3. Участок сушки пиломатериалов

3.1. Склад атмосферной сушки

Атмосферной сушкой называется способ сушки пиломатериалов в штабелях на специальных складах атмосферным воздухом без его подогрева. Атмосферная сушка проходит без затрат топлива, электроэнергии, не требует применения специального оборудования и при правильном проведении технологического процесса обеспечивает высокое качество продукции.

Атмосферная сушка служит для предварительной подсушки пиломатериалов, влажность пиломатериалов при этом снижается до 20…22 %.

Объем пиломатериалов, подлежащих атмосферной сушке, составляет 2,5 тыс. м³ в год, из них хвойных пиломатериалов 1,81 тыс. м³, лиственных – 0,69 тыс. м³.

Склад для атмосферной сушки пиломатериалов устраивается на сухом, максимально проветренном участке, очищенном от деревьев и кустарников. Формирование штабеля производится наиболее применимым способом – пакетным. При этом штабеля состоят из сушильных пакетов, равных по объему половине сушильного штабеля; их можно формировать прямо на сортировочной площадке лесопильного цеха. Пакеты пиломатериалов укладываются на прокладки толщиной 19…25 мм и шириной 40…50 мм. Длина пакета принимается равной максимальной длине досок. В штабель укладывают пакеты, уложенные на подштабельное основание в несколько рядов по высоте. Пакетные штабеля из заранее подготовленных пакетов формируются с помощью башенного крана КБ-572. Применение крана повышает полезную вместимость складов за счет увеличения высоты штабелей и уменьшения ширины проездов.

Атмосферная сушка служит складом пиломатериалов перед сушильным цехом. Срок сушки на открытых складах до указанной влажности устанавливается с учетом климатических особенностей района расположения предприятия, и принимается 45 дней. Суточный грузооборот по сушке пиломатериалов составляет 6,8м³, таким образом количество пиломатериалов для единовременного размещения на складе – 306 м³.

Определяем площадь склада для атмосферной сушки:

Е_скл = , м²

где Е – количество пиломатериалов для единовременного размещения на складе, м³;

Н – высота штабелей без подштабельных оснований, м (для крана КБ-572 9…10 метров);

К_пл – коэффициент использования участка склада, занятого под атмосферную сушку, представляющего собой отношение площади занятой штабелями, к площади участка (0,6…0,7);

К_п – коэффициент полнодревесности (0,3…0,35).

Е_скл = = 125 м².

3.2. Сушильный цех

Сушка древесины является неотъемлемой операцией технологического процесса. В результате сушки древесина из природного сырья превращается в промышленный материал, отвечающим самым разнообразным требованиям, которые предъявляются к нему в различных природных и производственных условиях. Сушка древесины преследует следующие основные цели: предупреждает размеро- и формоизменяемость деталей, исключает порчу от загнивания, посинения и т.д., увеличивает удельную прочность, повышает качество отделки и склеивания.

Камерной сушке подлежат пиломатериалы объемом 2,5 тыс. м³ в год, из них хвойных обрезных пиломатериалов 1,08 тыс. м³, необрезных – 0,73 тыс. м³, лиственных необрезных – 0,69 тыс. м³.

Режим работы в сушильном цехе устанавливается из условия, что в году камера должна работать 300 суток, в 3 смены. Остальное время года отводится на ее ремонт и выходные дни.

Высушенная древесина должна по качеству сушки соответствовать своему назначению. При переработке сухих пиломатериалов требования к качеству сушки устанавливаются стандартами на продукцию, вырабатываемую из этих пиломатериалов. Готовой продукцией в деревообрабатывающем цехе являются черновые заготовки, профильные фрезерованные детали для строительства и столярно – строительные изделия, поэтому необходимое качество их обеспечит 3-я категория качества сушки пиломатериалов (сушка для менее ответственных составных частей изделий).

Начальная влажность пиломатериалов, подлежащих сушке – 60%.

Конечная влажность древесины для изготовления профильных деталей должна быть, % :

• эксплуатируемых внутри помещений – 12 ⁺ 3;

• эксплуатируемых снаружи помещений – 15 ⁺ 3;

На предприятиях, занимающихся первичной переработкой в небольших объемах и выпускающих изделия, не требующие точной механической обработки (3-ей категории качества сушки), для сушки пиломатериалов применяют, как правило, камеры периодического действия. На предприятии устанавливают столько сушильных камер, сколько необходимо по производительности лесоперерабатывающего производства.

В расчет числа камер, необходимых для высушивания заданного годового количества материала определенной спецификации, входят:

1. перерасчет фактического объема подлежащего сушке материала в условный;

2. определение годовой производительности камеры в условном материале в зависимости от выбранного типа камеры;

3. определение необходимого числа камер N_кам.

Перевод в условный материал позволяет унифицировать всю спецификацию и выразить ее в объеме условного материала. За условный пиломатериал принимают сосновые обрезные доски толщиной 40 мм и шириной 120 мм с начальной влажностью 60% и конечной 12%. Этот материал, уложенный на прокладках толщиной 25 мм, высушивается в соответствии с требованиями 2 категории качества сушки в камерах со скоростной реверсивной циркуляцией воздуха в течение 3,5 суток.

Зная объем условного материала, подлежащего сушке, легко рассчитать потребное число сушильных камер.

Перерасчет выполняется по формуле:

У = Ф ^{. ,} м³ условного материала,

где У – производительность в условном материале;

Ф – объем фактически высушиваемого материала, м³;

β_ф, β_усл – коэффициенты объемного заполнения камеры в фактическом и условном материале соответственно;

τ_об.ф, τ_об.усл – продолжительность оборота камеры в фактическом и условном материале соответственно.

Расчет представляется в виде таблицы.

Таблица 10

Планирование производительности сушильного цеха

Материал	Порода	Размеры (толщина, мм х ширина, мм х длина, м)	Начальная влажность Wн, %	Конечная влажность Wк, %	Назначение	Заданное количество материалов для сушки Ф, м3	Коэффициент объемного заполнения штабеля β		Продолжительность сушки τоб, ч		Объем в условном материале У, м3
							βусл	βф	τоб.усл	τоб.ф
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Доски обрезные	С	50х150х6	60	12	Черновые заготовки, фрезерованные детали, столярно- строительные изделия	1080	0,448	0,484	84	103	951,5
Доски необрезные	С	40х120х4	60	12		730		0,299		72	568,4
Доски необрезные	Б	40х120х4	60	12		690		0,299		103	375,6
Итого задано						2500					1895,5

Выбор типа сушильных камер зависит от целого ряда факторов, в том числе вида выпускаемой продукции, объемов производства, наличия тех или иных источников энергии и т.д. На данном предприятии выбрана камера периодического действия «ИУ-2ТГ», производительность в условном материале которой У_кам = 3000 м³/год. В этой камере источником тепла является топочные газы от сжигания дров, но с установкой жаротрубных калориферов.

Техническая характеристика сушильной камеры «ИУ–2ТГ»

Габаритные размеры штабеля; м

• длина 6,6

• ширина 1,8

• высота 2,6

Число штабелей в камере, шт 2

Вместимость камеры в условном материале, м³ 60,0

Производительность в условном материале, м³ 3000

Установленная мощность электродвигателя, кВт 7х2

Скорость воздуха в штабеле, м/с 2,0

Характеристика теплового оборудования - жаротрубные калориферы

Источник тепла - топочные газы

Определение необходимого числа камер производится по следующей формуле:

N_кам = , шт. камер,

где – годовое количество пиломатериалов, подлежащих сушке (в условном материале), м³;

У_кам – годовая производительность одной камеры в условном материале, м³.

N_кам = = 1 камера.

Характер планировки сушильного цеха определяется не только принципом действия камер, но и принятой системой погрузочно–транспортных работ (сушильных пакетов). При пакетном способе предварительно формируют часть штабеля – сушильный пакет. Сушильный штабель для камер периодического действия состоит из двух пакетов, формируемых вручную на сортировочной площадке лесопильного цеха.

План сушильного цеха представлен на чертеже. Сушка пиломатериалов осуществляется следующим образом. По рельсовому пути в цех на тележке подаются сушильные пакеты. Кран–балкой эти пакеты укладываются в сушильные штабеля на тележки, предназначенные для подачи пиломатериалов в сушильные камеры или в межоперационный запас сырых пиломатериалов. Кран–балкой производится укладка высушенных пиломатериалов на склад для остывания, разборка сушильных штабелей после сушки. Разборка сушильных пакетов и укладка пиломатериалов в плотные штабеля производится вручную. По мере необходимости пакеты сухих пиломатериалов кран–балкой укладываются на тележку для подачи по рельсовому пути в деревообрабатывающий цех.

Количество рабочих в сушильном цехе зависит от количества камер, способа укладки пакетов или штабелей, а также от характера погрузочно-разгрузочных и транспортных операций.

Таблица 11

Потребность в оборудовании и рабочих

№ п/п	Наименование операции	Марка оборудования	Сменный объем, м3	Количество единиц оборудования	Количество человек обслуживающих рабочее место	Число рабочих, чел.
						в смену	в сутки
1	2	3	4	51	6	7	8
1.	Подача сушильных пакетов в цех и транспортировка сухих ПМ из цеха	Тележка	2,8	1	1	1	1
2.	Формирование сушильного штабеля и его разборка	Кран–балка		1	1	1	1
3.	Загрузка и выгрузка сушильного штабеля из камер			4	1	1	1
4.	Сушка пиломатериалов и контроль качества сушки	Сушильная камера «ИУ–2ТГ»		1	1	1	3
5.	Разборка сушильных пакетов и укладка ПМ в плотные штабеля			-	1	1	1
	Итого:					5	7