刨花板 课程设计.doc

华南农业大学 人造板工艺学课程设计 题 目：年产1.5万m3刨花板车间工艺设计姓 名： 陈惠煌学 号： 2003344101学 院： 林学院专 业： 木材科学与工程指导老师： 李凯夫教授设计时间： 2007年1月6日刨花板车间工艺设计任务书一、设计题目年产1.5万m3刨花板车间工艺设计二、设计指标1年产量：15000m3 /a；2 原料：硬杂木，密度为0.61g/cm3；3 产品规格：2440mm1220mm 16mm；4 工作制度：300d/a，3b/d5 胶种：UF（固体含量60%），石蜡乳液（浓度30%），NH4Cl； 6 建厂地点：广州市。(注：a 代表 年，b 代表 班，d 代表 天) 三、设计要求1 依据设计题目和设计指导书的要求，确定胶合板生产工艺流程和工艺参数，进行原料平衡计算、设备选型和平面布置，编写设计说明书；2 绘制工艺流程图、原材料平衡图和车间平面布置图；3 要求学生掌握工艺设计的规范、程序和方法，掌握主要设备工作原理；独立进行设计，鼓励学生大胆创新；设计图纸按制图标准绘制，尺寸和比例准确无误，文字、字母和数字用仿宋体书写目 录1 工艺计算41.1设计规模41.2设计产量的计算步骤 42 工艺计算52.1工艺流程52.2工艺参数（附工艺参数图） 52.3计算步骤6原料用量表82.4原材料年消耗量92.6调胶方案表112.6设备选用 111 工艺计算 1.1 设计规模根据该厂位处广州市的地理环境及气候条件，确定的设计规模为：年产量：15000m3/a；原料：硬杂木，密度为0.61g/cm3；产品规格：2440122016mm；工作制度：300d/a,3b/d胶种：UF（60%），石蜡乳液（30%），NH4Cl；地点：广州市刨花板车间产量有三类：计划产量，设计产量，实际产量。一般设计产量应大于计划产量，实际产量应接近或超过计划产量。1.2设计产量的计算(1)计划产量所需理论板块数m1D1t 501.75m1= = 60STLBhkw 6037.52.441.220.0160.97 = 1.40(块/周期) (2)热压机实际热压的板块数m应大于或等于m1，并取整数。 所以m=2（块）(3)设计产量D 60STLBhkw 6037.52.441.220.0160.97D=m = 2 t 1.75 =71.28(m3/d)(4)车间小时产量D2 D 71.28 D2= = = 3.17(m3/d)ST 37.5 式中： D1-计划产量(m/d)，D1=15000/300=50(m3/d)； D-设计产量(m/d)， D=71.28(m3/d)； D2-设计小时产量(m/d)，D2= 3.17(m3/d)； m1-理论压板块数（块），m1=1.40(块)； m-实际压板块数（块），m=2（块）； S -日工作班次，S=3（班）； T -每班有效工作时（h），T= 7.5(h)； t-热压周期（min），由表及经验得：t = 1.75(min)； L -产品净长（m），L= 2.44(m)； B -产品净宽（m），B= 1.22(m)； h-产品标准宽（m），h= 0.016(m)； kw-热压机工作时间利用系数：kw=0.972 工艺计算 根据已确定的D2和质量守恒原理，进行原料平衡计算，根据确定的工艺流程，由成品逐个工序由后向前推算，计算每个工序所需原材料数量，最后计算单位原材料的消耗与全年所需料量。2.1工艺流程根据原材料条件、产品要求、工艺设备选型来确定工艺流程，所遵循的原则为：l 工艺流程应具有适当的调节能力，以确保在改变产品的规格情况下能稳定生产；l 采用先进可靠的工艺与设备，积极采用经过试验鉴定的新工艺与新设备，同时应考虑标准化、系列化和互换性，提高连续化和自动化水平；l 工艺设备布置也应避免逆向或交叉。绘制工艺流程简图(参考AutoCAD图)。2.2工艺参数表1 主要工艺参数序号项目单位数值1板密度g/cm30.752表层密度g/cm30.853表芯层重量比35/654板的含水率65砂光余量（双面）mm1.3 (多层热压时增加1%3%)6裁边余量（单个）mm257锯路宽度（单个）mm58热压温度9压力MPa10时间Min11施胶量UF表层10芯层812防水剂0.813固化剂量1.514干燥刨花含水率315原料初含水率7016原料堆积积密度kg/ m31002.3计算步骤：按表芯层密度差为0.10g/cm3计算：芯=（板-i表表）/i芯 =(0.75-35%0.85)/65%=0.696(g/cm3)成品绝干量 Q表=D2i表表/（1+W板） =3.1735% 0.851000/(1+6%) =889.69(kg/h) Q芯=D2i芯芯/（1+W板） =3.1765%0.696 1000/(1+6%)=1352.93(kg/h)砂光前表层的绝干量: P= Q表(hi表+S1)/hi表 =889.69(1635%+1.3)/(1635%)=1096.23(kg/h)裁边时的损失率： P1=(L1B1-mLB)/L1B1100% =(2.44+0.03)(1.22+0.03)-12.441.22/2.471.25 =3.59% 式中：L1，B1-毛板的长与宽（m）； m-板块数，1。 裁边前绝干量Q表1=P/(1-P1)=1096.23/(1-3.59%)=1137.05(kg/h)Q芯1=Q芯/(1-P1)=1352.93/(1-3.59%)=1403.31(kg/h) 铺装前的绝干量: Q表2=Q表1/(1-P2)=1137.05 /(1-0.3%)=1140.47(kg/h) Q芯2= Q芯1/(1-P2)=1403.31/(1-0.3%)=1407.53(kg/h)式中: P2铺装损失率（%），取0.3%。 施胶前原料绝干量 Q表3=(Q表2- Q表2)/(1-P3 )=(1140.47-104.94)/(1-0.2%)=1037.61(kg/h) Q芯3=( Q芯2- Q芯2)/( 1-P3 )=(1407.53-105.53)/(1-0.2%)=1304.61(kg/h)式中:P3施胶损失%，取0.2%； Q 芯2绝干芯层施胶量（kg/h），按下式计算；Q表2绝干表层施胶量（kg/h），按下式计算；Q表2=Q 表2P表/（1+P表）（1-P4） =1140.4710%/(1+10%)(1-1.2%) =104.94(kg/h)Q芯2=Q 芯2P芯/（1+P芯）（1-P4）1407.538%/(1+8%)(1-1.2%)=105.53(kg/h)式中:P表、P芯表芯层施胶量（%）加权平均数施胶量P= P表.i表+ P芯.i芯（%）P4干胶损失率（%），取1.2%选前原料绝干量 Q表4= Q表3 /(1-P5)= 1037.61/(1-3.5%)=1075.24(kg/h) Q芯4= Q芯3/(1-P5)=1304.61 /(1-3.5%)=1351.93(kg/h)筛选后表层原料绝干量Q表4= Q表4 /(1-P )=1075.24 /(1-6%)=1143.87(kg/h)气干分选后原料绝干量Q芯4=（Q芯4-Q表4P）/（1-P） =（1351.93-1143.876%）/(1-4%) =1336.77(kg/h)式中：P5、P、P分选损失率、筛选损失率、气流分选损失率，分别取为3.5%、 6% 与4%。干燥前原料绝干量 Q表5= Q表4 /(1-P6)=1143.87/(1-3.5%)=1185.36(kg/h) Q芯5= Q芯4/(1-P6)=1336.77/(1-3.5%)=1385.25(kg/h) 式中：P6=3.5%齐边条打碎后送入湿料仓的量P； P=（Q表1-P）+（Q芯1-Q芯）90%=(1137.05-1096.23)+(1403.31 -1352.93)90%=82.08 式中；90%重新利用比率。 因此，芯层湿原料绝干量 Q芯5= Q芯5-P=1385.25-82.08=1303.17(kg/h)备料前原料绝干量 Q表6= Q表5 /(1-P7)=1185.36/(1-33%)= 1769.19(kg/h) Q芯6= Q芯5/(1-P7)=1385.25 /(1-33%)=2067.54 (kg/h)式中: P7包括除去的粉尘、木纤维与运输损失等，常取33%将以上各计算结果绘成原料流程图，并列于表2；表2 原料用量序号工序绝干量(kg/h)含水率%湿刨花量表层芯层表层芯层表层芯层1成品889.691352.93662砂光前1096.231352.93663裁边前1137.051403.31664铺装前1140.471407.53665拌胶前1037.611304.61666分选前1075.241351.9310107干燥前1185.361385.2570708备料前1769.192067.5470709原料/原材料平衡见图1。图1 原材料平衡图2.4原材料年消耗量 充实系数kc为： kc=Gf /=100/610 =0.16(kg/m3)式中： Gf单位堆积刨花的重量（kg/m3）在100105kg/m3间,取100； 木质原料密度，取610kg/m3。 刨花小时用量：V=(Q表6+Q芯6)/(1+W)/ =(1769.19+2067.54)(1+7%)/610=6.73 (m3/h) 式中： W原料的含水率%,比原料稍大,取7%. 每立方米刨花板所需的刨花量 V1=V/D2=6.73/3.17=2.12 (m3/ m3) 全年所需的刨花量 V2=300DV1=30071.282.12=45334.08 (m3/a)式中： 300-年工作日. 胶粘剂用量绝干胶=(Q表2+Q 芯2)/D2(1- i1 ) =(104.94+105.53)/3.17 0.95 =69.89 (kg/m3) 液胶 =绝干胶/固体含量 =69.89/60%=116.48 (kg/m3)式中： i1损耗系数，取5%。年消耗胶量=300D液胶防水剂用量=(Q表3+Q芯3)P1/P(1-i2) =(1037.61+1304.61)0.8%/30%(1-1%)=63.09(kg/h)式中:P1防水剂施加量%,取0.8% P防水剂的浓度%,据已知得30%i2损耗系数1%单位消耗量=防水剂用量/D2=63.09/3.17=19.9 (kg/m3)固化剂用量=绝干胶量施加量=69.891.5%=1.05 (kg/m3). 2.5调胶方案调胶方案见表3。表3 调胶方案原材料浓度(%)施加量(%)重量(kg)总量(kg)混入顺序芯层表层芯层表层芯层表层芯层表层芯层表层胶 液6060810176.9141.5176.9141.5NH4OH25265.865.8防水剂40405.52.518.87.8252.4114.7水367278.4298.5固化剂20203.00.552.417.552.417.5混合后5448832.4489.62.6设备选择根据年产量15000m3选择设备型号和台数见表4。表4 刨花板生产设备选用序 号设备名称设 备 型 号 （以年产量来定）设备数量 备 注1皮带运输机BZY1150/612金属探测器WJJ-ll13削片机B21614木片料仓BLC115015环式刨片机B46626磨刀机BM11417风送机MQS5-541NO8C左转90o8皮带运输机BZY1150/62带雨罩9湿刨花料仓BLC2130110风送机MQS5-541NO8C右转90o11旋风分离器BFL-53D1150，左90O12旋风分离器BFL-51配风送机13螺旋运输机BZY2140/8114转子式干燥机BG2327115防火螺旋运输机BZY2240/6116风送机MQS5-54217圆形摆动筛BF1626C118螺旋运输机BZY2132/9119螺旋运输机BZY2132/6120气流分离器BF212A121风送机1配风选机22打磨机B566123旋风分离器BFL-51D1150，右90O24旋风分离器BFL-21D1700，右90O25表层干料仓BLC2120126芯层干料仓BLC2120127星形关628皮带称2含振动给料器29拌胶机BS1230230胶料混全器BR652A231胶料计量罐BR3228132输液泵BJ125433石蜡贮存器BR652134过滤器BR3450335石蜡乳化器BR164136过滤器BR3412237输液泵BJ14238输液泵1-B-15139过滤器BR611140空压机IV-3/81带贮气罐41除湿风机1配干燥机42旋风分离器1配干燥机43带式送输机ZJTL-5144螺旋运输机BZY2