Экологизированные технологии лесных складов

^*Коэффициенты полнодревесности штабелей приведены в [3, прил. 3].

 

Итого длина  фронта штабелей круглых лесоматериалов:

- на отгрузку:    (4 1+1,5)+(3,2 2+3,0)+(4 1+1,5)+(2 2+1,5)=25,9 м;

 

- на переработку:      (6 1)=6,0 м;

 

 

L_общ= 25,9 + 6,0 +5*1 = 36,9 м

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема расположения штабеля хлыстов под краном ПХК-28

 

 

 

 

Рис. 4. Схема расположения штабелей круглых лесоматериалов под краном КБ-572

2. Цехи первичной  переработки круглых

лесоматериалов

 

2.1.  Основные исходные данные и требования для проектирования цехов

 

Все технологические  процессы лесоперерабатывающих цехов  вне зависимости от объема производства, его организационной структуры, выпускаемой пилопродукции, применяемого оборудования должны обеспечивать:

• рациональное расходование лесосырьевых ресурсов;
• выпуск продукции высокой потребительской востребованности;
• эффективное использование оборудования.

Сырьем для выработки  продукции лесопильного производства служат пиловочные бревна 1,2 и 3 сорта. Объем сырья составляет 7 тыс. м³, из них хвойного сырья – 4,1 тыс. м³, лиственного – 2,9 тыс. м³.

Перед подачей в лесопильный  цех круглые лесоматериалы сортируются по группам диаметров:

 

Пиловочник  хвойный (4,1 тыс. м³), d_ср=24 см

• d=14-16 см – 7,5 % - 0,3 тыс. м³;
• d=18-20 см – 20 % - 0,8 тыс. м³;
• d=22-24 см – 27,4 % - 1,1 тыс. м³;
• d=26-28 см – 25,7 % - 1,1 тыс. м³;
• d=30 см и выше – 19,4 % 0,8 тыс. м³.

 

Пиловочник лиственный (2,9 тыс. м³), d_ср=20 см

• d=14-18 см – 39 % - 1,1 тыс. м³;
• d=20-24 см – 43 % - 1,3 тыс. м³;
• d=26-30 см – 18 % - 0,5 тыс. м³.

 

Суточный объем цеха:

 

Q_сут =

= = 28 м³.

 

В виду незначительного  объема распиловки, принимаем работу цеха в одну смену.

 

Сменный объем:

Q_см =

= = 28 м³.

Готовой продукцией лесопильного цеха являются обрезные  и необрезные пиломатериалы хвойных и лиственных пород.

 

2.2. Описание  технологического процесса

 

Выбор головного технологического оборудования для организации потоков лесопиления зависит от большого числа природно-производственных факторов (объем сырья, его размерно-качественные характеристики, требования к готовой продукции, возможные направления использования отходов). Учитывая все эти факторы, в данном случае, для распиловки пиловочника целесообразно применять одноэтажные лесопильные рамы Р63-4Б, которые производят раскрой бревен вразвал и с брусовкой для получения пиломатериалов экспортных и общего назначения. Применение лесопильных рам требует предварительной сортировки круглых лесоматериалов по группам диаметров.

Круглые лесоматериалы  подаются на переработку продольным цепным транспортером БА-3М с бревносбрасывателем СБР-5.

 

Техническая характеристика транспортера БА-3М

Диаметр транспортируемых бревен                                до 60 см

Длина транспортируемых бревен                                     2-8 м

Скорость движения цепи                                                   0,6 м/с

Наибольший угол подъема наклонного участка             22⁰

Наибольшая длина горизонтальной части                       30 м

Общая длина                                                                        50 м

Установленная мощность                                                  11 кВт

Масса                                                                                   1920 кг

 

Распиловка бревен и  бруса производится на одноэтажных  лесопильных рамах первого и второго ряда Р63-4Б.

 

Техническая характеристика одноэтажной лесопильной рамы Р63-4Б

Просвет пильной рамки                                                     630 мм

Ход пильной рамки                                                             400 мм

Параметры сырья:

• длина                                                                            3-7,5 м
• диаметр в вершине                                                      38 см

Толщина пиломатериалов наименьшая                             16 мм

Посылка                                                                                5-35 мм/об

Количество пил в поставе максимальное                          16 шт

Масса                                                                                     6000 кг

Общая установленная  мощность                                        52,41 кВт 

 

 

Транспортировка  пилопродукции из цеха производится продольным сортировочным транспортером.

Структурная схема раскроя  сырья показана на рис. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.  Структурная схема технологического потока двухрамного лесопильного цеха при работе лесопильных рам:

а – распиловка лиственного пиловочника вразвал; б – распиловка хвойного пиловочника с брусовкой; 1– пиловочные бревна; 2,3 – лесопильные рамы; 4 – необрезные доски;                5 – горбыли; 6 – сортировочное устройство; 7 – двухкантный брус; 8 – обрезные доски

 

Поступающий в лесопильный  цех пиловочник лиственный распиливается, как правило, вразвал на необрезные пиломатериалы. В этом случае обе рамы 2,3 работают как головные и распиливают пиловочник 1 на необрезные доски 4 и горбыли 5, которые после этого выносятся на сортировку 6.

Пиловочник хвойный  распиливается с брусовкой, с  получением обрезных и необрезных пиломатериалов. Пиловочные бревна в этом случае подаются только на раму первого ряда 2 и распиливаются на двухкантный брус 7, необрезные доски 4 и горбыли 5. Необрезные доски и горбыли выносятся из цеха на сортировку, а двухкантный брус подается лесопильную раму второго ряда 3, где распиливается на обрезные доски 8 одинаковой ширины, частично обрезные и необрезные доски из боковой части бруса и горбыли.

План двухрамного лесопильного цеха приведен на чертеже 2. Технологический процесс в цехе при распиловке бревен вразвал идет следующим образом. Пиловочник по транспортеру 1 поступает в цех, сбрасывателями 2 и 3 сбрасывается на накопительные эстакады 10, с которых поштучно выдается на тележки 4 перед лесопильными рамами 5 и 6. На обеих рамах производится распиловка бревен на необрезные доски и горбыли, которые с роликовых транспортеров 7 через наклонные буферные площадки 8 подаются на сортировочный транспортер 9.

При распиловке пиловочника  с брусовкой бревна подаются только на первую лесопильную раму через  накопитель и распиливаются на двухкантный брус, необрезные доски и горбыль. Необрезные доски и горбыль по роликовому транспортеру 7 поступают в конец цеха и через буферную площадку 8 попадают на транспортер 9 для сортировки.

Двухкантный брус укладывается на накопительную площадку 10 перед второй лесопильной рамой и по мере необходимости поступает на распиловку. Полученные обрезные доски, частично обрезные и необрезные доски из боковой части бревна, а также горбыли затем поступают на сортировку.

 

Баланс раскроя сырья, выход готовой продукции и  количества отходов.

 

Баланс древесины зависит  от размерно-качественной характеристики распиливаемого сырья и вырабатываемой пилопродукции, от способов и схем распиловки и применяемого технологического оборудования. Баланс раскроя сырья в лесопилении складывается из пилопродукции, кусковых отходов, опилок и потерь.

 

Таблица 8

Баланс раскроя  сырья

 

Продукция, отходы, потери	Выход от объема сырья
	%	тыс. м3
1	2	3
Хвойное сырье
- обрезные пиломатериалы  - необрезные пиломатериалы	37 25	1,5 1,0
Кусковые отходы Опилки Усушка и распыл	20 12 6	0,8 0,5 0,3
Итого хвойных:	100	4,1
Лиственное  сырье
- необрезные пиломатериалы	63,7	1,8
Кусковые отходы Опилки Усушка и распыл	20,3 10 6	0,6 0,3 0,2
Итого лиственных:	100	2,9
ВСЕГО:		7,0

 

 

 

 

Чертеж 2. План лесопильного цеха 

Распределение пилопродукции по назначению:

 

Все пиломатериалы от распиловки хвойного и лиственного  пиловочника в объеме 4,3 тыс. м³ предназначены для переработки в деревообрабатывающем цехе.

Отходы от лесопильного производства в виде кусковых отходов  и опилок отправляются на нужды населения.

 

Расчет производительности оборудования:

 

Производительность лесопильных рам по распилу сырья в смену:

 

П

= , м³/см,

 

где - посылка;

K - коэффициент, учитывающий неравномерность подачи бревна на                       пилы, k =0,86;

n - число оборотов пильного вала рамы, об/мин;

Т - время смены, мин;

K - коэффициент, учитывающий простои машинного и рабочего времени, k_n=0,864;

q - объем бревна, м³;

L - длина бревна, м³.

 

 

Производительность лесопильной рамы при распиловке лиственного сырья вразвал:

 

П

= = 19,8 м³/см.

 

При распиловке сырья вразвал лесопильные  рамы работают как две эффективные  рамы, соответственно:

 

П

= 19,8 2 = 39,6 м³/см.

 

 Производительность лесопильной  рамы при распиловке хвойного  сырья с брусовкой:

 

П

= = 30,7 м³/см.

 

При распиловке сырья  с брусовкой лесопильные рамы работают как одна эффективная рама:

П

= 30,7 1 =  30,7 м³/см.

 

Определение необходимого количества эффективных рамо-смен для  распиловки сырья:

m =

,

 

где - объем сырья (хвойного, лиственного), подлежащий распиловке, м³;  П - сменная производительность рамы, м³/см.

m

= = 73 рамо-смен;

m

= = 134 рамо-смен.

 

Общее количество эффективных рамо-смен:

 

m

= m + m =73+134 = 207 рамо-смен.

Возможное количество рамо-смен:

 

m_возм = N

k = 250 1 = 250 рамо-смен,

Потребное число лесопильных  потоков: ;

Принимаем в лесопильном  цехе один технологический поток.

 

Таблица 9

Потребность в рабочих и оборудовании

 

№ п/п	Наименование  операций	Марка оборудования	Сменный объем, м3		Число единиц оборудования	Число рабочих на единицу оборудования, чел.		Число рабочих, чел
								в смену		в сутки
1	2	3	4		5	6		7		8
1	Подача сырья в  цех	БА-3М	28		1	1		1		1
2	Распиловка         бревен и бруса	Р63-4Б	28		2	2		4		4
3	Сортировка    пиломатериалов	прод.сортиров. транспортер	28		1	2		2		2
4	Учет продукции	-	28		-	1		1		1
Итого:							8		8