Проект цеха формирования и прессования твердых ДВП мокрым способом мощностью 6 млн. м2 в год

Содержание
1 Введение
2 Характеристика выпускаемой продукции в сравнении с требованиями действующих стандартов
3 Технологическая схема производства и её описание
4 Баланс сырья и материалов
5 Расчет потребности сырья и материалов
6 Подбор и расчет оборудования цеха
7 Расчет транспортирующего средства
8 Расчетудельных норм электроэнергии по цеху
Список используемой литературы

Проект цеха формирования и прессования твердых ДВП мокрым способом мощностью 6 млн. м2 в год

Кроме горячего прессования мягкие ДВП производят сушкой волокнистых ковров в роликовых сушилках непрерывного действия, в которых происходит удаление свободной влаги. Сушилка имеет 8-12 рядов роликовых конвейеров, обогреваемых насыщенным паром при давлении 0,9-1,2 МПа. Скорость циркуляции воздуха составляет 5-9 м/с, время сушки — 1,5-2 ч до влажности 2-3%.Для улучшения и стабилизации прочностных и гидрофобных свойств плиты подвергаются термической обработке в камерах периодического действия. Теплоносителем в них является перегретая вода температурой 190-210°С и давлением 1,8-2,2 МПа. Скорость движения воздуха — не менее 5 м/с. Время термообработки с учетом толщины плит составляет 3...6 ч.Для придания плитам формоустойчивости после термообработки их охлаждают, а затем увлажняют в увлажнительных машинах или камерах периодического действия. Влажные плиты обрезают по формату, а затем выдерживают не менее 24 ч.Процедуре тепловлагообработки подвергают и сверхтвердые плиты, но после их пропитки высыхающими маслами в пропиточной машине с целью повышения прочности и водостойкости.Приготовление технологической щепы. Фракционный состав щепы.используемый в производстве древесноволокнистых плит, содержание в ней коры и гнили должны соответствовать ГОСТ 15815 – 70. Щепу орубильной машины через циклон подают на сортировочные машины. Крупная фракция щепы доизмельчается в дезинтеграторах. Мелочь, прошедшая через нижнее сито.удаляется и з отделения приготовления щепы ленточным конвейером или пневмотранспортом. Кондиционная щепа после сортировочных машин подается в бункер запаса. Объем бункера запаса должен быть рассчитан на 3-сменную работу дефибраторов. Перед размолом кондиционная щепа очищается от минеральных примесей в гидромойках, металлические включения отделяются от минеральных примесей и металлических включений.системой конвейеров подается в бункеры размольных агрегатов.Приготовление древесноволокнистой массы. Для пропарки щепы в камеры дефибраторов подают насыщенный пар под давлением о 0,8 до 1,2 МПа с температурой 170-1900С.Продолжительность пропарки подбирают в зависимости от породы древесины, качества щепы и параметров применяемого пара.если пар имеет низкие параметры, пропарка увеличивается. Уменьшение температуры греющего пара на 100С должно компенсироваться увеличением Рисунок 1 – Технологическая схема производства твердых древесноволокнистых плит мокрым способом1 – круглые лесоматериалы; 2 – плавильник парафина, 3 – рубильная машина; 4 – дезинтегратор; 5, 8 и 12 – циклоны; 6 – сортировочная машина; 7 – пневмотранспорт; 9 – распределительный конвейер; 10 – лесопильный цех; 11 – бункер для щепы; 13 – фильтровальная установка; 14 – рафинатор; 15 – дефибратор; 16 – бак для осадителя; 17 – напорный ящик для эмульсии; 18 – бак для разведения эмульсии;19 – дозаторы; 20 – расходный бак эмульсии; 21 – ящик непрерывной проклейки; 22 – дозаторы; 23 – массные бассейны; 24 – бак для покровного слоя; 25 – бак для масляной эмульсии; 26 – отливная машина; 27 – загрузочная машина; 28 – пресс для горячего прессования; 29 – разгрузочная этажерка; 30 – бак для масла; 31 – пропиточная машина; 32 – загрузочное устройство; 33 – камеры термообработки и увлажнения; 34 – разгрузочное устройство; 35 – станок продольной резки; 36 – увлажнительная машина; 37 – станок для поперечной резки; 38 – отгрузка плитпродолжительности пропарки примерно в 2 раза. Существует две схемы выгрузки массы из дефибраторов:дефибратор – циклон – желоб винтового конвейра. где массу разбавляют оборотной водой до 4%-ной концентрации и далее направляют в бассейн перед вторичным размолом или подают непосредственно в рафинатор;дефибратор – рафинатор для вторичного размола массы при концентрации более 6%. что позволяет повысить эффективность вторичного размола, но при это несколько увеличивается расход пара на размол.На рисунке 2 представлена блок-схема процесса производства твердых древесноволокнистых плит мокрым способом из технологической щепы.Расчет производительности завода отражен в таблице 3.Таблица 3 – Расчет производительности заводаЕд. измеренияПроизводительность в ед. временигодмесяцсуткичассекТм217280000600000014400005000004528157218965,50,050,02Склад готовой продукцииУпаковка ДВПХранение сырьяРезка бревен по длинеОтгрузка ДВПФорматная рука и сортировка ДВПИзготовление щепыРазгрузочная этажеркаДоизмельчение крупной фракцииСортирование щепыПарУвлажнение ДВПУдаление механических примесейСовмещение ДВП с транспортной сеткойОборотная водаФорматная резка ДВП Гидромойка щепыСвежая водаОбрезка в бассейн ДВПОтлив ДВПХранение щепыРазбавление ДВП в смесительном насосеПарПропарка и размол щепыОборотная водаОтделение пара и разбавление ДВПСвязующие добавкиОсадителиупрочняющиеПроклейка ДВППромежуточное хранение ДВПСвежая водаРегулирование концентрации ДВПОборотная водаВторичный размол ДВПРисунок 2 – Блок-схема производства твердых древесноволокнистых плит мокрым способомХранение ДВП4 Баланс сырья и материаловРасчет будет производится на 1 т плит нетто. Это связано с тем, что невозможно заранее определить концентрацию оборотных вод, циркулирующих в потоках, и их количество, расчет проводится, начиная от готовой продукции против хода технологического потока массы.Для расчета баланса принимаем следующие данные:Сухость, %Готовых плит92Плит после закалки99,5Плит после сушки в прессе98Плит после отжима на горячем прессе (до сушки)50Полотна после второго мокрого пресса35Полотна после первого мокрого пресса30Полотна после гауч- и форпрессов20Полотна после сосунов10Полотна после регистровой части отливной машины4Поступающей щепы60Концентрация массы, %В напускном ящике1,2После регулятора концентрации в ящике непрерывной проклейки 2,5В мешальном бассейне4После дефибраторов перед мокрым циклоном50Основные потери древесины и волокна принимаем, %При форматной обрезке плит3При обрезке поперечной и кромок после отливной машины 8При пропарке и размоле щепы в дефибраторе с учетом потерь при разбавлении водой в циклоне12В рубильной отделе при рубке и сортировании щепы8Концентрация массы в оборотной воде, % абс. сух. В подсеточной воде0,17От промывки сетки 0,06От промывки декелей0,03После сосунов0,17После гауч-пресса0,15После первого мокрого пресса0,15После второго мокрого пресса0,15После третьего мокрого пресса0,15После гидропресса0,10Расход парафина 1% от массы.Расход связующего7% от массы абс. сух. волокна.Зная, что расход парафина и связующего незначительно изменяется при процессе производства плит, поэтому для удобства расчетов принимаем указанные расходы не от массы абсолютно сухого волокна, а от массы готовых плит. Тогда состав 1 т готовых плит, кг:Абсолютно сухого вещества830воды90парафина10связующего70С учетом принятых 3% потерь на форматнообрезной станок из увлажнительной камеры должно поступить 100×1,03=1030 кг, в тои числе:Абсолютно сухого вещества830×1,03=854,9кгводы90×1,03=92,7кгпарафина10×1,03=10,3кгсвязующего70×1,03=72,1кгКоличество обрезков составляет 1030-1000=30 кг, в том числеАбсолютно сухого вещества854,9-830=24,9кгводы92,7-90=2,7кгпарафина10,3-10=0,3кгсвязующего72,1-70=2,1кгНа форматнообрезной станок плиты поступают из увлажнительной камеры, где они увлажняются до кондиционной 8% -ной влажности. В увлажнительную камеру они поступают из закалочной камеры, имея влажности плит на выходе из пресса (2%). Потерей влажности поит в закалочной камере можно пренебречь ввиду незначительного количества удаляемой воды при изменении влажности от 2 до 0,5%. Можно считать, что плиты из закалочной камеры выходят также с влажностью 2%.Состав поступающих в увлажнительную камеру, кг:Абсолютно сухого вещества854,9Воды(854,9+10,3+72,1)∙100-989819,1парафина10,3связующего72,1Всего956,4При увлажнении поступило воды 92,7-19,1=73,6 кг. В завалочной камере потери древесины с удаляемыми летучими веществами при длительной термообработке принимаем 0,01% (0,08 кг). Следовательно, из гидравлического пресса на термообработку поступает:854,9+0,08=854,9 кгНа гидропресс плиты поступают после второго мокрого пресса отливной машины, имея влажность 65%. Путем дополнительного обезвоживания (обжатием на горячем прессе) влажность плит снижается до 50%, а при сушке – до 2%.Количество испаряемой воды при сушке:854,9+10,3+72,1∙100-5050-854,9+10,3+72,1∙100-9898=937,3-19,1=918,2 кгВсего на сушку поступает 937,3+937,3=1874,6 кг.Проверка. Так как на сушку волокно поступает 50% влажности, то всего будет 937,3+937,3=1874,6 кг.Абсолютно сухого вещества854,9Воды937,3парафина10,3связующего72,1Всего1874,6Количество абсолютно сухого вещества, поступающего с мокрых прессов, определяется по формуле БогоявленскогоX=937,3+0,001100-3535X-937,3100-5050=937,3+0,00186X-0,9373=936,36 кгX=936.360.998814=937,5 кгС этим веществом приходит воды:937,5100-3535=1741,07 кгПотери абсолютно сухого вещества на прессе составляют 937,5-937,3=0,2 кг, в том числе:Абсолютно сухого вещества0,2×0,92=0,184кгпарафина0,2×0,01=0,002кгсвязующего0,2×0,07=0,014кгВсего0,2кгПри отжиме на прессе удаляются воды:937,5100-3535-937,3100-5050=1741,07-973,3=767,77 кгСостав плит, поступающих на пресс, кг:Абсолютно сухого вещества854,9+0,184=855,084воды1741,07парафина10,3+0,002=10,302связующего72,1+0,014=72,114При мокрой обрезке (после второго мокрого пресса) получается 2% отходов. Следовательно, на обрезку поступает, кг:Абсолютно сухого вещества855,084×1,02=872,19воды1741,07×1,02=1775,89парафина10,302×1,02=10,51связующего72,114×1,02=73,56Итого, абсолютно сухого вещества:872,19+1775,89+10,51+73,56=2732,15 кгОтходы составляют, кг:Абсолютно сухого вещества872,19-855,084=17,106воды1775,89-1741,07=34,83парафина10,51-10,302=0,208связующего73,56-72,114=1,446Количество абсолютно сухого вещества, поступающего на мокрую прессовую часть, составит:X=2732,15 +0,0015100-2020X-2732,15 100-3535=2732,15 +0,006X-7,61=2740,9С этим веществом приходит воды:2740,9100-2020=10963, 6кгПотери абсолютно сухого вещества составят:2740,9-2732,15=8,75 кг, в том числе:Абсолютно сухого вещества8,75×0,92=8,05кгпарафина8,75×0,01=0,0875кгсвязующего8,75×0,07=0,6125кгВсего 8,75кгДля промывки сеток устанавливают два спрыска с расходом свежей воды 40 л/с на 1 пог. м ширины сетки. Для машины с шириной сетки 1,85 м и производительностью 110 т/сут расход воды на промывку сетки составит:1,85∙40∙2∙23∙60110=1856,727кгПринимая концентрацию отходящих вод 0,06%, получим количество уходящего абсолютно сухого вещества с водой1856,727×0,0006=1,114 кг, в том числе:Абсолютно сухого вещества1,114×0,92=1,025кгпарафина1,114×0,01=0,011кгсвязующего1,114×0,07=0,078кгНа прессах отжимается воды:2740,9100-2020-2732,15100-3535=10963,6-5074=5889,6кгНа первый пресс поступает, кг:Абсолютно сухого вещества872,19+8,05=880,24воды10963, 6парафина10,51+0,0875=10,6связующего73,56+0,6125=74,17Всего на прессовую часть отливной машины с учетом потерь от спрысков для промывки сеток поступает, кгАбсолютно сухого вещества880,24+1,025=881,265парафина10,6+0,011=10,611связующего74,17+0,078=74,248Всего абс. сух.вещества 966,124Полотно плиты поступает на формпрессы с сухостью 10%, а уходя с гауч-пресса с сухостью 20%. Следовательно, количество абсолютно сухого вещества, поступающего на формпрессы, составит:X=966,124 +0,0015100-1010X-966,124 100-2020=966,124 +0,0135X-5,8=986,1С этим веществом приходит воды:986,1100-1010=8874,6кгПотери абсолютно сухого вещества на форпрессах и гауч-валу составят: 986,1-966,124=19,976кг, в том числеАбсолютно сухого вещества19,976×0,92=18,38кгпарафина19,976×0,01=0,2кгсвязующего19,976×0,07=1,4кгВоды отжимается на форпрессах и гауч-валу986,1100-1010-966,124100-2020=8874,9-3864,5=5010,4кгНа форпрессы поступает, кг:Абсолютно сухого вещества881,265+18,38=899,645воды8874,6парафина10,611+0,2=10,811связующего74,248+1,2=75,448На сосунах сухость массы повышается с 3 до 10%. Количество абсолютно сухого вещества, поступающего на сосуны:X=966,124 +0,0017100-33X-966,124 100-1010=966,124 +0,06X-14,8=1012,1 кгС этим веществом приходит воды:1012,1100-33=32724,6кгПотери абсолютно сухого вещества на сосунах составляет1012,1-966,126=45,976, в том числеАбсолютно сухого вещества45,976×0,92=42,3кгпарафина45,976×0,01=0,46кгсвязующего45,976×0,07=3,22кгНа сосунную часть машины поступает, кг:Абсолютно сухого вещества899,645+42,3=941,945кгпарафина10,811+0,46=11,271кгсвязующего75,448+3,22=78,668кгНа сосунах удаляется воды1012,1100-33-966,124100-1010=32724,6-8695,116=24029,484кгНа регистровую часть отливной машины масса поступает из выпускного ящика с концентрацией 1% и уходят с концентрацией 3%. Для разбивки пены ставится спрысковая труба с расходом воды 25 л/мин на 1 пог. м ширины сетки. Тогда расход спрысковой воды:1,85∙25∙23∙60110=570,81кг на 1 т плитКоличество абсолютно сухого вещества, поступающего на регистровую часть отливной машины:Х=1012,1 +0,0017100-11X-1012,1 100-33=1012,1+0,1683X-55,63=1150,01кгВоды с этим веществом приходит:1150,01100-11=113850,99кгПотери абсолютно сухого вещества в регистровой части 1150,01-1012,1=137,91кг, в том числеАбсолютно сухого вещества137,91×0,92=126,8772кгпарафина137,91×0,01=1,3791кгсвязующего137,91×0,07=9,6537кгВоды на регистровой части уходит:1150,01100-11+570,8181-1012,1100-33=113850,99+570,8181-32724,57=81697,2381кгДля промывки декелей устанавливаемся два спыска с расходом воды 8л/мин. Количество спрысковой воды составит:2∙8∙23∙60110=200,7272кг Концентрацию вещества в спрыскной воде принимаем 0,03% количество абсолютно сухого вещества в ней 200,7272×0,0003=0,0602кг, в том числе:Абсолютно сухого вещества0,0602×0,92=0,055кгпарафина0,0602×0,01=0,000602кгсвязующего0,0602×0,07=0,00042кгС учетом промывки декелей в регистровую часть поступает, кг:Абсолютно сухого вещества941,945+126,8772=1068,8772кгпарафина11,271+1,3791=12,6501кгсвязующего78,668+9,6537=88,3217 кгВ напускной ящик поступает, кг:Абсолютно сухого вещества1068,8772кгпарафина12,6501кгсвязующего88,3217 кгВ бассейн оборотных вод поступает оборотная вода из сосунной и рагистровой частей отливной машины и от спрысков. Эта вода содержит, кг:водыволокнапарафинасвязующего24029,48442,3кг0,463,2281697,2381126,8772кг1,37919,6537200,730,0550,0006020,00042Всего105927,4521169,23221,8412,874Концентрация оборотной воды (по волокну):169,2322∙100105927,4521=0,16%В смесительный насос масса поступает из ящика непрерывной проклейки концентрацией 2,5% и разбавляется оборотной водой до 1%.Количество абсолютно сухого веществ, поступающего в смесительный насос:Х=1150,01-0,0015101150,1100-11-100-2,52,5X=1150,1-171,93+0,58Х=1040,6кгКоличество абсолютно сухого вещества, поступающего с оборотной водой, 1150,1-1040,6=109,5кг, в том числе:Абсолютно сухого вещества109,5×0,92=100,74кгпарафина109,5×0,01=1,095кгсвязующего109,5×0,07=7,665кгКоличество воды, поступающей с оборотной водой:1150,01100-11-1040,6100-2,52,5=113859,99-40583,4=73276,5кгВ гауч-мешалку поступает 2% волокна с продольной и попречной резки ковра, отходы от мокрых прессов, гауч-прессов и форпрессов. В том числе, кг:Абсолютно сухого вещества17,106+8,05+18,38=43,536воды34,83+5010,4+5889,6=10934,83парафина0,208+0,0875+0,2=0,4955связующего1,446+0,6125+1,4=3,4585Всего10982,32В том числе абсолютно сухого вещества: 43,536+0,4955+3,4585=47,49 кг.Концентрация оборотных вод в гауч-мешалке составит:47,49∙10010982,32=0,43%Абсолютно сухого вещества169,2322-100,74=68,4922воды105927,4521-73276,5=32650,95парафина1,84-1,095=0,745связующего12,874-7,665=5,209Всего32725,3962В том числе абсолютно сухого вещества68,4922+0,745+5,209=74,75кгКонцентрация поступающей в ловушку оборотной воды составит:74,75∙10032650,95=0,23%В ловушку улавливается 95% волокна и 70% парафина и связующего. Концентрация скопа 1,5%. В том числе:Абсолютно сухого вещества68,4922×0,95=65,1парафина0,745×0,7=0,52связующего5,209×0,7=3,65Всего абсолютно сухого вещества69,27В скопе содержится воды69,27100-1,51,5=4548,73кгСледовательно, осветленной воды будет:32650,95-4548,73=28102,22 кг.Состав массы, поступающей в смесительный насос, кг:Абсолютно сухого вещества1068,88-100,74=968,14воды1040,6100-2,52,5=40583,4парафина12,65-1,095=11,555связующего85,3212-7,665=77,6562В ящик непрерывной проклейки поступает, кг:Абсолютно сухого вещества968,14парафина11,555связующего77,6562С парафиновой эмульсией (10-% концентрации) поступает раствора 77,6562 кг, в том числе воды77,6562-11,555=66,1012 кгКоличество поступающего глинозема (10%-ная концентрация):968,14×0,015=14,5221 кгСо связующим (50% концентрация) приходит 77,6562 кг воды. Из регулятора концентрации в ящик непрерывной проклейки поступает, кг:Абсолютно сухого вещества968,14воды40583,4-(66,1012+14,5221+77,6562)=40425,1197На регуляторе концентрации масса разбавляется свежей водой от 3 до 2,5%-ной концентрации. Количество воды, потребной для разбавления, составит:40425,1197-968,14100-33=9121,93кгВ регуляторе концентрации из мешального бассейна поступает, кг:Абсолютно сухого вещества968,14воды40425,1197-9121,93=31303,1897 кгВ том числе:а) скоп с ловушки состава, кг:Абсолютно сухого вещества65,1воды4548,73парафина0,52связующего3,65б) масса из гауч-мешалки, содержащая, кг:Абсолютно сухого вещества43,536воды10934,83парафина0,4955связующего3,4585Так как содержание парафина и связующего весьма незначительно в указанном обороте, то в дальнейших расчетах они не будут использоваться. В мешальный бассейн из рафинаторов поступает, кг:Абсолютно сухого вещества968,14 –(65,1+43,536)=859,504воды31303,1897-(4548,73+10934,83)=15820,06 кгКонцентрация поступающей массыТаблица 5 – Баланс сырья при производстве ДВП№ п/пСтатьи расхода и приходаВолокно,кгВода, кгСвязующее, кгПарафин, кгприходрасходприходрасходприходрасходприходрасход1Рубка и сортировка щепы991,52962,642Дефибраторы962,64103,14859,5859,5859,53Циклоны дефибраторов859,5859,5859,414960,5615820,064Рафинаторы859,5859,515820,0615820,065Мешальный бассейн859,5859,515820,0615820,066Регулятор концентрации859,5108,64968,1415820,0624999,4640425,127Проклейка др. массы968,14968,1440425,1240425,1211,5511,5577,6577,658Смесительный насос968,14968,1440425,12158,2840583,411,5511,5577,6577,659Гауч-мешалка968,14889,3978,7540583,47932,4532650,9511,5510,8050,74577,6571,755,910Форпресс889,6510,0899,657932,45941,958874,410,80510,8110,03977,752,375,44811Гидравлический пресс899,6544,56855,084941,951741,07799,1210,310,372,172,112Камера термообработки854,9854,919,119,110,310,372,172,113Увлажнительная камера854,9854,919,173,610,310,372,172,114Форматная обрезка854,924,983073,62,792,710,30,310,072,12,17015СГП830830909010107070859,504∙10015820,06=5,43%В рафинаторы из бассейна дефибраторной массы под мокрыми циклонами поступает, кг:Абсолютно сухого вещества859,504воды15820,06 кгВ мокрых циклонах происходит разбавление массы, поступающей с дефибраторов, с 50%-ной концентрации до 3-4%-ной. В них поступает с дефибраторов, кг:Абсолютно сухого вещества859,504Воды859,50Добавляется осветленной воды15820,06-859,504=14960,556кгВ дефибраторе при пропаривании и размоле древесины принимаем потери 12%. Следовательно, в дефибраторе поступает абсолютно сухого волокна:859,504×1,12=962,64кгДревесина с дефибраторов поступает влажностью 40%. Следовательно, вес сырой щепы составит:962,64∙10060=1604,4 кгПотери щепы в рубильном отделе принимаем 3%. Тогда количество сырой древесины, поступающей в рубильный отдел, составит:1604,4×1,03=1652,54 кгВ том числе абсолютно сухой древесины1652,54×0,6=991,52 кгВсе данные о расходе сырья и материалов на одну тонну готовых плит по ступеням технологической схемы сводятся в таблицу 3.Рассчитаем количество безвозвратных потерь сырья и материалов, результаты сведем в таблицу 6. Таблица 6 - Расчет количества безвозвратных потерь сырья и материаловНаименованиерасходовСырье и материалыдревесинапарафинсвязующееводаСостав плит830107090Фактический расход962,6411,677,6514960,556Безвозвратные потери132,641,67,65859,04Количество воды, спускаемой в сток, составляет 5010,4кг.