Расчет производительности головного оборудования и потребности в сырье. Расчет расхода связующего и осмоленной стружки

Исходные данные:

Марка пресса: Диффенбахер

Порода: Ясень

Толщина плиты: S_n=15 мм.

Плотность плиты: 700 кг/м³.

Размеры плиты (l х b x h) - 5500 х 2135 х 15мм.

Толщина нешлифованной плиты -16,5 мм

Доля наружного слоя 33%, внутреннего – 67%.

Наружные слои - мелкоструктурные.

Температура прессования - 160 °С.

1  РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГОЛОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Под головным оборудованием понимают горячий пресс, как наибо­лее дорогое оборудование, определяющее программу (годовую мощность) предприятия. Все остальное оборудование должно работать в таком режи­ме, чтобы обеспечить бесперебойную работу пресса в трехсменном режи­ме. Фонд рабочего времени оборудования плитных производств принят из расчета:

 ч,

где 365 - число дней в году;

20 - число дней на капитальный ремонт;

33 - число дней на профи­лактический ремонт оборудования;

8 - число праздничных дней в году;

3 - число рабочих смен в сутки;

8 - число рабочих часов в смене.

Часовая производительность позиционного пресса П_час, м³/ч, рассчитывается по формуле:

,                                                                                                       (1)

где   п - число этажей пресса;

l,b,h -  размеры чистообрезной плиты, м;

К_ик - коэффициент использования главного конвейера, К_ик=0,85;

Т_ц – продолжительность цикла прессования, мин.

Продолжительность цикла прессования в позиционном прессе зависит от удельной продолжительности прессования (τ_уд):

,                                                                                                          (2)

где h - толщина нешлифованной плиты, мм;

τ_всп - время вспомогательных операций, принимают 1,8...2,0 мин.

 мин.

 м³/ч.

Мощность предприятия М, м³/год,  равна годовой производительности голов­ного оборудования:

;                                                                                                             (3)

 м³/год.

2  РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В СЫРЬЕ

Для цехов стружечных плит расчеты выполняются с учетом того, что стружечная плита может быть трехслойной, то есть иметь внутренний слой из сравнительно крупной стружки и наружные слои из мелкой стружки с повышенным содержанием связующего, или пятислойной, то есть с до­полнительными тонкими слоями из мелкодисперсного материала. В связи с этим расчеты потребности в древесине приходится выполнять отдельно по слоям. Наиболее рациональным путем организации производства стру­жечных плит является использование для наружных слоев технологиче­ского сырья (круглых лесоматериалов или крупномерных отходов лесопи­ления или фанерного производства), а для внутреннего слоя - привозной или собственной технологической щепы.

Методика расчетов заключается в том, что сначала определяется потребность в сухой стружке на 1 м³ плиты (отдельно по слоям), а затем - в сырой стружке, щепе и лесоматериалах с учетом потерь древесины на основных технологических операциях.

Удельная потребность в абсолютно сухой стружке q₁, кг/м³, для каждого слоя готовой плиты определяется по формулам:

                                                                                     (4)

                                                                                        (5)

где ρ_нар, ρ_вн - плотность соответственно наружных и внутреннего слоев плиты, кг/м³;

i_нар, i_вн - доли слоев соответственно наружных и внутреннего, %;

W_пл, - влажность готовой плиты (принимаем в среднем 8 %);

I_нар, I_вн - доля связующего в наружных и внутреннем слоях плиты в % от массы абсолютно сухой стружки.

Плотность наружных слоев ρ_нар, кг/м³, плит с мелкоструктурной поверхностью примерно на 18 % выше, чем средняя плотность плиты:

.                                                                                                              (6)

Следовательно, плотность внутреннего слоя ρ_вн, кг/м³,  составит:

                                                                                                     (7)

где ρ_пл - заданная плотность плиты, кг/м³.

 кг/м³;

  кг/м³;

 кг/м³;

 кг/м³.

Потребность в абсолютно сухой стружке с учетом потерь на участке послепрессовой обработки плит q₂, кг/м³, определяется по формулам:

                                                                                                            (8)

                                                                                                    (9)

где К_обр - коэффициент потерь при форматной обрезке плит, для линий с позиционным прессом К_обр =1,05;

К_шл - коэффициент потерь при шлифовании, определяется исходя из суммарной толщины наружных слоев нешлифованной плиты:

                                                                                                          (10)

где Δ - припуск на шлифование плит (Δ=1,5 мм для плит, изготавливаемых в  позиционных прессах);

h_нар – суммарная толщина наружных слоев после шлифования, мм.

;

 кг/м³;

.

Потребность в стружке с учётом её потерь перед смесителями и в смесителях (без учёта возвращаемых отходов при обрезке и шлифовании) q₃, кг/м³, определяется по формулам:

                                                                                               (11)

                                                                                          (12)

где K_г.к - коэффициент потерь стружки на главном конвейере, К_г.к=1,01;

К_тр - коэффициент потерь при транспортировке стружки, К_тр=1,01;

К_см - коэффициент потерь стружки в смесителях, К_см= 1,02.

 кг/м³;

 кг/м³.

Потребность в стружке с учётом потерь её в сушилках q₄, кг/м³, определяется по формулам:

                                                                                                          (13)

                                                                                                       (14)

где К_суш - коэффициент потерь стружки при ее сушке и сортировке, К_суш=1,03 − для наружных слоев и К_суш=1,025− для внутреннего слоя. Поскольку расчет идет по массе абсолютно сухой стружки, то данные коэффициенты не учитывают усушку древесины, а только механические потери, в основном при выдувании мелочи и пыли;

 кг/м³;

 кг/м³.

Потребность в щепе для получения стружки внутреннего слоя q₅, кг/м³, определяется по формуле:

,                                                                                                             (15)

где К_ист - коэффициент потерь древесины при сортировании щепы и ее измельчении в стружку в центробежных стружечных станках, К_ист =1,06;

  кг/м³.

Потребность в технологическом сырье (круглых лесоматериалах) для получения стружки наружных слоев q₆, кг/м³,  определяется по формуле:

,                                                                                                   (16)