Введение

Часто на руководство предприятий, имеющих в своём хозяйстве сушильные камеры построенные 20-30 лет назад ложиться задача, что делать со столь хлопотным, обветшавшим хозяйством: оборудование морально устарело; металлические узлы и механизмы разрушены коррозией; энергоёмкая технология неприменима в нынешнее время; автоматика примитивна и не отвечает современным требованиям; большой процент деформированного и растресканного пиломатериала приводит к остановке работы камеры и как следствие - экономическая нецелесообразность её дальнейшей эксплуатации. Возникает вопрос: снести старые камеры и приобрести в замен новые, или дать вторую «жизнь» имеющимся.

Возводимые ранее сушильные камеры, как правило, строились из строительных материалов и металла. Анализ обследований ограждающих конструкций камер показывает, что они имеют достаточно большой потенциал по прочности и после небольших вложений способны послужить ещё достаточно долго. Остаётся только перевооружить имеющиеся корпуса современным оборудованием, способным проводить процесс сушки в автоматическом режиме, исключая в столь сложной технологической цепи «человеческий фактор».

Действенную помощь в вопросе модернизации или самостоятельного строительства сушильных камер, оснащения их современным и качественным оборудованием, способна предложить компания «САЛМА», с аккумулировавшая в себе многолетний опыт оказания помощи в данном направлении, именно это оборудование является новейшем на рынке сушильных установок.

Применение наиболее передовых технических достижений – это основное условие, позволяющее сохранить конкурентоспособность нашей организации на рынке. Знание проблем тех, кто работает в отрасли, производит продукцию и торгует лесом – наиболее важно для понимания нужд заказчика.

Для сокращения выхода брака и увеличения объема реализуемой продукции, я предлагаю заменить имеющуюся систему автоматического регулирования на более совершенную, в основе которой будет использоваться оборудование итальянской торговой марки HOLZMEISTER.

Предлагаемая модернизация потребует вложение определенных финансовых средств, но ожидаемый экономический эффект должен покрыть все капиталовложения. Планируется получить прибыль от продажи дополнительного качественного объема продукции и сократить экономические затраты на переработку бракованной продукции.

1. Описание технологического процесса

1. Устройства сушильной камеры

Сушильная камера для древесины - это сложный механизм, состоящий из нескольких элементов оборудования, каждый из которых выполняет свои функции. К элементам оборудования сушильной камеры относятся:

- ограждения,

- тепловое оборудование,

- система циркуляции,

- система воздухообмена,

---

- увлажнение,

- системы контроля за процессом сушки и автоматика;

- котло-агрегат.

1. Ограждения сушильных камер

Ограждения сушильных камер - это конструкции, которые отделяют сушильное пространство от окружающей среды. Это стены, двери и перекрытия сушильной камеры.

Наружная обшивка сушильной камеры является оцинкованный профнастил, внутренняя обшивка – алюминий, теплоизоляция.

Расположение дверей сушильная камера ATRIA CP-50 относится к тупиковому виду с фронтальной загрузкой штабелей. Подъёмно – откатная дверь, обеспечивает удобство при загрузке камеры.

2. Тепловое оборудование

Тепловое оборудование камер с водяным теплоносителем состоит из нагревательных элементов, соединительных труб и запорной арматуры. Нагревательные элементы - калориферы изготавливаются нами из биметаллических труб с алюминиевым обребрением. Теплоноситель - горячая вода.

Мощность калориферов пропорциональна объёму загрузки сушильной камеры. Лесосушильная камера ATRIA CP-50 позволяет проводить процесс сушки в мягких режимах. Для обеспечения калориферов горячим теплоносителем рядом с камерой построена котельная с одним котлоагрегаттом. Циркуляция теплоносителя в сушильной камере осуществляется двумя насосами переменного действия.

Температура в сушильной камере регулируется производительностью водогрейной установки, вручную шаровым краном или вентилем с сервоприводом. При использовании сервопривода, температура теплоносителя на входе в сушильную камеру должна быть постоянной - 95 °C.

3. Система циркуляции

Система циркуляции сушильной камеры служит для организации принудительного движения агента сушки через штабель.

В сушильной камере ATRIA CP-50 установлена система циркуляции с осевыми вентиляторами, которая состоит из четырех вентиляторных установок (для каждой камеры), панели вентиляторов, электрошкафа и фальшпотолка. Каждая вентиляторная установка включает в себя осевой вентилятор, насаженный на вал электродвигателя. Здесь применены импортные электродвигатели тропического исполнения с изоляцией класса H (температура до 105 °C, влажность 100 %, степень защиты IP 55).

В сушильных камерах производства ATRIA с осевыми вентиляторами используется горизонтально-поперечный обдув штабеля.

Осевые вентиляторы камеры реверсивные, переключение направления циркуляции осуществляется автоматически. Применяемые осевые вентиляторы, изготавливаются из алюминиевого сплава. Лопасти вентиляторов литые, имеют крученый профиль и направлены в одну сторону. Для снижения пусковой нагрузки при включении вентиляторных установок, используется системы циркуляции с поочерёдным включением электродвигателей вентиляторов.

Электрошкаф входит в стандартный комплект поставки сушильной камеры. Он обеспечивает подключение напряжения сети 380 В частотой 50 Гц к вентиляторным установкам. В электрошкаф может монтирована система автоматики и дополнительное электрооборудование, расширяющее возможности сушильной камеры. При изготовлении электрошкафа для управления осевыми вентиляторами в нём устанавливается световая индикация вращения вентиляторов. Она позволяет оператору отслеживать работоспособность каждого вентилятора, не заходя в сушильную камеру.

---

4. Система воздухообмена

Система воздухообмена сушильной камеры обеспечивает поддержание требуемой влажности сушильного агента. Она состоит из приточно-вытяжных труб с шиберными заслонками. Для изготовления приточно-вытяжных труб может применяться алюминий.

Управление системой вентиляции камеры сушки осуществляться через серводвигатели (электроприводы). Серводвигатель с системой автоматики позволяют открывать или закрывать заслонки системы воздухообмена без участия оператора, что круглосуточно гарантирует соблюдение режима сушки древесины и получение пиломатериалов необходимого качества. Атмосферный воздух (сухой) подаётся в сушильную камеру через приточный канал, а влажный удаляется через вытяжной. Система воздухообмена встраивается в ограждениях сушильной камеры.

5. Система увлажнения

Система увлажнения используется для проведения процесса влаго-теплообработки пиломатериалов. Влаго-теплообработка необходима для снятия или уменьшения остаточных внутренних напряжений, возникающих в процессе камерной сушки древесины. Под влаго-теплообработкой могут употребляться понятия: тепло-влагообработка, пропарка или промежуточный прогрев.

Для управления системой увлажнения применяется система автоматики, обеспечивающая порционную подачу воды в сушильную камеру. Давление воды в водопроводе для нормального рассеивания должно быть 2-3 атмосферы. При включении открывается электромагнитный клапан, вода по системе металлопластиковых трубопроводов и через бронзовые форсунки распыляется внутри сушильной камеры. Количество форсунок равняется количеству нагревательных элементов сушильной камеры. Для предотвращения засорение форсунок в системе устанавливается фильтр с металлической сеткой. Периодически фильтр необходимо выкручивать и чистить. Потребление электроэнергии минимально и идёт только на открытие/закрытие электромагнитного клапана.

6. Автоматика сушильной камеры

Автоматика сушильных камер – это автоматические системы управления процессом сушки, которые обеспечивают качественную сушку пиломатериалов в автоматическом режиме путем воздействия на исполнительные механизмы сушильной камеры согласно заданной программе.

Режим или программа сушки выбирается оператором в зависимости от породы древесины пиломатериалов, их толщины, начальной и конечной влажности. Управление процессом сушки заключается в создании и поддержании в течение определенного времени заданного режима сушки (температуры и влажности сушильного агента). Системы контроля используются для постоянного измерения текущей влажности пиломатериалов в нескольких точках штабеля, температуры и относительной влажности сушильного агента внутри камеры на протяжении всего процесса сушки древесины.

---

Системы автоматики нескольких сушильных камер могут быть объединены в единую сеть и подключены к персональному компьютеру. Оператор с монитора компьютера имеет возможность:

-начинать и завершать процесс сушки по выбранной программе

- корректировать программы сушки древесины

- наблюдать за параметрами сушки и состоянием механизмов в камерах

- просматривать и распечатывать графики технологических процессов сушки

1.1.7. Котел водогрейный

Котел водогрейный (КВУ) предназначен для производства и передачи сетевым насосным агрегатом тепловой энергии потребителю, посредством нагретого до требуемой температуры, теплоносителем. Котел водогрейный (КВУ) служит для использования в технологических циклах сушки пиломатериала в сушильных камерах. Поддержание заданного значения температуры теплоносителя на прямой линии обеспечивается автоматическим регулированием подачи топлива в топку.

2. Режимы сушки пиломатериалов

Камерная сушка пиломатериалов складывается из ряда технологических и контрольных операций, выполняемых в определенной последовательности:

- Подготовка камеры к сушке и определения начальной влажности пиломатериалов

- Выбор режима сушки

- Начальный прогрев древесины

- Сушка по определенному режиму

- Конечная влаго-теплообработка и кондиционирование.

Подготовка камеры к сушке заключается в очистке ее от мусора и пыли, проверке работоспособности теплового и вентиляторного оборудования, состояния рельсовых путей и трековых тележек. Одновременно с подготовкой камеры производят правильную укладку пиломатериалов в штабель.

Знание начальной влажности пиломатериалов необходимо для:

- выбора начальной ступени режима сушки

- назначения начального прогрева

- определения продолжительности сушки.

Выбор режима сушки зависит от трех основных факторов:

- породы,

- толщины

- назначения пиломатериала, подлежащего сушке.

В зависимости от назначения высушиваемых пиломатериалов устанавливается категория качества (I, II, III, 0) и режим сушки (мягкий, нормальный, форсированный).

Выбор режима сушки:

Зная режим сушки (мягкий, нормальный или форсированный), а также породу и толщину пиломатериалов, выбирают номер режима сушки согласно ГОСТ 19773-84.

Начальный прогрев древесины:

Начальный прогрев древесины производят с целью быстрого ее прогрева до температуры начальной ступени сушки. Для этого древесину определенное время выдерживают в воздухе повышенной температуры и влажности или в чистом насыщенном паре. Влажность материала при этом не должна изменяться.

Температуру паровоздушной смеси в камере во время прогрева поддерживают выше температуры начальной ступени режима сушки, но не выше 100ºС:

- для древесины лиственницы и твердых лиственных пород на 5ºС

- для древесины мягких хвойных пород и лиственных пород на 8ºС.

---

После достижения требуемой температуры психрометрическую разность температур воздуха поддерживают на уровне (0,5…1,5)ºС.

Продолжительность начального прогрева зависит от многих факторов (породы, толщины и ширины материала, скорости циркуляции сушильного агента и т.п.). Древесину прогревают до тех пор, пока температура поверхности доски практически сравняется с температурой в ее центре.

Ориентировочно продолжительность начального прогрева может быть принята для пиломатериалов хвойных пород при температуре наружного воздуха t>0ºС (1…1,5)ч, а при t<0ºС (1,5…2)ч на каждый сантиметр их толщины. Для пиломатериалов мягких лиственных пород э та продолжительность увеличивается на 25%, а твердых пород – на 50%. Например, продолжительность начального прогрева березовых пиломатериалов толщиной 32 мм в зимний период составит: 2х3,2х1,25=8ч.

Сушка пиломатериала:

Собственно сушка пиломатериалов по выбранному режиму следует за начальным прогревом. В камере устанавливают и поддерживают заданные режимом сушки параметры сушильного агента. Сушку заканчивают при достижении материалом конечной влажности. Координирование режима сушки по влажности материала сопряжено с рядом трудностей, поэтому в наше время широкое применение получили режимы, координированные по времени.

- Для снятия или уменьшения остаточных внутренних напряжений, возникающих в древесине при сушке, проводят обработку древесины в среде повышенной температуры и влажности, называемую влаго-теплообработкой.

Влаго-теплообработка пиломатериала:

Конечную влаго-теплообработку проводят при достижении древесиной

конечной влажности. Обработку проводят в две стадии.

На первой стадии осуществляют увлажнение поверхности пиломатериалов при повышенной температуре путем впуска в камеру пара или распыленной горячей воды при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах. Температуру среды в камере поддерживают на 8ºС выше температуры последней ступени режима сушки, но не более 100ºС. Психрометрическую разность устанавливают равной (0,5…1)ºС. Если тепловая мощность камеры недостаточна, то допускается проведение конечной влаго-теплообработки при температуре последней ступени режима сушки.

На второй стадии, называемой кондиционированием, проводят подсушку пиломатериалов при одновременном его охлаждении. Снижение температуры достигается путем открытия сначала приточно-вытяжных каналов, а затем дверей камеры. Температуру в камере снижают до (30…40)ºС: для пиломатериалов из древесины мягких хвойных пород со скоростью (5…13)ºС/ч, а для пиломатериалов из древесины других пород – (3…10)ºС/ч. При этом, чем толще пиломатериалы, тем меньше скорость охлаждения. Одновременно с охлаждением материала происходит его подсушка и выравнивание влажности по толщине.

---

Смотрите также файлы

• МУ к курсовой по БД.doc

• Практикум по Simple Computer.pdf

• автоматизация.pdf

• ГИС УМТО СДО Контрольная работа бакалавр 15 03 04.pdf

• Методические рекомендации по подготовке курсовых работ.doc