Проект сушильного цеху на базі камер СПЛК-1

Р₁ =0,95Р=0,95·3,0=2,85 бар; Р₁ - абсолютний тиск пари перед калорифером, тобто на колекторі камери переважно задається, або береться за даними виробництва; Р₂ - абсолютний тиск конденсату після конденсатовивідника, (тиск в конденсаційній магістралі 1,5 бар).

Згідно технічної характеристики термодинамічних конденсатовивідників типу 45ч15нж вибираємо конденсатовивідник з dy=15 мм, KV=800 кг/год, L=90 мм, Н=192 мм, m=2,45 кг.

 

2.3 Аеродинамічний  розрахунок

2.3.1 Складання схеми циркуляції агента сушіння і визначення ділянок опору

 

     

            

      

 

                  10                      9

       8

Рис. 2.2 Схема до аеродинамічного  розрахунку камери СПЛК – 1.

 

Таблиця 2.8

Ділянки циркуляції агента сушіння в камері СПЛК - 2

Номер ділянки	Назва ділянки
1	Вентилятор
2, 10	Поворот під кутом 1350
3, 9	Калорифер
4, 8	Поворот під кутом 900
5	Вхід в штабель (раптове  звуження)
6	Штабель
7	Вихід зі штабелю (раптове розширення)

 

2.3.2 Розрахунок ділянок опору і швидкостей агента сушіння на цих ділянках

Площу ділянок опору  визначають в площині, перпендикулярній до напряму руху агента сушіння.

Ділянка 1. Вентилятор.

Площа перетину вентиляторів визначається за формулою:

, м2,

(2.48)

 

де D_в – діаметр ротора вентилятора, попередньо беруть 1м; n_в – кількість вентиляторів у камері.

.

Ділянка 2, 10. Поворот під кутом 135⁰.

За площу повороту приймається площа ділянки до або після повороту, яка менша.

F_2,10=F₁=1,57 м².

Ділянка 3, 9. Калорифер.

За площу калорифера приймають площу їх живого перетину.

м².

Ділянка 4, 8. Поворот під кутом 90⁰.

За площу повороту приймаються площа ділянки до або після повороту, яка менша.

F_4,8=F_3,9=1,915 м².

Ділянка 5. Вхід в штабель.

м².

Ділянка 6. Штабель.

Беруть габаритну площу  штабелів.

м².

Ділянка 7. Вихід з штабеля.

м².

Розрахунок швидкості  агента сушіння на кожній ділянці.

, м/с,

(2.49)

де V_ц – об’єм циркулюючого агента сушіння, м³/с; м³/с; F_i – площа ділянки, м².

Таблиця 2.9

Розрахунок швидкості руху агента сушіння на ділянках

Номер ділянки	1	2,10	3,9	4,8	5	6	7
Fi, м2	1,57	1,57	1,915	1,915	8,28	16,9	8,28
W, м/с	14,53	13,1	10,8	10,8	2,5	1,22	2,5

 

2.3.3 Розрахунок опору  ділянок 

При роботі вентилятора  в замкненій системі циркуляції агента сушіння його тиск витрачається на подолання опору всіх ділянок.

Місцевий опір всіх ділянок, крім калориферів і штабелів, визначають за формулою:

, Па,

(2.50)

де ρ – густина циркулюючого агента сушіння, середнє значення густини на вході і виході зі штабеля:

, кг/м³,

ω- швидкість агента сушіння на ділянці, м/с; k₀ – коефіцієнт місцевого опору, визначають за табл. 18-22 залежно від характеру ділянки або для прямолінійних ділянок:

(2.51)

де k_тр – коефіцієнт тертя до стінок каналу визначають за табл. 23.; l – довжина ділянки (каналу) в напрямі руху агента сушіння, м; u – периметр перетину каналу в руху агента сушіння, м; F – площа поперечного перетину ділянки, м²; m – кількість однокових ділянок.

кг/м³.

Ділянка 1. Вентилятор.

k₀=0,8.

Па.

Ділянка 2,10. Поворот під кутом 135⁰.

k₀=0,25.

Па.

Ділянка 3,9. Опір одного ряда із ребристих чавунних труб визначають по рис. 6а в залежності від приведеної швидкості ω₀.

ω₀=7,25 м/с;  Δh_1p=25 Па

Δh_3,9=25·2=50 Па.

Ділянка 4,8. Поворот під кутом 90⁰.

k₀=1,10;

Па.

Ділянка 5. Вхід у штабель.

Коефіцієнт опору визначається по таблиці 20 в залежності від відношення s/S.

s – живий перетин  штабеля, м²; S – габаритна бокова площа штабеля, м².

;

k₀=0,16;

Па.

Ділянка 6. Штабель.

k₀=15,2;

Па.

Ділянка 7. Вихід з штабеля.

k₀=0,36;

Па.

Визначаємо сумарний опір кільця циркуляції

Па.

(2.52)

 

 Па.

Р_в=1,05·

, Па.

Р_в=1,05·279,7=293,7 Па.

 

2.3.4 Вибір вентилятора  і розрахунок потужності, яку  споживає вентилятор

Якщо не змінюється конструкція  камери, то тип вентилятора визначається типом камери, але можливе використання вентиляторів різних номерів. Вибираючи номер вентилятора необхідно приймати вентилятор з найбільшими ККД, найменшим номером і найбільшим числом обертів.

Для вибору вентилятора використовують аеродинамічні групові, індивідуальні  або безрозмірні характеристики вентиляторів, які складені при кг/м³. Через те фактичний тиск вентилятора Р_в необхідно перерахувати в тиск за цих стандартних умов.

Па,

(2.53)

де Р_в - тиск вентилятора; ρ - густина агента сушіння.

Па.

Вентилятор вибирають  за тиском Р_хар і продуктивністю V_в.

, м3/с,

(2.54)

де n_в кількість вентиляторів, встановлених в камері, які працюють одночасно

 м³/с.

По груповій аеродинамічній характеристиці вибираємо осьовий реверсивний вентилятор серії У12 №12.

η=0,65.

Потужність, яка споживається вентилятором визначається за формулою:

, кВт,

(2.55)

 

 кВт. 

 

2.3.5 Вибір електродвигуна 

Визначаємо встановлену  потужність електродвигуна для приводу вентилятора:

, кВт,

(2.56)

 

де К_з коефіцієнт запасу потужності на пусковий період вибирають залежно від типу вентилятора і орієнтовної потужності за табл. 24; К_t - коефіцієнт, який враховує вплив температури середовища, в який встановлено електродвигун табл. 25; η_пр - ККД передачі , беруть залежно від виду передачі руху від вала електродвигуна до вала вентилятора.

N_дв=4,6 кВт;

К_з=1,05;

К_t=1,05;

η_пр=0,9.

кВт.

По характеристиці трьохфазних асинхронних електродвигунів серії 4-А вибирають двигун ближчої більшої потужності: 4А112М4У3

N_дв=5,5 кВт;

n=1500 хв^-1.

 

2.4 Опис технологічного  процесу сушіння

2.4.1 Транспортування  сирих пиломатеріалів в сушильній  цех

Сирі пиломатеріали, складені в суцільні пакети, автолісовозами перевозяться з лісопильного цеху і подаються в сушильній цех на ділянку формування штабелів.

 

2.4.2 Формування  штабелів для сушіння

В сушильному цеху буде формуватися  суцільний штабель. Розмір штабеля: довжина × ширина × висота 6,5 × 1,8 × 2,6м.

Правила формування штабелів.

Штабель повинен бути із пиломатеріалів однієї породи і  товщини.

Підштабельна  основа повинна бути міцна, тверда, а верх його – горизонтальним. Довжина  основи повинна дорівнювати довжині  штабеля. В якості підштабельної основи рекомендується використовувати підштабельні візки (вагонетки), або треки.

В залежності від характеру  циркуляції агента сушіння через  штабель пиломатеріалів укладають:

а) суцільними рядами без  проміжків (шпацій) між дошками для камер з горизонтальною циркуляцією впоперек штабелів;

б) з проміжками (шпаціями) між дошками для камер з  горизонтальною циркуляцією вздовж штабелів і вертикальною в тому числі  природною циркуляцією.

Необрізні дошки укладають  відземком в різні сторони.

Якщо дошки мають  різну ширину, то вузькі укладають  всередину, а широкі – по краях  штабеля. Якщо по ширині штабеля ціла кількість дощок не розміщується, тоді зазор залишають всередині  щтабеля.

В штабелях зі шпаціями ширина шпацій повинна бути при укладці обрізних дощок – 35%, необрізних – 57% від ширини штабеля. Шпації повинні бути розподілені рівномірно по ширині штабеля.

Дозволяється укладання  в один штабель пиломатеріалів різних по довжині. При цьому довгі укладають  по краях штабеля, короткі – в  середину. Пиломатеріали, які стикуються, розташовуються не менше ніж на 2-х прокладках, при цьому зовнішні торці вирівнюють по торцях штабеля.

Горизонтальні ряди пиломатеріалів в штабелях повинні розділюватись  міжрядовими прокладками, а пакети по висоті штабеля – міжпакетними.

Для закладки контрольних  взірців в штабелі залишають  вільні місця. Контрольний взірець  повинен розташовуватись не менше, ніж на двох прокладках.

Розміри прокладок товщина 25 мм, ширина 40 мм, довжина 1800-2000мм.

Вимоги до прокладок.

Відхилення  від установлених розмірів дозволяється не більше:

товщина мм, ширина мм, довжина ±10мм.

При укладанні  в штабель заготівок в якості прокладок дозволяється використовувати  самі заготівки, якщо товщина їх не більше 32 мм, а ширина не більше 70 мм. Прокладки виготовляються із деревини хвойних, листяних порід, які не мають гнилі і плісняви.

Вологість деревини для виготовлення прокладок при  сушінні пиломатеріалів до транспортної вологості не повинно перевищувати 22%, при сушінні до експлуатаційної вологості – 10%. Значення параметра – жорсткість поверхні робочих пластей Rm_max повинна бути 64 мкм по ГОСТ 7016-82.

Прокладки повинні  зберігатися в контейнерах, де їх укладають паралельно. Контейнери з  прокладками установлюють в місцях, захищених від дощу і снігу.

Перед формуванням  штабелів прокладки оглядають і  при необхідності виміряють їх розміри. Товщина і ширина прокладок вимірюється  штангенциркулем з ціною ділення 0,1 мм.

Прокладки, які  мають відхилення від встановлених розмірів, а також деформовані і поламані використовувати не дозволяється.

Розрахунок  кількості прокладок