Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки України
Національний лісотехнічний університет України
Виконав: ст. гр. ДТС-22
Копитюк Р.О.
Викладач:
Копенець З.П.
Львів-2012
Вступ…………………………………………………………………………………...
цехів основних деревообробних виробництв……………………………......
Список використаної літератури………………………………………………….
Ні одна галузь народного господарства не обходиться без деревини. Тому важливу роль в розвитку економіки України відіграє лісопереробна галузь промисловості. В її склад входить:деревообробна,целюлозно-паперова і лісо механічна промисловість. Із них по об’єму випускаємої валової продукції і вартості виробничих фондів перше місце займає деревообробна промисловість, одну з ключових ролей в якій відіграє лісопильне виробництво.
Потреба в продукції лісопильно-деревообробного виробництва з кожним роком зростає і тому задоволення цих потреб можливе лише при умові подальшого розвитку лісопильно-деревообробного виробництва,впровадження ресурсо-зберігаючих і безвідходних технологій, комплексної механізації і автоматизації виробничих процесів, підвищення якості продукції.
В ситуації, яка склалася на даний час в економіці нашої держави, основну увагу потрібно зосередити на бережливому відношенні до сировини, раціональної і комплексної її переробки і залучення в виробництво всіх видів вторинної сировини (технологічної тріски, тирси, стружки, кори та ін..)
Всі ці заходи направленні на збереження лісів і на охорону навколишнього середовища.
Розрахунок витрат лісоматеріалів
Об'єм деталей в метрах кубічних можна визначити за таким виразом:
де ад, Вд, lд - відповідно товщина, ширина, довжина деталі, мм;
n - кількість деталей на програму, шт.
Кількість необхідних заготовок для виготовлення деталі:
де Квб- коефіцієнт втрат, який враховує відбракування деталей.
К3 - коефіцієнт затрат заготовок на виготовлення деталі
За нормами ВПКТІМУ рекомендується в залежності від породи деревини, : Квб приймати 3...7% від об'єму деталей (Квб = 1,03... 1,07).
Габаритний об'єм заготовок в метрах кубічних визначається за формулою:
Сушильну дільницю необхідно розташувати біля складу сировини і котельні, що забезпечить швидку доставку пиломатеріалів зі складу та зменшить втрати тепла магістральними теплопроводами.
Раціональний вибір установки для сушіння залежить від характеристики матеріалу, який підлягає сушінню, умов виробничого процесу та ряду інших причин. Так як на ПП „ Роман ” сушінню підлягають пиломатеріали, що використовуються у виробництві столярних виробів до них ставляться високі вимоги, щодо якості сушіння, та враховуючи об’єми пиломатеріалів, які необхідні підприємству для виробництва продукції, найбільш придатними є конвективні камери LК-ZDR – 50 фірми „LE.KO.” (Польща).
Камера LК-ZDR – 50 розрахована на одноразове завантаження 50м3 умовних пиломатеріалів що забезпечить повну потребу підприємства у сухій деревині. Застосування даного типу сушильної камери, при умові її комплектації сучасною апаратурою для контролю і регулювання параметрів сушильного агрегату та вологості деревини дозволить в повній мірі досягти заданих показників якості
В камері змонтовано 5 реверсивних вентилятора діаметром 800 мм. Лопатки робочого колеса виготовлені шляхом відливання із спеціальних алюмінієвих сплавів, що потім обробляються методом різання. Крильчатка проходить статичне та динамічне балансування в двох площинах. Корпус вентилятора виготовлений з алюмінієвого сплаву та кріпиться до рами нержавіючими болтами. Для приводу вентилятора застосовано електродвигуни фірми Siemens потужністю 3.0 кВт. Електродвигун адаптований до роботи в середовищі з температурою 100˚С та відносною вологістю 100%.
Теплова система камери включає в себе біметалеві калорифери, виконані з нержавіючої сталі з алюмінієвими ребрами, нержавіючі труби всередині камери, циркуляційний насос з мокрим ротором, триходовий клапан з електроприводом, зворотний клапан, кульові крани та з’єднувальні елементи.
Інсталяція системи зволоження виконана з нержавіючої труби діаметром ½” і включає в себе водяний фільтр, електромагнітний клапан, колекторну трубу з форсунками та елементи з’єднання.
Об’єм сушильного простору камери розрахований на завантаження 50 м3 деревини. Завантаження і розвантаження якої проводиться за допомогою автонавантажувача.
Сушіння пиломатеріалів проводиться в камерах LК-ZDR – 50.
Загальна тривалість сушіння деревини, яка враховує тривалість для початкового прогрівання і тепловологооброблення, визначається за такою формулою, год:
(1)
де - вихідна тривалість сушіння пиломатеріалів заданої породи і розмірів нормальним режимом від початкової вологості 60 до кінцевої 12% в камерах з реверсивною циркуляцією агента сушіння;
- коефіцієнти, які відповідно враховують кате- горію режиму сушіння, інтенсивність циркуляції агента сушіння, початкову та кінцеву вологість деревини, якість висушеного матеріалу, довжину пиломатеріалів.
Вихідну тривалість сушіння визначають в залежності від породи, товщини і ширини пиломатеріалів [1, табл. 2.1.1].
Для коефіцієнта встановлено наступне значення: нормальний режим (Н) =1,0, м’який режим (М) =1,7
Коефіцієнт знаходять залежно від значення та швидкості руху агента сушіння по матеріалу [1, табл. 2.1.2].
Коефіцієнт , який залежить від початкової та кінцевої вологості, визначають за [1, табл. 2.3.1].
Початкову вологість визначають із завдання на проектування, а кінцеву необхідно прийняти в залежності від категорії якості сушіння:
ІІ категорія =8% (столярне виробництво);
Коефіцієнт для третьої категорії якості сушіння рівний 1,25.
Коефіцієнт для коротких заготовок знаходять в залежності від відношення довжини матеріалу до його товщини за табл. 2.1.4, [1].
Якщо задані для розрахунків вихідні фактори мають проміжні значення, тобто не вказані в табл. 2.1.1-2.1.4, то вихідну тривалість сушіння та коефіцієнти , , знаходимо методом інтерполяції.
Результати розрахунку тривалості сушіння зведені в табл. 1.1.
Таблиця 2
Розрахунок тривалості сушіння пиломатеріалів
|
Порода |
Розміри, мм |
Режим Сушіння |
Катег-орія якос-ті сушін-ня |
Вологість, % |
Три ва- лість сушіння, вих |
Коефіцієнти |
Загальна тривалість су-шіння с, |
||||||||
|
Тов-щина |
Шири-на |
Дов-жина |
Wn |
Wк |
Ар |
Ац |
Ав |
Ая |
Ад |
год |
діб |
||||
|
Ялина Ялина Сосна Сосна Сосна |
25 50 25 44 50 |
150 200 150 150 150 |
3000 3000 3000 3000 3000 |
М М М М М |
І І І І І |
70 70 65 65 65 |
8 8 8 8 8 |
55 105 55 94,4 104 |
1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 |
0,81 0,95 0,98 0,98 0,98 |
1,35 1,35 1,30 1,30 1,30 |
1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 |
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 |
123,06 283,14 118,5 239,9 270,0 |
5,12 11,7 4,93 9,9 11,25 |
Продуктивність камер при сушінні конкретних пиломатеріалів (порода, розмір, початкова та кінцева вологість) розраховується за певний календарний час (місяць, квартал, рік) за формулою:
, м3/рік (2)
де - кількість камерообертів протягом даного часу;
- кількість деревини, м3, яку завантажують в камеру.
Кількість камерообертів
(3)
де - тривалість, за яку визначають продуктивність камери, в годинах
або добах;
- тривалість одного камерообороту в годинах або добах;
В камерах періодичної дії
, (4)
де - тривалість сушіння пиломатеріалів;
- тривалість завантаження та розвантаження сушильних камер.
Для камер періодичної дії = 2,4 год. або 0,1 доби.
Кількість матеріалу, м3, яку завантажують у сушильну камеру
, м3 (5)
де - розміри штабеля (довжина, ширина, висота) , м;
- кількість штабелів в камері, шт;
- коефіцієнт об’ємного заповнення штабеля.
Нормативні значення об’ємного заповнення штабеля приведені в табл.2.2.2. [ 1] .
Виходячи із вищевказаного, формулу (2.2) для визначення продуктивності камери, можна записати в такому вигляді:
, м3/рік (6)
Розрахунок продуктивності камер для фактичного матеріалу
Таблиця 3.
|
№ п/п |
Порода |
Кількість камеро-оборотів, п |
Коефіцієнт об’ємного заповнення штабеля, об. |
Кількість деревини, Е, м3 |
Продуктив-ність камери, П, м3/рік |
|
11 |
Ялина |
64,1 |
0,356 |
39,9 |
2557 |
|
22 |
Ялина |
28,3 |
0,474 |
53,2 |
1662 |
|
33 |
Сосна |
66,6 |
0,356 |
39,9 |
2657 |
|
44 |
Сосна |
33,5 |
0,453 |
50,8 |
1701 |
|
55 |
Сосна |
29,5 |
0,474 |
53,2 |
1570 |
Річна продуктивність камери для умовного матеріалу визначається за формулою:
, м3/рік (7)
де - тривалість камерообороту умовного матеріалу;
- коефіцієнт об’ємного заповнення штабеля для умовного матеріал
Коефіцієнт об’ємного заповнення штабеля умовного матеріалу рівний
= 0,438 по табл. 2.4.2, [1]
с.у.= 8810,8011,151= 80,96 год
с.у.= 3,4 доби
об.= 3,4+0,1=3,5 доби
Для камери LК-ZDR – 50
Об’єм деревини, яка підлягає сушінню, переводиться в об’єм умовного матеріалу, м3, за формулою
, (8)
де - кількість умовного матеріалу однакової характеристики, м3;
- кількість фактичного матеріалу однакової характеристики, м3 .
Загальна кількість умовного матеріалу
, (9)
м3.ум
м3.ум
м3.ум
м3.ум
м3.ум
∑у = 1467 + 2492 + 353 + 2210 + 2397 = 8900 м3
Необхідну кількість сушильних камер для виконання річної програми визначають за формулою
(10)
де - загальна кількість умовного матеріалу, м3;
- продуктивність однієї камери для умовного матеріалу м3/рік.
Для камери LК-ZDR – 50
шт.
Приймаємо 2 сушильні камери LК-ZDR – 50з коефіцієнтом завантаження 94,7%.
Продуктивність автонавантажувачів визначається за формулою
(11)
де - коефіцієнт використання робочого часу, приймають рівним 0,8;
- тривалість зміни, хв.;
- об'єм пакета або штабеля, м3;
- середня довжина перевезення вантажу, м;
- швидкість руху транспортного засобу з вантажем, м/хв;
- те саме без вантажу, м/хв;
- тривалість додаткових операцій за один рейс, хв.
Необхідна кількість транспортних засобів
, шт. (12)
де - кількість матеріалу, яку необхідно перевезти за зміну, м3
(13)
де - фактичний річний об'єм висушених пиломатеріалів, м3;
- річний фонд робочого часу, діб;
- число змін роботи обладнання;
- коефіцієнт нерівномірності вантажопотоків ( = 1,25-1,4);
- коефіцієнт використання транспортного обладнання,
приймають = 0,7-0,8
Розрахунок автонавантажувача
Для камери LК-ZDR – 50.
Кількість автонавантажувачів
У зв’язку із малим завантаженням, автонавантажувач для сушильного господарства не приймається. Процес завантаження буде проводитись автонавантажувачем, який уже є в наявності у лісопильно-розкрійному цеху.
Необхідну кількість силової електроенергії протягом року визначають за формулою
(14)
де - сума потужностей всіх встановлених електродвигунів;
- розрахункова тривалість роботи всіх електродвигунів протягом року, год.;
- коефіцієнт електродвигунів;
- коефіцієнт, який враховує одночасність роботи електродвигунів;
- коефіцієнт втрат в електромережі;
- допоміжний коефіцієнт.
Для зручності розрахунку вираз можна замінити коефіцієнтом попиту , значення якого приведено в таблиці 5.5.1, [1].
Розрахункова тривалість роботи двигунів протягом року год (15)
де В - кількість вихідних днів;
С- кількість святкових днів;
- тривалість зміни, год;
- кількість робочих змін.
Сушильні камери протягом року працюють безперервно. Планується 21 доба для профілактичного ремонту. Тривалість зміни становить 8 год, кількість змін - 3. Тоді
год.
Сушильна камера на протязі цього часу має примусові технологічні зупинки , пов’язані з затратою часу на завантажувально-розвантажувальні роботи () і на охолодження матеріалу в камері до =3040 0С () нормується в 0,1 доби (24 години ) на кожний оборот камери , кількість котрих рівна - 335/5,3 = 63,2
тоді:
= 63,2 · 2,4 = 152 год./рік.
= 1 · 1,25 · 63,2 = 79 год./рік
Реальний час роботи камери в рік = 8040 - (152 + 79) = 7809год.
Розрахунки річної потреби електроенергії приведені в таблиці 2.8
Загальні втрати електроенергії на освітлення
(16)
де - річні витрати електроенергії для освітлення приміщення, кВтгод.;
F - площа приміщень, м2;
- питома потужність на освітлення, Вт/м2, [1, табл. 5.5.3];
- коефіцієнт попиту, який враховує неодночасність роботи всіх світильників, таблиця 5.5.1, [1];
- кількість годин роботи світильників на протязі року, год/рік.
Таблиця 4
Розрахунок річної потреби силової електроенергії
|
№ п/п |
Назва споживача |
Кількість споживачів |
Серія і тип електродви-гуна |
Потужність електродвигуна, кВт |
Кількість електродвигунів на всіх споживачів, шт |
Встановлена потужність Nвст, кВт |
Коефіцієнт попиту Кп |
Розра-хункова потуж-ність Nрозр,кВт |
Трива-лість ро-боти облад-нання, год/рік |
Річна потреба в електро-енергії Wа, кВтгод |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
LК-ZDR–50 |
2 |
|||||||||
|
1 |
вентилятор |
LK-800 |
3,0 |
10 |
30 |
0,8 |
24 |
7809 |
187416 |
|
|
2 |
насос |
“Grundfoss” |
0,6 |
2 |
1,2 |
0,8 |
0,96 |
7809 |
7497 |
|
|
3 |
автоматика |
MSSD - 03 |
0,7 |
2 |
1,4 |
0,8 |
1,12 |
7809 |
8746 |
|
|
Всього |
203659 |
Таблиця 5.
Витрата електроенергії на освітлення
|
№ п/п |
Назва споживача |
Площа приміщення F, м2 |
Мінімальна освітленість Р, лк |
Питома потужність Рп, Вт/м2 |
Встановлена потужність світильників Nвст, кВт |
Коефіцієнт попиту Кп |
Розрахункова потужність Nрозр,кВт |
Тривалість роботи світильників, год./рік |
Річна потреба в електро-енергії Wос, кВтгод. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
Коридор управління |
8 |
40 |
15 |
0,864 |
0,8 |
0,691 |
1340 |
963 |
|
2 |
Котельня |
105 |
20 |
8 |
0,744 |
0,8 |
0,595 |
1340 |
798 |
|
2 |
Зовнішнє освітлення |
90,0 |
0,8 |
0,2 |
0,24 |
1 |
0,24 |
4745 |
85 |
Всього |
1846 |
У сушильному цеху кількість робочих днів складає 335, а середня тривалість роботи світильників при тризмінній роботі - 13 год. Тоді
В коридорі управління камер LК-ZDR–50 розрахунково-умовна тривалість роботи світла 4 години в добу
Розрахунок витрат електроенергії на освітлення зводимо в таблицю 1.4.
Розрахунок опалення та вентиляції в сушильних цехах проводять, як правило, в допоміжних приміщеннях (в коридорі керування, приміщеннях для охолодження матеріалу, лабораторії, майстерні та ін.).
Згідно з санітарними нормами (СН 245-71) температура повітря у виробничих приміщеннях повинна бути 18-22С, відносна вологість 60-80% і швидкість руху повітря 0,2-0,3 м/с.
Відповідно до рекомендацій (СНіП ІІ-Г, 7-62) для цехів з місцевою і загальнообмінною вентиляцією при відсутності шкідливих та вибухонебезпечних виділень рекомендують такі види опалення:
а) повітряне, приєднане з припливною циркуляцією;
б) водяне і парове опалення високого (при тиску пари більше 0,7 бар) і низького (при тиску пари менше 0,7 бар) тиску з радіаторами і ребристими трубами, конвекторами.
У виробничих приміщеннях передбачено встановлення віконних вентиляторів ЦАГИ серії Д-3 з продуктивністю V=0,278 м3/с. Вони забезпечують доступ свіжого повітря в приміщення.
Тепловий баланс траверсного коридору і приміщення для охолодження матеріалу.
Тепловий баланс у коридорі керування
Рівняння балансу тепла у коридорі керування можна записати в такому вигляді
(17)
де - втрати тепла через огородження, кВт;
- сума всіх тепловиділень в приміщенні, кВт
(18)
де - теплова характеристика будівлі, Вт/(м3С), 5.4.2, [1, табл. 5.4.1];
- об'єм будівлі, м3;
- температура повітря в приміщенні, = (18-22С);
- температура зовнішнього повітря для опалення С, [1,табл.5.4.3,].
(19)
де - тепловиділення від торцевих стін камер, які виходять в коридор керування, беруть з таблиці (2.6) теплового розрахунку і перемножують на число камер в цеху, кВт; (Q=1,038)
- тепло, яке виділяється від електродвигунів, кВт; (Q=0,34)
- тепло, яке виділяється від паро- і повітропроводів розташованих в коридорі керування, кВт (Q=1,5-2).
(20)
де - встановлена потужність всіх електродвигунів вентиляторів, кВт;
- коефіцієнт попиту (табл.5.4.4, [1])
Qт.в.= 1,038+0,34+1,5 = 2,88 кВт
Qзаг = 0,76-2,88= - 2,32кВт
Загальна витрата тепла на дільниці
Qзаг= 269+332 = 601 кВт
Як бачимо (пункт 2.8.3.), тепловитрати не перевищують тепловиділення.
Необхідний повітрообмін
(21)
де Qзаг – надлишкові тепловиділення , кВт;
С – теплоємність сухого повітря, рівна кДж/кггод
t1 t2 – відповідно температура припливного і видаленого повітря, оС;
t1 - t2=5оС
Приймаємо віконний вентилятор ЦАГІ серії Д-3 продуктивністю 0,278 м3/с
(22)
де 52 – кількість тижнів в розрахунковому році;
тз, тв – кількість зовнішніх і внутрішніх гідрантів (1 гідрант на площу 300-500 м2);
5 – тривалість щотижневої перевірки роботи гідранта ,хв.;
600, 300 – витрата води одним гідрантом під час перевірки;
тз = 1, тв = 1
б) витрати води на побутові потреби
В = 65тпріч10-3 т/рік (23)
де т – кількість людей, які працюють у найбільш завантажену зміну;
п – кількість змін роботи в цеху;
річ - кількість робочих днів протягом року.
т = 3, п = 1, річ = 235
В=654123510-3 =61,1 т/рік
в) вода в системі
0,8 т/рік – на 2 камери
Взаг = 46,8+61,1+0,8 = 108,7 т/рік
Техніко-економічні розрахунки підтверджують необхідність будівництва сушильної дільниці. Так, впровадження високопродуктивних і економічно ефективних камер LК ZDR дозволить одержувати 176,7 тис.грн. прибутку щорічно.
Результати проведених розрахунків дозволяють вважати доцільним рекомендувати розроблені проектні рішення до впровадження.
Література
4. Колінько І.І., Методичні вказівки для курсової роботи з дисципліни “Теорія ефективності виробництва та науково-технічного прогресу” для спеціальності 7.09002. Львів. 2001.-47с.