Расход древесного сырья и проклеивающих веществ
Расход сырья определяют из расчета на 1 т. плит и на 1000 м плит. Схема баланса древесного сырья и отходов приведена на рис. 4.1.
L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAyG9iJ8MA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPTWvCQBC9C/0PyxS86W6NhhpdpQiBgvVQLfQ6ZMck NDubZjcx/ffdQsHbPN7nbPejbcRAna8da3iaKxDEhTM1lxo+LvnsGYQPyAYbx6Thhzzsdw+TLWbG 3fidhnMoRQxhn6GGKoQ2k9IXFVn0c9cSR+7qOoshwq6UpsNbDLeNXCiVSos1x4YKWzpUVHyde6sB 06X5Pl2Tt8uxT3FdjipffSqtp4/jywZEoDHcxf/uVxPnLxL4eyZeIHe/AAAA//8DAFBLAQItABQA BgAIAAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1s UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5yZWxz UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFwZXht bC54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAyG9iJ8MAAADcAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIgDAAAAAA== " stroked="f"> L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAKMpfyMEA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPS4vCMBC+C/sfwizsTRNfRatRFkFYUA+rC16HZmyL zaTbRK3/3giCt/n4njNftrYSV2p86VhDv6dAEGfOlJxr+DusuxMQPiAbrByThjt5WC4+OnNMjbvx L133IRcxhH2KGooQ6lRKnxVk0fdcTRy5k2sshgibXJoGbzHcVnKgVCItlhwbCqxpVVB23l+sBkxG 5n93Gm4Pm0uC07xV6/FRaf312X7PQARqw1v8cv+YOH8whucz8QK5eAAAAP//AwBQSwECLQAUAAYA CAAAACEA8PeKu/0AAADiAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBL AQItABQABgAIAAAAIQAx3V9h0gAAAI8BAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC4BAABfcmVscy8ucmVsc1BL AQItABQABgAIAAAAIQAzLwWeQQAAADkAAAAQAAAAAAAAAAAAAAAAACkCAABkcnMvc2hhcGV4bWwu eG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhACjKX8jBAAAA3AAAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAmAIAAGRycy9kb3du cmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPUAAACGAwAAAAA= " stroked="f"> > L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEACjicKsIA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPTYvCMBC9L/gfwgh7WxN33WKrUWRBEHQPq4LXoRnb YjOpTdT6740g7G0e73Om887W4kqtrxxrGA4UCOLcmYoLDfvd8mMMwgdkg7Vj0nAnD/NZ722KmXE3 /qPrNhQihrDPUEMZQpNJ6fOSLPqBa4gjd3StxRBhW0jT4i2G21p+KpVIixXHhhIb+ikpP20vVgMm I3P+PX5tdutLgmnRqeX3QWn93u8WExCBuvAvfrlXJs5PU3g+Ey+QswcAAAD//wMAUEsBAi0AFAAG AAgAAAAhAPD3irv9AAAA4gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMd1fYdIAAACPAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAuAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAApAgAAZHJzL3NoYXBleG1s LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQAKOJwqwgAAANwAAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAJgCAABkcnMvZG93 bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABAD1AAAAhwMAAAAA " stroked="f"/> Склад дровяной древесины
|
|
| Разделка дровяной древесины
|
|
|
| Рубка и сортировка щепы
|
|
| Дефибратор, масса
|
|
| Рафинатор, масса
|
|
| Бассейн 2,масса
|
|
| Бассейн 3, масса
|
|
| Ящик для проклейки, масса
|
|
| Отливная машина
|
|
| Пресс для прессованния плит
|
|
| Форматная резка
|
|
| Готовая плита
|
|
| | | | |
Рис. 4.1. Схема баланса древесного сырья и отходов.
Согласно схеме (рис. 4.1), начиная от готовой продукции, определяют чистый расход абсолютно сухого волокна в кг для одного вида плит (по качеству, толщине и плотности) на 1 т воздушно-сухих плит:
(88)
где - абсолютная влажность готовых плит;
r – суммарный расход гидрофобизирующих и упрочняющих
веществ, % к абсолютной сухой массе;
К – коэффициент удержания гидрофобных и упрочняющих
веществ. Принимается К = 0,7.
Таблица 4.1Расход проклеивающих добавок (% к абсолютно сухой массе) при изготовлении мягких плит
Наименование веществ
| Величина расхода в зависимости от использования древесины лиственных пород
| До 30%
| Более 30%
| Парафин
| 1,2 – 1,3
| 1,5
| Кубовая кислота
| 1,5
| 1,8
| Гач
| 1,6
| 1,8
| Церезиновая композиция
| 1,3
| 1,5
| Серная кислота
| 0,6
| 0,7
| Сернокислый алюминий
| 1,3
| 1,5
| Антисептики, наносимые на поверхность ковра
|
|
| Кремнефтористый аммоний
| 0,9
| 0,9
| Анилид салициловой кислоты
| 4,4
| 4,4
| Пентахлорфенолят натрия
| 1,6
| 1,6
| Препарат ББК - 3
| 3,3
| 3,3
|
на 1000 м3 плит:
(89)
где S – толщина плиты, мм;
ρпл – плотность плиты, кг/м3.
Значения суммарного расхода гидрофобизирующих и упрочняющих веществ можно определить по табл. 4.1 и [3,6]. Плотность плиты в расчетах принимают: для твердых и сверхтвердых плит – 1000кг/м3, для полутвердых плит – 750 кг/м3, для мягких плит – 250 кг/м3. Затем производят расчет отходов.
Организационно-технические отходы, связанные с отбором проб, определены нормативами, приведенными в таблице 4.2.
Неиспользуемые отходы в результате форматной резки плит (Он) определяют по формуле (в %):
где N – количество плит, подлежащих форматной резке, м2;
n – количество неиспользуемых сухих отходов,
полученных при обрезке плит, м.
Значение Он при укрупненных подсчетах может быть принято по табл. 4.2, 4.3.
Таблица 4.2Отходы, связанные с отбором проб при проведении типовых испытаний готовой продукции и полуфабрикатов (Он1)
Виды плит
| Место отбора
| Отходы
| Твердые
| Склад готовой продукции
| 0,23
| Сверхтвердые
| Перед термообработкой
Всего
| 0,17
0,40
| Полутвердые
| Склад готовой продукции
| 0,23
| Мягкие
| Склад готовой продукции
| 0,24
|
Таблица 4.3Отходы при форматной резке древесноволокнистых плит (Он2)
Вид плит
| Ширина плит
| Отходы
| Твердые и полутвердые:
при наличии оборудования
для вторичной переработки
|
2140,1700,1220
|
2,9
| При отсутствии оборудования
Для вторичной переработки
| 2140,1700,1220
| 5,4
| Сверхтвердые
| 2140,1700,1220
| 6,8
| Мягкие
| 2140,1700,1200
| 0,2
| Отходы, получаемые в результате ухода волокна со сточными водами, в практических условиях вычисляют (%) по формуле:
где Ост – количество сточных вод на 1000 м2 плит, м3;
С – концентрация волокна в сточных водах, кг/м3,
(определяют по специальной методике).
В расчетах отходы волокна со сточными водами (Ов) следует принять по таблице 4.4.
Таблица 4.4 Отходы волокна со сточными водами (Ов)
Виды плит
| Сырье для производства плит
| Отходы, %
| Твердые
| Преимущественно хвойные породы
Преимущественно лиственные породы
Отходы лесозаготовок
| 1,6
2,0
2,5
| Мягкие
| Лиственные и хвойные
| 1,2
|
Кроме перечисленных отходовдревесноволокнистой массы в технологическом процессе наблюдаются потери волокна, которые учитывают в расчете выхода массы.
Выход древесноволокнистой массы (Вм), в % от поступающего в цех сырья составит:
Вм= Вм1 × К1 × Км ×Кτ, (91)
где Вм1- выход массы, полученной после термообработки щепы при
180°С и продолжительности пропарки 1 мин, (%);
К1 – коэффициент, учитывающий изменение выхода массы при
отклонении температуры термообработки и пропарочной камере
дефибратора;
Км – коэффициент, учитывающий изменение выхода массы в
зависимости от количества мелкой фракции;
Кτ – коэффициент, учитывающий изменение выхода массы при
отклонении длительности термообработки в пропарочной камере
дефибратора.
Выход массы можно выразить формулой:
Вм = 100 – М (92)
где М – потери древесной массы в виде легколетучих и
водорастворимых веществ, %
Таблица 4.5 Выход массы (Вм1) при продолжительности термообработки в пропарочной камере 1 мин, t = 180°С, давление пара 1,0 МПа.
Содержание коры
| Содержание гнили %
|
|
|
|
| Хвойные породы (кроме лиственницы )
|
| 93,7
| 93,0
| 92,3
| 91,0
|
| 93,2
| 92,5
| 91,8
| 90,6
|
| 92,7
| 92,0
| 91,3
| 90,0
|
| 92,1
| 91,4
| 90,8
| 89,6
|
| 91,6
| 90,9
| 90,3
| 89,0
|
| 91,1
| 90,4
| 89,8
| 88,5
| Лиственные породы
|
| 92,0
| 91,5
| 91,0
| 90,0
|
| 91,0
| 90,6
| 90,2
| 89,4
|
| 90,0
| 89,7
| 89,4
| 88,8
|
| 89,0
| 88,8
| 88,6
| 88,2
|
| 88,0
| 87,9
| 87,8
| 87,6
|
| 87,0
| 86,9
| 86,9
| 86,9
|
Таблица 4.6Поправочный коэффициент выхода массы Кt
Температура термообработки в дефибраторе. °С
| Кt
|
| 0,985
|
| 1,000
|
| 1,014
|
| 1,023
|
| 1,031
|
| 1,040
|
Таблица 4.7Поправочный коэффициент выхода массы Км
Количество мелкой фракции, %
| Км
|
| 1,000
|
| 0,996
|
| 0,992
|
| 0,988
|
| 0,984
|
Таблица 4.8Поправочный коэффициент выхода массы Кt
Длительность термообработки, мин
| Кt
|
| 1,000
|
| 0,993
|
| 0,989
|
| 0,983
| Выход древесноволокнистой массы (Bм) при использовании в качестве сырья лиственных пород можно принять 85% отходов лесозаготовок – 80%, макулатуры – 98%.
Количество отходов древесины при рубке, дезинтегрировании и сортировании щепы (Ощ) можно выразить формулой (в %)
где Vp– количество древесного сырья до рубки, пл.м3,
Vc – количество технологической щепы, полученной после
сортирования, пл.м3.
Выход древесины после сортирования тогда будет равен (в %)
Вщ=100 Ощ (94)
Значения коэффициентов и выхода массы приведены в таблицах, в которых промежуточные значения можно найти методом интерполяции.
Значение Вщ зависит от вида и качества исходного сырья и технических данных рубительных машин. На современных машинах Вщ составляет: при переработке дровяного долготья длятехнологических нужд 91%, отходов лесопиления 91%, отходов лесозаготовок 80%.
Аналогично можно характеризовать выход древесины после разделки круглого сырья и количество отходов при разделке
Вл=100 – Ор; (95)
где Vp– объем чураков после разделки, пл.м3,
Vл – объем древесного сырья до разделки, пл.м3.
Выход из круглого древесного сырья после разделки составляет 98,5% от объема. Общий расход сырья определяют по следующим формулам:
сырье – дровяное долготье:
где П и П1 – чистый расход абсолютно сухого волокна на 1т.
и 1000 м2 плит, кг;
ρ – средневзвешенная условная плотность древесины при заданном
породном соотношение сырья с учетом его фаутности, кг/м3;
сырье – отходы лесопиления
, пл.м3/т (99)
где Рк – содержание коры, %
сырье – отходы лесозаготовок и несортированная щепа:
, (101)
, пл.м3/т (102)
сырье – щепа технологическая:
, (103)
, (104)
сырье – макулатура бумажная и картонная:
, (105)
, (106)
где 0,88 – коэффициент пересчета абсолютно сухой макулатуры в воздушно-сухую с расчетной влажностью 12%
Методика определения величин значений П и П1, Он, Оп, Ов, Вм, Вщ, Вл, была приведена ранее. Остается узнать, как определяют P и Pк.
Средневзвешенная условная плотность для используемого сырья будет равна (кг/м3)
(107)
где ρср – условная средневзвешанная плотность древесины для одной породы, кг/м3;
хi – доля древесного сырья одной породы;
(108)
где Pк - содержание коры для одного вида сырья (одной породы),
, (109)
Pг и Рзд соответственно содержание гнили и здоровой древесины, % к одному объему сырья.
Средние значения содержания коры и её плотности для наиболее распространенных пород древесины приведены в [3,6].
Средние значения содержания гнили для некоторых пород дровяной древесины указаны в [3,6]. Для расчетов принимаем содержание коры и гнили в древесине равным содержанию коры и гнили в щепе, полученной из этого сырья.
Плотность древесины, пораженной коррозионной и коррозионно-деструктивной гнилью, принимаем равной 0,65% плотности здоровой древесины (кг/м3).
Значения Рзд приведены в справочнике по древесноволокнистым плитам. Если содержание компонентов древесины дано не к общему объему, а в долях массы, то средневзвешенная плотность для одной породы определяется по формуле:
, (110)
где aк, aгн, aзд,- процентное содержание коры, гнили и здоровой древесины к общей массе сырья.
Средневзвешенное объемное содержание коры Pk для используемого сырья будет равно (в %):
(111)
Объемное содержание Pk в долях массы будет составлять:
(112)
Расход древесного сырья рассчитывается всоответствии с заданием либо на 1 т воздушно-сухих древесноволокнистых плит, либо на 1000 м2. В случае необходимости перевод одной величины в другую может быть произведен по формуле (Hσ в пл.м3/1000м2, Hσ в пл.м3/т2).
(113)
(114)
При расчете древесного сырья задаются расходом гидрофобизирующих и проклеивающих добавок к абсолютно сухой массе волокна. Количественный расход проклеивающих веществ составит:
на 1т воздушно-сухих плит в кг:
(115)
на 1000 м плит в кг:
(116)
Общий расход проклеивающих веществ можно выразить формулой:
(117)
где gг - расход массы гидрофобизирующего вещества, кг;
gуп - расход упрочняющей добавки по сухой массе, кг.
Расход осадителей и антисептиков при расчете массы проклеивающих веществ в общем балансе массы плиты не учитывают.
Рецептуры проклеивающих составов, по которым определяют расходы составляющих компонентов и расходы их рабочих растворов,приведены в [3,6].
Сверхтвердые плиты получают путем дополнительного пропитывания твердых плит высыхающими маслами. Для пропитывания используют пропиточный состав из 93,5% таллового масла и 6,5% сиккатива свинцово-марганцевого; масляного или другой состав, представляющий смесь 40% таллового масла и 60% льняного масла.
Расход пропитывающего состава к абсолютно сухой массе плит установлен 10 2%.
Расчет оборудования
Размольное отделение
Производительность дефибратора можно определить по следующей формуле
Пу=60*F*a*n*ρw*Kв*Ku, (118)
где F - площадь поперечного сечения червяка нижнего винтового конвейера, м2
(119)
D – наружный диаметр червяка, м ;
i – отношение диаметра вала к наружному диаметру червяка
(120)
α – шаг червяка, м;
n – частота вращения вала с червяком, ;
– плотность древесины при заданной влажности, кг/м3
(121)
;
- коэффициент, учитывающий выход древесноволокнистой массы
(122)
- коэффициент использования машины, учитывающий так же заполнение винтового конвейера. Принимаем =0,35.
Пример.Определить производительность дефибратора типа RT–50. Породный состав сырья: 85% хвойных (сосна), 15% лиственных (осина). Влажность древесины (абсолютная) 40%.
Для дефибратора RT – 50: D =290мм; d=75мм; α=0,2м;
;
n- принято равным 14 , что соответствует частоте вращения приводного вала 14×3=42 мин. принято, исходя из следующего расчета:
определяем при следующих условиях: содержание коры 12%, гнили 5%, температура термообработки щепы 1850C, длительность термообработки 2 мин, количество мелкой фракции – 0.
Часовая производительность дефибратора равна:
Производительность рафинатора берут по паспортной характеристике.
Количество потребного размольного оборудования определяют по формуле:
(123)
где -количество абс. сух. волокна потребного для производства
-производительность машины т/ч;
-резервное число машин.
Обычно применяют
Расчет емкости и количества массных бассейнов ведут исходя из запаса на 1-2 часа работы отливной машины.
Объём массы, подлежащей хранению, будет равен:
(124)
где - количество часов работы отливной машины на принятом
запасе древесноволокнистой массы, принимают ч;
- плотность древесноволокнистой массы низкой
концентрации, принимают равной плотности воды 1000 кг/ ;
- концентрация массы в бассейне, =3%.
Бассейны на современных предприятиях сооружают вертикальной конструкции, круглые, емкостью до 85 . Количество бассейнов следует определять по формуле:
(125)
где - емкость принятого бассейна, ;
- коэффициент заполнения бассейна, Кз=0,9.
Отделение проклейки
Производительность эмульсатора зависит от его емкости и продолжительности эмульгирования:
(126)
где - количество массы гидрофобизирующего состава,
загружаемого в эмульсатор, кг;
- коэффициент использования машины, =0,9;
- полный цикл всей операции (загрузка, эмульгирование, перекачка), мин;значение расчетных показателей приведено в табл. 4.9
Таблица 4.9 Продолжительность полного цикла приготовленияпроклеивающего состава или осадителя (мин)
Состав
| Длительность цикла
| Парафиновая эмульсия
| 110-170
| Эмульсия гача
| 140-170
| Раствор фенолоформальдегидной смолы
| 15-20
| Альбуминовый клей
| 120-140
| Раствор сернокислого глинозема
| 160-170
| Примечание: раствор серной кислоты готовится и хранится в резервуарах.
Аналогично определяют производительность баков для приготовления раствора фенолоформальдегидной смолы или альбуминового клея, осадителя. Расчет количества эмульгаторов (баков)производят по формуле (92), принимая количество эмульгаторов не менее 2 шт.
Расходные емкости должны иметь запас древесноволокнистой массы на 1-2 смены работы отливной машины. Емкость проклеивающего состава (осадителя), подлежащего промежуточному хранению, рассчитывается по формуле:
(127)
где - количество проклеивающего вещества или осадителя, требуемого для производства, т/ч;
Т- количество часов работы отливной машины на принятом запасе, ч;
-расчетная плотность рабочего проклеивающего состава (раствора), кг/ ;
-концентрация рабочего проклеивающего состава (раствора), в %
Таблица 4.10Расчетная плотность рабочих составов проклеивающих веществ (г/ )
Состав
| Плотность, кг/
| Парафиновая эмульсия
| 970-975
| Эмульсия гача
|
| Раствор фенолформальдегидной смолы
| 1008-1017
| Альбуминовый клей
|
| Раствор сернокислого глинозема
| 1050-1040
| Раствор серной кислоты
| 1009-1018
| Пример. Определить потребное количество эмульсаторов и размер емкости для промежуточного хранения парафиновой эмульсии при производительности технологической линии 110 т/сутки и 1%-ом расходепарафина, 2,5%-ом общем расходе проклеивающих веществ.
Масса волокна в 1 т плит:
Парафиновой эмульсии в 1 т. плит:
В 1 час производится 4,58 т плит и требуется 9,27 4,58=42,5 кг сухой
массы гидрофобизирующего состава.
Производительность эмульсатора при его емкости 1
Потребное количество эмульсаторов
Подлежит хранению готовой эмульсии
Для хранения необходима емкость размером
При высоте емкости 3,0 м диаметр будет равен 1,75 м.
Отливное отделение
Производительность отливной машины рассчитывается по формуле:
, (128)
где g- расчетная масса 1 м готовой плиты, кг;
b- ширина готовой плиты, м;
- скорость движущейся сетки, м/мин,
(ориентировочно значение принимается по табл. 4.11);
m- характеристика древесноволокнистой массы;
S- толщина изготовляемой плиты (ковра), мм;
- коэффициент использования машины (0,9-0,95).
Таблица 4.11 Ориентировочные значения скорости сетки плоскосеточной отливной машины, м/мин
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|