Розрахунок основного технологічного обладнання

Приймаємо 1 стружковий верстат.

Визначаємо коефіцієнт завантаження стружкових верстатів:

Сортування стружки

У процесі дрібнення деревини поряд з кондиційною стружкою утворюються частинки, розміри яких значно більші або менші за потрібні. Велика кількість надмірно великих частинок і порох зменшує показники механічних властивостей плит. Отже, розмірний склад частинок для формування середнього та зовнішніх шарів має бути цілком визначений, тому після сушіння деревинні частинки сортують. Мета сортування - виділити із загальної маси деревинних частинок ті, що потрібні для формування певних шарів стружкового килима або брикета; відокремити деревинний порох і велику стружку, яка перевищує допустимі параметри.

Для сортування застосовують механічні сортувалки, що забезпечують розділення стружки по площі її поверхні; пневматичні сепаратори, які забезпечують розділення стружки по товщині, і комбіновані сортувалки. Вибір типу сортувалки визначається тим параметром стружки, за яким потрібно розділити суміш стружкового матеріалу.

Розраховуємо продуктивність сортувалок стружки марки ДРС-2

Продуктивність сортувалок =10000 кг/год. Визначаємо кількість сортувалок стружки за формулою:

(2.7.)

Приймаємо 1 сортувалку.

Визначаємо коефіцієнт завантаження сортувалок:

Зберігання деревинних частинок

Призначення міжопераційних запасів тріски та стружки. Міжопераційні запаси тріски і стружки створюються для забезпечення безперервної роботи цехів СП. Ці запаси розміщують у спеціальних бункерах. Як правило, бункер встановлюють на таких ділянках: перед стружковими верстатами, сушильними агрегатами, змішувачами. Величина міжопераційного запасу звичайно не перебільшує 2...4 годинної потреби у стружці (трісці). Бункери служать не тільки для зберігання подрібненої деревини, але й здійснюють дозовану подачу її на наступну операцію.

Стабільність роботи цехів СП залежить також від наявності достатнього запасу вихідної сировини, яка часто надходить у подрібненому вигляді (тріска, стружка від деревообробних верстатів, тирса). Для захисту навколишнього середовища від забруднень таку сировину доцільно зберігати в закритих місткостях, до того ж кожний вид сировини бажано розмістити в окремих місткостях (бункерах). Це дозволяє здійснювати дозоване видавання й одержати оптимальне співвідношення сировини по виду і якості.

Краще, щоб бункери були горизонтальними, низькими та довгими, тоді матеріал в них не буде сильно злежуватися. Проте такі бункери займають великі площі, тому у більшості випадків застосовують компактніші вертикальні, високі бункери з відносно малою площею дна. При експлуатації таких бункерів потрібно не допускати злежування частинок, в результаті якого виникають склепіння, для руйнування останніх потрібні значні зусилля. Через це для всіх типів бункерів повинен дотримуватися принцип " першим завантажений —першим розвантажений". Геометричні розміри частинок впливають на умови зберігання. Найбільш легка у зберіганні тріска, потім йдуть тирса, верстатна стружка, плоска стружка та волокно.

Бункери для зберігання тріски, стружки та пороху. Для зберігання порівняно невеликих запасів тріски застосовують бункери місткістю 300...2000 м³, які забезпечують безперервну роботу цеху протягом кількох змін або діб. Звичайно застосовують вертикальні бункери у формі циліндра або зрізаного конуса. У бункерах для зберігання застосовують кілька методів розвантаження, включаючи гвинти, що повертаються навколо горизонтальної осі, гвинти, що працюють у У-подібному напрямку, одинокий обертовий вал,

або руйнівник склепіння. Ймовірність утворення склепінь зростає взимку через примерзання тріски до стінок бункера і змерзання частинок деревини між собою. Для боротьби з цим явищем стінки бункера роблять похилими всередину або застосовують різні руйнівники. Бункери, що встановлені на відкритих площадках, мають бути оснащені теплоізоляцією та утеплені біля бокових стінок основи, шлюзових защіпок і гвинтових конвеєрів. У бункерах встановлюють лічильники рівня матеріалу, які управляють завантаженням і розвантаженням.

Для створення буферних запасів тріски або стружки і безперервного дозованого видавання її у наступний технологічний процес розроблено вертикальні бункери ДБО-60, ДБО-150 і ДБО-300

Зберігання вологих деревинних частинок

Кількість бункерів при заданому часі безперервної роботи потоку на даній дільниці визначається за формулою:

(2.8.) де: V_б - місткість бункера згідно технологічної характеристики, м³;

g_стр - годинна потреба у стружці на наступній операції, кг/год;

К_з - коефіцієнт заповнення бункера, К_з=0, 95.

Приймаємо 1 бункер марки ДБО-60

Визначаємо коефіцієнт завантаження сортувалок:

Сушіння стружки

Якість СП, а також стабільність технологічного процесу їх виготовлення значною мірою залежить від вологості висушених і обсмолених деревинних частинок.

Початкова вологість стружки коливається від 80—120% (дрова і сирі відходи) до 15—25% (сухі відходи). Вологість стружки для зовнішніх і проміжних шарів перед змішуванням з клеєм має складати 3—6%, для середнього шару 2— 4%. Останнім часом на багатьох підприємствах стружку висушують до вологості 1—3% незалежно від її призначення.

Тип агрегата для сушіння стружки вибирають залежно від її виду початкової та кінцевої вологості, типу агента сушіння, його параметрів і обсягу виробництва плит. Для сушіння деревинних частинок застосовують переважно газові й значно рідше повітряні сушарки безперервної дії. Вони можуть бути розділені за характером передачі теплоти матеріалу і методом його пересування через сушарку на чотири групи:

1) кондуктивні (контактні) сушарки;

2) конвективні сушарки з механічним пересуванням матеріалу;

3) конвективні сушарки з пневматичним пересуванням матеріалу;

4) конвективні сушарки з пневмомеханічним пересуванням матеріалу.

Розраховуємо продуктивність триходової барабанної сушарки марки " Бізон 80"

Продуктивність сушарки =25000 кг/год.

Визначаємо кількість барабанних сушарок за формулою:

(2.9.)

Приймаємо 1 сушарку.

Визначаємо коефіцієнт завантаження сушарки:

Зберігання сухих деревинних частинок

Кількість бункерів при заданому часі безперервної роботи потоку на даній дільниці визначається за формулою:

(2.10.)

Приймаємо 2 бункера марки ДБОС-60.

Визначаємо коефіцієнт завантаження бункерів:

Обсмолення стружки

Змішуванням стружки з клеєм, або обсмоленням, називають процес нанесення клею на деревинні частинки. Обсмолення стружки суттєво впливає на показники фізико-механічних властивостей плит і економічні показники їх виробництва, бо вартість клею складає 25—30% собівартості виготовлення плит. Тому ця операція є однією з найважливіших у технологічному процесі виробництва СП.

Складність процесу обсмолення полягає в тому, що на відносно велику поверхню стружки потрібно рівномірно нанести порівняно невелику кількість клею. Якісне обсмолення стружки клеєм забезпечується застосуванням сучасних змішувачів, старанним дозуванням стружки і клею і контролем їх витрат.

Норми витрати клею встановлюються залежно від породи, шару та марки плит. При виготовленні плит плоского пресування рекомендуються норми витрати клею (у перерахунку на суху стружку). Для обсмолення стружки з клеєм застосовують швидкохідні змішувачі з безповітряним розпорошенням клею. Частота обертання головного вала таких змішувачів 700.. 1600 хв^-1 замість 80...85 хв^-1 у раніше застосовуваних тихохідних змішувачах.

При незначній модернізації змішувачі з швидкохідними лопатевими валами придатні для обсмолення різних деревинних частинок (волокна, пороху, різної стружки). Вони мають високу продуктивність при невеликих

габаритах, низькі енерговитрати та металомісткість, зручні в обслуговуванні, не потребують великих площ і об'ємів виробничих приміщень. На підприємствах експлуатуються змішувачі ДСМ-5, ДСМ-7, а також змішувачі закордонних фірм " Драйс" (Німеччина), " Рауте" (Фінляндія) та ін. Для охолодження води, яка подається в сорочку камери змішування, порожнистий вал і лопаті змішувача, використовуються холодильні машини МКТ-14-2-0 і МКТ-20-2-0.

Розраховуємо продуктивність швидкохідних змішувачів марки LLK-215.

Продуктивність швидкохідних змішувачів =10000.

Визначаємо кількість швидкохідних змішувачів за формулою:

(2.11.)

Приймаємо 1 швидкохідний змішувач.

Визначаємо коефіцієнт завантаження швидкохідного змішувача:

Формування стружкового килим

Завданням формування стружкового килима (пакетів) є дозування і рівномірний розподіл по площі обсмолених деревинних частинок, а також створення визначеної структури СП у поперечному перерізі.

Формування стружкового килима - одна з найважливіших операцій в технологічному процесі виробництва СП. Від якості формування стружкового килима (пакетів) залежать такі показники, як щільність плит, коливання значення щільності по площі плит, рівномірність товщини, упресовування плит по товщині при наступному облицюванні, формозмінність (жолоблення плит). Тому при формуванні стружкового килима основна увага повинна приділятися рівномірності насипання стружки по площі і рівномірному видаванню стружки за одиницю часу кожною головкою формувальної станції. Для формування стружкового килима застосовують різні за конструкцією і принципом роботи формувальні машини. Формувальні машини рівномірно й безперервно дозують стружку на піддон або стрічковий формувальний транспортер, які пересуваються під ними. Дозування стружки здійснюється по масі, по об'єму або в поєднанні обох методів.

Дозування по масі є найбільш досконалим і здійснюється автоматично діючими вагами періодичної дії. Дозування по об'єму досягається видаванням стружкової маси у вигляді безперервного шару визначеної ширини та товщини. Дозування по об'єму - менш точніший метод, оскільки насипна маса стружки залежить від багатьох факторів - форми, розмірів, вологості стружки, породи деревини тощо.

На підприємствах для формування стружкового килима застосовують формувальні машини ДФ-6, модернізовані машини ДФ-1М і ДФ-2М, а також машини закордонних фірм.

Для формування внутрішніх шарів вибираємо формувальну машину марки «Diffenbaher»

Продуктивність формувальної машини =1800.

Визначаємо кількість формувальних машин за формулою:

(2.12.)

Приймаємо 1 формувальну машину для внутрішніх шарів.

Визначаємо коефіцієнт завантаження формувальної машини за формулою:

Для формування зовнішніх шарів вибираємо формувальну машину марки «Simpelkamp»

Продуктивність формувальної машини =1750.

Визначаємо кількість формувальних машин за формулою:

(2.13.)

Приймаємо 1формувальну машиниу для зовнішніх шарів.

Визначаємо коефіцієнт завантаження формувальної машини за формулою:

Пресування стружкових плит

У технологічному процесі виготовлення СП пресування є операцією, за якої сформовані в пакети обсмолені деревинні частинки підлягають ущільненню під тиском з одночасним нагріванням. При цьому формуються як зовнішні обриси, так і внутрішня структура, що визначають властивості плити.

Режим пресування. Під режимом пресування СП розуміються умови, за яких здійснюється процес пресування і які забезпечують потрібну якість плит, що задовольняють санітарно-гігієнічні вимоги. Режим пресування СП характеризується такими параметрами:

- температурою пресування;

- початковою величиною тиску;

- тривалістю пресування; умовами пресування (з паровим ударом і без нього);

- характером зменшення тиску (ступінчасте, плавне).

Значний вплив на режим пресування має вологість стружкових брикетів, які вантажаться у прес. З метою скорочення тривалості пресування і виключення розшарувань і розривів, зменшення виділення вільного формальдегіду рекомендується вологість обсмоленої стружки в брикетах 6-8% для середнього шару і 10-12% для зовнішніх і проміжних шарів з таким розрахунком, щоб вологість стружкових брикетів знаходилася в межах 8-10%.

Температура пресування. Чим більша температура пресування (плит преса), тим швидше прогріваються стружкові брикети і швидше закінчується твердіння клею по всій товщині брикета і тим менша тривалість пресування. У сучасних цехах з виробництва плит температуру пресування приймають у межах: 150... 180 °С у багатоповерхових гідравлічних пресах і 180...220 °С в одноповерхових гідравлічних і валкових пресах. Відхилення температури плит преса в межах однієї плити не повинно перебільшувати ±5 °С. Тиск пресування. Величина тиску залежить від щільності пресованих плит, вологості та розмірів обсмоленої стружки, породи деревини, тривалості пресування та ін. Зараз величину тиску приймають такою, щоб у пресування брикетів до заданої товщини плити закінчилося протягом не більше ЗО °С. Велике значення для одержання високоякісного склеювання має підтримання постійної величини тиску на першому етапі пресування. Пресування при надто високому тиску на першому етапі викликає значну нерівномірну щільність плит.

Орієнтовні значення тиску у першому періоді пресування залежно від розрахункових значень тривалості пресування і потрібної щільності готової плити яка складена для умови пресування стружкових брикетів з початковою вологістю 12-14%. При вологості брикета 9-11% тиск мас бути збільшений на 10-15%, а при більш низькій вологості на 25%.

Після досягнення заданого тиску і деякої витримки при цьому максимальному тиску для погашення пружніх деформацій брикеті тиск зменшують, бо в міру зменшення пружніх деформацій брикеті зусилля, яке розвивається пресом, приймають на себе дистанцій прокладки. Величина зовнішнього тиску (зусилля преса) у кожний даний момент має бути такою, щоб вона лише трохи перебільшувала величину пружного опору брикетів.

Пресування плит при тривалості пресування 0, 4 хв/мм і більш може здійснюватися як з плавним-безступінчастим, так і із ступінчастим зменшенням

тиску, а при тривалості пресування 0, 35 хв/мм і менше - тільки з плавним зменшенням тиску.

Тривалість пресування. Тривалість пресування (витримки плит у пресі є важливим технологічним параметром, бо вона визначає не тільки властивості одержуваних плит, але й продуктивність преса гарячого пресування.

Для пресування стружкового килима вибираємо прес марки " Simpelkamp".

Розраховуємо продуктивність пресу за формулою:

(2.14.)

де: b - ширина чистообрізних плит, м;

δ _пл - товщина стружкової плити, м;

К_к - коефіцієнт всіх агрегатів головного конвеєра, К_к = 0, 8...0, 85;

V_пр - швидкість пресування, м/хв./

Визначаємо кількість пресів за формулою:

(2.15.)

Приймаємо 1 прес.

Визначаємо коефіцієнт завантаження пресу за формулою:

Обробка стружкових плит

Преси для пресування СП працюють без охолодження, завдяки чому не знижується їхня продуктивність, не підвищується витрата теплоти. Тому СП вивантажують з преса гарячими. У таких плитах мають місце значні градієнти температури, вологості та ступеня поліконденсації (затвердіння) клею, температура поверхневих шарів 160...180 °С, середнього - 105...110 °С; вологість зовнішніх шарів 2 - 4%, середнього - 10 - 13% при середній вологості плит 8%; ступінь поліконденсації у зовнішніх шарах значно більша, ніж у середніх. Це служить причиною утворення внутрішніх напруг у плитах, які протягом часу (при охолодженні та кондиціонуванні) вирівнюються. Тому після вивантаження з преса плити повинні спочатку охолоджуватися або кондиціонуватися і тільки потім поступати на механічну обробку (форматне обрізування, шліфування, розкрій тощо).

Охолодження плит.

Для охолодження стружкових плит вибираємо камеру охолодження марки ДЛКО100.

Продуктивність камери охолодження =14, 58 м³/год.

Визначаємо кількість охолоджувальних камерах за формулою:

(2.16.)

Приймаємо 1 охолоджувальну камеру.

Визначаємо коефіцієнт завантаження охолоджувальної камери за формулою:

Форматне обрізування плит

Форматне обрізування плит. Крихкі кромки у відпресованих плит обрізують на форматних верстатах. Методи обрізування плит і форматні верстати, на яких обрізують плити, відрізняються один від одного типом або схемою роботи механізмів, що виконують взаємне пересування плити і пилок при обрізуванні поздовжніх і поперечних кромок.

Для форматного обрізування плит вибираємо лінію марки ДЦ-10.

Розраховуємо продуктивність форматно-обрізних верстатів, м ³/год

(2.17.)

де: U - швидкість подачі, м/хв;

δ _пл, В_пл - товщина і ширина оброблюваних плит, мм;

К₁ - коефіцієнт використання верстата, дорівнює 0, 8...0, 9;

К₂ - коефіцієнт використання робочого часу, дорівнює 0, 9...0, 95;

(2.18.)

Визначаємо кількість обрізних верстатів за формулою:

(2.19.)

Приймаємо 1 форматно-обрізувальний верстат.

Визначаємо коефіцієнт завантаження обрізного верстата за формулою:

Для калібрування за товщиною, шліфування і сортування за якістю, за товщиною вибираємо лінію марки Bizon.Продуктивність лінії =100000 м³.

Визначаємо кількість ліній за формулою:

(2.20.)

Приймаємо 1 лінію.

Визначаємо коефіцієнт завантаження лінії за формулою:

Склад готової продукції

Таблиця 1.

Відомість обладнання після вдосконалення