Бескалориферные лесосушильные камеры с использованием природного газа

• Автор: Воронцов, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса.

1.1. Краткий обзор и анализ технических решений сущест

вующих типов лесосушильных камер.

1.2. Технологические основы сушки в бескалориферных камерах

1.3. Выводы

2. Особенности конвективного теплообмена при нестационарных

процессах

2.1. Моделирование процессов теплообмена.

2.2 Исследование динамики нагрева воздуха в модели

камеры
2.3 Уравнение динамики нагрева среды в бескалориферной
камере с учетом замены воздуха топочным газом.
Ф 2.4. Выводы.
3 Регулярный тепловой режим.
3.1. Нагрев сушильного агента в модели камеры и в промыш
ленном образце
3.2. Нагрев сухой древесины модели штабеля.
3.3. Выводы
4. Методика проведения экспериментальных исследований
4.1. Выбор режимов сушки и методика экспериментов
4.2. Методика и техника экспериментальных работ
4.2.1. Поисковые исследования.
4.2.2. Выбор способов настройки измерительных приборов и оборудования камер.
4.2.3. Производственная проверка
Ф 4.2.4. Порядок проведения опытных сушек и определения
величины остаточных напряжений в древесине
4.3 Описание экспериментальных установок, регулирование
и измерение режимных параметров.
4.4. Промышленные исследования.
4.4.1. Исходный материал для опытных сушек
4.4.2. Проверка скоростного потока в штабеле пиломате
г риалов.
4.5. Проверка температурного поля в камере
4.6. Определение качественных показателей опытных сушек
4.7. Математическая обработка результатов экспериментов
5. Результаты экспериментальных исследований
5.1. Поисковые исследования в лабораторных условиях
5.2. Результаты исследований.
5.3. Исследования в промышленных условиях.
5.4. Выводы.
5.5 Тепловые, аэродинамические, статические и динамические
характеристики камеры.
5.6. Выводы
6. Экономическое обоснование эффективности внедрения су
шильных камер ИУ2ПГ на предприятиях лесного комплекса и других отраслей промышленности.
6.1. Расчет капитальных вложений
6.1.1. Расчет стоимости оборудования
6.2. Планирование численности и фонда оплаты труда персонала.
6.2.1 .Расчет численности и фонда оплаты труда рабочих.
6.2.2.Расчет численности рабочих и фонда их тарифной заработной платы на год по базовому варианту.
6.2.3. Расчет численности рабочих и фонда их тарифной заработной платы на год по проектному варианту.
6.2.4. Расчет численности и фонда заработной платы служащих на год по базовому варианту.
6.2.5. Расчет годового фонда и средней заработной платы персонала
6.3. Планирование себестоимости сушки продукции.
6.3.1. Расчет амортизационных отчислений.
6.3.2. Расчет стоимости материальных ресурсов
6.3.3. Расчет стоимости пара, газа, электроэнергии и воды
6.3.4. Расчет себестоимости сушки пиломатериалов
6.4. Определение экономической эффективности
6.4.1. Экономия от снижения себестоимости сушки
6.4.2. Определение срока окупаемости.
6.5. Техникоэкономические показатели работы сушильного участка на ЗАО ЛОГОСПЛЮС
6.6. Анализ техникоэкономических показателей.
Выводы рекомендации.
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Перечисленным требованиям могут удовлетворять установки, имеющие встроенный источник тепла или находящийся в составе сушильного хозяйства и работающий на древесных отходах данного предприятия (в том числе - на генераторном газе). В качестве промежуточного технического решения прогрессивным направлением можно считать использование природного газа, (сжигаемого в типовом воздухоподогревателе типа ГВН-0 или ВНС-, серийно выпускаемых промышленностью [], []), поскольку в настоящее время надёжного и компактного газогенератора машиностроительная промышленность не выпускает. Автономность сушильной установки в сочетании с мощной циркуляцией сушильного агента и надёжным вентилятором позволила бы многим предприятиям отказаться от импортных установок, не рассчитанных на эксплуатацию в условиях работы предприятий лесного комплекса Российской Федерации. Рассмотрим технические решения и аэродинамические схемы циркуляции сушильного агента из наиболее распространенных (выше упомянутых) конвективных камер периодического действия с позиций их прогрессивности и равномерности скоростного поля. Первой автономной установкой, созданной по заданию Минлесбумдрев-прома СССР для предприятий лесного комплекса, следует считать электрическую лесосушильную камеру с аэродинамическим ротором-генератором тепла - УРАЛ- [6]. Её принципиальная схема защищена авторским свидетельством на изобретение и позволяет, получать наиболее равномерное скоростное поле в штабеле высушиваемых пиломатериалов []. Устройство камеры показано на рис. Из результатов неоднократных ведомственных испытаний следует, что отклонение конечной влажности от средней величины (основной качественный признак любой сушильной установки) по данным проф. И.М. Меркушева составило ±1,%. Были получены теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие распределение температур и давлений при работе центробежных вентиляторов в замкнутой рециркуляционной сети. В работах Тевиса П. И. [], [] было показано, что нагрев воздуха при работе центробежного вентилятора происходит в результате адиабатического сжатия и аэродинамических потерь в кожухе вентилятора и частично в его рециркуляционной сети. Авторами данной установки в последующие годы было разработано несколько моделей лесосушильной камеры УРАЛ - универсальная реверсивная аэродинамическая лесосушилка [], [], [], [], []. Рис. ВВД или центробежный вентилятор специальной конструкции, развивающий давление равное кПа. Мощность, необходимая для привода ротора-генератора тепла равна кВт. Несмотря на явные преимущества рассмотренной схемы лесосушильной камеры с автономным аэродинамическим источником тепла, в настоящее время подобный способ получения тепловой энергии оказался явно не экономичным. На ряде предприятий лесного комплекса и других отраслей промышленности, камеры УРАЛ- переводятся на менее энергоёмкие источники тепла []. Определенный интерес вызывает серийная паровая камера типа СПМ-2к (сушилка паровая металлическая) с двумя осевыми вентиляторами на поперечных валах в торцовой зоне штабелей, созданная Гипродревпромом по техническому заданию ВНИИДМаша для небольших по объёмам переработки древесины предприятий малого и среднего бизнеса, [1]- рис 1. Основным условием эффективной работы камеры является наличие технологического пара давлением на распределительной гребенке системы теплоснабжения камеры до 0,3 МПа. Камеры СПМ-2к изготавливались блочно из двух установок по два штабеля в каждой. Два осевых реверсивных вентилятора ЦАГИ № позволяли создавать в штабелях равномерное скоростное поле и высушивать пиломатериал по любой категории качества. Альтернативный вариант камеры в кирпичном исполнении (типа СПЛК-2) позволял предприятиям строить камеры из местных материалов и тем самым снижать капитальные затраты. Прототипом данной установки (как следует из обзора) является высокотемпературная сушильная камера финской фирмы "Сатеко" []. Принципиальная схема отечественной камеры имеет преимущество перед указанной установкой. Её эксплуатация возможна при наличии на предприятии горячей воды в качестве теплоносителя. Рис. Рис.