3.Метод указан.по конт.по ГТО зао2016


Министерство образования Красноярского края
краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Красноярский политехнический техникум»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

по ОП 06 «Гидротермическая обработка и консервирование древесины»
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
по специальности:
250401 «Технология деревообработки»
Красноярск, 2015
Методическое пособие составлено в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации №689 от «23» июня 2010г., №661 от «24» ноября 2009г., №282 от «06» апреля 2010г. к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы и предназначены для консультативной помощи студентам заочной формы обучения при выполнении курсового проекта.РЕКОМЕНДОВАНО
Методическим советом Красноярского политехнического техникума
Председатель
_________________ Л.В. Афанасьева
Протокол №____ от «___» ____ 2015г. УТВЕРЖДЕНО
Цикловой комиссией технологических дисциплин деревообрабатывающего цикла
Председатель ПЦК
_________________ Н.М. Кравчук
Протокол №_____ от «____» ______ 2015г.
Организация-разработчик:
КГБПОУ «Красноярский политехнический техникум»
Разработчик(и):
Н.М . Кравчук, преподаватель специальных дисциплин КГБПОУ «Красноярский политехнический техникум» ,председатель цикловой комиссии.
Рецензент:
Н.П. Ромашина, преподаватель специальных дисциплин.
В пособии представлены рекомендации по выполнению и оформлению контрольных работ для заочного отделения по ОП 06 «Гидротермическая обработка и консервирование древесины»
Введение
ОП. 06 «Гидротермическая обработка и консервирование древесины»Данная дисциплина предусматривает изучение основных принципов осуществления сушки древесины в производственных условиях.
- В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
определять параметры сушильного агента аналитическим и графическим путем;
-составлять режимы сушки;
- осуществлять контроль и регулирование параметров среды;
- рассчитывать продолжительность сушки и производительность сушильных устройств;
- проектировать сушильные цеха;
знать:
-влияние пороков древесины на качество сушки;
-параметры сушильного агента;
-основные способы гидротермической обработки, методы и средства защиты древесины
-работать с нормативной, конструкторской и технологической документацией с современной справочной литературой и другими информационными источниками
-рассчитывать продолжительность сушки и производительность сушильных устройств;
-проектировать сушильные цеха.
- составлять рациональные режимы сушки и влагообработки.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
-влияние пороков древесины на качество сушки;
-параметры сушильного агента;
-основные способы гидротермической обработки, методы и средства защиты древесины.
-классификацию и оборудование сушильных камер;
- режимы и категории качества сушки;
- правила и нормы охраны труда и техники безопасности, промышленной санитарии противопожарной защиты;
- приборы, применяемые в при сушке пиломатериалов.
Контрольная работа является самостоятельной учебной работой студента. Ее цель – закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине, с умением приобретения навыков использования полученных знаний в практической деятельности
Методические указания позволят облегчить и систематизировать самостоятельную работу студентов при выполнении домашней контрольной работы. С этой целью в указаниях излагаются рекомендации, по выполнению работы, дается наименование тем и разделов, их краткое содержание, в соответствии с рабочей программой дисциплины «Гидротермическая обработка и консервирование древесины», контрольные вопросы с указанием глав. Даются примеры решения задач.
1 Состав, содержание и объем и критерии оценки домашней контрольной работы
Контрольная работа выполняется на основе материалов учебной и методической литературы по дисциплине с привлечением в необходимых случаях конкретных материалов. Контрольная работа состоит из двух частей: теоретического задания и второй части – расчетного задания.В первой части работы раскрывается содержание теоретического вопроса. Его ориентировочный объем – 5-8 печатных страниц.Во второй части работы выполняются расчетные задания.В конце работы представляется использованный студентами библиографический список.Вариант контрольной работы выбирается в соответствии с последними цифрами зачетной книжки студента.
Домашняя контрольная работа выполняется в ученической тетради на 18 листов (в клеточку), допускается выполнять работу в электронном виде на листах формата А4. Таблицы, схемы, графики, рисунки допускается выполнять в электронном виде и вклеивать в ученическую тетрадь.
Домашние контрольные работы подлежат обязательному рецензированию. По согласованию с образовательным учреждением выполнение домашних контрольных работ и их рецензирование может выполняться с использованием всех доступных современных информационных технологий.
Каждая контрольная работа проверяется преподавателем в срок не более семи дней. Общий срок нахождения домашней контрольной работы в образовательном учреждении не должен превышать двух недель. Результаты проверки фиксируются в журнале учета домашних контрольных работ и в учебной карточке студента. Критерий оценки контрольной работы – зачет и не зачет.
По зачтенным работам преподаватель может проводить собеседование для выяснения возникших при рецензировании вопросов.
Незачтенные контрольные работы подлежат повторному выполнению и сопровождаются развернутой рецензией, используемой для последующей работы над учебным материалом.
Разделы и темы
Для выполнения домашней контрольной работы студенту необходимо самостоятельно подготовиться, изучив темы дисциплины.
Раздел 1 Гидротермическая обработка
Гидротермическая обработка древесины –это процессы воздействия на древесину тепла, влажного воздуха или газа, с целью изменения влажности древесины. При ГТО древесины изменяются лишь физико-механические свойства древесины (не следует смешивать с термической или гидро-термической переработкой древесины –это химическая технология древесины и связана с изменением структуры или химическихсвойств древесины)
Промышленное применение древесины почти всегда требует снижения её влажности до определенной величины, зависящей от назначения древесины.
Влажностью древесины называется количество влаги в ней, выраженное в % к весу самой древесины.
Цели сушки
1.Повышение прочности и долговечности сооружений и изделий из др-ны
2.предохранение от порчи и загнивания.
3.уменьшение или уничтожение формоизменяемости, размероизменяемости, коробления, растрескивания.
4.улучшение качества склеивания и отделки.
5.уменьшения веса
Удаление влаги из древесины при сушке сопряжено со значительными трудностями. Изменение размеров высушиваемой древесины при неправильном ведении процесса сушки может привести к растрескиванию и короблению. Поэтому основной задачей сушки является равномерное уменьшение влажности всей партии высушиваемой
Тема 1.1 Параметры и свойства водяного пара и воздуха
Воздух играет важную роль в процессе сушки древесины. С воздухом подается тепло к высушиваемому материалу, воздух поглощает и уносит пары влаги, удаляемой из пиломатериала. Он является агентом или сушильным агентом.
Определение параметров воздушного сушильного агента возможно двумя путями: аналитическим и графическим.
На производстве определяют параметры сушильного агента определяют графически поId - диаграмме проф. JI. К. Рамзина.
Контрольные вопросы
1 Что характеризует степень насыщения воздуха? Как обозначается?
2Дайте определение термину «влагосодержание». Укажите его размерную характеристику.
3Что такое энтальпия? Обозначение и размерная характеристика?
Тема.1.2Свойства древесины, имеющие значение при гидротермической
обработке
Древесина состоит из клеток с плотными стенками и внутренними полостями. Стенки древесных клеток состоят из частиц, называемых мицеллами. Мицеллы обладают способностью притягивать и удерживать влагу. Древесина состоит из клеток преимущественно удлиненной формы. Полости клеток, соединенные между собой порами, образуют в древесине макрокапиллярную систему, которая хорошо проницаема для жидкостей и газов в направлении вдоль волокон и значительно меньше — поперек волокон. Влага в древесине может находиться как в полостях клеток, заполняя макрокапиллярную систему, так и в их стенках. Влагу, находящуюся в полостях клеток и в пространствах между клетками, называют свободной, а в клеточных стенках — связанной или гигроскопической
Содержание связанной влаги в древесине ограничено. Состояние, при котором стенки клеток имеют максимальную влажность при соприкосновении их с жидкой влагой, называется пределом их насыщения. Влажность предела насыщения практически не зависит от породы и составляет в среднем 30%.
Контрольные вопросы
При какой постоянной величине происходят процессы нагревания
или охлаждения?
Как происходит процесс испарения влаги?
Психрометр: конструкция, область применения.
4 Принцип работы психрометра.
5 Как по показаниям психрометра определить степень насыщения
воздуха?
Тема 1.3.Способы и основные закономерности процессов сушки древесины
При неравномерном распределении влаги внутри древесины происходит ее движение в направлении пониженной влажности.
1.Итак, влага будет перемещаться внутри материала, если будет перепад влажности по объему материала.
2.Движение влаги будет наблюдаться, если темпер-ра распределена неравномерно по сечению материала.. Это движение будет проходить в сторону пониженной температуры. Таким образом, вторая причина движения влаги –перепад температуры по объему материала.
3.Если во внутренних слоях древесины имеется избыточное по сравнению с внешней стороной давление, то под его воздействием влага в виде направленного потока пара движется в сторону низкого давления . Следовательно , третья причина движения влаги –перепад давления пара по объему древесины.
Ход процесса сушки
Процесс сушки древесины протекает неравномерно и может быть разделен на четыре этапа.
Первый этап- прогрев древесины, во время которого влага из нее не убывает Влажность древесины может доже несколько увеличиваться за счет конденсации влаги из окружающего воздуха на поверхности холодной древесины.
Второй этап- сушка древесины от высокой начальной влажности до так называемой критической влажности На этом этапе из древесины удаляется свободная влага и процесс протекает наиболее интенсивно.
Третий этап- сушка от критической влажности до заданной конечной. На этом этапе
Из древесины удаляется связанная влага. Процесс идет более замедленноЧетвертый этап- остывание материала. В некоторых случаях ему предшествует кондиционирование.
Категории качества сушки
В зависимости от назначения высушиваемых пиломатериалов (заготовок) установлено четыре категории качества сушки: 0, I, II и III
Категории режимов сушки
Режимом сушки называется расписание параметров сушильного агента по времени или по состоянию древесины.
Рациональным считается режим, применение которого обеспечивает наименьшую продолжительность процесса сушки и его экономичность при сохранении целостности сортиментов, заданной прочности и других естественных свойств древесины.
Интенсивность испарения влаги при сушке характеризуется жесткостью режима.
При сушке пиломатериалов применяются режимы с повышающейся по ходу процесса жесткостью. В начальной стадии сушки поддерживается высокая степень насыщенности, затем при снижении влажности древесины, температура повышается, а степень насыщенности уменьшается, это обусловлено особенностями развития в древесине внутренних напряжений и требованиями сохранения целостности высушиваемых досок и заготовок.
В зависимости от требований, предъявляемых к качеству древесины, пиломатериалы могут высушиваться мягкими, нормальными, форсированными и высокотемпературными режимами.
Мягкие режимы сушки - обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей древесины с возможными незначительными изменениями ее цвета. Рекомендуются для сушки пиломатериалов внутреннего рынка потребления до любой конечной влажности.
Нормальные режимы - обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей древесины с возможными незначительными изменениями ее цвета. Рекомендуются для сушки пиломатериалов внутреннего рынка потребления до любой конечной влажности.
Форсированные режимы - обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при сохранении прочности на статический изгиб, растяжение и сжатие, но при некотором (до 20 %) снижении прочности на скалывание и сопротивление раскалыванию с возможным потемнением древесины. Рекомендуется для сушки до эксплуатационной влажности пиломатериалов, предназначенных для изделий и узлов, работающих с большим запасом прочности.
Высокотемпературные режимы - обеспечивают бездефектную сушку при незначительном изменении прочности на статический изгиб, растяжение и сжатие, но при заметном (до 35 %) снижении прочности на скалывание и сопротивление раскалыванию с потемнением древесины. Рекомендуется для сушки до эксплуатационной влажности пиломатериалов целевого назначения для изделий и узлов, работающих с большим запасом прочности.
Контрольные вопросы
1.Что такое жесткость режима?
2.Категории качества сушки.
3.Категории режимов сушки.
4.Какова последовательность выбора режима сушки?
5.Зависимость качества сушки пиломатериала от режима сушки.
Тема1.4 Оборудование сушильных устройств
В каждой сушилке можно выделить 4 основных группы оборудования: ограждения, транспортные устройства, тепловое оборудование, циркуляционное оборудование.
Ограждениями называются устройства, которые отделяют сушильное пространство от окружающей среды. Они сооружаются из обычных строительных материалов (кирпич, бетон, железобетон) или формируются из готовых деталей и металлических щитов, заполненных теплоизоляционным материалом.
Транспортные устройства –это машины и механизмы, предназначенные для формирования сушильных штабелей, загрузки их в камеры и выгрузки из неё, а как же их транспортировки.
Тепловое оборудованиепредназначено обеспечивать теплоснабжение сушилки. К этой группе оборудования относятся калориферы, теплообменники, конденсатоотводчики, паропроводы, топки, запорно-регулировочная и контрольно-измерительная аппаратура.
Циркуляционное оборудованиеслужит для создания организованной циркуляции сушильного агента. Основными элементами этой группы являются вентиляторы, вентиляторные и эжекторные установки.
Контрольные вопросы.
1.Оборудование сушильных камер. Перечислить и их назначение
2.Тепловое оборудование сушильных камер. Краткая характеристика.
3 Виды теплоносителя.
4.Принцип работы пластинчатого калорифера и калорифера из чугунных ребристых труб
5.Вентиляционное оборудование сушильных камер.
6.Виды вентиляторов, применяемых в сушильной технике.
7.Осевые и центробежные вентиляторы. Их краткаяхарарактеристика.
8. Что такое циркуляционный канал?
Тема 1.5. Лесосушильные камеры
Устройство для сушки древесины в газообразной среде при конвективной подаче тепла к материалу называется лесосушильной камерой. Камеры должны обеспечивать качественное высушивание пиломатериалов в соответствии с производственными требованиями, быть возможно дешевыми, иметь наименьшие затраты на сушку, быть компактными, безопасными в пожарном отношении, удобными и не сложными в обслуживании, обеспечивать наилучшие показатели качества сушки пиломатериалов.
Современные лесосушильные камеры, как правило, оснащены системой автоматизации контроля и регулирования режима сушки, а сушильные цехи — средствами механизации формирования, разборки и перемещения штабелей.
Сушильные камеры различаются между собой по следующим основным техническим признакам:
1.по принципу устройства ограждений : сборные и стационарные;
2. по характеру применяемого сушильного агента – пар, воздух, топочные газы;
3.по способу циркуляции сушильного агента- с естественной и побудительной циркуляцией;
4.по принципу действия –непрерывного и периодического действия; 5. По характеру теплоносителя: паровые, электрические, водяные, газовые.
Контрольные вопросы.
1. Тип сушильных установок.
2. Способы загрузки камер, применяемое оборудование.
3.Конструкции сушильных камеры, достоинства и недостатки. 4.Способы формирования и разборки штабелей в сушильном цехе .Тема 1.6. Технология камерной сушкипиломатериалов
1.Подготовка камеры к сушке.
2.Формирование сушильного штабеля.
3.Сушка пиломатериала согласно режима-категории режимов сушки пиломатериалов - режимы сушки древесины.
4.Проведение процесса сушки с контролем процесса сушки.
5.Дефекты сушки пиломатериалов и их предупреждение.
6.Определение продолжительности сушки пиломатериалов.
На равномерность сушки и сохранение правильной формы досок после сушки большое влияние оказывает качество формирования штабелей (пакетов). Деформирование высушиваемых пиломатериалов - это результат недостаточного их зажатия, т.е. неправильной укладки в штабель.
Контрольные вопросы
1.Проведение подготовки камеры к работе.
2.Понятие категории режима сушки.
3.Что такое режим сушки? Какие бывают режимы сушки? Какие факторы учитываются при выборе режима сушки?
4. Для чего производится начальный прогрев древесины?
5.Для чего проводится термовлагообработка пиломатериала?
6. Для чего проводится охлаждение пиломатериала перед выгрузкой пиломатериала после суши?
7.Виды и назначение прокладок.
8.Правила размещения прокладок в штабеле.
9.Формирование сушильных штабелей.
10.Требования предъявляемые к межрядовым прокладкам
Тема 1.7. Погрузо-разгрузочные и транспортные операции
К основным транспортным операциям в лесосушильном цехе относятся: -подвоз сырых пиломатериалов на формировочную площадку, -формирование сушильных штабелей, -закатка в камеры и выкатка их, -подача высушенных пиломатериалов к месту хранения , -транспортировка сухих пиломатериалов в деревообрабатывающий цех.
Контрольные вопросы
1.Какие транспортные операции выполняются в лесосушильном цехе?
2. При помощи каких механизмов перемещается сушильный штабель на трековую тележку и с нею?
3.Трековая тележка и траверсная – краткая характеристика.
4.Что такое штабелер. Для чего он предназначен?
5.Как производится загрузка сушильных штабелей и пакетов в сушильную камеру при отсутствии рельсовых путей и при помощи каких механизмов?
6.Какие транспортные операции выполняются в лесосушильном цехе?
Тема 1.8. Контроль и регулирование процесса сушки пиломатериалов,
При проведении процесса сушки пиломатериала контролю подлежат:
1.Влажность пиломатериала.
2. Относительная влажность агента сушки.
3.Температура агента сушки.
4.Наличие внутренних напряжений.
Управление сушильной камерой заключается в поддержании заданной по режиму температуры, степени насыщенности сушильного агента и своевременном изменении этих параметров в зависимости от текущей влажности пиломатериалов.
Температуру сушильного агента в камерах с водяным теплоносителем регулируют открытием вентиля системы нагрева.. Погрешность поддержания температуры не должна превышать ± 2-3 oCот заданной режимом.
Для поддержания необходимой степени насыщенности агента сушки, внутри сушильной камеры, используется системы воздухообмена и увлажнения. Воздухообмен должен осуществляться только для удаления из сушильной камеры избытка влаги.
Для повышения степени насыщенности сушильного агента закрывают приточно-вытяжные каналы системы воздухообмена. При недостаточной степени насыщенности в камеру подаётся вода через систему увлажнения. Категорически запрещается включать систему увлажнения при открытых приточно-вытяжных каналах. Для уменьшения степени насыщенности, открывают приточно-вытяжные каналы при выключенной системе увлажнения.
Контрольные вопросы.
1.Какие параметры сушильного агента при проведении процесса сушки пиломатериала подлежат регулировке и ко2. В зависимости от каких показателей пиломатериала регулируется состояние сушильного агента.
3.Для чего предназначена автоматизированная система управления камерой сушки
Тема 1.9. Продолжительность сушки пиломатериалов и производительность сушильных камер
Важной задачей при сушке является определение продолжительности сушки до нужной конечной влажности при известных параметрах сушильного агента.
Универсальное решение этой задачи невозможно в виду её большой сложности.
Кроме того производственные расчеты производительности сушки осложняются тем, что пиломатериал загружают в камеру штабелями или пакетами, а состояние сушильного агента не всегда стабильно. В связи с этим при расчете продолжительности сушки применяют табличный метод.
Производительность сушильной камеры при сушке пиломатериалов тех или иных фактических размеров при заданной продолжительности процесса определяется в кубических метрах древесины за отрезок времени Т (обычно за год).
Тема 1.10.Организация работы и охраны труда при камерной сушке пиломатериалов
Сушильные цеха как самостоятельная единица выделяются на предприятиях при производственной мощности более 30 тыс. м³усл пиломатериала в год. При меньших объемах сушки организуют участки. Штат участка сушки включает сменного мастера, 4-х операторов, слесаря и рабочих по укладке сушильных штабелей их транспортированию. В штат сушильных цехов предусмотрены- начальник цеха, технолог, лаборант, учетчик. Лаборатория должна иметь следующий набор приборов, инструментов и оборудования : шкаф сушильный лабораторный, технические весы с погрешностью до 0,1 г., влагомеры электрические, термометры ртутные, для пределов 0-150ºС, психрометр, настольная пила ленточная с электродвигателем, пила-ножовка, фонари электрические, измерительные приборы (рулетки стальные, штангенциркули, часы), учебники и справочники по сушке древесины и по охране труда , аптечка первой помощи,
Контрольные вопросы
1.При каких объемах сушки организовывают цеха и участки? Штат цехов и участков
2.Кто является ответственным лицом по охране труда в цехе и какие функции входят в его обязанности?
3.До какой высоты допускается ручная укладка пиломатериала в сушильные штабеля?
4.С какой скоростью допускается перемещение сушильного штабеля на трековых и траверсных тележках?
5.При какой температуре допускается проводить работы в сушильной камере?
Кто допускается к работе в качестве укладчиков пиломатериалов?
Примеры решения задач.
1.Графическое определение параметров воздуха на Id – диаграмме
В 1918 г. проф. JI. К. Рамзиным. предложена диаграмма построенная в координатах теплосодержание— влагосодержание и названаId-диаграммой.
Пример пользования Id -диаграммой представлен на рисунке 1 и подробно изложен в примере .Id – диаграмма дана в Приложении 1
Пример Задача:
Найти поId- диаграмме параметры агента сушки в точке А.
Решение:
Отсчитывается температура t= 20 °С (горизонталь к оси ординат, цифры ее на шкале); влагосодержание d- 12 г/кг (от точки А вниз), насыщенность пара φ = 0,8 (по кривой, пересекающей точку А), энтальпия I=50 кДж/кг (по наклонным линиям); давление параРп= 1,9 кПа (вверх по вертикали от точки А ); температура точки росыtp= 17 °С (вниз от точки А по влагосодержанию dдо пересечения со степенью насыщения φ получим точку Р, затем по горизонтали влево).

Процессы нагревания и охлаждениявоздухаНагревание воздуха калорифером или его охлаждение (например, зимой у холодной наружной стены возникают теплопотери) происходят без добавления или удаления влаги в воздухе. Поэтому нагрев или охлаждение воздуха отразятся на Id - диаграмме по линии d = const(постоянное теплосодержание), что графически показано на рисунке 1.
Примем начальное состояние воздуха с параметрами в точке 0 (рисунок 1). При нагревании его состояние переместится в точку1по линии d =constвверх, то есть повысится температура, а при охлаждении - в точку2 вниз. Несмотря на постоянное d1= d2и постоянное давление пара Pn = const,насыщенность параφв воздухе при нагревании уменьшится, апри охлаждении увеличится φ1<φ2 . Таким образом, при нагреваниивоздух становится более сухим, а при охлаждении - более влажным (возрастает φпри неизменном d).
Если продолжить охлаждение воздуха, точка 2 может перейти вточку Р,достигнув линии φ = 1 , то есть приобрести состояние температуры точки росы (отсчет влевоtP )

Рисунок 1 - Процессы нагревания и охлаждения воздуха:
нагревание - линия 0-1; охлаждение - линия 0-2; точка «Р» - состояние росы.
Процесс испарения влагиВ начале сушки мокрого материала испаряется вода с открытой его поверхности. Происходит теплообмен между воздухом и материалом,врезультате чего воздух увеличивает влагосодержание d, но понижает температуру t.
НаId - диаграмме процесс испарения влаги воздухом отразится отрезком 0-2 по линии постоянной энтальпии I =const(вниз направо от точки исходного состояния воздуха 0). То есть процесс испарения влаги характеризуется увеличением влагосодержания d2 >do, при понижении температурыt1 >t2 .

2. Связь между равновесной влажностью древесины и состояниемвоздуха показывает диаграмма, приведенная на рисунке 1

Пример
Задание:
При заданных температуреt= 20°С и степени насыщенности воздуха (относительной упругости пара)φ= 0,6 найти равновеснуюWp, устойчивую влажность десорбцииWу.д.и устойчивую влажность сорбцииWу,с,древесины. Решение:
Надиаграмме равновесной влажности (рисунок 1) на пресечении температурыtи относительной упругости параφ находим точку, которая оказывается расположенной между двумя наклонными прямымиWp = 11 % и
Wp = 12 %. Восстанавливая значения в точке, принимаемWp = 11,2 %.
3. Расчет поверхности нагрева калориферов
Пример Расчет поверхности нагрева калориферов из чугунных ребристых труб
Поверхность нагрева калориферов рассчитывают по уравнению
F= Q Сз / К (tт – tс) ,Где: Q –тепловая мощность, ккал/час
Тепловая мощность задана в квт, её необходимо перевести в ккал/час (1 ккал/час = 1,1630 вт, а 1 квт = 1000 вт, то 1 квт = 1 х 1000 /1,163Сз–коэффициент запаса, принимаемый от 1,15-1,3, в зависимости от состояния теплоотдающей поверхности (загрязненность ,коррозия)
tт- температуры теплоносителя ºС (воды )дана в задании
tс-температуры агента сушки ºС(воздуха) дана в задании
К-коэффициент теплопередачи калорифера, ккал/м²час ºСКоэффициент теплопередачи зависит от типа и конструкции калорифера, от скорости циркуляции и направления агента теплоносителя в калорифере, от термодинамическихсв-в теплоносителя и нагреваемой среды.
К – для калориферов из чугунных ребристых труб при принудительной циркуляции определяется по графику (рис 2-10) в зависимости от расположения труб (шахматном, коридорном, однорядном)
Для графика необходимо определить
приведенную скорость агента ώ0 которая определяется из соотношения
ώ0= ώ Y / 1.25 м/сек
Где ώ –действительная расчетная скорость агента сушки при проходе через калорифер, м/сек (дана в задании)
Y – удельный вес циркулирующего через калорифер агента сушки (при заданных температуре воздуха и относительной влажности определяется по Id –диаграмме) кг/м³
Приложение 3 (П.В.Соколов. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины. Стр 321)
Рисунок расположения калориферов из чугунных ребристых труб в сушильной камере
-1 шахматное расположение,
-2 коридорное расположение,
-3 однорядное расположение.
Рис 2-10 (П.В.Соколов Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины)стр 43.
Г)График для определения коэффициента теплопередачи К калорифера из чугунных ребристых труб:1 –при шахматном; 2- при коридорном; 3- при однорядном расположении труб.
Д) График для определения сопротивления движению воздуха одного ряда чугунных труб,1-при шахматном . 2- при коридорном расположении труб.
ПримерРасчет поверхности нагрева пластинчатых калориферов
Поверхность нагрева калориферов рассчитывают по уравнению
F= QСз / К (tт – tс),
Где: Q –тепловая мощность, ккал/час
Тепловая мощность задана в квт, её необходимо перевести в ккал/час (1 ккал/час = 1,1630 вт, а 1 квт = 1000 вт, то 1 квт = 1 х 1000 /1,163Сз–коэффициент запаса, принимаемый от 1,15-1,3, в зависимости от состояния теплоотдающей поверхности (загрязненность ,коррозия)
tт- температуры теплоносителя ºС (воды )дана в задании
tс-температуры агента сушки ºС(воздуха) дана в задании
К-коэффициент теплопередачи калорифера, ккал/м²час ºСКоэффициент теплопередачи зависит от типа и конструкции калорифера, от скорости циркуляции и направления агента теплоносителя в калорифере, от термодинамическихсв-в теплоносителя и нагреваемой среды.
К – для калориферов пластинчатых определяется по таблице 2-11,
по весовой скорости ώвώв = ώ Y
Где ώ –действительная расчетная скорость агента сушки при проходе через калорифер, м/сек (дана в задании)
Y – удельный вес циркулирующего через калорифер агента сушки (при заданных температуре и относительной влажности определяется по Id –диаграмме) кг/м³
Приложение 3 (П.В.Соколов. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины. Стр 321)
Коэффициенты теплопередачи К ккал/м2час ºС ), и сопротивление одного ряда калориферов, кг/м²
Весовая
скорость воздуха, ώвкг/(м2·с) Коэффициент теплопередачи К,
ккал/м²час ºС при теплоносителе Сопротивление одного ряда калориферов,
кг/м²моделейпар Вода при скорости её движения по трубам (м/сек) С Б
0,01 0,1 0,3 4 17,9 9,0 15,1 19,3 2,4 3,0
5 19,7 9,6 16,0 20,5 3,6 4,4
6 21,2 10,1 16,9 20,9 4,8 6,0
7 22,6 10,7 17,8 22,8 6,4 7,8
8 24,0 11,0 18,5 23,6 7,8 9,8
9 25,1 11,5 19,2 24,6 9,6 11,7
10 26,3 11,8 19,8 25,2 11,5 14,0
11 27,4 12,4 20,7 26,5 13,6 16,8
12 28,4 12,5 21,0 26,8 15,5 20,0
13 29,4 12,8 21,4 27,4 20,0 22,2
14 30,3 12,9 21,9 27,9 21,5 25,0
Варианты домашней контрольной работы
Вариант 1
1.Воздух с исходными параметрами в точке 1: температура t1 = 80ºС, относительная влажность φ2 = 0,3 испаряет влагу до t2 = 60ºС Определить по Id – диаграмме параметры : температуры t2, :относительную влажность φ2, влагосодержание d2 и энтальпию I2.
2.Принцип построения рациональных режимов сушки.
3.Конструкции стационарных и сборных камер периодического действия, рекомендуемых к применению в настоящее время.
4.Виды термометров, применяемых в сушильной технике.
5.Механизмы, применяемые для выполнения транспортных операций в сушильных камерах.
6.Определитьповерхность нагрева калориферов из чугунных труб при однорядовом их расположении, для поддержания в камере t =80 ºС, относительной влажности φ = 0,7, температуре теплоносителя t =100 ºС необходима тепловая мощность 350квт. Скорости агента сушки через калорифер 5 м/сек. Давление пара на входе в камеру 0,5 МПа.
7.Тепловое оборудование сушильных камер.
Вариант21.Дано температура сухого термометра =80ºС, Влагосодержание 70 г/кг
Графически определить параметры воздуха наId – диаграмме:
относительную влажность φ, давление Р, теплосодержание (энтальпию) I.
2.Что такое усушка , Как определить припуск на усушку?
3.Внутренние напряжения в древесине возникающие при сушке пиломатериала. Причины возникновения внутренних напряжений
4.Расчитать поверхность нагрева пластинчатых калориферов, если для поддержания в камере t =80 ºС, температуре теплоносителя t =100 ºС, относительной влажности φ = 0,6 необходима тепловая мощность 200кВт температура теплоносителя 100 ºС.Скорость агента сушки через калорифер 8,0 м/сек. Давление пара на входе в камеру 0,5 МПа
5. Камеры с естественной циркуляцией.
6.Манометрические термометры применяемые в сушильных камерах
7.Вентиляторы применяемые в сушильных камерах.
Вариант 3
1.Воздух с параметрами температура=75 ºС Относительная влажность=0,5. подогревается до температуры =85ºС. Определить графически степень насыщенности и энтальпию подогретого воздуха.
2.Понятие о равновесной влажности древесины. Определить графически по диаграмме равновесной влажности - равновесную влажность древесины если температура в камере =25 ºС, относительная влажность φ=0,4.
3.С чем связана опасность появления поверхностных трещин в пиломатериале при сушке.
4.Расчитать поверхность нагрева калориферов из чугунных ребристых труб при последовательном прохождении воздуха со скоростью 2,5м/сек, если для поддержания в камере темпер=80 ºС, температуре теплоносителя t =100 ºС и относит влаж.=0,65 необходима тепловая мощность 200квт. давление пара на входе в камеру 0,4 МПа.
5.Области применения сушильных камер периодического действия и непрерывного действия. Типы камер, рекомендуемых к применению.
6.Методы измерения влажности древесины.
7.Основные правила формирования сушильных штабелей.
Вариант 4
1.Насыщенным водяным паром воздух с темпер. 50 ºС,φ=0,4.подогревается до 90. ºС
Определите графически, как изменится его степень насыщенности φи энтальпияI..
2.Понятие о пределе гигроскопичности древесины.
3.Как установить наличие внутренних напряжений в древесине.
4.Подберите оптимальный номер центробежного вентилятора
ЦН-70, для перемещения 2000м3 /час воздуха с параметрами t=70ºС, Р=550Па, (фи)=0,8. Определить потребляемую вентилятором мощность.
5.Конструкции сушильных камер периодического действия для высококачественной сушки п/м до эксплуатационной влажности.
6. Опишите приборы для измерения скорости воздуха.
7. Механизмы для формирования сушильных штабелей.
Вариант 5
1.В камере температура сухого термометра t=90ºС, φ=0,1. Определить по Id-диаграмме параметры агента сушки:, влагосодержание d, давление Р и энтальпию I.
2.От чего зависит усушка древесины? Определить ширину березовых заготовок тангенциальной распиловки при уменьшении их влажности от40% до 10%, если первоначальная ширина была 120мм по ГОСТ 6782.2-75.
3.Развитие внутренних напряжений в пиломатериале при сушке.
4.Режимы камерной сушки.
5.Конструкция сушильных камер периодического действия «Хильденбрант».
6.Приспособления и механизмы применяемые для укладки пиломатериала в сушильный штабель.
7.Влагообработка при сушке пиломатериала . С какой целью и когда она проводится?
Вариант 6
1Воздух с параметрами температура=55 ºС Относительная влажность=0,3. охлаждается до температуры =40ºС. Определить графически степень насыщенности φи энтальпию I. охлажденного воздуха.
2.Понятие о базисной плотности древесины. Определит максимальную и минимальную плотность березы.
3.Как определяется в пиломатериале наличие напряжения и остаточных деформаций?
4.Почему в камерах непрерывного действия применяют противоточную, а не прямоточную циркуляцию воздуха для сушки пиломатериалов ?5. Конструкции сушильных камер с поперечно-горизонтальной циркуляцией. Камера СПЛК-1 или 2.
6.Как осуществлять регулирование параметров агента сушки в камере ?7.Типы подштабельных оснований и предъявляемые к ним требования.
Вариант 7
1 Воздух с исходными параметрами в точке 1: температура t1 = 80 ºС, степень насыщения φ2 = 0,2 охлаждается на 10 ºС. Определить по Id – диаграмме параметры в точке охлаждения 2: температуру t2, относительную влажность φ2, влагосодержание d2 и энтальпию I2.
2.Понятие о плотности базисной плотности древесины.
3.Почему в процессе сушки влажность по толщине пиломатериала распределяется неравномерно ? Как это влияет на состояние древесины. ?4.Рассчитайте поверхность нагрева калориферов из чугунных ребристых труб при шахматном их расположении, если для поддержки в камере t1 = 80 ºС, температуре теплоносителя t =100 ºС, φ=0,63
Необходима тепловая мощность 280 кВт. Скорость агента сушки через калорифер 4,5м/с. Давление пара на входе в камеру 0,4 мПа
5.Конструкции сушильных камер непрерывного действия с поперечной загрузкой штабелей.
6.На чем основывается и как производятся измерения влажности древесины электровлагомером? Диапазоны измерения и погрешности.
7.Размеры, назначение и правила размещения прокладок в сушильных штабелях пиломатериалов, предназначенных для сушки в сушильных камерах.
Вариант 8
1.Воздух с исходными параметрами в точке 1: температура t1 = 100 ºС, относительной влажности φ2 = 0,15 испаряется до температуры t2 = 92 ºС. Определить по Id – диаграмме параметры в точке охлаждения 2: относительной влажности φ2, влагосодержание d2, давление Р2 и энтальпию I2.
2.Определить равновесную влажность древесины при t1 = 10 ºС, φ = 0,7
3.В какой период процесса сушки возможно возникновение поверхностных трещин, а в какой внутренних? Чем оно вызвано?
4.Рассчитать поверхность нагрева калориферов из чугунных ребристых труб при последовательном прохождении воздуха со скоростью 2,5м/сек, если для поддержания в камере темпер=80 ºС, температуре теплоносителя t =100 ºС и относит влаж.=0,65 необходима тепловая мощность 200квт. Давление пара на входе в камеру 0,4 МПа
5.Камера с продольной штабелевкой и зигзагообразной циркуляцией.
6Усадка штабеля в процессе сушки. Зависимость усадки штабеля от влажности пиломатериала.
7.Технология подачи сушильного штабеля в камеру. Виды траверсных тележек.
Вариант 9
1Воздух с исходными параметрами в точке 1: температура t1 = 90 ºС, относительной влажности φ2 = 0,4 испаряет влагудо 80ºС. Определить по Id – диаграмме температуру предела насыщения воздуха.
2.Понятие об усушке древесины и коэффициенте усушки. Какая будет ширина сырого пиломатериала породы сосновых тангентальной распиловки, при влажности 8%. Если при влажности 10% она равна 150мм? по ГОСТ 5782.1-75.
3.Чем вызвана необходимость уменьшения (снятия) внутренних напряжений в сухих пиломатериалах, предназначенных для изготовления деталей с большой степенью точности? КАК они могут проявиться при последующей механической обработке?
4.Определитьповерхность нагрева калориферов из чугунных труб при однорядовом их расположении, для поддержания в камере t =80 ºС, температуре теплоносителя t =100 ºС, относительной влажности φ = 0,7 необходима тепловая мощность 350квт. скорость агента сушки через калорифер 5 м/сек. Давление пара на входе в камеру 0,5 МПа.
5.Укажите принципиальное различие между камерами периодического и непрерывного действия, область их применения.
6.Сущность автоматического регулирования параметров сушильного агента.
7.Назовите транспортные операции выполняемые в сушильном цехе и используемые механизмы.
Вариант 10
1Воздух с исходными параметрами в точке А: температура t = 86 ºС, относительной влажности φ = 0,3охлаждается до температуры 50 ºС,энтальпия I, давление Р, влагосодержание d и температура точки росы. Определить по Id – диаграмме какова будет его: энтальпия I, давление Р, влагосодержание d и температура точки росы.
2.Понятие о пределе гигроскопичности и равновесной влажности древесины.
3. Какова причина появления внутренних трещин при сушке пиломатериалов, а так же после сушки?
4. Циркуляционное оборудование сушильных камер.
5.Конструкции сушильных камер периодического действия с поперечно-вертикальной циркуляцией рекомендуемых к применению в настоящее время.
6.Виды психрометров, принцип их действия.
7.Основные требования , предъявляемые к укладке пиломатериалов в штабель для камерной сушки.
После выполнения задания указать список использованных источников.
Приложение 1 Id – диаграмма
для определения параметров агента сушки: относительной влажности φ, влагосодержанияd, давления Р, температуры t и энтальпииI.

Приложение 2 Id – диаграмма
для определения параметров агента сушки: веса и объема влажного воздуха.

Y – удельный вес циркулирующего через калорифер агента сушки, кг/м³
Список использованных источников
Основные источники:
Ю.Николаев. Сушка древесины. Энциклопедия. Изд-во СамИздат 2011г.
Расев А.И. Косарин А.А. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. Изд-во Форум 2010г.
Дополнительные источники:
1.Ермолина Т.В., Орлов А.А., Корчук Ю.А., Греб Н.П .Альбом. Лесосушильные камеры и оборудование. Красноярск. Сибирский Государственный университет. 2011.
2 Ермолина Т.В., Кротов Л.Л., Силин В.В., П. Альбом. Лесосушильные камеры и оборудование. Красноярск. Сибирский Государственный университет. 2002.
3.Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины. Архангельск. Центральный научно-исследовательский институт механической обработки древесины. 1985.
4. ГОСТ 6782.1-75 Пилопродукция из древесины хвойных пород. Величина усушки.
5. ГОСТ 6782.2-75 Пилопродукция из древесины лиственных пород пород. Величина усушки.
5.ГОСТ 16588-79 Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности.
6. ГОСТ19773-84 Пиломатериалы хвойных лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия..
7. ГОСТ18867-84 Пиломатериалы хвойных пород. Режимы сушки в противоточных камерах непрерывного действия
9. ГОСТ 3808.1-80 Пиломатериалы хвойных пород. Атмосферная сушка и хранение.
11.Серговский П.С.. Гидротермическая обработка древесины. Москва; Издательство «Лесная промышленность» 1968.
12.Серговский П.С. Оборудование гидротермической обработки древесины.Москва; Издательство «Лесная промышленность» 1964.
13.Соколов П.В. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины.Москва; Издательство «Лесная промышленность» 1965.
14.Кречетов И.В. Сушка древесины.Москва. Издательство «Лесная промышленность» 1980.
15.Пейч Н.Н., Царев Б.С. Сушка древесины.Москва. Издательство «Высшая школа» 1971.
16.Богданов Е.С. Справочник по сушке древесины. Москва; Издательство «Лесная промышленность» 1990.
Интернет ресурсы :17.Расев А.И. Сушка древесины.Москва. Издательство Московский государственный университет леса. 2007.
18.Кравчук Н.М. Курс лекций по «ГТО и КД»
​http://lesdrevmebel.ru/http://deko-vacuum/narod/ru/PodSak2.htmWindow.edu.ru/window/catalod.
РЕЦЕНЗИЯ
на методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения по дисциплине«Гидротермическая обработка и консервирование древесины»
Методические указания составлены на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования с учетом профиля получаемого профессионального образования.
Для успешного усвоения теоретических знаний, полученных при обучении, закрепления и углубления теоретических знаний по дисциплине, приобретение навыков использования полученных знаний в практической деятельности в содержание обучения включено выполнение домашних контрольных работ.
Контрольная работа выполняется на основе материалов учебной и методической литературы по дисциплине с привлечением в необходимых случаях конкретных материалов по различным типам сушильных камер.
Представленная в методических рекомендациях тематикаконтрольных заданий позволяет получить знания по разработке и ведению технологических процессов по гидротермической обработке и консервированию древесины, осуществлению контроля за процессом гидротермической обработки и консервирования древесины и дает возможность в последующем использовать полученные знания при разработке технологических процессов сушки древесины на производстве.
Данные методические указания по выполнению контрольных работ соответствуют требованиям государственного образовательного стандарта и могут быть рекомендованы для обучения студентов технологии деревообработки в средних профессиональных учебных заведениях по специальностям технического профиля.
Рецензент Ромашина Н.П. преподаватель высшей категории специальных дисциплин КГБПОУ «Красноярского политехнического техникума».

Приложенные файлы

  • docx 8333655
    Размер файла: 971 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий