123816 (689632), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При получении в сутки 140 т древесноволокнистых плит на первой стадии сушки испаряется 69955,65 кг воды. Соответственно производительность по испаряемой влаге Gв1, кг/ч составит:
Gв1 = 69955,65 кг/сутки = 69955,65/24 = 2915 кг/ч
Из расчетов следует, что необходимо установить четыре аэрофонтанных сушилки одна из которых является резервной.
Технические характеристики сушилки приведены в табл. 8.
Таблица 8
Техническая характеристика аэрофонтанной сушилки
Параметр | Значение |
Производительность (по испаряемой влаге), кг/ч | 1000 |
Температура воздуха после калорифера, °С | до 160 |
Температура воздуха при выходе из сушилки, °С | до 70 |
Скорость воздуха во внутренней трубе, м/с | 15 -20 |
Скорость воздуха в наружной трубе, м/с | 3 - 4 |
Диаметр внутренней трубы, мм | 400 |
Высота сушилки, м | 15,2 |
Ширина, м | 7,4 |
Общая длина труб, м | 46 |
4.8.2 Подбор сушильной установки второй ступени сушки
Вторая ступень сушки происходит в барабанных сушилках. В сушилке второй ступени используется принцип низкой температуры при большом объеме агента сушки. В табл. 9 приведены технические данные барабанных сушилок.
Таблица 9
Технические характеристики барабанной сушилки
Показатели | Значение |
Производительность (по испаряемой влаге), кг/ч | 2886 |
Температура воздуха на входе в сушилку, °С | 180 - 205 |
Температура воздуха на выходе из сушилки, °С | 50 |
Перепад давления в сушилке, Па | 2820 |
Производительность вентилятора, м3/ч | 61200 |
Диаметр передающего клапана, м | 0,95 |
Скорость воздуха, м/с | 19 |
Объем воздуха, проходящего через сушилку, приведенный к стандартной температуре 21°С, м3/ч | 52500 |
Мощность электродвигателя, кВт | 75 |
При получении в сутки 140 т древесноволокнистых плит на второй стадии сушки испаряется 132547,55 кг воды. Соответственно производительность по испаряемой влаге Gв2, кг/ч составит:
Gв2 =132547,55 кг/сутки = 132547,55/24 = 5522,8 кг/ч
Из расчетов следует, что необходимо установить три барабанных сушилки одна из которых является резервной. Согласно ОСТ 26-01-447-85 можем использовать сушилки барабанного типа БН2,5-14НУ-03 или БН2,8-14НУ-03.
4.9 Подбор вспомогательного оборудования на стадии сушки
В аэрофонтанных сушильных установках воздух и волокно движутся при помощи центробежного вентилятора производительностью 21000 м3/ч при давлении 22 МПа. Количество и скорость воздуха регулируются поворотным устрой-ством на его входном отверстии. Этим же вентилятором высушенное и отсортированное в сепараторе волокно транспортируется в циклон – воздухоотделитель.
Выбираем центробежный вентилятор высокого давления (приложение 1.1 [3]) в соответствии с ГОСТ 5976-90. Технические характеристики вентилятора приведены в табл. 10.
Таблица 10
Техническая характеристика центробежного вентилятора
Марка | Q, м3/с | ρgH, Па | n, с-1 | ŋн | Электродвигатель | |||||||
тип | Nн, кВт | ŋдв | ||||||||||
В-Ц14-46-8К-02 | 6,39 | 1820 | 16,15 | 0,73 | АО2-71-6 | 17 | 0,9 |
Циклоны выбираются по производительности. Скорость газа во входном патрубке может быть 12, 15 и 18 м/с, соответственно может меняться производительность циклона. Так при wвх = 18 м/с производительность циклона составит 6000 м3/ч, а при wвх = 12 м/с – 4000 м3/ч, т.е. производительность циклона при любой входной скорости по сравнению с w18 можно пересчитать по формуле:
Vi = wвхi/w18 м3/ч (15)
В аэрофонтанной сушилке воздух (агент сушки) движется со скоростью 18 -20 м/с. Таким образом, производительность циклона составит 6000 м3/ч.
Выбираем циклон ОСТ 26-14-1385-76 со следующими техническими характеристиками, представленными в табл. 11.
Таблица 11
Техническая характеристика циклона
Типоразмер циклона | Площадь сечения цилиндрической части корпуса, м2 | Производительность, м3/ч | Рабочий объем бункера, м3 | Масса, кг |
ЦН-15-800П | 0,502 | 6325 | 0.56 | 825 |
Воздух, поступающий в сушилку, предварительно нагревается до необходимой температуры при прохождении им паровых калориферов. Используются одноходовые стальные пластинчатые калориферы. Для подбора калорифера необходимо определить ориентировочную поверхность теплообмена F, м2, по формуле:
(16)
где Qk – тепло калорифера, Вт; К – коэффициент теплопередачи, Вт/м2·град; ∆tср – среднелогарифмическая разность температур, °С.
Тепловая нагрузка аппарата Qk, Вт, равна расходу тепла на сушку.
Qk = Lс.г ·(I1 – I0) (17)
где Lс.г – расход сухого газа, кг/с; I1 и I0 – энтальпии воздуха при температурах t1 =160°С и t0 = 5°С.
Расход сухого газа Lс.г, кг/с, определяем из материального баланса сушилки:
Lс.г = W/(x2 – x1) (18)
Lс.г = 1,305/(0,037 – 0,005) = 40,78 кг/с
Тогда:
Qk = 40,78 ·(178 – 23) = 6321 кВт
Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи К, Вт/м2·град, при теплообмене между газами составляет около 100 Вт/м2·град (таблица 2.1 [3]).
Для подогрева используем насыщенный водяной пар с начальной температурой t2н = 300°С и конечной температурой t2к = 155°С.
Определим среднелогарифмическую разность температур ∆tср, °С по уравнению:
∆tср = (∆t/ - ∆t//)/ln(∆t//∆t//) (19)
где ∆t/ - большая разность температур греющего теплоносителя и воздуха; ∆t// - меньшая разность этих температур.
Получим:
∆tср = [(155 – 5) – (300 – 160)]/ln(150/140) = 145°С
Подставляя значения в уравнения (12), получим:
F = 6321000 /100 · 145 = 436 м2
Выбираем стальной пластинчатый калорифер СД 3009 ГОСТ 72011-54, имеющий поверхность теплообмена F = 500 м2. Технические характеристики данного калорифера приведены в табл. 12.
Таблица 12
Технические характеристики калорифера
Поверхность тепло- обмена, м2 | Поверхность одной пластины, м2 | Число пла- стин, шт. | Масса аппара- та, кг |
500 | 1,3 | 388 | 11280 |
Сводная ведомость технологического оборудования приведена в табл. 13.
Таблица 13
Сводная ведомость технологического оборудования
№ | Наименование | Количество | Параметры |
1 | рубительная машина ДРБ-2 | 2 | G=5 м3/ч; Dб=1160 мм |
2 | сортировочная машина | 1 | G=60 насыпных м3/ч |
3 | дезинтегратор | 1 | G=18 насыпных м3/ч; H=825 мм; L=2300 мм; B=1620 мм |
4 | расходный бункер щепы ДБО-60 | 3 | V=60 м3 |
5 | пропарочная установка “Бауэр-418” | 2 | G=5 т/ч |
6 | смеситель | 4 | V=1 м3; Hг=1834 мм; D=1206 мм |
7 | дефибратор RT-70 | 2 | G=70 т/сут |
8 | расходный бак смолы | 1 | V=1,5 м3 |
9 | расходный бак парафина | 1 | V=1,5 м3 |
10 | вентиляторы | - | Q=6,39 м3/с |
11 | калорифер | - | F=500 м2 |
12 | циклон | - | S=0,502 м2 Vр=0,56 м3 |
13 | аэрофонтанная сушилка | 4 | H=15,2 м; B=7,4 м |
14 | барабанная сушилка | 3 | - |
15 | формующая машина | - | - |
16 | ленточный пресс предварительной подпрессовки | - | - |
17 | пилы поперечной резки | - | - |
18 | пилы продольной резки | - | - |
19 | пресс | - | - |
20 | камера кондиционирования | - | - |
21 | станок продольной распиловки | - | - |
22 | станок поперечной распиловки | - | - |
23 | накопитель плит | - | - |
24 | автопогрузчик | - | - |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе спроектирован цех по производству древесноволокнистых плит мощностью 140 т/сут. Рассмотрены основные способы производства и проведён обзор типового технологического оборудования. В результате выбран сухой способ производства древесноволокнистых плит. Для проклейки используется парафин и водорастворимая фенолоформальдегидная смола. Выбрана и обоснована технологическая схема производства.