Наименование дефекта
|
Норма
|
Расслоение и посторонние включения в плитах
|
не допускаются
|
Сколы у кромок и выкрашивание углов
|
допускается в пределах допуска по длине и ширине
|
Бахрома на кромке плиты
|
не допускается
|
Пылевые пятна от связующего на пласти плиты
|
допускается одно пятно диаметром до 20 мм на одной пласти
|
Парафиновое (масляное) пятно на поверхности плиты
|
не допускается
|
В зависимости от эмиссии
формальдегида плиты изготовляют двух классов:
- Е-1 (эмиссия формальдегида до10
мг на 100 г абсолютно сухой плиты включительно;
- Е-2 (эмиссия формальдегида
от 10 до 30 мг на 100 г абсолютно сухой плиты включительно).
Плиты, поставляемые на внутренний
рынок не должны выделять в окружающую среду вредные химические вещества в
количестве, превышающем допустимые уровни, установленные «Методическими
указаниями по санитарно-гигиеническому контролю полимерных строительных
материалов» № 2158-80 от 28.03.80: формальдегида - 0,01мг/м3,
аммиака - 0,04мг/м3.
Плиты на внутренний рынок
упаковывают в пачки, стягивая упаковочной лентой по ГОСТ-3560-73 с применением
угольников по ГОСТ 13-40-89 в двух местах по ширине и в трех местах по длине
пачки.
При поставке плит на экспорт
упаковку плит производят по ГОСТ-13-34-84, пачки стягивают упаковочной лентой в
трёх местах по ширине и в пяти местах по длине. Допускается упаковка плит
термоусадочной пленкой или применение других упаковочных материалов,
обеспечивающих сохранность плит при транспортировке.
На каждую плиту наносится
маркировка. Плиты должны храниться в закрытых помещениях, защищенных от
попадания воды и влаги. Пачки плит укладывают в штабели высотой не более 4,5м.
.3 Характеристика исходного сырья и материалов
В качестве сырья для производства
ДВПс непрерывным способом используют щепу технологическую, отвечающую
требованиям ГОСТ 15815-83 «Щепа технологическая. Технические условия». Основные
требования к технологической щепе по ГОСТ 15815-83:
размеры щепы:
а) длина10-35мм;
б) толщина не более 5мм;
в) угол среза30÷60град.
качество щепы:
а) массовая доля коры не более 10%;
б) массовая доля гнили не более 4%;
в) массовая доля минеральных
примесей не более 1%.
массовая доля остатков на ситах:
а) с отверстиями диаметром 30ммне
более 10%;
б) с отверстиями диаметром 20 и
10ммне менее 79%;
в) с отверстиями диаметром 5ммне
более 1%;
г) на поддоне не более 1%.
В 1 тонне готовых плит при влажности 5%
содержание сухого остатка и влаги составит
Сухой остаток = 1000 - 50= 950 кг.
В 950кг входит волокно + парафин + смола -
отвердитель.
Доля смолы составляет 1,4% от массы абсолютно
сухого вещества, отвердителя - 1% от смолы:
1000- 50кг воды=950 кг а.с.о.;
абсолютно сухое волокно = 798,6;
вода = 50 кг;
парафин = 10 кг;
смола = 140 кг;
отвердитель - 1% от смолы 1,4%.
Всего = 798,6+50+10+140+1,4=1000 кг.
Для получения плиты на месте
используют древесное сырье, отвечающее требованиям ТУ 13-0273685-404-89
«Дровяная древесина для технологических нужд. Технические условия».
Размеры дровяной древесины: толщина
- не менее 4 см, длина - 0,5÷6,5 м, градация по длине 0,1м. по качеству в дровяной древесине не
допускается наружная трухлявая гниль, обугленность. Ядровая гниль, дупло
допускаются до 1,2 диаметра торца с выходом на второй торец до 1,3 диаметра.
Высота остатков сучьев не должна превышать 5 см.
В производстве ДВПс используют
следующие основные материалы:
- смолу карбамидоформальдегидную
марки КФ-МТ-15, отвечающую требованиям ТУ 6-06-12-88 «Смола
карбамидоформальдегидная, марка КФ-МТ-15. Технические условия»;
- аммоний хлористый
технический, отвечающий требованиям ГОСТ 2210-73Е «Аммоний хлористый.
Технические условия»;
карбамид марки А,
отвечающий требованиям ГОСТ 2081-75Е «Карбамид. Технические условия»;
парафины нефтяные, отвечающие
требованиям ГОСТ 23683-89 «Парафины нефтяные твердые. Технические условия».
2. Расчетно-технологическая часть
.1 Технологическая
схема производства ДВПс
Технологическая схема производства ДВПс
представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема производства ДВПс
.2 Описание технологического процесса
производства ДВПс
ДВП сухого непрерывного способа
производства изготавливаются из древесины лиственных и хвойных пород с
добавлением связующих веществ, имеет двухстороннюю гладкость, что дает
возможность нанесения различных покрытий с двух сторон.
Сырьем для производства плит служит
технологическая щепа хвойных и лиственных пород, полученная как от лесопильного
производства, так и путем дробления дровяной древесины. Сырье поступает в
рубительную машину МРН-100. После щепа поступает на сортировке, где сортируется
на 3 фракции: 1 - крупная, на доизмельчение, 2, 3 - поступает в бункер чистой
щепы.
Отсортированная щепа
пневмотранспортом подается в накопительный бункер БДО-300. Из бункера щепа
поступает в гидромойку, после чего подается в бункер промытой щепы БДО-100.
Оттуда системой конвейеров через отделитель металлических включений, щепа
поступает в расходный бункер V = 20 м³, расположенный над рафинером PR-44.
Шнеком щепа подается в пропарочный
котел рафинера, t = 170÷190 °С, Р = 0,8÷1,2 МПа, время 3-4 мин. Пропаривание щепы производится насыщенным
паром. Одновременно добавляют парафин в расплавленном виде. Затем шнеком щепа
поступает в размольную камеру, где получается древесноволокнистая масса.
По массопроводу древесноволокнистая
масса поступает в трубу-сушилку влажностью 50%, предназначенную для высушивания
волокна до влажности 7-10%.Масса высушивается природным газом. В массопровод
подается раствор связующего с концентрацией 50-55% и хлористый аммоний с
концентрацией 20%. Волокно после сушки поступает в сепаратор для отделения от
массы смоляных комочков, не размолотых древесных частиц, камней и прочего.
Кондиционное волокно пневмосистемой поступает в циклон над вакуум-формирующей
машиной и ленточным конвейером в бункер-дозатор, а затем в камеру формирования.
В камере формирования за счет регулирования вакуума происходит осаждение
волокон на движущуюся сетку. После формирующей машины производится измерение
влажности волокна влагомером, а также масса 1 м2 ковра -
плотномером. Металлоискателем определяется наличие в древесноволокнистом ковре
металлических включений. Полученный древесноволокнистый ковер подпрессовывается
в ленточно-волковом прессе, далее двумя пильными дисками обрезаются боковые
кромки ковра. Для предварительного прогрева древесноволокнистого ковра, а так
же для увеличения скоростей прессования и качества плит включают в работу
высокочастотные установки (ТВЧ). Древесноволокнистый ковер загружается с
помощью подвижного загрузочного «носа» в каландровый пресс АUМА-40F, где происходит прессование плиты
между стальной лентой и каландром при заданных параметрах температуры и
давления, создаваемого тремя прижимными валами и натяжением стальной ленты.
Прессование плит обогревается
термомаслом. Скорость прессования 3,5-35м/ мин. Температура каландрового пресса
160-1900 С. Готовая плита выходит из каландрового пресса и перемещается по
верхней трассе. Перемещению готовой ленты плиты способствуют расположенные
последовательно по трассе 3 тяговых устройства.
На верхней трассе установлен
толщиномер фирмы «Gre-Con». Непрерывная лента плиты заправляется в
форматно-обрезной станок, где производится обрезка и дробление боковых кромок,
а также продольный и поперечный раскрой на форматы.
Готовые плиты упаковывают в пачки по
50-150 штук на поддонах и хранят на складе готовой продукции в штабелях.
.3 Расчет годовой программы цеха
Годовая производительность QМ3,
м3/год, определяется по формуле
(1)
Где Qм2
- годовая производительность, м2/год, равняется 8600000м2/год;
h - толщина плиты,
м.
Годовая
производительность QТ, т/год,
рассчитывается по формуле
(2)
Где ρПЛ
- плотность плиты кг/м3.
Производительность суточная QМ3СУТ,
м3/сут, определяется по формуле
(3)
гдеQГОД
- производительность годовая, м3/год;
ПФВДН - плановый фонд времени, дн.
Производительность суточная QМ2СУТ, м2/сут,
определяется по формуле
(4)
Производительность суточная QТ/СУТ, т/сут.,
определяется по формуле
(5)
Производительность часовая QЧАС,
м3/ч, определяется по формуле
(6)
Где ПФВЧАС - плановый фонд времени,
ч.
Годовая программа цеха представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Годовая программа цеха
Выпуск
продукции
|
Единицы
измерения, м2
|
Единицы
измерения, м3
|
Единицы
измерения, т
|
в
год
|
12500000
|
50000
|
40000
|
в
сутки
|
42517
|
170,07
|
136,05
|
в
час
|
1771,54
|
7,09
|
5,67
|
2.4 Расчет средневзвешенной плотности сырья
Средневзвешенная плотность сырья rСР,
кг/м3, рассчитывается по формуле
(7)
Где РДР - содержание древесины в
технологической щепе, %;
rДР - плотность
древесины в технологической щепе, кг/см3;
РДР - содержание коры в
технологической щепе, %;
rДР - плотность коры в
технологической щепе, кг/см3;
РДР - содержание гнили в
технологической щепе, %;
rГН - плотность гнили
в технологической щепе, кг/см3.
РДР.Б = 840 %,
ρК = 10 кг/см3,
ρГН = 446 кг/см3,
РДР.Б = 660 %,
ρК = 4 кг/см3,
ρГН = 426 кг/см3,
ΡУСЛ.Б
= 1/100·( 840·90+446·10 ) = 801кг/м3,
ΡУСЛ.О
= 1/100· ( 660∙86+426·10+429·4 ) = 627кг/м3,
ΡСР.УСЛ
= 627·0,15 + 801·0,85 = 774,9кг/м3.
.5 Расчет баланса сырья и материалов на 1 тонну
готовой продукции
Одна тонна готовых плит при влажности 5%,
поступающих на склад, содержит, кг:
- абсолютно сухое волокно 798,6;
- вода 50;
- парафин 10;
- смола 140;
отвердитель1
%
от смолы 1,4;
всего 1000.
На форматной обрезке плит потери составляют
(обрезки, пыль) 5 %, следовательно, на обрезку поступает, кг:
- абсолютно сухое волокно798,6 · 1,05 =
838,53;
- вода 50 · 1,05 = 52,5;
парафин 10 · 1,05 =10,5;
смола 140 · 1,05 = 147;
отвердитель 1,4 · 1,05 = 1,47;
всего 1050,0.
При этом потери составляют 50кг, в том числе:
- абсолютно сухое волокно 50 · 0,7986 = 39,93;
- вода 50 · 0,05 = 2,5;
парафин 50 · 0,001 = 0,05;
смола 50 · 140: 1000 = 7;
отвердитель 50 · 1,4: 1000 = 0,07.
На форматную обрезку плиты поступают 5%
влажности из пресса. В гидравлический пресс поступают плиты с формующей машины.
При сушке в прессе испаряется следующее
количество воды
Всего на сушку поступает в пресс, кг:
- абсолютно сухое волокно 838,53;
- вода 52,5;
парафин 10,5;
связующее 148,47.
В вакуум-формирующую машину поступает волокно
после сушки и смешивания со связующим и гидрофобизатором, с учетом потерь 0,06
% поступает, кг:
- абсолютно сухое волокно 838,53 · 1,0006 =
839,03;
- вода 52,5 · 1,0006 = 52,53;
- парафин 10,5 · 1,0006 = 10,506;
- смола 147 · 1,0006 = 147,1;
- отвердитель 1,47 · 1,0006 = 1,4709.
Безвозвратные потери, кг, составляют:
- абсолютно сухое волокно 839,03 - 838,53 =
0,5;
- вода 52,53 - 52,5 = 0,03;
смола 147,1 - 147,0 = 0,1;
отвердитель 1,4709 - 1,47 = 0,0009.
В сушилках
происходит подсыхание волокна 50 % до влажности 8-10 %. При этом удаляется воды
На сушку сухого
циклона поступает, кг:
- абсолютно сухое
волокно 839,05;
- вода 786,52 +
52,53 = 839,05.
В сухой циклон
волокнистая масса поступает из рафинера с влажностью 55% и подсушивается в нем
до 50% влажности.
При этом удаляется
воды
В сухой циклон из
рафинёра поступает, кг:
- абсолютно сухое
волокно 839,05;
- воды839,05 +
238,98 = 1078,03.
В рафинер поступает древесная щепа после сортирования,
имеющая влажность не менее 40%. В рафинере в результате пропаривания влажность
её повышается до 55-60%. С этого этапа содержание воды в балансе больше не
рассчитывается, так как влажность поступающей древесины уже не зависит от
потребителя, а зависит от поставщика и методов доставки на завод.
Применяя потери древесины при размоле щепы в
рафинере равными 4%, определяется количество поступающей древесины в рафинер:
Безвозвратные
потери в рафинере составят
Потери при рубке и
сортировании щепы принимаем 4%. Тогда количество абсолютно сухой древесины,
поступающей на рубку, составит
876,612 ∙
1,04 = 911,68 кг;
Удельный расход
сырья и материалов представлен в таблице 6.
Таблица 6 -
Удельный расход сырья и материалов
Наименование
расходов
|
Сырьё
и материалы, кг
|
|
Щепа
|
Парафин
|
Смола
|
Отвердитель
|
Состав
плит
|
798,6
|
10
|
140
|
1,4
|
Фактический
расход
|
911,68
|
10,506
|
147,1
|
1,4709
|
Безвозвратные
потери
|
113,08
|
0,506
|
7,1
|
0,0709
|
Данные расходов сырья и материалов по ступеням
технического процесса приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Материальный баланс сырья и
материалов на 1 т выпускаемой продукции
Наименование
|
Волокно
|
Вода
|
Парафин
|
Отвердитель
|
Смола
|
|
Приход
|
Расход
|
Приход
|
Расход
|
Приход
|
Расход
|
Приход
|
Расход
|
Приход
|
Расход
|
Рубка
и сортировка
|
911,68
|
876,612
35,06
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рафинер
|
876,612
|
33,98
839,05
|
883,52
|
849,34
|
|
|
|
|
|
|
Циклон
|
839,03
|
839,05
|
839,05
238,98
|
238,98
839,05
|
|
|
|
|
|
|
Сушилка
|
839,03
|
839,05
|
839,05
|
786,53
52,53
|
|
|
|
|
|
|
Формирующая
машина
|
839,03
|
838,53
0,5
|
52,53
|
52,5
0,03
|
10,506
|
10,5
0,006
|
1,4709
|
1,47
0,0009
|
147,1
|
147
0,1
|
Пресс
|
838,53
|
838,53
|
52,5
|
52,5
|
10,506
|
10,5
0,006
|
1,47
|
1,47
|
147
|
147
|
Форматная
обрезка
|
838,53
|
798,6
39,93
|
52,5
|
50
2,5
|
10,5
|
10
0,5
|
1,47
|
1,4
0,07
|
147
|
140
7
|
Итого
|
798,6
|
|
50
|
|
10
|
|
1,4
|
|
140
|
|
Расход древесины на 1 тонну плиты по данным
материального баланса составляет 911,68кг. Тогда количество абсолютно сухой
древесины на 1 тонну плит составит
.6 Расчет нормы расхода сырья и
материалов на 1000м2 готовой плиты
Расход щепы на 1000м2
плиты составляет
/ 800 = 1,25м2,
,25 / 0,004 = 312,5м2,
,88 пл.м3 щепы - 312,5м2
плиты,
Х - 1000м2 плиты,
X =11,31 пл.м3 щепы.
Расход парафина на 1000м2
плиты составляет
,506 кг - 312,5м2 плиты,
Хкг. парафина - 1000м2
плиты,
X = 33,63 кг.
Расход смолы на 1000 м2
плиты составляет
,1 кг - 312,5 м2 плиты,
Х кг - 1000 м2 плиты,
X = 470,66 кг.
Расход отвердителя на 1000 м2 плиты
составляет
,4709кг - 312,5кг,
Хкг - 1000м2 плиты,
Х = 4,7 кг.
2.7 Расчет расхода сырья и материалов на единицу
продукции
Расход щепы
Х= 1771,54·11,31/1000 = 20,04 пл. м3/ч,
Х= 20,04·24 = 480,9 пл. м3/сут,
Х= 480,9·294 = 141374,84 пл. м3/год.
Расход парафина
Х= 1771,54·33,63/1000 = 59,58 кг/ч,
Х= 59,58·24 = 1429,84 кг/сут,
Х=1429,84·294 = 420374,53 кг/год.
Расход отвердителя
Х= 1771,54·4,7/1000 = 8,33 кг/ч,
Х= 8,33·24 = 199,83кг/сут,
Х= 199,83·294 = 58749,93кг/год.
Расход смолы
Х= 1771,66·470,66/1000 = 833,74 кг/ч,
Х= 833,74·24 = 20009,75 кг/сут,
Х= 20009,75·294 = 5882866,52кг/год.
Таблица 8 - Потребное количество сырья и
материалов
Сырье
и материалы
|
Единицы
измерения
|
На
1000 м2
|
Часовой
расход
|
Суточный
расход
|
Годовой
расход
|
Щепа
|
пл.
м3
|
11,31
|
20,04
|
480,9
|
141374,84
|
Парафин
|
кг
|
33,63
|
59,58
|
1429,84
|
420374,53
|
Смола
|
кг
|
470,66
|
833,74
|
20009,75
|
5882866,52
|
Отвердитель
|
кг
|
4,7
|
8,33
|
199,83
|
58749,93
|
2.8 Расчет и подбор
основного технологического оборудования
Расчеты производятся в соответствии с выбранной
технологической схемой. Подбирается оборудование, производимое в России и СНГ.
В исключительных случаях импортное, которое должно быть современным и
высокопроизводительным.
Рубительная машина МРН-100 применяется для
изготовления щепы.
Техническая характеристика рубительной машины
МРН-100:
- производительность, пл.м3/ч 100;
диаметр диска, мм 2440;
число ножей, шт 10;
скорость вращения ножевого диска, об/мин 365;
мощность электродвигателя, кВт 500.
Производительность рубительной машины ПЧАС,
м³/ч,
определяется по формуле
(8)
Где КИ - коэффициент использования
машинного времени, КИ=0,07;
КР - коэффициент рабочего времени, КР=0,9;
КЗ - коэффициент заполнения, КЗ
= 0,9;- длина щепы, мм (h=15÷20 мм);-
число ножей в диске, шт;- частота вращения диска, об/мин; - площадь проходного
сечения окна, F=5м²;
α-угол загрузки
патрона, α=45÷52º.
Количество рубительных машин n, шт,
рассчитывается по формуле
(9)
гдеQЧАС - часовой расход щепы, м3/ч
(в таблице 8);
ПЧАС - часовая производительность
рубительной машины, м3/ч.
Принимается
одна рубительная машина типа МРН-100 с коэффициентом загрузки, равным
ηЗАГР = 0,39 · 100 / 1 =
39 %.
Технологическая
щепа хранится в кучах. Площадь кучи, необходимой для хранения запаса щепы на 10
суток SКУЧИ, м2, определяется по формуле
(10)
гдеF
- объём щепы (десятисуточный запас), м3;
Н - высота кучи, Н = 4,5м;
КИ - коэффициент использования, КИ
= 0,5;
КЗ - коэффициент заполнения, КЗ
= 0,35.
Объем кучи щепы FЩ,
м3, определяется по формуле
(11)
Где ПСУТ - производительность плит в
сутки, м3/сут (в таблице 8).
Сортировка щепы производится на отечественной
сортировке СЩ-120, которая по своей производительности она обеспечивает объём
перерабатываемого сырья.
Производительность сортировки ПЧАС, м3/ч,
определяется по формуле
(12)
Где F - площадь сит, F
= 8,4м2;- пропускная способность, q
= 60м3/ч;
КУ - коэффициент учитывающий
содержание в составе мелкой щепы, КУ=0,53;
КР - коэффициент рабочего времени, КР=0,8.
Необходимое количество сортировок n,
шт, определяется по формуле
(13)
Коэффициент загрузки сортировки hЗАГР, %, имеет
следующее значение показателя
.
Принимается одна сортировка типа СЩ-120 с
коэффициентом загрузки 75%.
После сортировок щепа идет в бункер запаса
ёмкостью 300м3. Время хранения щепы в бункере, в течение которого
обеспечивается бесперебойная работа цеха τ, ч,
определяется по формуле
(14)
гдеV
- объём бункера, м3;
КЗ - коэффициент заполнения рабочего
объема бункера, КЗ = 0,95;
QЩ
- часовая потребность в щепе, м3.
Количество бункеров n,
шт, определяется по формуле
(15)
Где ρЩ
- насыпная плотность щепы, кг/м3;
τ - время, мин.
Далее щепа поступает на мойку. Производительность
гидромойки составляет 110нас.м3/ч. Для перевода в плотные м3
производительность гидромойки умножается на 0,36.
Количество гидромоек n,
шт, определяется по формуле
(16)
Где QЧАС
- часовая потребность в щепе, пл.м3/ч (в таблице 8);
ПЧАС - производительность гидромойки,
пл.м3/ч.
После гидромойки щепа поступает в
бункер чистой щепы. Время хранения щепы для бесперебойной работы цеха 1-1,3
часа.
Потребное количество бункеров n, шт,
определяется по формуле
(17)
гдеQЩ
- часовая потребность в щепе на потоке, т/ч ( в таблице 5);- объем бункера, м3;
КЗ - коэффициент заполнения рабочего
объема бункера, КЗ = 0,95;
τ - время, в течение
которого бункер обеспечивает бесперебойную работу потока на данном участке, ч;
ρЩ
- насыпная масса щепы, кг/м3.
Следовательно, принимается 1 бункер
для хранения чистой щепы.
Далее щепа идёт в рафинер. Производительность
рафинера ПЧАС, кг/ч, определяется по формуле
(18)
Где F - площадь поперечного сечения червяка
винтового конвейера, м2;
α - шаг червяка, м;-
частота вращения вала с червяком, мин-1;
ρ - плотность древесины
при заданной влажности, кг/м3;
КЗ - коэффициент заполнения, КЗ
= 0,35;
КИ - коэффициент использования
машинного времени, КИ = 0,9.
Площадь поперечного сечения червяка нижнего
винтового конвейера F, м2, определяется по формуле
(19)
Где D - наружный диаметр червяка, м;
i - отношение
диаметра вала к наружному диаметру червяка.
Отношение диаметра вала к наружному диаметру
червяка i, рассчитывается по
формуле
(20)
Где d - диаметр вала, мм.
Время, на которое хватит расходного
бункера над рафинером объемом 20м3, τ, ч,
определяется по формуле
(21)
Где КЗ - коэффициент заполнения
бункера, КЗ = 0,95.
Фактическая производительность
рафинера QЧАС, кг/ч, определяется по формуле
(22)
Где РУД - количество древесины,
поступающей в рафинер, кг;
QЦ
- производительность цеха, т/ч.
Производительность насоса для подачи
смолы ПНАС.СМ, л/мин, рассчитывается по формуле
(23)
Где QСМ - расход сухой смолы на одну
тонну плит, кг/ч;
QЦ
- количество выпускаемой продукции, т/ч;
ρСМ
- плотность смолы, ρСМ
= 1,24 кг/л;
К - концентрация смолы, К = 50÷55%.
Производительность насоса для подачи
отвердителя ПНАС.ОТ, л/мин, рассчитывается по формуле
(24)
Где QОТ - расход сухого отвердителя
на одну тонну плит, кг/ч;
QЦ
- количество выпускаемой продукции, т/ч;
ρОТ
- плотность отвердителя, ρОТ
= 1,04кг/л;
КОТ - концентрация потребляемого
отвердителя, КОТ = 20%.
Производительность трубы-сушилки составляет
60т/ч. Фактическая производительность сушилки ПФАКТ, т/ч,
определяется по формуле
(25)
Где WНАЧ, WКОН
- начальная и конечная влажность волокна, %;
ПСУШ - производительность
трубы-сушилки, т/ч.
Коэффициент загрузки трубы-сушилки hЗАГР, %, имеет
следующее значение показателя
Далее древесноволокнистая масса идет
на формирование ковра.
Производительность формующей машины
ПЧАС, кг/ч, определяется по формуле
(26)
где g - вес 1м2 плиты, кг;- ширина
плиты, м, b = 2,8м;
υ - скорость
формирования ковра, м/мин;
КИ - коэффициент использования
машинного времени, КИ = 0,8.
Вес 1м2 плиты g, кг, определяем по
формуле
(27)
гдеh - толщина плиты, м.
Скорость формирования ковра υ,
м/мин,
определяется по формуле
(28)
Где ПЧАС - производительность цеха,
кг/ч.
Производительность холодного пресса,
который служит для предварительной подпрессовки ковра, не относится к расчетным
показателям.
Достаточно следить за тем, чтобы
режим работы холодного периодического пресса был на две-три секунды меньше, чем режим главного конвейера.
Минимальная скорость рабочего движения холодного пресса υ, м/мин,
вычисляем по формуле
(29)
Где ПЧАС - часовая производительность
горячего пресса, м3/ч;- ширина плиты, м;- толщина плиты, м;
КИ - коэффициент использования, КИ
= 0,8÷0,9;
КЗ - коэффициент загрузки, КЗ
= 0,95.
После холодного пресса плита поступает в
каландровый пресс.
Производительность горячего пресса ПЧАС,
м2/ч, определяется по формуле
(30)
Пчас = 60·2,8·12,43 ·0,9·0,95
= 1772,51 м2/ч.
где υ - скорость
прессования, м/мин;- ширина плиты, м.
Из методики расчета производительности пресса
скорость прессования υ, м/мин,
определяется по формуле
(31)
В непрерывно действующем прессе
продолжительность выдержки и прогрева определяется скоростью процесса и длиной
пути, проходимого прессуемой плитой под давлением в контакте с нагревательной
поверхностью, то есть главным валом каландрового пресса.
Продолжительность выдержки и прогрева τ,
мин,
определяется по формуле
(32)
Где L - длина зоны на главном вале от точки
входа ковра под 1 валом до точки отрыва спрессованной плиты от главного вала, L
= 7,8 м;
υ - скорость прессования,
м/мин.
Фактическая производительность пресса с учетом
скорости прессования ПФАК, м2/ч, определяется по формуле
(33)
Где υ - скорость
прессования, м/мин;- ширина плиты, м.
(34)
Где D - диаметр ведущего барабана установки, D =
4000 мм.
При этом усилие натяжения ленты, отнесенное к
1см ее ширины РДОП, кг/см, определяется из выражения
(35)
гдеsВР-предел
прочности материала из ленты при растяжении, sВР=100кг/с;
К - коэффициент запаса прочности, К = 2.
Максимальное удельное давление ленты
на главный барабан и прессуемую плиту РMAX, кг/см,
рассчитывается по формуле
(36)
После горячего пресса плиты идут на
форматно-обрезной станок.
Скорость подачи плиты υ, м/мин,
определяется из формулы производительности
(37)
(38)
(39)
Где ПЧАС - часовая выработка плит, м2/ч.
Следовательно, для расчетной производительности
плит скорость поперечного форматно-обрезного станка равняется 10,3 м/мин и
скорость продольного форматно-обрезного станка равняется 10,3 м/мин.
Перечень и технические характеристики
оборудования приведены в таблице 9.
Таблица 9 - Перечень и технические
характеристики оборудования
Наименование
оборудования
|
Марка
|
Количество,
шт
|
Коэффициент
загрузки, %
|
Техническая
характеристика, Мощность, кВт
|
1
Рубительная машина
|
МРН-100
|
1
|
39
|
500
|
2
Сортировка щепы
|
СЩ-120
|
1
|
73
|
4,5
|
3
Бункер запаса
|
БДО-300
|
1
|
43
|
-
|
4
Гидромойка
|
|
1
|
50
|
-
|
5
Рафинёр
|
PR-44
|
1
|
7,7
|
0,37
|
6
Сушилка
|
RT-80
|
1
|
63,35
|
350
|
7
Формирующая машина
|
Ваккум.-формат.
|
1
|
85
|
190
|
8
Холодный пресс
|
|
1
|
95,0
|
12
|
9
Каландровый пресс
|
AUMA-40F
|
1
|
99,95
|
1252,28
|
10
Форматно-обрезной станок
|
MC-02
|
1
|
|
8,3
|
2.9 Расчет
вспомогательного оборудования
Потребное количество режущих инструментов
(дисковых пил) в год R,
шт, определяется по формуле
(40)
Где T - время работы оборудования в году, ч;-
число одинаковых пил в комплекте на один станок, Z
= 8шт;- величина допускаемого стачивания рабочей части инструментов, мм;-
величина уменьшения рабочей части инструмента за 1 переточку, мм;-
продолжительность работы инструмента между 2 переточками, ч;
К - коэффициент, учитывающий поломку
инструмента.
Характеристика режущих инструментов представлена
в таблице 10.
Таблица 10 - Характеристика режущих инструментов
Наименование
|
t,
ч
|
b,
мм
|
a,
мм
|
К
|
Пила
дисковая с напайками из твердого сплава
|
30
|
0,2-0,5
|
6-8
|
0,15
|
Ножи
|
8
|
0,2-0,3
|
10-15
|
0,05
|
Скорость ленточного транспортёра u, м/мин,
определяется по формуле
u= Q/60
∙ F∙ b∙
K1
∙ K2,(41)
F=0,64 ∙ b2
/
18,(42)
где Q
- часовая потребность в сырье на линии, м3 ;
F - поперечное
сечение материала на ленте, м2;
B - ширина ленты, м;
К1 - коэффициент использования
рабочего времени,К1=0,8;
К2 - коэффициент полнодревесности
измельченной древесины,К2=0,34-0,36.
u =20,04/ 60 ∙
0,04 ∙ 1 ∙ 0,8 ∙ 0,36 =28,62 м/мин,
F = 0,64 ∙12
/ 18= 0,04 м2.
.10 Расчет склада химикатов
Расчет ведется согласно баланса сырья и
материалов, из которого берутся значения расходов парафина, отвердителя, смолы
на 1тонну плит.
Суточный расход парафина QСУТ, кг,
составляет 1429,84 кг ( таблица 8).
Количество парафина на 5 суток
составляет
Парафин хранится в мешках по 25кг
размером 0,5×0,9м.
Количество мешков n, шт, составит
Необходимая площадь для хранения
парафина в мешках SМ.П, м2, определяется по формуле
(43)
Где n - количество мешков, шт;- площадь мешка, м2.
Площадь склада с учетом проходов и
проездов SСКЛ, м2,
определяется по формуле
(44)
Мешки укладываются в штабель по 5 штук,
следовательно, занимаемая площадь парафином SСКЛ.П, м2,
определяется по формуле
(45)
Суточный расход отвердителя
составляет 219,39 кг ( таблица 8).
Количество отвердителя с учетом
хранения на 5 суток составит
Отвердитель хранится в мешках по
25кг размером 0,5×0,9м.
Следовательно, количество мешков n, шт, составит
Необходимая площадь для хранения
отвердителя в мешках SМ.О, м2, рассчитывается по формуле
(46)
Где n - количество мешков, шт;- площадь мешка, м².
Площадь склада с учетом проходов и
проездов SСКЛ, м2,
определяется по формуле
(47)
Мешки укладываются в штабель по 5
штук, следовательно, площадь склада, занимаемая отвердителем, с учетом проходов
и проездов SО, м2, определяется по формуле
(48)
Суточный расход смолы составляет
21944,73 кг (таблица 8).
Количество расходуемой смолы с
учётом её хранения в течение пяти суток составит
Смола хранится в цистернах. Объем
одной цистерны составляет 1500м3. Потребное количество цистерн nЦ,
шт, рассчитывается по формуле
(49)
гдеQ5.СУТ
- количество смолы с учетом хранения на пять суток, кг;
VЦ
- объем цистерны, м3.
В результате расчета принимается 74
цистерн объемом 1500м3.
.11 Расчет склада готовой продукции
Расчет ведется на 10-дневную
выработку плит. Площадь одной плиты SПЛ, м2,
рассчитывается по формуле
(50)
Где l - длина готовой плиты, м;- ширина готовой
плиты, м.
Плиты укладываются в пачки.
Количество плит в одной пачке nПЛ, шт, определяется по формуле
(51)
Где H - рекомендуемая высота пачки, Н = 350÷450мм;-
толщина готовой плиты, мм.
Объем одной пачки VП, м3,
составляет
В штабель укладывается по 6 пачек.
Объем штабеля VШТ, м3,
составляет
Количество штабелей nШТ, шт,
определяется по формуле
(52)
гдеQСУТ
- суточная производительность цеха, м3( таблица 5).
Общая площадь склада 10-дневной
производительности цеха SСКЛ, м2,
с учетом проходов, проездов с коэффициентом К=0,5÷0,6, определяется
по формуле
(53)
.12 Расчет транспорта
Для перевоза груза в цехе
используются автопогрузчики. Необходимое количество автопогрузчиков в смену n, шт.,
определяется по формуле
(54)
гдеК1 - коэффициент неравномерности,
К1 = 0,6÷0,7;
Q - количество плит
в смену, т ( таблица 5);
t - среднее время
одного рейса (загрузка, выгрузка), t
= 8мин;
T - фонд рабочего
времени, T = 1440 мин;
d - коэффициент грузоподъемности, d
= 0,96;
КР - коэффициент использования
рабочего времени, КР = 0,8;
q - грузоподъемность
автопогрузчика, q = 3т.
Следовательно, для эффективного
функционирования цеха и своевременного выполнения годовой программы потребуется
один автопогрузчиков.
3. Энергетическая часть
.1 Расчет расхода пара
Расход пара на душевые QПАРА, т, определяется
по формуле
(55)
гдеq
- удельный расход пара на одного человека в смену, q
= 3кг;
t - количество
рабочих смен в году;
z - количество
человек в смену, z = 25;
i - число смен в
сутки на предприятии.
Расход пара на технологические нужды
Q, т/год,
определяется по формуле
(56)
гдеq
- удельный расход пара, q
= 1,4т/м3;
m - годовой выпуск
плит, т/год ( таблица 5 ).
.2 Расчет расхода тепла на отопление
Вентиляция производственных
помещения предназначена для обеспечения нормальных санитарных условий воздушной
среды. Воздушная среда должна удовлетворять двум требованиям:
санитарно-гигиеническим и технологическим. В производственных помещениях
необходимо поддерживать заданные значение температуры, влажности, чистоты
газового состава и скорости движения воздуха. Для этих целей применяют
приточную и вытяжную вентиляцию. Вытяжная вентиляция удаляет из помещения
воздух, содержащий вредные примеси, которая после выбрасываются в атмосферу.
Приточная вентиляция подает в помещение чистый воздух, предварительно
подогретый в холодное время. Часто вентиляция бывает комбинированной
приточно-вытяжной.
Для расчета расхода тепла на
отопление необходимо сосчитать среднюю температуру воздуха с наружи здания на
отопительный сезон, количество часов отопительного сезона и количество часов
работы вентиляции.
Начало и конец отопительного сезона
определяет в зависимости от климатических условий. Продолжительность
отопительного сезона с 15.09-15.05, 220 дней. Их опыта средней полосы
температура равна 22оС. Время работы приточно-вытяжной вентиляции
5280 часов.
Расход тепла на отопление Qот, т/год,
определяется по формуле
Qот=
qуд ∙кзд
∙т, (57)
где qуд
- удельный расход тепла на отопление на 1 м3 здания;
кзд - объем отапливаемого помещения,
м3;
Т - время отопительного сезона, ч.
Qот=
0,015 ∙ 224,640 ∙ 5280 = 17791488 т/год.
.3 Расчет расхода воды
Согласно санитарным нормам СН245-71 расход воды
на хозяйственные и бытовые нужды рассчитывается с учетом нормативного расхода
воды на одного работающего и составляет 50 литров в смену.
Таким образом, расход воды в смену QСМ,
л, рассчитывается по формуле
(58)
гдеn
- число работающих в смену, чел.
Годовой расход воды QГОД, л,
определяется по формуле
(59)
гдеN
- количество смен в сутки, шт;
n - количество
рабочих дней в году, дн.
Расход воды на противопожарные нужды
QПОЖ, л,
определяется по формуле
(60)
где600 - расход воды наружного гидранта, л;
- расход воды внутреннего гидранта, л;
nНАР,
nВН
- число наружных и внутренних гидрантов, шт.
- время работы гидранта, мин.
Расход
воды на разбавление смолы q, кг, определятся по формуле
q = qcм ∙ (k1 - k2) / к2,(61)
где qcм-
количество смолы для разбавления, кг;
к1-
начальная концентрация смолы, %;
к2-
конечная концентрация смолы, %.
q= 147,1 ∙ (67,9-55)/ 55 = 34,5 кг.
Расход воды на
технологические нужды Q, м3,
определяется по формуле
Q = q ∙ V, (62)
где V -
объём выпуска продукции, м3/год ( таблица 5);
q -
удельная норма расхода воды, м3.
Q = 75,05 ∙ 40000 =3002000 м3
3.4 Расчет расхода электроэнергии
Количество потребляемой электроэнергии на
технические цели Р, кВт, определяется по формуле
(63)
гдеSNУ
- суммарная мощность всех электродвигателей в цехе, кВт·ч;
ФО - фонд рабочего времени
оборудования в год, ч;
hО
- коэффициент работы оборудования, hО
= 0,5÷0,6;
hЗ
- коэффициент загрузки оборудования, hЗ
= 0,7;
hСЕТИ
- коэффициент, учитывающий потери в сети, hСЕТИ=1,05÷1,06;
hКПД-коэффициент
полезного действия электродвигателей, hКПД=0,85÷0,95.
Количество потребляемой
электроэнергии на технологические цели, Pт, кВт,
определяется по формуле
Рт = q
∙
G,(64)
где q
- норма расхода электроэнергии на производство 1 м3 плит;
G - годовая
программа цеха, м3/год ( таблица 5).
Рт = 51600 ∙ 1,12 =57792 кВт.
Бытовая электроэнергия используется для
освещения производственного помещения. Количество потребляемой электроэнергии
для освещения PОСВ,
кВт, определяется по формуле
(64)
4. Охрана труда и техника
безопасности на производстве
К самостоятельной работе в качестве работника
допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие соответствующую квалификацию,
прошедшие:
- предварительный, при поступлении на работу,
медицинский осмотр и признанные годными по состоянию здоровья для выполнения
данного вида работ;
- вводный инструктаж;
- первичный инструктаж на рабочем месте;
стажировку в количестве 2-14 рабочих
смен под руководством лица, назначенного распоряжением начальника цеха;
обучение, проверку знаний и
приобретенных навыков работы;
ознакомленные с правилами пожарной
безопасности.
Допуск к работе оформляется в журнале
регистрации инструктажа на рабочем месте.
Работник должен пройти инструктаж и проверку
знаний на I группу по электробезопасности.
Не реже одного раза в три месяца работник должен
проходить повторный инструктаж по программе первичного инструктажа на рабочем
месте и ежегодно - обучение по 10-часовой программе, с проверкой знаний. Лица,
не прошедшие проверку знаний, к самостоятельной работе не допускаются.
Лица, нарушившие требования безопасности,
которые могли привести или привели к травме, аварии, взрыву или пожару,
подлежат прохождению внепланового инструктажа.
При работе с грузоподъемными механизмами,
управляемыми с пола или со стационарного пульта и зацепке груза на крюк такой
машины, допускаются только специально-обученные лица, прошедшие инструктаж по
охране труда и проверку навыков по управлению машиной и строповке грузов, в
соответствии инструкции по охране труда № «для лиц, производящих работы с
применением грузоподъемных машин управляемых с пола».
Работник предприятия обязан:
- соблюдать трудовую дисциплину, правила
внутреннего трудового распорядка;
- выполнять только ту работу, по которой
он обучен и проинструктирован по безопасности труда, при получении новой работы
требовать от руководителя дополнительного инструктажа. При совмещении с
основной работой, какой-либо другой, изучить и выполнять инструкцию по охране
труда для совмещаемой работы;
во время работы быть внимательным, не
отвлекаться и не отвлекать других;
работать только на исправном
оборудовании, при наличии исправных блокировок и ограждений;
использовать оборудование только по его
прямому назначению;
содержать в порядке и чистоте рабочее
место, не допускать загромождения его деталями, отходами, мусором;
работать в спецодежде, выдаваемой в
соответствии с утвержденным на предприятии перечнем выдачи средств
индивидуальной защиты (СИЗ);
соблюдать правила пожарной безопасности;
при пожаре звонить 01 или 2-78;
курить только в специально отведенных
местах.
Работник должен знать:
- назначение и содержание выполняемой работы
её связь с технологическим процессом на смежном участке;
- правила технической эксплуатации
оборудования;
назначение, устройство оборудования,
ограждений, предохранительных устройств;
порядок и безопасные приемы работы;
требования безопасности, предъявляемые
к приспособлениям и технологическому инструменту, используемым в работе;
перечень работ повышенной опасности
выполняемых по наряду-допуску;
план эвакуации из производственного
помещения;
правила пользования защитными
средствами;
содержание инструкции по «Оказанию
первой помощи пострадавшим при несчастном случае на производстве», инструкции
по охране труда «При работе на высоте» и другие при необходимости, план
локализации и ликвидации аварийных ситуаций в газовом хозяйстве ООО «ДВП НЛПК»;
место хранения аптечки первой
медицинской помощи;
правила пользования первичными
средствами пожаротушения и место их хранения.
Продолжительность рабочего времени не может
превышать 40 часов в неделю. Продолжительность ежедневной работы (смены)
определяется правилами внутреннего трудового распорядка или графика сменности.
В течение рабочей смены работнику должен быть
предоставлен перерыв для приема пищи, продолжительностью не менее 30 минут.
Время начала и окончания перерыва определяется правилами внутреннего трудового
распорядка.
Выполняя трудовые обязанности, работник обязан
соблюдать следующие правила:
- проходить в установленных местах по
переходным мостикам и трапам через транспортеры и конвейеры;
- при выходе из здания убедиться в отсутствии
движущегося транспорта;
- переходить железнодорожные пути и
автомобильные дороги в установленных местах;
быть внимательным к сигналам
движущегося транспорта и не нарушать правила дорожного движения;
не садиться и не облокачиваться на
случайные предметы и ограждения;
не подниматься и не спускаться бегом по
лестничным маршам и переходным мостикам;
не находиться в зоне действия
грузоподъемных машин.
Работнику запрещается:
- передавать свою работу и управление
механизмами, агрегатами, станками другим лицам;
- допускать на рабочее место посторонних
лиц, не имеющих отношения к данной работе;
включать и останавливать, кроме
аварийных случаев, машины, механизмы, станки, на которых не поручено работать;
работать на оборудовании с неисправными
или отключенными контрольно-измерительными приборами и автоматикой
обеспечивающих контроль заданных режимов;
работать без присоединенного к
оборудованию защитного заземления;
использовать транспортные проемы для
входа в цех;
стоять на пути цехового транспорта;
прикасаться к неизолированным или
поврежденным электрическим проводам;
самостоятельно устранять неисправности
в осветительной и силовой сети, а также пусковых устройствах;
выполнять работы повышенной опасности
без наряда-допуска;
выполнять работу без применения средств
индивидуальной защиты;
принимать пищу, оставлять продукты
питания на рабочем месте;
пользоваться сжатым воздухом для уборки
помещения, рабочих мест, обдува одежды и обуви;
производить чистку смазку и регулировку
механизмов при работающем оборудовании;
оставлять рабочее место до прибытия
сменщика.
Заключение
В данной курсовой работе приведены сведения по сухому
способу производства ДВП, закреплены навыки пользования государственными
стандартами, инструкциями, выполнение расчетов и графических работ.
В ходе курсовой работы я закрепила навыки при
расчете и подборе основного и вспомогательного оборудования, сырья и
материалов, склада химикатов, готовой продукции, транспорта, расхода пара,
расхода тепла на отопление, воды, электроэнергии, вентиляции. Закрепила знания,
полученные при изучении дисциплины «Технология и оборудование производства
древесных плит».
древесный плита химический сырье
Список литературы
1 Инструкция по охране
труда для операторов на автоматических и полуавтоматических линиях в
деревообработке ИОТ 02-10-08.
2 Баженов В.А. Технология и
оборудование производства древесных плит и пластиков / В.А. Баженов, Е.И.
Карасев, Е.Д. Мерсон. - М.: Лесная промышленность, 1980. - 415с.
3 Бирюков В.И. Справочник по
древесноволокнистым плитам / В.И. Бирюков, М.С. Лащавер, Е.Д. Мерсов и др.- М.:
Лесная пром-сть,1981. - 184с.
4 Дроздов И.Я. Производство
древесноволокнистых плит. Учебник для подгот. рабочих на производстве. Изд.2-е,
перераб. и доп. / И.Я. Дроздов, В.М. Кунин. - М.: Высшая школа,1975. - 328с.
5 Карасев Е.И. Технология и
оборудование производства древесных плит. Методические указания / Е.И. Карасев.
- М.: МГУЛ, 2002.
6 Ковернинский И.Н. Основы
технологии химической переработки древесины / И.Н. Ковернинский. - М.: Лесная
промышленность, 1984. - 184с.
7 Колупаева Е.Н. Руководство к
курсовому и дипломному проектированию по производству ДВПс. Методическое
пособие / Е.Н. Колупаева. - Киров, 2012. - 24с.
8 Солечник Н.Я. Производство
древесноволокнистых плит / Н.Я. Соленчик.- М.: Гослесбумиздат, 1959. - 286с.
9 Ребрин С.П. Технология
древесноволокнистых плит / С.П. Ребрин, Е.Д. Мерсов, В.Г. Евдокимов. - М.:
«Лесная промышленность», 1971. - 272с.
10 Справочник по
древесноволокнистым плитам. - М.: Лесная промышленность, 1983. - 239с.