CC BY
11
тимуть iмiдж таких, якi завдають вщносно мшмально! шкоди навколишньому середовищу, що дасть змогу 1м мати бшьш стiйкi позици на ринку природних ресурЫв. Сертифiкацiя сприятиме змiцненню позицш комплексних лiсових шдприемств як на внутршньому, так i на зовшшньому ринках природних ре-cypciв. Поряд з тим, шдприемства, якi пройшли eкологiчнy cepтифiкацiю, пов-нicтю би вщповщали сво'й мюи, яка полягае в охоpонi, вiдтвоpeннi та ефек-тивному i pацiональномy викоpиcтаннi люових pecypciв. Укра'ш це дало б змогу певною мipою позбутися "слави" eкологiчно забруднено'' територи, яка склалася у европейських cпоживачiв внаcлiдок негативних еколопчних наслщ-кiв Чорнобильсько'' катастрофи та iнших eкологiчних катаклiзмiв.
Лггература
1. Синякевич 1.М. Еколопчна i люова полгтика. - Льв1в: УкрДЛТУ, 2001. - 202 с.
УДК 674.047 Проф. П.В. Бтей, д-р техн. наук - НЛТУ Украгни;
асист Н.П. Яворська - Львiвський державний тститут новтнЫ технологш та управлтня ím. В. Чорновола
МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ТЕХН1КО-ЕКОНОМ1ЧНИХ ПОКАЗНИК1В РОБОТИ СУШИЛЬНИХ КАМЕР ДЛЯ
ПИЛОМАТЕР1АЛ1В
Описано методику визначення тeхнiко-eкономiчних показниюв роботи сушиль-них камер (техшчних, технолопчних, eкономiчних), наведено 1'х математичний опис.
Prof. P.V Bilej - NUFWT of Ukraine; assist. N.P. Yavorska - L'viv state institute of the newest technologies and management named after V. Chornovola
Methods of technical and economic indexes of drying chambers
for timber determination
Methods of technical and economic indexes of drying chambers (technical, technological, economic) have been described. Their mathematical description has been presented.
Вступ
Сушильш камери для пиломатepiалiв е складними техшчними i техно-лопчними об'ектами, як споживають значну кшьюсть теплово'' та електрич-но1' енерги. Яюсне проведення процесу сушшня повинно бути не тiльки енер-го-, але i ресурсоощадним, що по-своему впливае на eкономiчнi показники. Тeхнiко-eкономiчнi показники роботи сушильних камер можна умовно роздь лити на три, взаемопов'язаш мiж собою групи: техшчш, тeхнологiчнi та еко-номiчнi [1, 2].
Методика визначення показниюв
Тeхнiчнi показники роботи сушильних камер характеризують техшч-ний бiк сушильних камер: 'х пpодyктивнicть та коефщент корисно'' ди. У за-гальному видi piчнy пpодyктивнicть сушильних камер (для даного аналiзy ви-користано сушильш камери перюдично! ди) можна визначити за формулою
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
Тк
ПК =-Т Е, (1)
т +т
с "д
де: Т - термш роботи сушильно! камери, як правило, облiк роботи сушиль-них камер беруть за календарний рiк, тобто Т = 365 дiб; кт - коефщент вико-ристання робочого часу сушильних камер, приймають середньостатистичне значення кт = 0,92, тодi Т • кт = 335 дiб; тс - тривалiсть процесу сушiння, вра-ховуючи початкове нагрiвання пиломатерiалiв перед сушшням, дорiвнюе промiжковi та кондицюнуючу тепловологообробки; тд - тривалiсть допомiж-них операцiй: вiдкривання i закривання дверей, завантаження i вивантаження пиломатерiалiв, профiлактичну очистку камери, тощо; Е - емтсть камери (кiлькiсть одночасно завантаженого у камеру матерiалу), Е = Гр0 (Г - габа-ритний об'ем всiх штабелiв у камер^ р0 - коефщент об'емного заповнення штабеля пиломатерiалами).
Коефщент корисно! ди сушильно! камери е комплексним показником, його можна представити: за величиною використання агента сушшня у каме-рi - цч; за величиною використання камери в час - кт; за величиною використання внутршнього об'ему камери та за величиною ефективност використання теплово! енерги у камерi.
П = Vц / XV; (2)
Пе = Е/^, (3)
де: Vц - обсяг повгтря, який циркулюе в штабелi; XV - загальний обсяг повгт-ря, який подаеться вентиляторами; Vк - внутршнш об'ем камери.
Коефiцiент використання агенту сушшня у камерi залежить вiд доскона-лост аеродинамiки камери, вш може коливатись у даапазош вiд 0,3 до 0,9. Коефь цiент використання внутрiшнього об'ему камери залежить вщ щiльностi складан-ня пиломатерiалiв у штабелях, схеми аеродинам^ та конструкци камери, вiн практично коливаеться в межах 0,12...0,20. Коефщент використання сушильно! камери в чаш залежить вщ конструкци камери та терм^ !! експлуатаци. Деколи також, визначають коефiцiент використання сушильно! камери - пк
ХФ
Пк =-100%, (4)
Пк ^
де ХФ - обсяг фактичного матерiалу, яке потрiбно висушити за рш, м3/рiк.
Енергетична ефективнiсть роботи сушильно! камери характеризуеться енергетичним коефщентом корисно! д11
Пд = Ок / ХО, (5)
де ХО - сумарна кiлькiсть енерги, яка витрачена у сушильнiй камерi, кДж; Ок - корисно витрачена енерпя у камерi, яка визначаеться за формулою:
Ок = - 4.191 м), (6)
1=1
де: - кiлькiсть вологи, що випаровуеться з пиломатерiалiв на ьтш ступенi режиму сушiння; п - кшьюсть ступенiв режиму сушiння; 1;м - температура
змоченого термометра; 1г! - ентальпiя водяно! пари за температурою повiтря на виходi зi штабеля на ьтш ступенi режиму сушiння.
Продуктивнiсть сушильно! камери е одним з найважливших показни-кiв роботи сушильного цеху. Крiм чисто технiчного боку, цей показник ха-рактеризуе i технолопчш аспекти - заповнення камери штабелями пиломате-рiалiв, тривалiсть сушiння, яка залежить вiд породи деревини, И початково! i юнцево! вологостi, розмiрiв пиломатерiалiв, категори якостi сушiння i засто-совуваних режимiв сушiння.
Технолопчш показники роботи сушильних камер характеризують ш-тенсивнiсть процесу сушiння за показником тривалост - тс та показники якост висушуваного матерiалу, якими е: вщповщтсть середньо! юнцево! во-
логостi ('к) пиломатерiалiв заданому значенню - 'к;; величиною вщхилен-
ня вологостi окремих пиломатерiалiв (Д'к) за штабелем; перепад вологостi (ДWs) за товщиною пиломатерiалiв; наявнiсть залишкових внутрiшнiх напру-жень - ^ збереження фiзико-механiчних властивостей деревини шсля сушш-ня. На практицi для визначення тривалост сушiння пиломатерiалiв викорис-товують табличний метод за формулою
Т = ТвихАдАрАвАкАд, (7)
де: Твих - вихiдна (таблична) тривалють сушiння пиломатерiалiв задано! породи та поперечного перетину, годин; Ац, Ар, Ав, Ак, Ад - коефiцiенти, якi, вщ-повiдно, враховують штенсившсть циркуляцi! повiтря у сушильнш камерi, категорiю режиму сушiння, величину початково! i кiнцево! вологостi, катего-рiю якостi сушiння та довжину пиломатерiалiв.
Показники якостi сушiння. Показники якост сушiння е рiзними для окремих категорш якостi. Середня юнцева вологiсть заданого об'ему висушу-ваних пиломатерiалiв визначаеться як середньоарифметичне значення воло-гостi окремих пиломатерiалiв за формулою
' к =1X (8)
п ы
де: - абсолютна волопсть окремих пиломатерiалiв, %; п - кшьюсть пило-матерiалiв, або кiлькiсть вимiрiв вологостi.
Середне вiдхилення кiнцево! вологост (Д') окремих пиломатерiалiв вiд середнього значення у заданому об'емi визначаеться за формулою се-редньоквадратичного вщхилення (дисперсi!) -
Д ' = Б.
1
X (Д',)2
1=1 , (9)
п -1
де - вiдхилення вологостi окремих пиломатерiалiв вщ середнього значення Д'1 = '1 = 'к.
Перепад вологост за товщиною характеризуе рiзницю у вологост центральних внутрiшнiх ('ц) та поверхневих ('пов.) шарiв окремих пилома-терiалiв i визначаеться за формулою
Haцiонaльний лicотeхнiчний yнiвeрcитeт Укрaïни
1 _m
А Ws = -£|Wu - Wn Ii , (1G)
m ы i
де: I Wy - Wn. I i - piзниця вoлoгoeтi цешральних i пoвеpхневих шapiв пилo-мaтеpiaлiв (беpетьeя за мoдyлем); m - кшьюсть зpaзкiв, з яких випилювалися eекцiï пoшapoвoï вoлoгoeтi.
Пеpепaд вoлoгoстi пo тoвщинi пилoмaтеpiaлiв e oснoвним пoкaзникoм якoeтi eyшiння, який вщшвщае за змiни фopми i poзмipiв пилoмaтеpiaлiв шс-ля пpoцеey сушшня. Значення пеpепaдy вoлoгoeтi пoвиннo вpaхoвyвaти тов-щину пилoмaтеpiaлiв.
Нaявнieть залишгавих внyтpiшнiх нaпpyжень визначають за yмoвним пoкaзникoм зaлишкoвих нaпpyжень - вщшсшю дефopмaцieю зyбцiв eилoвoï eекцiï f %) за фopмyлoю
Is -si
f -^ 1GG, (11)
° 2L V 7
де: L - дoвжинa зубця секци, мм; S1 - тoвщинa мaтеpiaлy, мм; SCT - вiдeтaнь мiж зoвнiшнiми гpaнями зyбцiв eекцiï шсля дефopмyвaння.
Збеpеження фiзикo-мехaнiчних влaeтивoeтей. У ^o^ei гiдpoтеpмiч-нoï oбpoбки мoже змiнювaтиeь зoвнiшнiй вид (зaбapвлення), фiзичнi власти-вoeтi (вoлoгieть, густина, ...) i мехaнiчнi пoкaзники (мoдyль пpyжнoeтi, мщ-нieть, ...). Цi змши дoцiльнo пopiвнювaти з oднoтипним мaтеpiaлoм, який пpoйшoв aтмoeфеpне eyшiння та кaмеpне дoeyшyвaння пpи низьких темпеpa-тypaх eеpедoвищa (te < 6G°C).
Екoнoмiчнi пoкaзники poбoти сушильних кaмеp, згiднo сучасних ви-мoг, мoжнa пoдiлити на тpи частини: вихщ пpoдyктy, як екoнoмiчний ефект вщ зменшення кiлькoeтi бpaкy пieля сушшня; oбiгoвiсть oбiгoвих зaeoбiв; eo-бiвapтiсть пpoцеey eyшiння [1, 3, 4].
Втpaти вapтoeтi пилoпpoдyкцiï (АЦ, rp^/м ) залежать вiд зниження eopraoeri пилoмaтеpiaлiв пieля eyшiння та наявшс^ бpaкy (P6p), ix мoжнa визначити за фopмyлoю
АЦ = Ц - Ц(1 - G,GlP6p ) + G,GlP6p (А1Ц1 + А 2 Ц 2 + A3 Ц 3), (12)
де: Ц - цша 1 м3 яюсш висушених пилoмaтеpiaлiв, гpн./м3; P6p - кiлькieть бpaкy, %; А1 - питoмa кiлькieть гpyпи бpaкy, яку мoжнa випpaвити шляxoм меxaнiчнoï oбpoбки, Al« G,5; А2 - питома кiлькieть гpyпи бpaкy, яку мoжнa викopиeтaти шляxoм пеpеpoбки пилoмaтеpiaлiв на дpiбнiшi за poзмipoм А2» G,3; А3 - питoмa кшьюсть невипpaвнoгo бpaкy, A3« G,2; Ц1; Ц2, Ц3 - вщшвщ-ш цiнa пилoмaтеpiaлiв кoжнoï гpyпи бpaкy з вpaxyвaнням витpaт на ви^ав-лення бpaкy, гpн./м3.
Oбiгoвieть oбiгoвиx зaeoбiв xapaктеpизyeтьeя кoефiцieнтoм oбiгoвoeтi (Ko6.) зaeoбiв у eyшильнoмy цеху
k o6 =^Ф / Оз, (13)
де О3 - eеpеднiй зaлишoк oбiгoвиx зaeoбiв у м , який визначають за фopмyлoю
Оз = — [0,5(0п + Ок) +2Ок0 ], (14)
ко
де: пко - кiлькiсть камерообiгiв за рш, пко =Т/(тс +тд); Оп, Ок - сумарний зали-шок обшових засобiв на початок i юнець року; ХОко - сумарний залишок обь гових засобiв на початок камерообшу.
Собiвартiсть процесу сушiння. Наближено повну собiвартiсть сушiння 1 м3 пиломатерiалiв визначають за сумою часток собiвартостi
С,= СЕ + Ст, (15)
де СЕ - частка собiвартостi за витрати, як пропорцiйнi об'ему пиломатерiалiв (ХФ), що висушуються за рiк.
13
Се = — № + 0,5^РП ), грн./м3, (16)
де Ст - частка собiвартостi за витратами, яю пропорцiйнi тривалостi сушiння окремо для кожно! однорiдно! партi! пиломатерiалiв.
13
Ст = — (0,5ЕРП + ЕРШ), грн./м3. (17)
У позначеннях прийнято: ХР1 - сумарна заробiтна плата роб^ниюв, зайнятих на складаннi i розбираннi штабелiв, завантажувально-розвантажу-вальних i транспортних роботах. ХР11 - сумарнi витрати на отримання i вико-ристання теплоносiя; ХР111 - сумарна зарплата операторiв i технiчних пращв-никiв, витрати на електроенергiю, амортизацшш вiдрахування, цеховi та за-гальнозаводсью витрати.
Висновки
Описано методику визначення технiко-економiчних показникiв робо-ти сушильних камер. Основним техшчним показником е продуктившсть су-шильно! камери, основними технолопчними - е показники якост сушiння, а основним економiчним показником е собiвартiсть процесу сушiння. ВЫ тех-нiко-економiчнi показники описано математичними виразами, що дае можли-вють !х використання для рiзних умов проведення процесу сушшня, облiку i планування роботи сушильних цехiв.
Лггература
1. Билей П.В. Сушка древесины твердых лиственных пород. - М.: Экология, 1992. -
224 с.
2. Сушка древесины. Справочник. Серия "Деревообработка"/ Составители С. Алю-шин, В. Березовский, П. Билей и др. - К.: ТМА "Тристан", 2004. - 448 с.
3. Кер1вш техшчш матер1али з технологи камерного сушшня пиломатер1ал1в/ За ред. професора П.В. Бшея. - Льв1в.: РВЦ УкрДЛТУ, 2003. - 72 с.
4. Б|лей П.В., Яворська Н.П., Лебедевич С.1., Романчук С.М. Техшко-економ1чна оцшка конвективного суш1ння пилопродукци// Матер1али 54-! науково-техн1чно! студентсько! конференци. - Льв1в.: УкрДЛТУ, 2002. - С. 40-42._
