Оборудование для тепловой обработки сырья
Тепловая обработка фанерного сырья — наиболее значимая операция в технологическом ходе производства фанеры. От проведения тепловой обработки сильно зависит уровень качества готовой продукции и расход сырья на фанеру.
Тепловая обработка есть трудоемкой операцией, требующей, кроме громадных затрат труда, больших производственных площадей.
Древесину пропаривают в цементных парильных ямах. Парильные ямы, заглубленные в грунт, размещают в два последовательности. Ширина каждой ямы больше длины загружаемых чураков. Любая яма снабжена тельфером для загрузки древесины.
Между последовательностями парильных ям размещают разгрузочный транспортер 6, по которому прогретые чураки подаются в лущильный цех. На протяжении наружного фронта каждого последовательности ям установлены два загрузочных транспортера /, имеющие сбрасыватели против каждой ямы.
Вверху над парильными ямами подвешены два монорельса с тельферами, служащими для выгрузки и погрузки чураков.
В ходе работы парильного устройства одна из ям постоянно находится под погрузкой, а вторая, расположенная в противоположном последовательности, под выгрузкой. Наряду с этим один из загрузочных транспортеров непрерывно подает чураки к ямам, а разгрузочный транспортер перемещает прогретые чураки в лущильный цех.
Рис. 1. Парильные ямы с тельферной загрузкой древесины:
1 – погрузочные транспортеры, 2 — монорельсы, 3 — тельферы, 4 — подвеска, 5 _ 4enbi о _ разгрузочный транспортер, 7 — цементная яма, 8 — труба ДЛЯ пара, 9 — швеллер, 10 — сборный канал, 11 — съемная крышка
На рисунке левая яма продемонстрирована в момент загрузки сырья, а правая — в момент выгрузки. В качестве погрузочно-разгрузочных приспособлений применяют парные цепи, скрепленные подвеской. Протяженность цепей равна сумме длин боковых дна и стенок ямы.
Чураки, сбрасываемые при погрузке с транспортера, попадают в кошель, образованный цепями, одна подвеска которых без движений закреплена на стенке ямы, а вторая прицеплена к крюку тельфера.
При загрузке оператор, управляющий тельфером, опускает подвижный финиш цепей в яму , пока кошель не заполнит ее всю. Затем яму закрывают съемной крышкой и через трубу впускают пар.
По верхнему периметру ямы устраивают желоба, образованные железными угольниками, каковые вместе с ребрами крышки образуют гидравлический затвор (узел I), дающий предупреждение утечку пара.
Дабы чураки не разбивали цементные ограждения ям, а цепи их не истирали, в ограждения заделывают швеллеры. Получающийся при пропарке конденсат стекает в сборный канал.
Древесина мягких пород (березы) пропаривается стремительнее жёстких (дуба, бука).
Конечной температурой прогрева сырья при всех методах тепловой его обработки принято вычислять температуру поверхности карандаша, равную 15 °С. Карандашом именуют часть чурака, остающуюся при лущении.
При данной температуре обеспечивается самоё качественное резание сырья на лущильных станках.
При сооружении парильных ям нужно делать требования по охране труда и технике безопасности.
Крышки парильных ям должны быть хорошо пригнаны и не пропускать пар. Полы должны иметь уклон к одному из углов ямы.
В этом углу в полу должен быть устроен для конденсата сборник диаметром 0,6—0,7 м, глубиной не меньше 1 м, закрытый решеткой, в которой должно быть отверстие для насосного шланга. Любая парильная яма снабжена стационарными насосами для откачки конденсата.
Рис. 2. Схема устройства варочного бассейна с мотовилом:
1 — стенки бассейна, 2 — поперечный вал, 3 — мотовило, 4 — направляющие швеллеры, 5 — паропровод, 6 — водопроводная труба, 7 — спускная труба;
Громаднейшее распространение для тепловой обработки фанерного сырья методом проварки взяли варочные бассейны с мотовилами. Строят их в закрытых помещениях.
Бассейн представляет собой цементный либо кирпичный зацементированный резервуар со стенками толщиной 0,4—0,6 м. На продольных стенках установлен поперечный вал с насаженной на него твёрдой крестовиной радиусом 2—3 м, именуемой мотовилом. В бассейна уложены рельсы либо швеллеры, изогнутые по радиусу, пара превышающему радиус мотовила.
Для удобства выгрузки чураков заднюю поперечную стенку бассейна делают на 0,2—0,3 м ниже передней.
Вода в бассейне нагревается паром, поступающим по паропроводу. Для заполнения резервуара водой помогает водопроводная труба, а для ее спуска — спускная труба, снабженная предохранительной сеткой.
В рабочем состоянии бассейна нижние секции мотовила Б и В заполнены древесиной и находятся в воде. По данной причине при поступлении чураков в секцию А мотовило будет проворачиваться и чураки из секции В будут передвигаться к разгрузочной стороне бассейна.
Через определенное время, равное половине длительности проварки, загружается новая партия чураков числом, соответствующем емкости секции, и т. д. Сырье загружают и выгружают партиями.
Дабы торцы чураков не терлись о стены бассейна, ширину его разгрузочного финиша делают больше (на 0,2—0,3 м), чем загрузочного.
Варочные бассейны с мотовилами занимают громадные производственные площади. Дабы их сократить, не снижая производительности варочных бассейнов, повышают температуру воды до 80°С (зимой).
Появляющийся наряду с этим температурный перепад в поперечном сечении чурака уменьшают за счет выдержки сырья в течение 1 —1,5 ч по окончании выгрузки из секции В в помещении цеха. Затем они поступают к лущильным станкам для лущения.
Время тепловой обработки зависит в основном от начальной температуры чураков, их температуры и диаметра воды. Чураки перед варочными бассейнами должны быть шепетильно рассортированы по диаметрам на пара групп.
Бассейны нужно иногда чистить, поскольку на дне бассейна оседают песок, грязь и отставшая кора, каковые на протяжении работы мотовила проходят между швеллерами. Чистят бассейн летом через 14 дней работы, зимний период — через три-четыре семь дней при принудительном вращении мотовил без загрузки сырьем.
Воду из бассейна производят в канализационную совокупность. Оставшуюся грязь смывают шлангом либо брандспойтом.
Принудительное вращение мотовил (особенно без загрузки сырья секции А) весьма трудоемкая операция, требующая громадного физического труда. Дабы уменьшить труд в варочных отделениях лущильных цехов, на некоторых фанерных фабриках работа бассейна механизирована.
Варочные бассейны по всему фронту должны быть отделены от загрузочных и выгрузочных площадок целыми перегородками с проемами (люками) в них для выгрузки и загрузки чураков. Перегородки со выгрузки и стороны загрузки должны устанавливаться от краев бассейнов на расстоянии не более 200 мм.
Любой бассейн должен иметь ограждения и вытяжной зонт.
Для конденсации образования влаги и предотвращения тумана на полу, стенках, потолке варочное отделение имеет приточно-вытяжную вентиляцию с подогревом воздуха. Температура подаваемого воздуха в зимний период должна быть в пределах 20—25 °С.
Производительность варочного бассейна в зимник период при загрузке чураками диаметром 21—24 см при радиусе мотовил 2,5—3,0 м образовывает 22—30 мъ сырья в смену.
Варочные бассейны обслуживает бригада из 5—6 человек: 2—3 чел. сортируют сырье по диаметрам и загружают варочные бассейны, а остальные выгружают сырье из бассейнов и подают его к лущильным станкам.
На данный момент используют прогрев сырья в открытых бассейнах, при котором существенно увеличивается производительность труда за счет механизации процессов. Но таковой метод прогрева нельзя применять в районах с низкой температурой наружного воздуха, к примеру в Сибири.
Открытый бассейн имеет несколько секций, собранных из бетонных элементов, ширина секции соответствует большой длине обрабатываемых кряжей. Любая секция поделена парными тумбами на последовательность отсеков, каковые загружают кряжами при помощи грейферного захвата консольно-козловым краном, передвигающимся по подкрановым рельсам.
Рис. 3. Механизированный открытый бассейн для тепловой обработки фанерных кряжен:
1 — сбрасыватель, 2 – разгрузочная бревнотаска, 3 – накопитель кряжей, крышка отсека, 5 — грейфер, 6 — цементная разделительная тумба, 7 — стенки бассейна, 8 — консольно-козловый кран, 9 – мобильный перегруз-чик, 10 ~ разгрузочная бревнотаска, 11 — рельсы для передвижения перегрузчика, 12 — рельсы для передвижения крана, 13 — отверстия для воды
Открытый бассейн оборудован загрузочной бревнотаской со сбрасывателями, накопителями кряжей, число которых равно секций, мобильным перегрузчиком, перемещающимся по рельсам, и разгрузочной бревнотаской, транспортирующей обработанные кряжи в лущильный цех.
На протяжении тепловой обработки загрузочные отсеки закрывают съемными крышками, каковые являются противовсплавные устройства. Они кроме этого уменьшают потери тепла с открытой поверхности бассейна.
При работе бассейна одна из секций постоянно находится под разгрузкой и загрузкой (в остальных загруженных секциях древесина прогревается). Кран и перегрузчик устанавливают против данной секции.
Кряжи с загрузочной бревнотаски сбрасываются в соответствующий накопитель. Грейфер последовательно перемещается от накопителя к бассейну, загружая один из отсеков, и от бассейна к перегрузчику, разгружая второй отсек.
Все секции бассейна, заполненные водой, сообщаются между собой через отверстия. Температура воды поддерживается на уровне 30 °С.
Подогревают ее паром, проходящим через трубы, имеющие отверстия.
Выбор того либо иного метода тепловой обработки фанерного сырья зависит от района размещения фанерного завода, породы перерабатываемой древесины, источника получения тепла и др.
Для измерения температуры воды в бассейнах используют жидкостные и манометрические термометры.
Жидкостные стеклянные термометры, принцип действия которых основан на тепловом расширении жидкостей (спирта либо ртути), должны иметь предохранительную защиту. В большинстве случаев такие термометры заключают в железные трубки с прорезью для наблюдения за показаниями шкалы и устанавливают в бассейне стационарно.
Воздействие манометрических термометров основано на свойстве жидкостей и газов, заключенных в замкнутом сосуде, изменять собственный давление в зависимости от температуры. Манометрический термометр складывается из термобаллона, манометра и соединительного капилляра в виде многовитковой трубчатой пружины.
Показания прибора фиксирует стрелка на циферблате термометра. Эти термометры возможно применять не только для контроля, но и для регулирования температуры.
Манометрический термометр включает автоматическое устройство подогрева воды ‘в бассейне, в случае если ее температура ниже установленной по режиму тепловой обработки сырья.
Не считая стационарных термометров, мастер цеха должен иметь переносной контрольный жидкостный термометр, которым он иногда контролирует температуру в бассейнах.
