2. Теплотехнический расчет.

Производительность камер для сушки пиломатериалов и планирование работы устанавливаются в кубометрах условного пиломатериала. Условному пиломатериалу эквиваленты сосновые обрезные доски толщиной 50мм, шириной 150мм, длиной более 1м, высушиваемые по II категории качества от начальной влажности W_н=60% до коночной W_к=12%.

Объём пиломатериалов заданной спецификации Ф_i, м³ (табл. 2.1), подвергаемых сушке, пересчитывается в объём условного материала У_i, м³, по формуле

У_i=К_i*Ф_i (2.1)

где Ф_i – объем подлежащих сушке фактических пиломатериалов данного размера и породы, м³;

К_i – коэффициент пересчета определяемый по формуле:

К_i= К_t*К_e, (2.2)

где К_t – коэффициент продолжительности оборота камеры;

К_е – коэффциент вместимости камеры.

Коэффициент вместимости камеры определяется отношением коэффициентов объёмного заполнения штабеля условным (β_y) и фактическим (β_ф) пиломатериалом:

К_е= (2.3)

Коэффициент β_y или β_ф равен произведению коэффициентов заполнения штабеля по высоте (β_в), ширине (β_ш) и длине (β_д), с учетом объемной усушки пиломатериалов У_о:

β_ф=β_в*β_ш*β_д* . (2.4)

Коэффициент β_в зависит от номинальной толщины высушиваемого материала (S) толщины прокладок (S_пр):

β_в= . (2.5)

Для штабелей высотой до 3,0 м толщина прокладок S_пр=25мм. В качестве прокладок допускается использование заготовок толщиной до 40мм и шириной не более 80мм.

β_в1= = 0,67

β_в2= = 0,561

Коэффициент β_ш зависит от способа укладки и вида пиломатериалов.

Принимаем β_ш=0,9

Коэффициент β_д равен отношению средней длины пиломатериалов (l_ср) в штабеле к его габаритной длине (l_шт).

β_д =1;

Объёмная усушка У_о определяется по формуле:

У_о=К_о*(W_ном-W_к), %, (2.6)

где К_о – коэффициент объёмной усушки зависящий от породы древесины;

(Для сосны К_о=0,44)

W_ном – влажность, для которой установлены номинальные размеры по толщине и ширине пиломатериалов. По ГОСТ 8486-86 для пиломатериалов W_ном=20%;

W_к – конечная влажность пиломатериалов, %

У_о=0,44*(20-12)= 3,52%.

β_ф1=0,67*0,9*1* = 0,582

β_ф2=0,561*0,9*1* = 0,487

Коэффициент объёмного заполнения штабеля условным пиломатериалом β_у рекомендуется принимать:

• для камер со средней и мощной циркуляцией 0,492

Таблица 2.1.

Определение коэффициента объемного заполнения штабеля фактическими и условными пиломатериалами

Порода	βв	βш	βд	Ко	Wном, %	Wк, %	Уо, %	βф	Ке
Сосна	0,61	0,9	1	0,44	20	12	3,52	0,582	0,85
Сосна	0,561	0,9	1	0,44	20	12	3,52	0,487	1,01
Условный	0,67	0,9	1	0,44	20	12	3,52	0,492	1

Коэффициент продолжительности оборота камеры определяется по формуле

К = , (2.7)

где – продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала данного размера и породы,

- продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, сут., определяются для камер периодического действия по формулам:

τ_об.ф=τ_суш+τ_загр, (2.8)

τ_об.у= τ_суш+ τ_загр, (2.9)

где τ_суш – продолжительность сушки фактического или условного материала, сут. Находится в соответствии с режимом;

τзагр – продолжительность загрузки и выгрузки материала, принимается равной 0,1 сут.

Общая продолжительность сушки (в часах), включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по выражению:

τ_суш= τ_исх*А_р*А_ц*А_к*А_в*А_д, (2.10)

где τисх – исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы, толщины S₁ и ширины S₂ нормальными режимами в камерах с принудительной реверсивной циркуляцией средней интенсивности (расчетная скорость воздуха – 1,0м/с, ширина штабеля 1,5-2м) от начальной влажности 60% до конечной влажности 12%

(τ_исх1=104ч; τ_исх2=68ч);

А_р – коэффициент, учитывающий категорию применяемого режима сушки: для мягких режимов А_р=1,7; нормальных – 1,0; форсированных – 0,8;

А_ц – коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере. Определяется в зависимости от произведения τ_исх*А_р и типа камеры

(А_ц1= 0,81; А_ц2=0,72);

А_к – коэффициент, учитывающий категорию качества сушки и характеризующий среднюю длительность влаготеплообработок: I категория качества – 1,2; II – 1,15; III – 1,05; 0 – 1,0;

А_в – коэффициент, учитывающий начальную (W_н) и конечную (W_к) влажность древесины

(А_в=0,66);

А_д – коэффициент, учитывающий влияние длины заготовок на продолжительность процесса; для пиломатериалов А_д =1,0;

τ_суш1= 104*1,0*0,81*1,15*0,66*1,0=64ч;

τ_суш2= 68*1,0*0,72*1,15*0,66*1,0=37ч.

таблица 2.2