Устройство вспомогательного оборудования

К вспомогательному оборудованию сушильных цехов относятся эстакады, лифты (вертикальные подъемники), штабеле- и пакетоформирующие машины, автопогрузчики, траверсные тележки, подвижной рельсовый транспорт, лебедки.

К выполнению подраздела 2.2 следует приступать после принятия решения об использовании в проектируемом цехе того или иного вспомогательного оборудования. Сделав выбор, описывают устройство и принцип действия машин и механизмов, приводят их техническую характеристику в таблицах, аналогичных таблице 2.1.

 

Технологический расчет

 

[1, с. 164–170, 200–218; 2, с.121-126]

Целью технологического расчета является определение количества камер, необходимого для сушки заданного объема пиломатериалов, и количества вспомогательного оборудования, достаточного для обеспечения бесперебойной работы камер. На основании выполненного расчета разрабатывают план сушильного цеха.

 

Расчет вместимости камеры

 

Исходными данными для выполнения расчета являются размеры сушильного пространства камеры, а также длина и толщина заданных пиломатериалов. При этом учитывается способ транспортировки и загрузки штабелей (пакетов) в камеру. Транспортные операции могут осуществляться с помощью автопогрузчика и (или) рельсового транспорта.

Расчет вместимости камеры делают для всех заданных пиломатериалов, а также для условного материала. Условному материалу эквивалентны сосновые обрезные доски толщиной S =40 мм, шириной

b =150 мм, длиной l > 1,0 м, высушиваемые по второй категории качества от начальной влажности W _Н = 60% до W _К = 12%.

Для заданной (принятой к установке) сушильной камеры устанавливают размеры и определяют количество штабелей, загружаемых в камеру.

В сушильных камерах, оснащенных рельсовым транспортом, применяют, главным образом, цельные штабеля. Длину и ширину штабелей устанавливают равными длине и ширине транспортных тележек. При этом по длине сушильного пространства должно размещаться целое количество штабелей с промежутками между ними равными 0,2 м. Длина тележек не должна быть меньше длины заданных пиломатериалов. Ширину штабелей (В _ш, м) определяют, используя равенство

,                            (2.1)

где B _K– ширина сушильного пространства камеры, м; u _ш - количество штабелей, устанавливаемых в камере по ширине, шт.; b ₁– ширина промежутков между штабелями по ширине камеры, принимается равной 0,2 м; B_np – ширина проходов между штабелями и продольными стенами камеры, принимается от 0,6 до 1,5 м в зависимости от размеров камеры.

 

Рекомендуемая ширина штабелей (тележек) составляет B _ш =1,8 м. Однако при необходимости она может быть принята в диапазоне от 1,5 до 2,0 м.

Высоту штабелей в камерах (H _Ш, м), оснащенных рельсовым транспортом, определяют по формуле

                         (2.2)

где H_K – высота сушильного пространства камеры, м; H _Т – высота транспортной тележки, принимается равной 0,3 м;  h ₁ – высота промежутков между штабелями и горизонтальным экраном камеры, принимается равной 0,1 - 0,2 м.

 

В сушильных камерах, загрузка и разгрузка которых производится автопогрузчиками, применяют пакетные штабеля. Длина штабелей (пакетов) определяется длиной пиломатериалов. Количество штабелей устанавливаемых вдоль камеры в одном ряду зависит от длины сушильного пространства.

Для определения размера штабелей (пакетов) по ширине можно использовать формулу 2.1. При этом следует стремиться получить ширину, равную B _ш =1,2-1,5 м. В любом случае ширина пакетов не должна быть больше длины вил автопогрузчика.

Высоту пакетных штабелей (Н _ш, м) рассчитывают по формуле

                               (2.3)

где H _П – высота пакетов пиломатериалов, м; S ₂ – толщина межпакетных прокладок, м; m – количество пакетов в штабелях, шт.

 

Рекомендуемая высота пакетов составляет H _П =1,0-1,5 м. Толщина межпакетных прокладок определяется толщиной вил автопогрузчика. Обычно ее принимают 75 или 100 мм. Высота пакетного штабеля должна быть меньше высоты сушильного пространства камеры на h ₁ = 0,3-0,4 м.

Размеры и количество штабелей (пакетов), загружаемых в камеру, определяют для всех заданных пиломатериалов. Полученные результаты заносят в таблицу 2.1 и оформляют в виде рисунка, примеры которого приведены на рисунке 2.1.

Вместимость сушильной камеры (Е, м³) рассчитывают по формулам

                                        (2.4)

                                (2.5)

                                (2.6)

где Е_Ш – вместимость штабеля, м³; u – количество штабелей в камере, шт.; L _Ш, B _Ш, H _Ш – длина, ширина и высота штабеля, м; β – объемный коэффициент заполнения штабеля; β_Д, β_Ш, β_В – коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине и высоте; У _V – объемная усушка древесины, %.

 

Коэффициент заполнения штабеля по длине определяется отклонением длины отдельных досок от габаритной длины штабеля. Если пиломатериалы имеют одинаковую длину, равную длине штабеля, то β_Д =1. Если длина пиломатериалов одинакова, но отлична от длины штабеля, то

                                    (2.7)

где l – длина пиломатериалов, м.

 

 

Рис. 2.1 Расположение штабелей в сушильной камере: (цвет)

 а – загрузка штабелей осуществляется рельсовым транспортом;

б, в - загрузка штабелей осуществляется автопогрузчиком.

 

Если штабель формируют из досок разной длины, то принимают β_Д =0,85. В случае, если по длине штабеля могут быть уложены «торец в торец» несколько заготовок или досок, то коэффициент заполнения штабеля по длине рассчитывают по формуле

                                   (2.8)

где n ′ - количество досок (заготовок) по длине штабеля, шт.

 

Коэффициент заполнения штабеля по ширине при укладке обрезных досок без шпаций с учетом погрешности формы пиломатериалов и шероховатости кромок принимают β _Ш=0,9, для необрезных досок - β _Ш=0,6. При укладке штабеля со шпациями величина коэффициента заполнения по ширине колеблется в пределах β _Ш=0,4-0,7.

Коэффициент заполнения штабеля по высоте (β _В) зависит от толщины пиломатериалов, межрядовых и межпакетных прокладок. Его рассчитывают по формулам:

а) для цельного штабеля

                                  (2.9)

б) для пакетного штабеля

                             (2.10)

где S – толщина пиломатериалов, мм; S ₁ – толщина межрядовых прокладок, мм.

 

Объемную усушку (У _V, %) определяют по формуле

                  (2.11)

где k_V – коэффициент объемной усушки древесины; W ′ - влажность, при которой устанавливают номинальные размеры пиломатериалов по толщине и ширине, W ′=20%; W_K – конечная влажность пиломатериалов (после сушки), %.

 

Вместимость камеры для условного материала (Е_У, м³) определяют по формуле

              (2.12)

где L_K – длина сушильного пространства камеры, м; β _У - объемный коэффициент заполнения штабеля условным материалом, β _У =0,45 – для цельных штабелей, β _У =0,42 – для пакетных штабелей.

 

Результаты расчета объемных коэффициентов заполнения штабеля, а также вместимости штабеля и камеры для всех заданных пиломатериалов обобщают в таблице 2.2.

 

Таблица 2.2