CC BY
7
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет Украши
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБН11ЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.047 Проф. П.В. Бглей, д-р техн. наук; аспр Б.1. Приставський -
НЛТУ Украши, м. Львгв
МЕТОДИКА ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВИТРАТИ ТЕПЛОВО1 ЕНЕРП1 В ПРОЦЕСАХ СУШ1ННЯ ШПОНУ
Розглянуто ефектившсть роботи модершзовано! сушильно! установки СУР - 4, де як агент сушшня використовують топковi гази. Описано методики визначення вологос-т шпону, розрахунки тривалостi процесу сушшня та витрати палива на одиницю випа-ровувано!вологи.
Ключовг слова: циркулящя, тривалiсть процесу сушiння, витрата палива, воло-гiсть, температура, ефектившсть, деревина, агент сушшня.
Зпдно з лггературними даними продуктившсть сушильно! установки СУР - 4 з паровим об1гр1вом становить П = 1,7 м3/год у процеш сушшня березового шпону товщиною = 1,5 мм, з початковою волопстю = 80 % та концевою Шк = 8 % 1 середньо! температури сушшня гс = 120 оС та тривалютю процесу т = 14 хв. Назван даш беремо за основу для тдрахунку витрат тепла для сушар-ки СУР - 4 модершзовано! на агент сушшня - сумш повпря з топковими газами.
У модершзованш сушильнш установщ можна оргашзувати позонну цир-кулящю агента сушшня. Процес сушшня шпону умовно подшяють на два перь оди, як за тривалють е практично однаковими, вщ початково! вологосп до критично! (^кр) та вщ критично! до кшцево! (^к). Таким чином, приймаемо, що в першш зош, яка обслуговуеться двома вщцентровими вентиляторами, температурою середовища гс = 130 оС, а в другш зош гс = 110 оС, що також обслуговуеться двома шшими вентиляторами. Швидюсть циркуляцп агента сушшня приймаемо в першш зош V = 2,5 м/с, а в другш зош V = 1,5 м/с.
Користуючись методикою, наведеною в спещальнш лггератур! [1-3], можна визначити оч1кувану тривал1сть процесу сушшня за формулою
т0 = 3.55-104 • г-1-6, хв. (1)
Шдрахунок тривалосп сушшня за формулою (1) для умов, коли вису-шуеться березовий шпон товщиною = 1,5 мм, середня швидюсть циркуляцп агента сушшня V= 2,0 м/с, середня температура агента сушшня Гс= 120оС, з початковою волопстю = 80 %>, а юнцево! Шк = 6 % показав, що оч1кувана три-вал1сть процесу становитиме т0= 16,7 хвилин. Масу вологи, яка випаровуеться з 1 м3 березового шпону визначають за формулою
ш, м = ре—--, кг/м3. (2)
1м Н 100
Внаслщок тдрахунку отримуемо, ш1м3= 374,4 кг/м3 прийнявши, що для берези ру= 520 кг/м3. Тод1 масу вологи, що випаровуеться за одиницю часу, виз-начають за формулою
96 Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкник НЛТУ УкраУни. - 2013. - Вип. 23.10
М = Щм^ кг/с. (3)
с 3600 ^ 7
Внаслiдок пiдрахунку отримаемо МС= 0,1768 кг/с. Розрахункову масу вологи, яка випаровуеться в процес сушiння шпону, визначимо за формулою
Мр = МСХ , (4)
де: Х- коефщент нерiвномiрностi сушшня, Х=1,3 коли Шк < 12 %; Мр = 0,23 кг/с.
Якщо вважати, що в середньому на 1 кг випаровувано! вологи в процес сушiння витрачаеться близько деип= 4000 кДж теплово! енергп, то потрiбну по-тужнiсть теплового агрегата для здшснення процесу сушшня шпону сушиль-ною установкою, визначимо за формулою
Ор = ЧеипМр , кВт. (5)
Внаслщок тдрахунку отримаемо, що QP= 920 кВт.
Витрату палива на одну сушильну установку визначають за формулою
В = , кг/с, (6)
&Пуст
де: QP - загальна теплова потужшсть установки, кВт; QH- нижча теплота зго-рання палива, кДж/кг; щуст - к.к.д установки.
За умови використання димових (топкових) газiв як агента оброблення (на^вання, сушшня) баланс тепла визначають за формулою
Ое = Qв + О + Q4 + Q5) , кДж/кг (7)
Максимальне значення коефщента корисно! ди теплогенератора, де ро-бочим агентом е димовi гази, визначають за формулою
Птах = [О-100%| = 100 - ( + 94 + 45 ) . (8)
На тривалiсть процесу сушiння шпону мае значний вплив температура агента сушшня, товщина шпону, швидюсть циркуляцп агента сушiння i порода деревини. Виходячи з кшетики процесу сушшня, доцшьно встановити так! швидкосп циркуляцп агента сушiння: V = 2,5 м/с в зош 1, де оч^еться штен-сивний процес сушшня вщ початково! вологосп (Шп) до критично! вологостi (Шкр), тобто перiод постшно! швидкостi сушшня; та У2 = 1,5 м/с у зош 2, де вщ-буватиметься процес сушшня вщ критично! вологосп до кшцево!, тобто процес заповшьнюючо! швидкостi сушiння. Отже, основним змшним фактором е температура агента сушшня в рiзних зонах сушильно! установки. В кожному досль дi потрiбно визначити початкову i кiнцеву вологiсть шпону (ШП), (Шк) та трива-лють сушiння.
Методика визначення вологост1 шпону. Для визначення початково! вологосп з листа шпону, за схемою, показаною на рис. 1, вирiзали 10 зразюв розмiром 100x100 мм. Ц зразки нумерували та зважували на лабораторнш електроннiй вазi з точнютю до 0,01 г складались в сушильну шафу де висушу-вались до абсолютно сухого стану, коли маса зразка вже не змшювалась.
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
Рис. 1. Схема eid6opy зразтв для визначення вологостi шпону За цими даними за формулою
щ = ^^ 100% (9)
mot
визначають волопсть кожного зразка (Щ ). Д^ за формулою
Wn =12W (10)
n
визначали середню вологiсть листа шпону (Wn), де: mt - маса зразка у волого-му станi, г; m0- маса зразка в абсолютно сухому сташ, г; n - кшьюсть зразкiв
Для визначення початково1 i кiнцевоï вологостi шпону в процес сушiння застосовано таку методику. З rieï партiï вибрали будь-як три листи шпону, ро-били на них своï помiтки i зважували на технiчнiй вазi з точшстю до 0,1 г. По-тiм цi листи закладали в сушарку i на виходi з ^ï знову зважували. Початкову середню масу позначимо (Mn), а кшцеву - (Мк). З формули
Wn = Mn-m 100% (11)
M 0
знаходимо середню масу (з трьох лис^в) шпону в абсолютно сухому стат
M0 = 100Mn (12)
100 + Mn
По™ за формулою W k =M—M 0 (13)
M0
визначиться кшцева вологiсть шпону.
Тривалiсть процесу сушшня шпону. Експериментально тривалiсть сушшня шпону визначали таким чином. Фжсувався час з точшстю до секунди коли були завантажеш помiченi листи шпону в сушарку та час ix виходу з сушар-ки. Експериментальнi данi з визначення тривалост сушiння шпону можна ап-роксимувати залежнiстю
rc = AtnSmVk ln Щ, (14)
Wk
98
Збiрник науково-технiчних праць
Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2013. - Вип. 23.10
де: t- середня температура агента сушшня в сушарщ, оС; Wn, Wk- початкова i кiнцева волопсть шпону, %; V- середня швидюсть циркуляцп агента сушшня в сушарщ, м/с; S- товщина шпону, мм.
На основi аналiзу лггературних даних [2], показники взято; за температу-ри для постшно! швидкостi; сушiння приймають n = -1,6, а у другому перiодi n= -1,8; за швидкостi циркуляцп агента сушiння у першому перiодi процесу m= -0,3, а у другому перiодi m= -0,4; за товщини шпону показник степенi k= 1,3. Для розрахункiв приймаемо: n= -1,7; m= -0,35.
Л1тература
1. Стернин Д.М. Сушка в производстве фанеры и древесностружечных плит / Д.М. Стер-нин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1977. - 383 с.
2. Бшей П.В. Сушшня та захист деревини : тдручник / П.В. Бшей, В.М. Павлюст. - Льв1в : Вид-во "Кольорове небо", 2008. - 312 с.
3. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Сер-говский, А.И, Расев. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1987. - 360 с.
Билей П.В., Приставский Б.И. Методика исследования затраты тепловой энергии в процессах сушки шпона
Рассмотрена эффективность работы модернизированной сушильной установки СУР - 4, где, в качестве агента сушки используются топочные газы. Описаны методики определения влажности шпона, расчеты длительности процесса сушки, затрат топлива на единицу испаряемой влаги.
Ключевые слова: циркуляция, длительность процесса сушки, затрата топлива, влажность, температура, эффективность, древесина, агент сушки.
Bilej P.V., Pristavskyy B.I. Methodology of research of expense of thermal energy is in the processes of drying of lead
Efficiency of work of the modernized drying setting of SUR is considered - 4 where, as an agent of drying used, fire-box gases. The methods of determination of humidity are described lead, calculations of duration of the process drying, and expense of fuel, on unit of the evaporated moisture.
Keywords: circulation, duration of the drying process, fuel expense, humidity, temperature, efficiency, wood, drying agent.
УДК 634.0377.2 Заст. директора В.В. 1щук, канд. техн. наук -
ТзОВ "Свгтанок ", м. Льв1в; доц. Й.Л. Ацбергер - НЛТУ Украши, м. Львгв
ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТР1В КАНАТНИХ УСТАНОВОК З РУХОМИМ ТЯГОВО-НЕСНИМ КАНАТОМ
Запропоновано методику розрахунку рухомого тягово-несного каната шдвюно! канатно! установки. Виведено залежност для визначення натягу каната за методом "ланцюгово! лшп", прийнявши за розрахункову схему в™у каната з закршленими кш-цями, навантажену в середиш прольоту. Отримано залежност для визначення натягу каната зi врахуванням динамiчних навантажень. Побудовано графжи для вибору основ-них параметрiв установки залежно вщ рельефу траси та експлуатацшних параметрiв.
Ключовг слова: тягово-несний канат, пщвюна канатна установка, натяг каната, динамiчнi навантаження, основш параметри.
