По своему технологическому содержанию процессы сушки и защиты древесины имеют целью осуществления коренные измерения качества древесных материалов путем облагораживания древесины с превращением ее из сырья в высококачественный строительный поделочный и музыкальный материал. Камеры изготовляют для разных размеров штабелей по ширине от 1 до 2м. и по длине от 3 до 8м. Для обеспечения достаточной прочности выполняют из фасонной с тали, а для герметичности стальные листы обшивки толщиной 3-4мм. Сваривают. Теплоизоляция ограждений камер производится при их установке. Для этого используют минеральную шерсть, покрытую гофрированным алюминием. Дверь снабжена винтовыми прижимами, имеет люк, через который можно определить по контрольным образцам текущую влажность находящегося в камере материала непрерывая процессы сушки. Края двери и ее проем облицованы нержавеющим листовым металлом. Камеру устанавливают на фундамент под навесом для замкнутых от атмосферных осадков.

Пиломатериалы укладывают в штабель на прокладках без шпаций. Процесс сушки пиломатериалов автоматизирован и проходит при Т 120-130 градусов циркуляция агента сушки реверсируется. Эти камеры целесообразно применять для сушки пиломатериалов невысокой начальной влажности на пример: от транспортной влажности до эксплуатационной. Описание лесосушильной камеры «Валмет». Камера «Валмет» имеет паровой или электрообогрев. Внутряняя обшивка выполнена из листового алюминия, а наружная - из стальных сетчатых листов. Между обшивки проложен слой теплоизоляции толщиной 100мм. Из стекловолокна металлические двери снабжены винтовыми прижимами.

Камеру собирают из секции длиной по 1,25м. В каждой секции установлен реверсивный осевой вентилятор с приводом от индивидуального электродвигателя. Вентиляторы изготовлены из легкого сплава. Подшипники вала вентилятора размещены вне камеры. Процесс сушки пиломатериалов в камере автоматизирован. Размеры камеры длина-6,25м. ширина-1,7м. высота-3,25м. Размеры штабелей длина-6,0м. ширина-1,2м. высота-2,08м.(1 штабель).

1.1 Выбор способа обработки и описание типа лесосушильной камеры

В зависимости от требований, предъявляемых к качеству высушиной древесины, пиломатериалы могут высушиваться режимами различных категорий по температурному уровню:

1) Мягкие (м)

2) Нормальные (н)

3) Форсированные (ф)

4) Высокотемпературные (Вт)

Режимы М, Н, Ф. - относятся к режимам низко температурного процесса. При сушке до транспортной влажности по нулевой (0) категории качества применяют нормальные режимы в случаях, когда требуется сохранение естественного цвета древесины (для экспортных пиломатериалов)

-мягкие режимы. При сушке до эксплуатационной влажности по 1категории применяют нормальные режимы, а в случаях, когда нужны особо высокие требования к качеству древесины - мягкие режимы. При сушке до эксплуатационной влажности по 2 категории качества могут применять нормальные, форсированные и высокотемпературные режимы. Последние две категории режимов (ф. и Вт)- в случаях, когда допустимо снижение прочности древесины. Режимы низко температурного процесса сушки пиломатериала в камерах периодического действия по ГОСТ 19773-84 представлены в таблицах. Номер режимов сушки устанавливается в зависимости от толщины пиломатериала.Режимы высокого температурного процесса сушки пиломатериала в камерах периодического действия по ГОСТ 19773-84 также представлены в таблицах номер, и индекс режима определяется в зависимости от конечной влажности толщины и назначение пиломатериала.

Стены сушильных камер.

Панели корпуса сушильной камеры изготавливаются из алюминия и стекловаты толщиной 112мм. Используемая стекловата, изготавливается из стекло - волокна класса «0» которая не растворяется в воде и паре, не впитывает воду и абсолютно не загрязняет окружающую среду. Толщина панелей сушильной камеры может быть доведена до 220мм.

Загрузочные ворота сушильных камер. Ворота сушильных камер могут быть распашными, сдвижные или со створками, складывающимися сбоку. Они изготавливаются из тех же - панелей, которые используются для стен, что обеспечивает идеальную изоляцию сушильной камеры и отсутствие термических мостов. Места соединений - панелей сушильных камер имеют, прокладки, выполненные из синтетической резины на основе этилпропилена, которая обладает повышенной механической прочностью, устойчивостью к кислотам, к старению и к высокой температуре.

Каркас сушильных камер.

Сушильные камеры имеют очень прочную несущую конструкцию, которая легко монтируется и демонтируется. Колонны и стропилы сушильных камер выполнены из сплава алюминия, магния и кремния согласно нормам DIN3.3206, которые обеспечивают максимальную устойчивость к коррозии.

1.2 Режимы сушки

Порода	Толщина п./м м./м	№ и индекс Режима	№степени режима	Измерение Влажности На каждой ступени	Параметры режима
					t °c	? t °c	ц
Лиственница обрезная	25	5л 2н	1	86…. 35	70	8	0,68
			2	35…. 25	75	15	0,49
			3	25…. 8	80	25	0,29
Береза Не обрезная	40	6Г	1	70…. 30	57	5	0,77
			2	30…. 20	61	7	0,62
			3	20…. 8	77	25	0,29
Граб обрезной	50	8Б	1	90…. 30	47	2	0,90
			2	30…. 20	50	5	0,77
			3	20…. 8	62	18	0,36
Ель обрезная	32	3Н	1	60…. 30	75	5	0,80
			2	30…. 20	73	5	0,80
			3	20…. 10	71	4	0,83

1.3 Определение продолжительности сушки

Расчёт продолжительности сушки и камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.

Общая продолжительность сушки фактического и условного материала. Включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по формуле.

Ш=ш исх.* Ар. * Ац. * Ав. * Ад. * Ак.

ш исх. - Коэффициент, учитывающий фактическую категорию исходной продолжительности сушки.

Ац - Коэффициент, учитывающий фактическую интенсивность циркуляции

Ав. - Коэффициент, учитывающий фактическую (конечную и начальную) влажность древесины.

Ад Коэффициент, учитывающий фактическую длину сортимента.

Ак - Коэффициент, учитывающий фактическую категорию качества сушки.

Ар Коэффициент, учитывающий фактическую категорию режима сушки.

1) Ш=93 * 0,81 * 0,93 * 1,51* 1,15 =121,7м/с.

ш исх.=93

Ар = 1,51

Ац = 0,81

Ав. = 1,51

Ак = 1,15

Ад =0,93.

2) Ш= 72*1*0,76*1,20*0,97*1,15 =73,2м/с.

ш исх.= 72

Ар = 1

Ац = 0,76

Ав. = 1,20

Ак = 1,15

Ад = 0,97

3) Ш= 101 * 0,81 * 1,35 * 1 * 1,15 = 260,156м/с.

ш исх. = 101

Ар = 1,35

Ац = 0,81

Ав. = 1,35

Ак = 1,15

Ад=1

4) Ш= 43 ? 1 ? 0,98 ? 1,51 ?1 1,15=73,1м/с.

ш исх. = 43

Ар = 1

Ац = 0,98

Ав. = 1,51

Ак = 1,15

Ад=1

5) Для условного материала.

Ш=43? 1 * 0,98 * 1,51*1*1,15 = 73,1м/с.

ш исх. = 43

Ар = 1

Ац = 0,98

Ав. = 1,51

Ак = 1,15

Ад=1

Вывод: результаты расчетов продолжительности сушки и оборота камеры для фактического, указанного в задании и условного материала целесообразно свести в таблицу 1Б.

Характеристика п/м

Порода	Характеристика пм	Категория качества сушки	Категория режима	Шисх пм	Коэффициенты п/м	ш суш.	шобр
					Ац	Ав	Ак	Ад	Ар	ч	сут
	Т Т	Ш	Влаж-ность
			WH	W k
Лиственница	25	150	85	8	2	Н	93	1,51	1,68	0,93	1,15	1	121,7	5,07	5,17
Ель	32	125	55	8	2	Н	72	0,67	1,68	0,93	1,15	0,97	73,2	3,05	3,15
Береза	40	110	70	8	2	Н	101	0,64	1,62	0,93	1,15	1	127	5,29	5,39
Граб	50	100	90	8	2	Н	431	0,74	1,57	0,93	1,15	1	733,5	3,05	3,15
Для условного материала	40	150	60	10	2	Н	33	0,67	1,49	1,15	1,15	1	34,09	1,42	1,52

1.3.2 Перевод объёма подлежащих сушке фактических п./ м. в объём условного материала

Кш =шоб.ф / шоб.усл.;

где шоб.ф - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала ,сутки;

шоб.усл.- продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, сутки;

Ке = вусл / вф ;

где вусл- объёмный коэффициент заполнения штабеля условным материалом.

Вф- объёмный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом.

Объём подлежащего сушке п\м (ф1) переводиться в объём условного материала (yi) по формуле

Yi = ф1? Кш? Ке, м? усл,

где ф1- объём подлежащих сушке фактических п/м , заданных в спецификации, м?

Кш - коэффициент продолжительности оборота.

Ке - коэффициент вместимости камеры.

Перевод объёма фактических п.\м в объём условного материала

Характеристика	Продолжительность Камеры , сут	Коэффициенты	Объём п\м М?
Порода	Т	Ш	Шоб.ф	Шоб.усл	Кш	вф	вус	ве	Задан. ф	Услов Матер,у
Лиственница	25	150	5,17	1,52	3,40	0,5	0,9	1,8	6500	39780
Ель	32	125	3,15	1,52	2,07	0,6	0,9	2,25	5300	24685
Береза	40	110	5,39	1.52	3,54	0,6	0,9	2,36	4500	37595
Граб	50	100	3,15	1.52	2,07	0,7	0,9	3	4800	2908
Итого									?Ф	?У
									21100	131868

вф = вдл * вш * вв;

где вдл, вш, вв - коэффициент заполнения штабеля древесиной по длине, ширине и высоте.

Коэффициент заполнения штабеля по высоте является функцией толщины досок s и толщины прокладок. При толщине прокладок 25 мм

Вв = s/ (s+25);

Где s толщина древесины. Если укладывают доски или заготовки строго определённой длины, то Вдл=1 чаще одного, высушивают доски разной длины. В этом случае принимают вдл = 0,85.

Коэффициент заполнения штабеля по ширине при укладки без шпаций теоретически равен 1.Для практических расчётов, учитывая погрешности формы досок и шероховатость их кромок, принимают вш = 0,9. При укладки со шпациями величина вш колеблется в зависимости от условий от 0,4 до 0,7

1) вф = вдл * вш * вв;

вдл = 1

вш = 1

вв = s\ (s+25) = 25\(25+25) =0,5

вф = 1 * 1 *0,5 = 0,5

2) вф = вдл * вш * вв;

вдл = 1

вш = 1

вв = s/ (s+25) = 32/(32+25) = 0,6

вф = 1 * 1* 0,6 = 0,6

3) вф = вдл * вш * вв;

вдл = 1

вш =1

вв = s/ (s+25) = 40/(40+25) =0,6

вф = 1 * 1*0,6 = 0,6

4) вф = вдл ? вш ? вв;

вдл = 1

вш = 1

вв = s/ (s+25) = 50\(50+25) = 0,7

вф = 1 * 1 * 0,7 = 0,7

5) вф = вдл * вш * вв;

вдл = 1

вш = 1

вв = s\ (s+25) = 40\(40+25) = 0,6

1)У1 = Ф * Кш * Ке = 6500 * 3,4 * 1,8= 39780м.

2)У2 = Ф * Кш * Ке =5300 * 2,07 * 2,25 = 24684,8м.

3)У3 = Ф * Кш * Ке = 4500 * 3,54 * 2,36 = 375м.

4)У4 = Ф * Кш * Ке = 4800 *2,07 * 3 = 29808м.

1.4 Расчёт вместимости камеры и её производительности

Нормативная годовая производительность камеры по условным материалам рассчитываются по формуле.

Пу =335 * вус * Г/ Шоб.усл ,М*/год;

Где 335 - плановая продолжительность работы камер в течении календарного года с учётом необходимости их периодического ремонта суток ;

Г - габаритный объём всех штабелей в камере, М?

Г = L * B * H * M, *М3

Где L, B, H -Габаритные размеры штабеля (длина, ширина, высота), м.

M - Число штабелей в камере.

L = 6,0

B = 2,08

H = 1,2

M = 1

Г = 6,0 * 2,08* 1,2 * 1 =14,98 м.

Вместимость камеры.

1) Для Лиственницы.

Е = L * B * H * 1 * 0,9 * 0,6 = 6,74м.

вдл = 1

вш = 0,9

вв = 0,5м.

2)Для Ели.

Е = L * B * H * 1 * 0,9 *0,6 = 8,09м.

вдл = 1

вш = 0,9

вв = 0,6

3)Для ясени

Е = L * B * H * 1 * 0,9 * 0,6 =8,1м.

вдл = 1

вш = 0,9

вв = 0,6

4) Для пихты

Е = L * B * H * 1 * 0,9 *0,7 = 9,43м.

вдл = 1

вш = 0,9

вв = 0,7

Пу = 335 / 1,52= 0,9 *14,98 = 13,5м.

1.5 Расчёт количества камер

Потребное количество камер рассчитывается по формуле:

N = ?У \ Пу, Где

?У - общий объём условного материала, подсчитанный в таблице 1в.

Пу - годовая производительность одной камеры в условном материале, м?\год;

N = 6500 \ 13,5= 481,5 камер.

2. Тепловой расчёт

Цель теплового расчёта состоит в определении затраты тепла и расхода пара на сушку древесины, выборе и расчёте теплового оборудования камер (калориферов, конденсатоотводчиков)

2.1 Выбор расчётного материала

За расчетный материал применяется быстро сохнущий материал из заданной спецификации. Сушка быстро сохнувшего материала требует мощного теплового и циркуляционного оборудования.

2.2 Определение параметров агента сушки на входе

Агент сушки - влажный воздух.

По выбранному для расчётного материала назначаются параметры агента сушки на входе в штабель. Для камер периодического действия эти параметры берутся по второй ступени режима для противоточных камер непрерывного действия. Они соответствуют параметрам в разгрузочном конце камер. Влагосодержание d1, теплосодержание I, парциальное давление пара Рn1, плотность Р1 и удельный объём U, - определяется по ID диаграмме. За расчетный материал применяется сосна.

Параметры агента сушки на входе штабеля

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Значение
1	Температура	T1	?с	73
2	Относительная влажность	ц	%	0,80
3	Влагосодержание	D1	Г \ кг	300
4	Теплосодержание	I1	КДж \ кг	850
5	Парциальное давление	Pn1	КПа	32000=32
6	Плотность	р	Кг \ м?	159,8
7	Удельный объём	V1	м? \ кг	0,05
8	Температура смоченного термометра 5	Tm	?с	74
9	Удельная теплоёмкость перегретого пара	Cn1	КДж \ кг ? град	_

Р. = Рн \ R * T - плотность, где

Рн =32 КПа = 32000Па.

R = 461, 6

T = t + 273?c = 73 +273 =346?С.

Р.= 32000Па \ 461,6 * 334 = 415,3 Па.

V = 1 \ Р = 1 \ 415, 3 = 0, 0244 к/кг.

2.3 Расчёт количества испаряемой влаги.

1) Масса влаги, испаряемой из 1м древесины:

М = Р ус * (WH - W k) \ 100, где

Р ус - условная плотность древесины кг \ м.

WH и W k - соответственно начальная и конечная влажность, %

Р ус = 340кг \ м?.

М = 340 * (60 - 10) \ 100 = 170м.

2) Масса влаги, испаряемой за время одного оборота камеры:

Моб. кам = М * Еф, где

Еф - вместимость камеры, м.

Еф = Г * вф = 3,42 * 0,43 = 13,09м.

Моб. Кам. = 170 * 13,09 = 2225,3кг \ м.

3) Масса влаги, испаряемой из камеры за секунду.

Мс = Моб. \ 3600 * ш, где

Ш- продолжительность сушки материала.

Ш = Шсуш * Шпр \ Ак = 182,65 * 0,93\ 28,5 = 167,9м.

Шпр = 1,5 ? 19 = 28,5м.

Продолжительность начального прогрева принимается, в среднем из расчёта 1,5 ч на каждый сантиметр толщины материала.

4) Расчётное количество испаряемой влаги в секунду.

Мр = Мс ? х = 32,9 ? 1,15 = 37,8м. где

Х - коэффициент неравномерности скорости сушки, определяемый предложенный для камер периодического действия = 1,2. Для камер непрерывного действия х = 1.

2.4 Определение объёма циркуляционного агента сушки и его параметров на выходе из штабеля

1) Объем, циркуляционного по материалу агента сушки:

Vш = n ? щмат ? F.с. шт, где