определение объема свежего и отработанного воздуха или перегретого пара………………………………………………………………………….32
2.6.1 Масса свеж. и отработанного воздуха на 1кг испаряемой влаги...32
2.6.2 Объем свежего воздуха, поступающего в камеру………………...32
2.6.3 Объем отработанного воздуха, выбрасываемого из сушильной ка-меры…………………………………………………………………32
2.7 Определение расхода тепла на сушку……………………………………...33
2.7.1 Начальный прогрев древесины……………………………………33
2.7.2 Расход тепла на начальный прогрев 1 м3 древесины……………..34
2.7.3 Удельный расход тепла при начальном прогреве на 1 кг испаряемой влаги……………………………………………………………35
2.7.4 Общий расход тепла на начальный прогрев древесины………….35
2.7.5 Определение расхода тепла на испарение влаги………………….36
2.7.6. Потери тепла через ограждения камеры………………………….37
2.7.7 Определение удельного расхода тепла на сушку для зимних и среднегодовых условий……………………………………………41
2.7.8 Определение расхода тепла на 1м3 расчетного материала……….41
2.7.9 Построение теоретического и действительного процесса сушки в Id-диаграмме влажного воздуха…………………………………...42
2.8 Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера…………………..45
2.8.1. Выбор типа калорифера……………………………………………45
2.8.2 Тепловая мощность калорифера…………………………………...45
2.8.3 Расчет поверхности нагрева калорифера………………………….45
2.8.4. Определение коэффициента теплопередачи ребристых труб…...46
2.9 Определение расхода пара…………………………………………………47
2.9.1 Расход пара на 1 м3 расчетного материала………………………..47
2.9.2 Расход пара на камеру………………………………………………48
2.9.3 Расход пара на сушильный цех…………………………………….49
2.9.4 Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пи-ломатериалов……………………………………………………..49
2.10 Определение диаметров трубопроводов………………………………….50
2.10.1 Диаметр главной паровой магистрали к сушильному цеху…….50
2.10.2 Диаметр отвода к камере………………………………………….51
2.10.3 Диаметр паропровода к калориферу……………………………..51
2.10.4 Диаметр паропровода к увлажнительным трубам………………51
2.10.5 Диаметр конденсационного трубопровода от калорифера……..52
2.10.6 Диаметр конденсационной магистрали………………………….52
2.11 Выбор конденсатоотводчика………………………………………………52
3 Аэродинамический расчет……………………………………………………54
3.1 Методика и последовательность аэродинамического расчета сушильных камер………………………………………………………………………...54
3.2 Составление схемы циркуляции агента сушки в камере………………….55
3.3 Расчет аэродинамического сопротивления циркуляционной сети сушильной камеры………………………………………………………………….56
3.3.1 Сопротивление трения на прямых каналах……………………….56
3.3.2 Сопротивление при изменении направления движения агента сушки (поворотов)…………………………………………………57
3.3.3 Сопротивление при резком изменении сечения канала, входа в штабель (внезапное сужение)…………………...………………...58
3.3.4 Сопротивление штабелей…………………………………………..59
3.3.5 Сопротивление внезапного расширения (выхода из штабеля)
потоков воздуха…………………………………………………….59
3.3.6 Сопротивление перегородок осевых вентиляторов………………59
3.3.7 Сопротивление калориферов………………………………………60
3.3.8 Общее аэродинамическое сопротивление всех участков кольца циркуляции………………………………………...……………….60
3.4 Выбор вентилятора и электродвигателя для его привода………………...61
3.4.1. Определение мощности, потребляемой вентилятором и выбор электродвигателя…………………………………………………...62
3.5. Расчет приточно-вытяжных каналов камеры……………………………..63
4 Расчет расхода электроэнергии на сушку 1 м3 фактического материала….65
4.1 Расход электроэнергии на сушку 1 м3 фактического материала………….65
4.2 Расход электроэнергии на сушку 1м3 условного материала……………...65
4.3 Расход электроэнергии на сушку годовой программы в условном
материале…………………………………………………..…………….….65
4.4 Расчет годовой потребности в силовой электроэнергии………………….66
5 Состав штатного персонала и количество штатных единиц………………..67
6. Основные технико-экономические показатели сушильного цеха…………68
Заключение……………………………………………………………………….69
Библиографический список……………………………………………………..70
