Текст
                    ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ
'— ОБРАБОТКА
И КОНСЕРВИРОВАНИЕ
- ДРЕВЕСИНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Санкт-Петербург
2010

Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С. М. Кирова» Кафедра технологии лесопиления и сушки древесины ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И КОНСЕРВИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ Методические указания по выполнению производственного обследования лесосушйльных цехов и камер при прохождении производственной и преддипломной практик для студентов специальностей 250403, 200503, 250300 Санкт-Петербург 2010
Рассмотрены и рекомендованы к изданию учебно-методической комиссией факультета механической технологии древесины Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии 21 апреля 2010 г. Составители: старший преподаватель В. М, Харитонов, старший преподаватель А. Ю. Куликов Отв. редактор кандидат технических наук, доцент С. И. Акишенков Рецензент кафедра технологии лесопиления и сушки древесины СПбГЛТА Гидротермическая обработка и консервирование древесины: мето- дические указания по выполнению производственного обследования лесосу- шильных цехов и камер при прохождении производственной и преддиплом- ной практик / сост.: В. М. Харитонов, А. Ю. Куликов. - СПб.: СПбГЛТА, 2010.-36 с. Работа содержит основные положения о методах производственного обследования лесосушильных цехов и камер, изучения технологии камер- ной сушки пиломатериалов, устройства сушильных камер, организации планировок цехов для сушки древесины. Приведены некоторые методиче- ские разработки для выполнения исследовательской части дипломного проекта. Предназначено для студентов специальностей 250403, 200503, 250300 всех форм обучения. Темплан 2010 г. Изд. № 68.
ВВЕДЕНИЕ Реализация основных направлений развития лесной и деревообраба- тывающей промышленности по увеличению эффективности производст- ва, повышению качества выпускаемой продукции, улучшению использо- вания заготовляемой древесины требует от деревообрабатывающих, ме- бельных предприятий, фабрик по производству музыкальных инструмен- тов совершенствования организации предприятий, внедрения усовершен- ствованных технологических процессов и производительного автомати- зированного оборудования. Все эти положения, в первую очередь, отно- сятся к деятельности лесосушильных цехов, отделений, участков, при- званных обеспечить цеха, производящие готовую продукцию, сухими пи- ломатериалами и заготовками высокого качества в соответствии с экс- плуатационными требованиями, предъявляемыми к изделиям из древеси- ны, обеспечивающими долговечную и безотказную службу продукции на протяжении длительного периода. Процессы, протекающие при сушке пилопродукции, достаточно от- ветственны и многообразны, нуждаются в оснащении сложным оборудо- ванием, рациональная эксплуатация которого требует специальных знаний, навыков и высокой квалификации обслуживающего персонала. Это обу- славливает высокие требования, предъявляемые к студентам при изз'чении курса, особенно в ходе дипломного проектирования по гидротермической обработке древесины. Одним из главных этапов подготовки студентов к дипломному проек- тированию по гидротермической обработке древесины является предди- пломная практика в лесосушильных цехах, на сушильных участках, отде- лениях, обеспечивающих сушку древесины в технологическом процессе производства определенного вида продукции. От того, насколько глубоко и серьезно подойдут дипломники к обследованию и изучению работы су- шильного хозяйства предприятия, вникнут в своеобразие и особенности процесса сушки, зависит в дальнейшем и успех в работе над дипломным проектом при проектирование йового сушильного цеха в соответствии с современными требованиями к такого рода производствам или реконст- рукции существующих подразделений.
Цель производственного обследования лесосушильного цеха - под- вергнуть детальному изучению и анализу основные этапы технологическо- го процесса сушки древесины, ознакомиться со всеми видами оборудова- ния лесосушильных камер, характером проведение процесса сушки пило- материалов и заготовок, изучить системы паро- и водоснабжения, автома- тического регулирования- параметров среды в камерах, дистанционного контроля текущей влажности пилопродукции, методы исследования каче- ственных показателей сушки древесины. Всю работу в сушильном цехе предприятия дипломники организуют и проводят в соответствии с настоя- щей методикой производственного обследования, стараясь досконально изучить особенности процесса сушки древесины, ответить на все вопросы методических указаний. Необходимо, по возможности, приобрести опыт управления процессом сушки, последовательно продублировав во время преддипломной практики должности дежурного сушильщика-оператора, лаборанта, мастера и начальника сушильного цеха. Кроме методических указаний по обследованию сушильного хозяйст- ва предприятия, данная работа содержит примерную тематику и краткие методические разработки практических исследований в сушильном цехе, необходимых в дальнейшем дипломникам для выполнения исследователь- ской части дипломного проекта. Темы для разработки исследовательской части, не указанные в примерном перечне, могут быть предложены руко- водителем предприятия, цеха или выбраны дипломниками применительно к специфике обследуемого сушильного хозяйства и предприятия в соот- ветствии с теми задачами, решение которых может оказать заметное влия- ние на улучшение техники и технологии сушки древесины. 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ 1.1. Общие сведения о предприятии При подготовке сведений о предприятии необходимо: - указать наименование предприятия; - составить краткую историческую справку об образовании и разви- тии предприятия за период его существования; - вычертить генеральный план предприятия с указанием на нем рас- положения сушильного цеха и основных подразделений; - дать краткое описание производственных участков, цехов с их ха- рактеристикой; - установить перспективы развития предприятия по видам, номенкла- туре и объемам выпускаемой продукции и соответствующем расширении объемов сушки пиломатериалов и заготовок на ближайшие годы.
1.2. Характеристика продукции, выпускаемой предприятием Необходимо: - перечислить и охарактеризовать виды продукции, в которых исполь- зуется высушенная цельная древесина; - конкретно указать, для каких деталей, узлов, изделий применяется цельная древесина; - выполнить, по возможности, и привести в отчете эскизы, схемы, ри- сунки, проспекты, фотографии отдельных видов продукции или партии, пункты поставки изделий, наличие выявленных впоследствии при экс- плуатации дефектов изделий, возможные рекламации, возвратный брак по вине предприятия. 2. СВЕДЕНИЯ О ПОДЛЕЖАЩЕМ СУШКЕ И СУХОМ МАТЕРИАЛЕ 2.1. Поставка материала на предприятие В этом подразделе необходимо установить: - из каких пунктов предприятие получает материал для сушки и даль- нейшей переработки (указать по породам и объемам); - каким образом материал доставляется на предприятие: указать транспорт, продолжительность времени в пути, ритмичность поставок. Выявить характер укладки материала при транспортировке (навалом, уло- жен каким-то способом, в контейнерах, на открытых или закрытых плат- формах, в вагонах, на автомашинах, в упакованном виде, с защитой или без защиты торцов и т.п.); - в каком виде получает предприятие материал: в кряжах, обрезных или необрезных досках, заготовках; указать объемное и процентное соот- ношение подразделений, если материал поступает в разном виде; - как осуществляется разгрузка поставляемого материала на предпри- ятии, какие при этом применяются механизмы, привести их технические характеристики, указать количество, цену за единицу, завод-изготовитель. 2.2. Организация хранения материала на предприятии При рассмотрении вопросов, связанных с хранением материала, необ- ходимо выбрать соответствующие варианты из перечисленных ниже или указать конкретные способы и технологию хранения применительно к об- следуемому предприятию.
2.2.1. Укладка и хранение материала до сушки производится открыто на улице, на улице под навесом, в неотапливаемом помещении, в отапли- ваемом помещении, указать другие варианты. 2.2.2. Хранение материала на предприятии до сушки обеспечивается навалом, в плотных пакетах, в пакетах на прокладках, в штабелях на спе- циальных прокладках или заготовках и т.п., материал перед камерной суш- кой предварительно подвергается атмосферной сушке, хранение материала совмещено с атмосферной сушкой. 2.2.3. Организация выдержки и хранения сухих пиломатериалов или заготовок после сушки. У становить, каким образом выполняются эти операции на предприятии: - сразу после сушки сухие материалы подаются в цех механической обработки или отгружаются другому предприятию; - высушенные пиломатериалы или заготовки остаются после сушки в сушил ьной камере для их постепенного охлаждения, а затем после выгруз- ки из камеры охлаждение продолжается на остывочной площадке сушиль- ного цеха; - в сушильном цехе имеется специальный буферный склад или ис- пользуются камеры для длительной выдержки материала после сушки с конди ционированием; - выдержка и хранение сухого материала обеспечивается в специаль- ных отапливаемых складах; - при изучении вопросов хранения материала необходимо выяснить, ведется ли контроль параметров среды в помещениях при хранении сухих пиломатериалов (как обеспечивается при этом регулирование состояния воздуха), существуют ли в сушильном цехе специальные инструкции, тех- нические условия или какие-то другие документы, определяющие условия хранения сухих пиломатериалов и заготовок. 2.3. Дополнительная характеристика материала 2.3.1. Привести подробную характеристику высушенной за прошед- ший год пилопродукции по форме табл. 1. Кроме того, необходимо уста- новить перспективы развития предприятия по объемам и спецификации материала на последующие годы. 2.3.2. Установить, определяется ли начальная влажность отдельных пиломатериалов или заготовок при поступлении материала на предпри- ятие, производится ли при этом приемка материала по влажности. Если определяется начальная влажность всей партии материала, поступающего на предприятие, то какими способами? Существует ли соответствующая договоренность между поставщиком и предприятием об оптимальной влажности поставляемого материала, или материал поступает любой на- чальной влажности.
Сосна, пиломате- риалы обрезные Ель, пиломатериа- лы необрезные Береза, пиломате- риалы необрезные Бук, заготовки Граб, заготовки и т. д. — Порода и вид пилопродукции К) Сорт длина Размеры, мм ширина толщина 04 Количество пилопродукции за год, м3 -4 Цена пилопродукции за 1 м3, руб. ОО Фактическая продолжительность сушки материала, ч 40 Продолжительность загрузки, выгрузки, ч о Продолжительность начальной обработки, ч Продолжительность промежуточной обработки, ч Продолжительность конечной обработки, ч □ Продолжительность кондиционирования и охлаждения, ч Спецификация пилопродукции
2.3.3. Выяснить, определяется ли предприятием соответствие качества пилопродукции (пиломатериалов, заготовок) по видимым порокам опреде- ленному сорту при получении материала от поставщика. Как количествен; но распределяется материал по сортам до сушки; существует ли на пред- приятии система приемки материала по сортам в соответствии с дейст- вующими ГОСТами. 2.3.4. При сборе материала к дипломному проектированию надо уста- новить, производится ли сортировка пиломатериалов (заготовок) по види- мым дефектам после сушки; учитывается ли величина перехода пилопро- дукции в низшие сорта по видимым дефектам сушки, возникающим из-за неудовлетворительной и некачественной сушки. Определяется ли на пред- приятии процент количественного перехода пилопродукции в низшие сор- та; указать по породам, размерам, сортам величину пересортицы материала после сушки в зависимости от наличия дефектов. Как величина перехода материала в низшие сорта отражается на себестоимости сушки и цене пи- лопродукции (изделий из древесины) после сушки? 2.3.5. Указать, по каким дефектам снижается сорт пилопродукции по- сле сушки; установить, какие из дефектов сушки наиболее часто встреча- ются при высушивании пиломатериалов (заготовок) на предприятии. По- лученные данные привести по форме табл. 2. Определяется ли процент брака после сушки, по каким причинам возникает брак, постараться найти пути ликвидации брака пилопродукции в процессе сушки или максималь- ного его снижения на предприятии.
Переход пилопродукции после сушки в низшие сорта Таблица 2 Порода и вид пилопродукции (сечение, мм) Поступило на суш- ку пилопродукции, шт. Выход пилопродукции по сортам после сушки, шт. Брак 0-й, 1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт 4-й сорт 0-й, 1-й 2-й 3-й 4-й БД ТТ ПТ К БД ТТ пт К БД ТТ пт к БД ТТ пт К 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Сосна, пиломатериалы обрезные (50 х 180) Ель, пиломатериалы необрезные (40 х рш) Береза, пиломатериалы необрезные (35 х рш) Бук, заготовки (40 х 50) Граб, заготовки (50 х 50) ит. д. Примечание. В головке табл. 2 приняты следующие обозначения: БД - пилопродукция после сушки без видимых дефектов; ТТ - на пилопродукции образовались торцовые трещины; ПТ - на пилопродукции образовались пластевые трещины; К - пилопродукция подверглась короблению (КПР - коробление пилопродукции продольное; КП - коробление пилопродукции поперечное; КВ - коробление пилопродукции винтовое)
3. СВЕДЕНИЯ О СУШИЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ В этом разделе требуется привести данные о составе сушильного цеха (участка, отделения) предприятия и лесосушильных камерах. При изуче- нии состава сушильного цеха необходимо вычертить его планировку, ука- зать на ней основные размеры и нанести все имеющиеся в цехе элементы: сушильные камеры, коридор управления, траверсный коридор, траверсные тележки, площадки для формирования сырых штабелей, площадки для вы- держки сырого материала перед сушкой, механизмы для формирования штабелей, подсобные места хранения прокладок, рельсовые пути, меха- низмы для перемещения штабелей, площадки для разборки сухих штабе- лей, механизмы для разборки сухих штабелей и перемещения плотных па- кетов, бытовые и подсобные помещения (установить их номенклатуру и размеры) и т. п.; составить схему перемещения пилопродукции при подаче сырых материалов в сушильный цех, в сушильном цехе, при отгрузке су- хих материалов из сушильного цеха. Вычертить продольный и поперечный разрезы сушильной камеры, вид камеры в плане, вид на управление сушильной камерой с указанием всех элементов камеры и нанесением основных размеров. Выполнить описание лесосушильных камер, при этом указать: - гип сушильных камер; - год постройки (реконструкции, модернизации) камер; - количество установленных камер по типам; - количество работающих камер; - количество неработающих камер, указать причины остановки (ава- рийная остановка, замена оборудования, косметический ремонт, профи- лактический осмотр, реконструкция, замена теплового оборудования, за- мена датчиков и т. п.); - количество временно отключенных камер (отсутствие материала, отключение пара, электроэнергии и др.); - установить причины простоев сушильных камер в течение года, оп- ределить коэффициент использования сушильных камер по продолжи- тельности их работы в течение года по выражению = Т / Т лисп 7раб ' 7год’ где ТРа5 - продолжительность работы лесосушильной камеры в течение го- да, сут.; Тгод - календарное время работы сушильной камеры в течение го- да, принимается обычно Тгод= 335 суток. Установить, какие меры принимались в сушильном цехе для ликвида- ции простоев, описать мероприятия, проведенные в цехе за год (ремонты, за- мена о<5орудования, модернизация системы контроля параметров агента суш- ки, замена вентиляторов, калориферов, замена конденсатоотводчиков и т. п.).
Провести паспортизацию сушильных камер и составить паспорта на все типы камер сушильного цеха по форме табл. 3. Дополнительно к пас- портным данным изучить и дать расширенное описание деталей и элемен- тов сушильных камер применительно к следующим пунктам паспорта: 16. Охарактеризовать состояние теплового оборудования: калориферов, магистральных паропроводов, системы пароснабжения сушильной камеры, наличие паромера на входе паропроводящей магистрали в сушильный цех (указать тип устройства, характеристику, привести эскиз схемы включения паромера в пароподводящую магистраль). Выполнить эскизы монтажных схем паропроводов в коридоре управления и сушильной камере с указанием их диаметров, фланцевых или муфтовых запорных паровых вентилей, паро- вых клапанов с установленными исполнительными механизмами (указать основные технические характеристики паровых клапанов - тип, исполне- ние, условный проход, максимальное давление пара). 20. Выполнить эскиз монтажной схемы конденсатоотводчика с нане- сением вентилей, контрольной трубки, обратного клапана, обводной кон- денсационной линии, общей конденсационной магистрали с указанием диаметров конденсатопроводов. 21. а) Составить техническую характеристику котла водогрейного, ука- зать габаритные размеры, схему размещения оборудования на плане су- шильного цеха, теплопроизводительность, КПД, топочный объем, расход топлива, расход воды через котел, параметры теплоносителя - расчетное давление, температура сетевой воды. 21. 6) Привести габаритные размеры топки котла водогрейного, ука- зать вид и характеристику топлива, установить особенности и принцип процесса сжигания топлива. 21. в) Выполнить эскизы монтажных схем системы водяного тепло- снабжения сушильных камер с указанием технических характеристик ис- пользуемого оборудования - тип, марка, производительность циркуляци- онных насосов, пусковая аппаратура насосов, дисковые затворы, фильтры, шаровые краны и другое оборудование насосных станций. 22. Выполнить эскиз монтажа на сушильной камере приточно- выхлопных воздуховодов с исполнительными механизмами для управле- ния работой заслонок, установить герметичность приточно-выхлопных ка- налов. 24. Помимо общей характеристики вентиляторов сделать эскизы ос- новных узлов вентиляторных установок с указанием размеров. Для камер с осевыми вентиляторами: рабочее колесо с лопатками, диаметр колеса и ступицы, размеры лопаток, угол атаки лопатки, величина зазора между ло- патками и кожухом вентилятора, схема установки подшипников вала коле- са вентилятора, система смазки подшипников, схема привода вентилятора.
Для камер с центробежными вентиляторами указать размеры напорных воздуховодов, схему установки центробежного вентилятора в коридоре управления или в сушильной камере, снять размеры всасывающего и вы- хлопного патрубков, выполнить схему управления заслонками на приточ- но-выхлопных каналах, снять размеры смесительного канала в камере, указать число и размеры эжекционных насадок. 26. Привести подробную характеристику ограждений камеры, вычер- тить эскизы конструктивных элементов ограждений (стен, пола, перекры- тия, дверей) с указанием использованных материалов для строительства и размеров, установить состояние и степень износа ограждений, а также вид и состояние гидроизоляционного покрытия данных ограждений. Обратить внимание, достаточна ли герметичность ограждений камер сушильного цеха, надежны ли уплотнения дверного проема и запоров дверей (парит ли камера при закрытых дверях, в каких местах дверей интенсивность паре- ния максимальная). 27. При рассмотрении степени механизации работ в лесосушильном цехе описать применяемые устройства, привести их технические характе- ристики, указать фактическую производительность, степень износа меха- низмов, цену устройств, заводы-изготовители. 28. Указать, какая система регулирования и контроля процесса сушки используется для различных типов камер обследуемого сушильного хозяй- ства (автоматическое регулирование и дистанционный контроль; дистан- ционный контроль параметров среды и ручное управление процессом сушки; контроль параметров среды при помощи стационарных психромет- ров и ручное управление процессом сушки). Охарактеризовать тип и конструктивные особенности контрольно- измерительной аппаратуры: датчики температуры, вторичные приборы, сис- темы контроля за положением шиберов заслонок на приточно-выхлопных каналах, наличие системы автоматического реверсирования вращения рото- ров вентиляторов, сигнализация о работе элементов систем контроля, сигна- лизация о превышении температуры в камерах и другие устройства. Устано- вить, какие исполнительные механизмы применяются для управления ра- ботой паровых клапанов - привести их типы, количество, цену, завод- изготовитель.
Паспорт сушильной камеры Таблица 3 Показатели Единица измерения Фактические данные 1. Размеры камеры по внутреннему обмеру: длина х ширина х высота (Ь*В*Н) м 2. Высота подвала или верхнего вен’гиляторного по- мещения Н\ м 3. Объем камеры Ок = Ь х В х (Н + Ь\) м3 4. Габариты дверного проема: ширина х высота м 5. Объем коридора управления, относящегося к су- шильной камере Ок.у= Ь* В* Н м3 6. Объем камеры с коридором управления Окам= Ок+ Ок. У м3 7. Высота треков или вагонеток мм 8. Размеры загружаемых в камеру штабелей: длина х ширина х высота (/ х Ъ х к) м 9. Число штабелей в камере п т шт. 10. Габаритный объем всех штабелей в камере: Г-Пцп-х/х^хй м 11. Объемный коэффициент заполнения штабеля ус- ловным материалом русл 12. Вместимость камеры в условном материале Е = Г Х Русл м3 усл. 13. Коэффициент заполнения внутреннего объема ка- меры пиломатериалами Ко ~ Е 1 Окам 14. Годовая производительность камеры в условном материале У кам: а) мягкий режим б) нормальный режим в) форсированный режим г) высокотемпературный режим м3 усл./ год м3 усл./ год м3 усл./ год м3 усл./ год 15. Удельная производительность сушильной камеры (съем сухих условных пиломатериалов с 1 м3 внутрен- него объема камеры) Ууд = У кам /Окам : а) мягкий режим б) нормальный режим в) форсированный режим г) высокотемпературный режим м3 усл./ год м3 усл./ год м3 усл./ год м3 усл./ год
Продолжение табл. 3 Показатели Единица измерения Фактические данные 16. Характеристика калорифера: а) ребристые трубы, количество и длина, поверх- ность нагрева б) пластинчатый калорифер, модель, количество ка- лориферов, поверхность нагрева в) калориферы других типов Суммарная поверхность нагрева установленных в камере калориферов 7^ м2 17. Удельная поверхность нагрева калорифера (на 1 м3 вместимости камеры): Ткан ~ Ркал / Е м2/м3 18. Характеристика пара, подаваемого в калорифер: - давление у сушильной камеры - колебания в давлении МПа МПа 19. Увлажнительные трубы: - длина труб в камере -диаметр - диаметр отверстий (перфораций) для входа пара в сушильное пространство камеры - шаг перфораций м мм мм мм 20. Ковденсатоотводчик: - система - номер или условный проход 21. Система теплового водоснабжения (теплоноситель - нагретая вода) сушильных камер: а) котел отопительный водогрейный, тип, обозначе- ние, фирма-производитель оборудования; б) топка водогрейного котла; в) монтажная схема теплового водоснабжения су- шильных камер цеха - 22. Воздухообмен камеры: число приточных каналовхразмеры сечения число выхлопных каналовхразмеры сечения ШТ. X ММ ШТ. X ММ 23. Расчетная скорость циркуляции агента сушки в штабеле пц= Иц/ (3600 х фактическая скорость агента сушки м/с м/с
Окончание табл.3 Показатели Единица измерения Фактические данные 24. Характеристика вентиляторов камеры: - количество -тип - номер - частота вращения вала вентилятора - производительность - напор - фирма-производитель шт. мин-1 м3/ч Па 25. Электропривод вентиляторов: - количество электродвигателей - мощность электродвигателя - установленная мощность на камеру Е #уст - удельная установленная мощность для привода вентиляторов ЛуД = Е Муег/ Е - вид передачи от электродвигателей к вентиляторам шт. кВт кВт кВт / м3 26. Ограждения камеры: устройство (материал, паро- гидроизоляция, герметичность), состояние: а) стены, основание, перекрытие б) двери, дверные затворы - 27. Степень механизации погрузо-разгрузочных и транспортных работ в цехе, характеристика оборудо- вания - 28. Контроль за процессом сушки, степень автомати- зации процесса - 29. Контроль за текущей влажностью материала, при- меняемая аппаратура, техническая характеристика - 30. Система контроля качества пилопродукции — 31. Оборудование лаборатории сушильного цеха -
4. ТЕХНОЛОГИЯ КАМЕРНОЙ СУШКИ ПИЛОПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИИ 4.1. Укладка материала в сушильные штабели 4.1.1. Установить, производится ли предварительная подсортировка пилопродукции перед формированием штабеля. Если такая подсортировка не производится или производится частично, то необходимо выяснить, пи- ломатериалы (заготовки) каких размеров (указать предельные отклонения) загружаются в один штабель. 4.1.2. Выяснить, выдерживаются ли при формировании штабелей их габаритные размеры по ширине, высоте и длине в соответствии с типом сушильной камеры. Отметить имеющиеся на предприятии отклонения от требований «Руководящих технических материалов по технологии камер- ной сушки пиломатериалов» (РТМ по ТКСП) [12] по габаритам, форме штабелей и характеру загрузки камер. Особое внимание необходимо обра- тить на состояние прокладок, используемы?: для формирования сушильных штабелей. Установить, соответствуют ли применяемые прокладки и их размеры требованиям, предъявляемым к прокладкам в РТМ по ТКСП. Вы- полнить замеры прокладок по толщине и ширине штангенциркулем, по длине - рулеткой (использовать партию из 50. ..70 прокладок). 4.1.3. При изучении технологии камерной сушки пилопродукции тре- буется установить: - нормы укладки пиломатериалов (заготовок) в штабели для различ- ных сечений, применяемые на обследуемом предприятии; - величину трудозатрат при укладке пиломатериалов или заготовок, нормативные документы, используемые при этом; - расценки за 1 м3 при укладке пиломатериалов (заготовок) различных сечений в штабель; - количество рабочих, занятых на погрузо-разгрузочных работах и на транспортных операциях; - сменность работы предприятия и погрузо-разгрузочного отделения сушильного цеха. 4.2. Определение начальной, текущей и конечной влажности пилопродукции 4.2.1. Каким образом определяется начальная влажность материала перед сушкой, какое количество образцов принимается для определения влажности партии пилопродукции? Какое оборудование и приборы при этом применяются в сушильном цехе предприятия?
4.2.2. Какая система контроля за текущей влажностью древесины при- меняется в процессе сушки - дистанционная или по контрольным образ- цам? Для дистанционного контроля описать существующую систему, ис- пользуемую аппаратуру, познакомиться с технической документацией на устройство, привести технические характеристики аппаратуры, изучить характер работы системы, указать стоимость приборов, предприятие- изготовитель. Если контроль за текущей влажностью древесины осуществляется по контрольным образцам, то необходимо отметить: каков принцип отбора пилопродукции для выпиловки контрольных образцов и методы их подго- товки к сушке; сколько образцов закладывается в сушильную камеру и в какие места сушильного штабеля, привести схему закладки контрольных образцов. Выяснить, какова периодичность взвешивания контрольных об- разцов на разных периодах сушки, с какой точностью производится взве- шивание, каким образом ведется документация по контролю за текущей влажностью древесины? 4.2.3. Какая конечная влажность принимается для выпускаемой пред- приятием продукции? Метод определения конечной влажности в конце сушки (рабочий, контрольный, ускоренный сушильно-весовой или какой- то комбинированный). В соответствии с какими документами регламенти- руется величина конечной влажности продукции - технические условия на выпускаемые виды продукции., государственные стандарты, требования заказчиков и т. п. 4.3. Режимы сушки пилопродукции Указать режимы (расписания температуры и степени насыщенности агента сушки), по которым в настоящее время производится сушка всех видов пилопродукции на предприятии. Применяются ли режимы в соот- ветствии с действующими ГОСТами, или используются режимы собствен- ной разработки, или какие-либо другие, например, по рекомендациям фирмы-изготовителя сушильных камер. Выяснить, выдерживаются ли заданные параметры агента сушки в сушильных камерах на всех этапах проведения процессов? Необходимо выполнить выписки из журналов контроля режимов сушки значений за- данных и действительных параметров агента для нескольких пород и сече- ний высушиваемой пилопродукции. В течение нескольких дней для раз- ных камер по показаниям приборов сами проконтролируйте (по несколько часов) величины поддерживаемых в камерах температур и психрометриче- ских разностей, сделайте вывода о точности контроля и регулирования параметров среды во время работы сушильной камеры.
Установите, проводится ли начальный прогрев древесины перед суш- кой (какой применяется режим, продолжительность процесса); промежу- точная, конечная влаготеплообработки и кондиционирование (какие при- меняются режимы обработок, продолжительность процессов). Укажите по форме табл. 1 продолжительности процессов (по журналам сушки) для раз- личных пород и сечений высушиваемой древесины в соответствии с на- именованиями граф таблицы. Установите, как в сушильном цехе осущест- вляется окончание процесса сушки, проводится ли охлаждение и выдержка материала перед отгрузкой из сушильного цеха. 4.4. Контроль за состоянием материала в процессе сушки и определение показателей качества сушки пилопродукции 4.4.1. Указать, как осуществляется конгроль за состоянием древесины в процессе сушки, для каких видов продукции применяется. 4.4.2. Какие из перечисленных показателей качества сушки определя- ются в сушильном цехе предприятия: - - средняя конечная влажность высушиваемой партии материалов; - отклонения влажности отдельных досок или заготовок от средней конечной влажности пилопродукции в штабеле; - перепад влажности по толщине материала после сушки; - относительное отклонение зубцов силовых секций (определение по- казателя остаточных напряжений в материале). Описать методику определения показателей качества на предприятии, установить, соответствуют ли показатели качества сушки нормам требова- ний по действующим РТМ по ТКСП [12]. 4.5. Дополнительные данные по технологии камерной сушки пилопродукции на обследуемом предприятии 4.5.1. Установить, соответствует ли производительность сушильных камер по типам проектной, указать фактическую производительность ка- мер для различных пород и сечений, а также в условном материале. 4.5.2. Определить, выполняют ли приточно-выхлопные каналы свои функции: один служит для подачи свежего воздуха в камеру, второй рабо- тает на выхлоп. Замерьте время установления параметров режима в соот- ветствии с заданной величиной при работе воздухообмена. 4.5.3. Установите скорость поднятия температуры по сухому термо- метру в камере при сушке древесины различных пород и сечений (укажите время, за которое агент сушки достигает температуры по режиму при пус- ке камеры, при переходе со ступени на ступень режима, при назначении влаготеплообработок, за какое время происходит охлаждение воздуха при остановке камеры).
4.5.4. Какова скорость поднятия температуры в камере по смоченному термометру? За какое время в камере устанавливается 100%-я влажность воздуха в камере? 4.5.5. Провести анализ условий труда, техники безопасности, проти- вопожарной техники в лесосушильном цехе. Изучить мероприятия по ох- ране труда работающих в цехе при обслуживании транспорта и грузоподъ- емного оборудования; для защиты от температурно-влажностных воздей- ствий на работающих; при работе с оборудованием, находящимся под вы- соким давлением; для создания нормальных температурно-влажностных условий при работе в цехе; для снижения трудоемкости погрузочно- транспортных операций; для создания нормальных бытовых условий. 4.5.6. Изучить системы отопления, вентиляции и способы тепловой защиты дверных проемов в сушильном цехе, выполнить необходимые эс- кизы элементов оборудования, применяемого в рассматриваемых систе- мах. Установить тепловую мощность отопления и вентиляции на основе суммы теплопотерь через ограждения, а также с учетом количества тепла, передаваемого в помещение цеха через ограждения лесосушильных камер. 4.5.7. Ознакомиться с системой освещения сушильного цеха и его по- мещений. Установить наличие и количество проемов окон и «фонарей» для естественного освещения цеха и подсобных помещений, выяснить тип и определить количество светильников для искусственного освещения це- ха и других помещений, их расположение, потребную мощность электро- энергии на освещение. 4.5.8. Ознакомиться с системой водоснабжения и канализации су- шильного цеха, определить расход воды на производственные и бытовые нужды, дать краткое описание канализационных устройств, системы отво- да конденсата и его последующего использования. 4.5.9. Описать существующую систему энерго- и теплоснабжения предприятия и цеха, дать характеристику существующего оборудования и подстанции. 4.5.10. Выяснить, как осуществляется на предприятии календарное планирование работы сушильного цеха; установить, производится ли еже- месячное планирование загрузок-выгрузок сушильных камер в соответст- вии с потребностью других цехов и предприятий в сухих пиломатериалах и заготовках заданных сечений. Какие другие формы планирования при- меняются в сушильном цехе? 4.5.11. Ознакомиться с системой диспетчеризации процесса сушки и учетной документацией сушильного цеха. Привести в отчете по практике образцы заполнения журналов сушки, штабельных карточек, документов по определению качественных показателей сушки древесины и др., имею- щихся в цехе.
4.5.12. Изучить состав лаборатории сушильного цеха. Какие приборы и оборудование имеются в лаборатории? Наличие нормативно-технической документации. Штаты и квалификационные характеристики штатных еди- ниц лесосушильного цеха. 4.5.13. Себестоимость сушки (плановую и фактическую) 1 м3 условно- го материала по статьям затрат привести по форме табл. 4. 4.5.14. Состав технико-экономических показателей сушильного цеха привести по форме табл. 5. Таблица 4 Себестоимость сушки 1 м3 условного материала Наименование статей затрат Плановые данные Фактические данные сумма расходов на месяц (квартал) затраты на 1 м3 условного материала сумма расходов на месяц (квартал) затраты на 1 м3 условного материала 1. Материалы, руб. 2. Пар и топливо, руб. 3. Электроэнергия, руб. 4. Заработная плата основная и дополнительная, руб. 5. Отчисления на социальное страхование, руб. 6. Расходы на содержание и экс- плуатацию оборудования, руб. в том числе амортизация, руб. 7. Цеховые расходы, руб. 8. Прочие расходы, руб. 9. Итого цеховая себестоимость, РУ6-
Техиико-экоиомические показатели Таблица 5 Показатели План Фактически 1. Всего камер, шт., в том числе по типам 2. Число действующих камер, шт. 3. Отработано камеро-суток 4. Отработано камеро-оборотов 5. Простои, камеро-суток 6. Коэффициент использования камер 7. Производственная мощность сушильных камер, м3 усл. 8. Высушено пиломатериалов: а) в фактическом материале, м3 б) в условном материале, м3 усл. в) брак, % 9. Производительность на 1 чел.-день на транспортно- погрузочных работах: а) в фактическом материале, м3/чел.-день б) в условном материале, м3 усл./чел.-день 10. Расход пара: а) на фактический кубометр, т / м3 б) на условный кубометр, т / м3 11. Расход электроэнергии: а) на фактический кубометр, кВт ч/ м3 б) на условный кубометр, кВт-ч/ м3 усл. 12. Расход топлива, м3/сут. 13. Фонд заработной платы, руб. 14. Себестоимость сушки на кубометр условного материала, руб./ м3 усл. 15. Прибыль по результатам работы цеха: а) общая по цеху, руб. б) на 1 м3 условных пиломатериалов, руб./ м3 усл.
5. МЕТОДИЧЕСКИЕ ЛАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСУШИЛЬНЫХ ЦЕХОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 5.1. Примерная тематика исследований для выполнения студентами экспериментальных работ в сушильном цехе в период преддипломной практики 1. Исследование качества высушенных пиломатериалов и заготовок в условиях лесосушильного цеха. 2. Исследование характера распределения температурных и влажно- стных полей в лесосушильных камерах. 3. Исследование точности измерения влажности древесины в процессе сушки дистанционным методом. 4. Исследование величины погрешностей показаний электровлагоме- ров при замерах влажности древесины после сушки. 5. Исследование процесса и построение кривых сушки и скорости сушки пиломатериалов и заготовок. 6. Исследование скоростей циркуляции агента сушки в штабелях пило- материалов и заготовок и на различных участках лесосушильной камеры. 7. Экспериментальное определение продолжительности начального прогрева пиломатериалов и заготовок заданной спецификации в соответст- вии с типом лесосушильных камер на предприятии. 8. Экспериментальное исследование продолжительности конвектив- ного охлаждения древесины после сушки в лесосушильной камере и в ос- тывочном помещении сушильного цеха. 9. Поисковые исследования по изучению влияния вакуума на продол- жительность сушки заготовок разных пород. 5.2. Рекомендации по проведению исследовательских работ в лесосушильных цехах предприятий 5.2.1. Исследование качества высушенных пиломатериалов и заго- товок в условиях лесосушильного цеха Цель исследовательской работы заключается в определении соответ- ствия качества высушиваемой в лесосушильных камерах древесины задан- ной категории качества в зависимости от норм требований, а также изуче- нии характера процесса сушки в сушильных камерах определенного типа в производственных условиях по ряду факторов. Требуется определить для исследуемого типа сушильных камер:
- скорость разогрева камеры до достижения температуры прогрева древесины; - устойчивость поддержания в камере 100%-й степени насыщенности агента сушки в процессе прогрева древесины и влаготеплообработки; - скорость перехода камеры от режима прогрева древесины в режим сушки и по ступеням режима; - степень отклонения параметров агента в процессе сушки от задан- ных по режиму; - соответствие продолжительности сушки древесины по ступеням ре- жима графоаналитическому и производственному методам определения продолжительности сушки. Перед началом проведения исследований по определению качествен- ных показателей сушки пиломатериалов или заготовок студенты внима- тельно изучают конструкцию лесосушильной камеры, в которой будут про- водиться опытные сушки, и составляют на нее паспорт по форме табл. 3. 5.2.1.1. Подготовка камеры и материала к опытным сушкам. Перед началом опытных сушек необходимо вместе с мастером сушильного цеха и дежурным сушильщиком тщательно осмотреть камеру и оборудовать ее в соответствии с проектно-нормативной технической характеристикой. При этом необходимо учесть основные требования к сушильной камере: 1) сушильная камера перед сушкой должна быть очищена от мусора, пыли и других отходов; 2) калорифер должен быть очищен от пыли, мусора, ржавчины; 3) обследовать плотность соединения фланцев калориферов, при не- обходимости ликвидировать теч и; 4) проверить исправность действия конденсатоотводчика (проверка производится при пуске камеры с помощью контрольной трубки); 5) проверить исправность запорных вентилей. Если труба на расстоя- нии 1 м от закрытого вентиля нагревается, то вентиль не исправен и под- лежит ремонту или замене. При полностью закрытых вентилях калорифер должен быть холодным; 6) проверить работу увлажнительных труб, при необходимости про- чистить отверстия для пара; 7) перед пуском камеры необходимо проверить состояние и работу вентиляторной установки; при обнаружении таких дефектов, как биение вала вентилятора, стук в подшипниках, вибрация колес (роторов), метал- лический стук, скрежет и другое, перед началом сушки должен быть вы- полнен текущий ремонт; 8) при проверке состояния рельсовых путей установить одинаковость ширины колеи, отсутствие прогибов, размер стыков;
9) осмотреть и определить состояние вагонеток или треков для фор- мирования сушильных штабелей, при необходимости произвести смазку подшипников; 10) сменить марлю «смоченного» термометра, проверить уровень во- ды в увлажнительной ванночке, проконтролировать поступление воды в ванночку для увлажнения марли. Подготовка материала к сушке и формирование сушильных штабелей производится персоналом сушильного цеха, с соблюдением всех требова- ний РТМ по ТКСП раздела 1: «Укладка пиломатериалов в штабели для ка- мерной сушки» [12]. Одновременно с укладкой пиломатериалов (загото- вок) в сушильный штабель производится тщательный осмотр каждой дос- ки (заготовки), их последовательная нумерация и определение сорта по ГОСТ 8486 или ГОСТ 2695 с измерением трещин и коробления и отметкой этих дефектов на материале цветными мелками. Результаты определения и замеров дефектов пиломатериалов (заготовок) заносятся в журнал по фор- ме 7 в раздел «Дефекты до сушки» [13]. Одновременно с формированием опытного штабеля определяется на- чальная влажность древесины, укладываемой в опытный штабель, для под- готовки контрольных образцов выбирают девять досок, характерных дан- ной партии по строению, плотности и влажности, без гнили, засмолков, сучков и трещин. Начальную влажность древесины определяют по секци- ям, которые отбирают по схеме рис. 8 [13]. Одновременно с выпиливанием секций из каждой доски отбирается контрольный образец для определения текущей влажности древесины в штабеле в процессе сушки. Выпиленные из досок секции зачищают от коры и заусенцев и марки- руют. Маркировка должна отражать номер секции и номер контрольной доски. Все операции по определению начальной влажности древесины вы- полняются в соответствии с требованиями ГОСТ 16588-91 [16]. Контрольные образцы нумеруют, очищают от коры, заусенцев и по- крывают торцы паронепроницаемым веществом, например, густотертой масляной краской или 50%-й поливинилацетатной эмульсией ПВАЭ. По- сле покрытия торцов образцы взвешивают на торговых весах с точностью до 5 г и размещают в штабеле в заранее приготовленных гнездах по схеме рис. 7 [13], где уже в процессе формирования штабеля были уложены де- вять контрольных досок, из которых предварительно вырезались кон- трольные образцы. Контрольные образцы укладывают заподлицо с торцом штабеля или несколько глубже так, чтобы их легко можно было вынуть для очередного взвешивания в процессе сушки. 5.2.1.2. Проведение процесса сушки, контроль за режимом и состоя- нием материала. Заданную по режиму температуру и степень насыщен- ности агента сушки в лесосушильной камере устанавливают вручную или
автоматически воздействием на вентили на паровых, водных магистралях, идущих к калориферам и увлажнительным трубам, и задвижкам на при- точно-вытяжных каналах. При проведении начального прогрева и в про- цессе сушки древесины управление лесосушильной камерой производится персоналом сушильного цеха. Участвующие в исследованиях студенты фиксируют необходимые параметры процесса в соответствии с указаниями пункта 5.2.1 и приобретают навыки в управлении сушильной камерой под руководством мастера цеха и операторов сушильной камеры. Состояние сушильного агента в камере контролируется дистанционным психромет- ром. При его отсутствии контроль за состоянием среды обеспечиваегся по показаниям термометров стационарного ртутного психрометра. Значения температуры среды и величины психрометрической разности студенты за- писывают каждый час в журнал по форме 10 [13]. Во время сушки необходимо периодически контролировать текущую влажность древесины по массе контрольных образцов или по показаниям датчиков текущей влажности. Значения текущей влажности пиломатериа- лов в процессе сушки записывают в журнал по форме 9 [13]. По текущей влажности определяют время перехода на следующую ступень режима или момент окончания процесса. Время перехода с одной ступени режима на другую устанавливают по влажности медленно сохнущего образца (из де- вяти заложенных в штабель), а время окончание сушки - по средней влаж- ности всех образцов. Как правило, контрольные образцы высыхают быстрее, чем материал в штабеле. Разница между влажностью контрольных образцов и пиломате- риалов к концу сушки достигает нескольких процентов. Это следует при- нимать в расчет при назначении влажности материалов в штабеле. Эти значения необходимо уточнить и рекомендовать персоналу цеха для их практической деятельности. Для контроля за полными внутренними напряжениями материалов при сушке в опытный штабель одновременно с контрольными образцами закладывают (в зоне наиболее интенсивного просыхания) два-три силовых образца примерно такой же длины, что и контрольные образцы для опре- деление влажности. Торцы образцов покрывают густой масляной краской. Для определения знака и примерной величины напряжений в материале от силовых образцов на расстоянии около 300 мм от торца отпиливают тор- цовые срезы толщиной 10... 12 мм, которые затем распиливают по схеме в соответствии с требованиями РТМ по ТКСП [12]. Свежие пропилы сило- вых образцов после опиловки каждого торцового среза вновь покрывают масляной краской. Для снятия или уменьшения напряжения в материале в процессе суш- ки проводят промежуточную, а по окончании сушки - конечную влаготеп- лообработку в соответствии с рекомендациями ГОСТ 19773-84 [14].
5.2.1.З. Определение основных показателей качества сушки древесины. После проведения конечной влаготеплообработки, подсушки и охлажде- ния материала в сушильной камере штабель с заложенными в нем кон- трольными досками выкатывают и разбирают. При разборке высушенного штабеля каждая доска тщательно осматривается, устанавливаются и заме- ряются дефекты (трещины и покоробленность), полученные в процессе сушки. Вид и размер дефектов досок фиксируется в журнале по форме 7 в графе «Дефекты после сушки» [13]. Затем согласно ГОСТ 8486 «Пилома- териалы хвойных пород» или ГОСТ 2695 «Пиломатериалы лиственных пород» определяют сортность досок, а затем на основании переводных ко- эффициентов подсчитывают коэффициент сорта. Пример. В течение опытной сушки в камере периодического дейст- вия высушено 600 сосновых досок сечением 50><150 мм. Из них до сушки было 400 досок нулевого и первого сорта, 150 - второго и 50 - третьего. После сушки в результате сортировки установлено, что досок нулевого и первого сорта стало 300 штук; второго - 200; третьего - 80; четвертого сорта - 10 и забраковано - 10 штук. На основании существовавших ранее оптовых цен на лесопродукцию по сортам в соответствии с ГОСТ 8486-86 определены переводные коэф- фициенты для пиломатериалов хвойных пород [6]: нулевой, первый сорт - 1, второй сорт - 0,73; третий - 0,57; четвертый - 0,41; брак - 0,18. Умножив число досок по сортам на переводные коэффициенты, определим число до- сок, приведенных по цене к первому и нулевому сортам до и после сушки: Сорт до сушки 0-1-й 400 х 1,00 = 400 2-й 150 х 0,73 = 109,5 3-й 50 x 0,57 = 28,5 Итого - 538 Сорт после сушки 0 -1-й 300 х 1,00 = 300 2-й 200 х 0,73 = 146 3-й 80 x 0,57 = 45,6 4-й 10x0,41=4,1 Брак 10 х 0,18 = 1,8 Итого - 497,5 Коэффициент сорта составит Кс = 497,5 / 538 = 0,925. В зависимости от назначения высушиваемых пиломатериалов (загото- вок) в РТМ по ТКСП [12] установлены четыре категории качества сушки. Соответствие высушенных пиломатериалов или заготовок заданной кате- гории определяется показателями качества сушки, к которым относятся:
1) соответствие средней влажности высушенной партии материалов заданной конечной влажности; 2) величина отклонений влажности высушенных пиломатериалов или заготовок от средней влажности партии; 3) перепад влажности по толщине материалов; 4) остаточные напряжения в высушенном материале. Нормативные показатели качества сушки пиломатериалов и заготовок приведены в РТМ по ТКСП [12]. Для определения показателей качества материала после сушки из кон- тролируемого штабеля при разборке отбираются девять контрольных до- сок, которые затем раскраиваются по определенной схеме, рис. 9 [12]. Пе- речисленные выше показатели качества сушки определяются в соответст- вии с методикой, описанной в РТМ по ТКСП [12]. На основании анализа показателей качества сушки пиломатериалов (заготовок) делается вывод о соответствии партии высушенного материала заданному назначению. Если при проверке качества пиломатериалов ока- жется, что показатели не укладываются в нормы, приведенные в РТМ по ТКСП, необходимо отрегулировать циркуляцию воздуха в камере, внести изменение в укладку материала, уточнить продолжительность и темпера- турно-влажностные параметры среды при конечной влаготеплообработке, провести кондиционирование древесины. Для определения равномерности просыхания штабеля по длине, высо- те и ширине из девяти контрольных досок вырезают секции конечной влажности через каждые 0,5...0,7 м длины. Определение конечной влаж- ности секций производится контрольным методом по ГОСТ 16588-91 [16]. Результаты измерения конечной влажности по длине контрольных досок заносятся в журнал по форме 13 [13]. На основании полученных данных конечной влажности строят графики распределения влажности древесины по длине штабеля (камеры), где на оси абсцисс откладывают длину штабе- ля, а на оси ординат - характер изменения конечной влажности материала в сушильном штабеле. Для оценки равномерности просыхания штабеля по высоте сравнива- ют влажности контрольных досок трех горизонтальных сечений штабеля: сечение I - низ штабеля; сечение II - середина штабеля; сечение III - вверх штабеля. По данным журнала - форма 8 [13] строят график распределения влажности материала по высоте штабеля, где на оси абсцисс откладывают значение конечной влажности, а на оси ординат - сечение I, И, III по высо- те штабеля. Равномерность просыхания материала по ширине штабеля определя- ется по его середине на основании средней конечной влажности досок, расположенных в штабеле в этом сечении. По фактическим значениям средней конечной влажности контрольных досок (данные принимаются по
журналу - форма 13) строится график распределения конечной влажности по ширине штабеля, где на оси абсцисс откладывается ширина штабеля (зоны I, III - бока штабеля, зона II - середина штабеля), а на оси ординат - конечная влажность пиломатериалов. По построенным кривым распреде- ления конечной влажности делается вывод о равномерности просыхания пиломатериалов по объему штабеля, и назначаются мероприятия по улуч- шении) качества сушки для данного типа сушильных камер в условиях конкретного предприятия. 5.2.2. Исследование характера распределения температурных и влажностных полей в лесосушильных камерах Одним из главных условий качественной работы лесосушильной ка- меры при сушке пиломатериалов и заготовок является равномерность рас- пределения температуры и степени насыщенности агента сушки по объему камеры. Наличие в процессе сушки в лесосушильной камере зон с различ- ной температурой (камеры периодического действия) приводит к неравно- мерности просыхания пиломатериалов или заготовок по объему штабеля, что снижает качество высушиваемого материала и значительно удлиняет процесс сушки при необходимости доведения влажности древесины в штабеле до заданного уровня. Целью данного исследования является установление равномерности распределения температуры и степени насыщенности агента сушки по объем;/ сушильной камеры. Такие испытания объектов необходимо прово- дить, разместив в сушильном пространстве камеры насколько пар датчи- ков температуры и степени насыщенности (термопар или термопреобразо- вателей сопротивления с выводом показаний величин параметров на вто- ричный показывающий или записывающий данные прибор - микропро- цессор, электронный потенциометр или автоматический уравновешенный мост), по показаниям которых можно установить не только характер рас- пределения температур в сушильном пространстве камеры, но и исследо- вать ее динамические характеристики. При проведении этих исследований помощь студентам при монтаже и эксплуатации измерительных установок оказывают сотрудники кафедры и руководитель преддипломной практики. 5.2.3. Исследование точности измерения влажности древесины в процессе сушки дистанционным методом В настоящее время существует ряд способов для дистанционного (без захода персонала в сушильную камеру) измерения влажности древесины в процессе сушки: кондуктометрический - при помощи электровлагомеров; метод контроля по изменению массы штабеля, взвешиваемого при сушке; по усадке штабеля; по температуре древесины и др. Одним из простых и
доступных для лесосушильных цехов является кондуктометрический спо- соб определения влажности пиломатериалов или заготовок при помощи дистанционного измерителя влажности ДИСКОН, прибора переносного ти- па с питанием от встроенного генератора электрического тока на базе ом- метра. Этот прибор позволяет определять текущую влажность древесины в процессе.камерной сушки в пределах влажности 8...60%. Правда, пределы измерения влажности прибором ДИСКОН и соответствующие им погреш- ности гарантируются заводом-изготовителем для древесины сосны сухо- путной доставки Уральской зоны произрастания. Для древесины других районов произрастания, другого способа доставки или другой породы необ- ходима специальная корректировка переводных таблиц, предназначенных для определения влажности древесины по показаниям шкалы прибора. Изучение работы прибора ДИСКОН в условиях камерной сушки пи- ломатериалов и разработка для сушильных цехов предприятий скорректи- рованных на заданные породы расчетных таблиц по определению влажно- сти древесины являются целью настоящего исследования. Для обеспечения дистанционного измерения влажности древесины в процессе сушки с помощью измерителя ДИСКОН лесосушильные камеры оборудуются измерительными линиями. Внутри камеры укладываются теп- лостойкие кабели, число которых определяется количеством датчиков, ус- танавливаемых в камере (для исследований можно ограничиться тремя- пятью датчиками). Один конец каждого кабеля выводится через стену каме- ры наружу и должен иметь длину, обеспечивающую свободное подключе- ние к нему прибора ДИСКОН. Второй конец кабеля подсоединен к датчику, который в процессе сушки пиломатериалов укреплен на пласти доски. Для проведения измерений влажности прибор ДИСКОН устанавлива- ется на устойчивое основание около сушильной камеры, в которой осуще- ствляется сушка пиломатериалов. Наконечники соединительных проводов датчика присоединяются к соответствующим клеммам прибора. Устанав- ливается определенное положение переключателя диапазонов прибора, вращается ручка генератора и производится отсчет по шкале измерителя. Таким же образом последовательно подключаются к прибору соедини- тельные провода остальных датчиков и выполняются соответствующие от- счеты. Результаты замеров по каждому датчику, а также значения темпера- туры воздуха в сушильной камере по сухому и смоченному термометрам в момент замеров заносятся в журнал по форме 5 [13]. Сразу же после проведения замеров прибором ДИСКОН контрольные образцы извлекаются из штабеля, и из места внедрения в древесину игл датчиков выпиливаются пробы для определения влажности пиломатериа- лов контрольным методом по ГОСТ 16588-91 [16]. Результаты определе- ния влажности пиломатериалов также заносятся в журнал по форме 5 [13].
Для каждого образца определяется погрешность, равная разности влажности, определенной по прибору и по ГОСТу. При этом учитывается знак погрешности. Все образцы подразделяются на три группы: 8... 10, 10... 17, 17...30%. В каждой группе находится усредненная погрешность, которая и даст величину поправки к переводным таблицам прибора. По- грешность высчитывается по результатам нескольких контрольных сушек. По окончании исследовательской работы к соответствующему прибо- ру для заданных пород разрабатываются переводные таблицы для опреде- ления влажности древесины с учетом выявленной погрешности, которые затем передаются предприятию, в сушильном цехе которого проводились исследования. 5.2.4. Исследование величины погрешностей показаний электровла- гомеров при замерах влажности древесины после сушки Не реже одного раза в год, а также в случае возникновения сомнений в правильности показаний кондуктометрических электровлагомеров необхо- димо проверять прибор на образцах древесины. Такая проверка необходима также и при использовании влагомера для измерения влажности древесины на Европейской части России и для сплавной древесины. Проверка произво- дится путем сравнения результатов измерения влажности образцов древеси- ны электровлагомером и стандартным методом по ГОСТ 16483.7-71 [17]. Для проведения исследований необходимо подготовить шесть групп образцов с влажностью (8 ± 1)%, (11 ± 1)%, (14 ± 2)%, (19 ± 2)%, (24 ± 2)%, (28 ± 2)%. Величина влажности при этом определяется по ГОСТ 16483.7-71 [17]. Каждая группа должна содержать не менее 10 образцов одной поро- ды, взятых из разных досок толщиной 40 мм, представляющих древесину соответствующего района произрастания. Из отобранных досок вырезается по одному образцу размером 50*50*40 мм (размер 50 мм - вдоль волокон) на расстоянии не менее 500 мм от торца и 50 мм из середины ширины дос- ки. Образец вырезается из участка здоровой древесины, не имеющей де- фектов и пороков. Вырезанные образцы одной группы помещаются в эксикаторы или герметически закрытые полиэтиленовые мешки и выдерживаются в поме- щении при температуре (20±5) °С в течение суток. С помощью электровлагомера, имеющего не просроченный выпускной аттестат или свидетельство о государственной поверке, определяется перепад влажности по толщине образцов. Измерения производятся при температуре (20±5) °С, при этом в показания прибора вводится поправка на температуру. В образцах, используемых для проверки, перепад влажности по толщине ме- жду влажностью разных половин образца не должен превышать 1% для влажности меньше 12 % и 2 % для влажности больше 12 %. Из этих образцов
для проверки выбирают те, у которых разница в любой паре из шести изме- рений влажности средних слоев; будет не более указанного выше перепада влажности. Результаты измерения перепада влажности заносятся в журнал. Из той половины образца, в которой три измерения в средней зоне дают меньшее расхождение, выкалывается проба для определения влажности контроль- ным методом. Проба размером 20x10x10 мм выкалывается из участка ус- тановки игл влагомера и помещается в бюксу. Определение действитель- ной влажности пробы производится в соответствии с ГОСТ 16483.7-71. По полученным данным измерения влажности определяется в каждом измере- нии величина погрешности влагомера по сравнению с методом определения влажности по ГОСТу. Влагомер считается годным для проведения измерений влажности древесины, если в пределе действительной влажности от 7 до 12% не менее 90% измерений уложились в погрешность ± 2% и в пределе от 12 до 30% не менее 90% измерений уложились в погрешность ± 3%. В про- тивном случае производится корректировка переводной таблицы. Если результаты исследований указали на необходимость корректиров- ки переводной таблицы, то полученные при проверке результаты измерений наносятся на графике, где по оси абсцисс отложена действительная влаж- ность по ГОСТ 16483.7-71, а по оси ординат - влажность по прибору. Через семейство точек проводится плавная кривая так, чтобы выше и ниже ее было примерно одинаковое количество точек. По полученной кривой определяют- ся действительные значения влажности, соответствующие оцифрованным отметкам шкалы прибора, и составляется градуировочная таблица. 5.2.5. Исследование процесса и построение кривых сушки и скоро- сти сушки пиломатериалов и заготовок При проведении исследований студенты в условиях сушильного цеха ведут наблюдения за протеканием процесса сушки пиломатериалов и заго- товок нескольких пород и сечений, тщательно фиксируя при этом пара- метры агента сушки и характер изменения текущей влажности древесины. Построение кривых сушки и скорости сушки по результатам несколь- ких опытов на основании известных методик [19] дает возможность реко- мендовать предприятию проводить процессы сушки некоторых сортимен- тов по времени, используя данные по скорости сушки пиломатериалов на различных этапах протекания процесса. 5.2.6. Исследование скоростей циркуляции агента сушки в штабе- лях пиломатериалов и заготовок и на различных участках лесосушиль- ной камеры Равномерность распределения скорости циркуляции агента сушки по ширине и высоте штабеля высушиваемых пиломатериалов или заготовок
способствует высокой равномерности просыхания древесины в процессе сушки и получению сухих материалов высокого качества. Поэтому иссле- дование равномерности циркуляции агента сушки в штабеле имеет важное значение в производственных условиях для действующих лесосушильных камер. Цель исследовательской работы - изучение основных приборов и систем, предназначенных для определения скорости циркуляции агента сушки в штабеле пиломатериалов или заготовок, приобретение устойчи- вых навыков работы с приборами, производственные исследования скоро- стей циркуляции агента сушки в действующих лесосушильных камерах с целью выдачи рекомендаций по улучшению использования циркуляцион- ной системы исследуемого объекта. Перед началом исследований студен- ты изучают известные одноточечные системы для замеров скоростей воз- душных потоков по существующим описаниям приборов и методикам [8]. Особое внимание необходимо уделить изучению и практической работе в условиях сушильного цеха с многоточечным дистанционным фотоанемо- метром системы ЦНИИМОД, позволяющим в условиях производства дис- танционно без захода в сушильную камеру исследовать поля скоростей в штабелях материала или на различных участках установки при большом числе датчиков. На основании производственных исследований характера циркуляции агента сушки в камере должны быть разработаны конкретные рекомендации по выполнению определенных мер для стабилизации скоро- сти движения воздуха через штабель материала и ее соответствия техниче- ской характеристике камеры. 5.2.7. Экспериментальное определение продолжительности на- чального прогрева пиломатериалов и заготовок заданной спецификации в соответствии с типом лесосушильных камер на предприятии 5.2.8. Экспериментальное исследование продолжительности кон- вективного охлаждения древесины после сушки в лесосушильной каме- ре и в остывочном помещении сушильного цеха Специфика двух вышеназванных исследовательских работ заключает- ся в приобретении студентами практических навыков экспериментальной работы по изучению характера развития температурных полей в древесине на различных этапах сушильного процесса. Выполняя эти исследования, дипломники более подробно, чем в учебном процессе, знакомятся с работой приборов, изучают устройство термопар и термопреобразователей сопротивления, способы заделки их в древесину, методы обработки опытных данных. На основании выполнен- ных в сушильном цехе экспериментов дипломниками разрабатываются конкретные предложения по проведению процессов сушки применительно к условиям данного предприятия.
5.2.9. Поисковые исследования по изучению влияния вакуума на продолжительность сушки заготовок разных пород Экспериментальные работы по этой теме проводятся на опытной ла- бораторной установке. Цель исследований - изучить влияние глубокого вакуума на интенсификацию процесса сушки заготовок хвойных и лист- венных пород. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Серговский, П. С. Гидротермическая обработка и консервирование дре- весины: учебник для вузов / П. С. Серговский, А. И. Расев. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. - 360 с.: ил. 2. Серговский, П. С. Оборудование гидротермической обработки древесины / П. С. Серговский. - Изд. 2-е, перераб. - М.: Леей, пром-сть, 1981. - 304 с.: ил. 3. Кречетов, И. В. Сушка древесины / И. В. Кречетов. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Издание «Бриз», 1997. - 496 с.: ил. 4. Шубин, Г. С. Проектирование установок для гидротермической обработ- ки древесины: учебное пособие для вузов / Г. С. Шубин. - М.: Лесн. пром-сть, 1983.-272 с.: ил. 5. Соколов, П. В. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины / П. В. Соколов. - М.: Лесн. пром-сть, 1965. - 331 с.: ил. 6. Соколов, П. В. Лесосушильные камеры / П. В. Соколов, Г. Н. Харитонов, С. В. Добрынин. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. -184 с.: ил. 7. Справочник по сушке древесины / Е. С. Богданов, В. А. Козлов, В. В. Кун- тыш, В. И. Мелехов / Под ред. Е. С. Богданова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 304 с. 8. Харитонов, В. М. Приборы и устройства для контроля' и регулирования процессов гидротермической обработки древесины: лекции / В. М. Харитонов. - Л.: ЛТА, 1986.-68 с.: ил. 9. Акишенков, С. И. Проектирование лесосушильных камер и цехов: учеб- ное пособие / С. И. Акишенков, В. И. Корнеев. - 4-е изд., перераб. и доп. - СПб.: СПбГЛТА, 2008. - 96 с. 10. Расчет, проектирование и реконструкция лесосушильных камер / Е. С. Богданов, В. И. Мелехов, В. Б. Кунтыш и др.; Под ред. канд. техн, наук Е. С. Богданова. - М.: Экология, 1993. - 352 с. 11. Стерлин, Д. М. Сушка в производстве фанеры и древесно-стружечных плит / Д. М. Стерлин. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 384 с.: ил. 12. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пи- ломатериалов / ОАО «Научдревпром -ЦНИИМОД». - Архангельск, 2000. - 125 с.
13. Основы научных исследований по гидротермической обработке и консер- вированию древесины: методические указания / сост.: В. М. Харитонов, В. И. Корнеев. - Л.: ЛТА, 1982. - 54 с.: ил. 14. ГОСТ 19773-84. Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия. - Взамен ГОСТ 19773-74; Введен с 01.01.85 до 01.01.90. - М.: Изд-во стандартов, 11984. - 17 с. 15. ГОСТ 18867-84. Пиломатериалы хвойных пород. Режимы сушки в про- тивоточных камерах непрерывного действия. - Взамен ГОСТ 18867—73; Введен с 01.01.858 до 01.01.90. -М.: Изд-во стандартов, 1984. - 8 с. 16. ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81). Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности. - Взамен ГОСТ 16588-79; Введен с 01.01.93. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 7 с. 17. ГОСТ 16483.7-71. Древесина. Методы определения влажности: [Сбор- ник]. - Переизд. (июнь 1985) с изм. № 1, 2. - Взамен ГОСТ 11486-65; Введен с 01.01.73 до 01.01. 89: - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 4 с. - Содерж.: ГОСТ 16483.0-78. - ГОСТ 16483.39-81. УДК 63(4700.812]: 543.81 (083.74). Группа К09. 18. Альбом: Лесосушильные камеры и оборудование. - Архангельск: ЦИИИМОД, 1983. - 84 с.: ил. 19. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 250300,250403 / сост.: С. И. Акишенков [и др.]. - СПб.: СПбГЛТА, 2008. - 56 с.: ил. 20. Дипломное проектирование: методические указания / сост.: В. И. Онегин, Н. А. Гончаров, А. Н. Чубинский. - Л.: ЛТА, 1988. - 27 с. 21. ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. - Взамен ГОСТ 2.105-79, ГОСТ 2.906-71; Введ. 19996-07-01. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. - 26 с. 22. ГОСТ 2.106-68. Текстовые документы: Сборник. — Переизд. (май 1982) с изм. № 1. - Взамен ГОСТ 5295-60 в части разд. III; Введ. 01.01.1971. - М.: Изд- во стандартов, 1983. - 23 с. - Содерж.: ГОСТ 2.001-70, ГОСТ 2.122-79. УДК 62' (084.11): 006.354. Группа Т52. 23. ГОСТ 2.104-68. Основные надписи: Сборник. - Переизд. (сект. 1988) с изм. № 1-5. - Взамен ГОСТ 5293-60 в части разд. 1; Введ. 01.01.1971. - М.: Изд- во стандартов, 1983. - 9 с. — Содерж.: ГОСТ 2,001-70 - ГОСТ 2.122-79. УДК 62 (084.11): 006.354. Группа Т52. 24. ГОСТ 7.12-77. Сокращение русских слов и словосочетаний в библио- графическом описании. - Переизд. (авг. 1981) с изм. № 1. - Взамен ГОСТ 7.8-70, кроме п. 9 и ГОСТ 7.12-70; Введ. 01.01.1978. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 25 с. 25. ГОСТ 2.316-68. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц: Сборник. - Переизд. (сент. 1983) с изм. № 1. - Взамен ГОСТ 5292-60 и ГОСТ 3453-59; Введ. 01.01.71. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 7 с. - Содерж.: ГОСТ 2.301-68 - ГОСТ 2.320-82. УДК 62 (084.11):. 006.354. Группа Т52.
26. ГОСТ 2.304-81. Шрифты чертежные: Сборник. - Переизд. (сект. 1983). - Взамен ГОСТ 2.304-68; Введ. 01.01.082. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 28 с. - Содерж.: ГОСТ 2.301-68 - ГОСТ 2.320-82. УДК 003.07:744:006.354. Группа Т52. 27. ГОСТ 8.417-81. Единицы физических величин. - Введ. 01.01.1982. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 40 с. 28. Бурдун, Г. Д. Справочник по международной системе единиц / Г. Д. Бур- дун. - 3-е изд., доп. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 232 с. 29. ГОСТ 2. 319-81. Правила выполнения диаграмм: Сборник. - Переизд. (сент. 1983). - Введ. 01.01.83. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 9 с. - Содерж.: ГОСТ 2.301-68 - ГОСТ 2.320-82. УДК 744.4: 006.354. Группа Т52. 30. ГОСТ 2.303-68. Линии: Сборник. - Переизд. (сент. 1983) с изм. № 1. - Взамен ГОСТ 3456-59; Введ. 01.01.71. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 6 с. - Со- держ.: ГОСТ 2.301-68 - ГОСТ 2. 320-82. УДК 62 (084.11): 006.354. Группа Т52. 31. ГОСТ 7.1-84. Библиографическое описание документа. Общие требова- ния и правила составления. - Переизд. (июнь 1987). - Взамен ГОСТ 7.1-76; Введ. 01.01.86. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 72 с. 32. Попова, Г. Н. Машиностроительное черчение: справочник / Г. Н. Попова, С. Ю. Алексеев. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 1999. - 453 с.: ил. 33. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т / В. И. Анурьев. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2001. 34. Справочное руководство по черчению / В. Н. Богданов, И. Ф. Малежик, А. П. Верхола и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 864 с.: ил. 35. Богданов, Е. С. Сушка пиломатериалов / Е. С. Богданов. - М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 248 с.: ил. 36. Боровиков, А. М. Справочник по древесине/ А. М. Боровиков, Б. Н. Уголев, под ред. Б. Н. Уголева. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 296 с.: ил. 37. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: методиче- ские указания по оформлению курсовых и дипломных проектов для студентов специальности 26.02 (0902) / сост.: В. М. Харитонов, С. И. Акишенков, В. И. Корнеев. - Л.: ЛТА, 1989. - 3 8 с.
Оглавление Введение............................................................3 1. Характеристика предприятия..................................... 4 1.1. Общие сведения о предприятии.................................4 1.2. Характеристика продукции, выпускаемой предприятием...........5 2. Сведения о подлежащем сушке и сухом материале...................5 2.1. Поставка материала на предприятие............................5 2.2. Организация хранения материала на предприятии................5 2.3. Дополнительная характеристика материала......................6 3. Сведения о сушильном хозяйстве.................................10 4. Технология камерной сушки пилопродукции на предприятии.........16 4.1. Укладка материала в сушильные штабели.......................16 4.2. Определение начальной, текущей и конечной влажности пилопродукции................................................... 16 4.3. Режимы сушки пилопродукции..................................17 4.4. Контроль за состоянием материала в процессе сушки и определение показателей качества сушки пилопродукции.........................18 4.5. Дополнительные данные по технологии камерной сушки пилопродукции на обследуемом предприятии.......................................18 5. Методические указания по проведению практических исследований в условиях лесосушильных цехов для подготовки исследовательской части дипломного проекта.................................................22 5.1. Примерная тематика исследований для выполнения студентами экспериментальных работ в сушильном цехе в период преддипломной практики.........................................................22 5.2. Рекомендации по проведению исследовательских работ в лесосушильных цехах предприятий................................................22 Библиографический список...........................................33
Составители: Харитонов Вадим Михаилович Куликов Александр Юрьевич ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И КОНСЕРВИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ Методические указания по выполнению производственного обследования лесосушильных цехов и камер при прохождении производственной и преддипломной практик для студентов специальностей 250403,200503,250300 Редактор Л. В. Лукьянчук Компьютерная верстка-Р. П. Абакаров Подписано в печать с оригинал-макета 21.09.10. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 2,25. Печ. л. 2,25. Тираж 200 экз. Заказ № 192. С 68. Саикг-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.