王雪干燥设计说明书.doc

年干燥量为5000m3砖砌式墙体木材干燥室的设计1设计条件哈尔滨某木材加工厂全年要干燥5000m3的锯材，其中25mm厚的红松3000m3、30mm厚的落叶松500m3、40mm厚的桦木500m3、50mm厚的榆木1000 m3，所有树种板材长2m、宽110mm，初含水率80%、终含水率12%。哈尔滨地区的气象资料:年平均气温为3.3C，全年最冷月份平均气温为-19.6C，最低气温-42.6C。建筑地点有蒸汽供应。干燥室的干燥方法选择周期式强制循环，室型采用室内顶风机短轴型，壳体采用砖砌体。材堆的装卸采用材车装卸。2干燥室的容量计算2.1材堆材堆尺寸:长l=4m,宽b=2m,高h=3m。材堆数目:m=4堆。垫条厚度:25mm.2.2干燥室的容量（根据，查表7-1得）干燥室的内部尺寸为:长l=8.8m,宽b=5.9m,高h=5.1m（其中干燥间3.5m，风机间1.6m）。2.3室数的计算查表7-2，干燥时间为:25mm厚的红松108h，30mm厚的落叶松142h40mm厚的桦木202h，50mm厚的榆木334h 3热力计算3.1 红松的干燥基准W，%t，t，EMC，% 40以上 80 89.340-30 85127.130-25 90165.725-20 95204.820-15100253.8 15以下110352.4在热力计算中选择基准中接近基准平均温度的第三阶段的干球温度数值t1,相对湿度数值作为计算有关量值的参考依据,使计算确定加热设备的能力不至于明显过大或不足,避免盲目性。3.2 各个状态点的介质状态状态点1 介质进入材堆之前的介质状态 状态点2 材堆出口处空气状态 状态点0 新鲜空气状态 式中：t为介质的温度， 为介质的相对湿度，%3.3每小时水分蒸发量的计算干燥室在一次周转期间从室内材堆蒸发出来的全部水分的数量式中： W初为木材的初含水率，%W终为木材的最终含水率，%平均每小时的水分蒸发量计算用的每小时的水分蒸发量考虑到室内各部分干燥速度不均匀,当干燥缓慢部分达到指定含水率时整个室内失去的水分已大于按上式算出的数量.因此,M平的数值须乘以系数x,才得到计算用的每小时由室内蒸发出来的水分数量,即3.4循环空气量与新鲜空气量的确定以1kg被蒸发水分为准的新鲜空气量每小时输送入干燥室的新鲜空气的体积每小时由干燥室排出的废气体积每小时在干燥室内循环的空气体积式中: F堆为在与气流方向相垂直的平面上,经过材堆的空气通道的有效断面积m堆为干燥室长度方向材堆数l为一个材堆的长度h为材堆的高度, 1.2为通过材循环空气量的漏失系数3.5干燥过程中热消耗量的确定干燥过程中热量的消耗主要有三个部分:即预热湿木料,蒸发木料中的水分及透过干燥室壳体的热损失.各部分的热量消耗均须按冬季平均条件计算,以便使干燥室能够在严寒季节进行正常的干燥基准.另外统计干燥成本,还应按年平均温度条件计算。干燥室内的平均温度冬季计算用温度3.5.1 预热湿木料的热量消耗 因为冬季计算用温度在0以下,所以采用下式计算式中：1.591为干木材的比热4.186为水的比热为全年平均气温为冬季最冷气温预热期中平均每小时的热消耗量式中：预为木材预热需要的时间，每cm厚需要1.5-h。预取2h以1kg被蒸发水分为准的用于预热上的单位热消耗量3.5.2木材蒸发水分的热消耗量干燥室内每小时用于蒸发水分的热消耗量3.5.3透过干燥室壳体的热损失(1)干燥室的壳体结构和热传导系数k值墙：侧墙及后端墙外墙为1砖半厚(370mm)的砖墙, =0.814W/()，内墙为一砖厚(240mm)的砖墙；内外墙之间夹有100mm厚的珍珠岩保温层，=0.058W/()。室内表面的受热系数=11.63w/()；室外表面的放热系数=23.26w/()（建在露天）。前端墙这部分墙体采用角钢钢板焊接,内填膨胀珍珠岩散料粉,厚度为100mm。门：用角钢或槽钢作骨架，内表面覆盖1mm厚铝板，外表面覆盖1mm厚钢板，中间用150mm厚的超细玻璃棉制品作保温层，=0.058W/（）。顶棚：室顶棚的主要结构为100mm厚的钢筋混凝土内层，150mm厚的膨胀珍珠岩保温层，100mm的钢筋混凝土表层，侧墙、端墙与天棚之间做出伸缩缝，填入石棉绳，内壁表面定期涂刷放水、防腐材料。=1.546W/（）。为了检验顶棚在=0.35的情况下，当室内温度为90，室外温度最低为-42.6时，顶棚内表面是否会产生凝结水。计算表明顶棚结构设计的保温形式符合要求，并且壳体其他部分的k值也都小于1.40,所以壳体的保温性是足够好的。（2）透过壳体各部分外表面散热的热损失根据上述壳体结构和干燥室的内部尺寸，干燥室的外形尺寸为：长8.8+0.71+0.15=9.66m；宽5.9+0.71+0.71=7.32m；高5.1+0.35=5.45m壳体热损失序号壳体名称F壳 ，mK壳t1，Ct外，CQ壳 ，KJ/h1外侧墙52.480.3890-33.419490.272内侧墙52.480.3890513425.223后端墙39.890.3890-33.414814.534门16.000.3690-33.45629.415前端墙23.890.4590-33.410506.766顶棚70.490.3590-33.424112.157地面33.90.2390-33.47620.22=95598.56kJ/h（干燥室建在露天）以1kg被蒸发水分为准的壳体的单位热消耗量3.5.4干燥过程中总的单位热消耗量式中：为加热壳体和运输料车的热消耗，以及中间喷蒸的热消耗的系数，等于1.2-1.3。4加热器散热面积的确定由加热器供给的热量为蒸发水分的热消耗量和透过干燥室壳体的热损失。预热期间的热消耗量主要由喷射的蒸汽供热,由加热器供热所占的比重较小,计算时不考虑。4.1 平均每小时由加热器供给的热量 4.2干燥室应配置加热器的散热面积。在设计中加热器采用SRZ螺旋片式加热器。SRZ型散热排管主要由顺空气流向的三排叉排列螺旋翅片管束组成。散热翅片管束的加工工艺是把冷轧钢带用机械绕片方法，绕在无缝钢管上，然后进行表面镀锌处理。散热翅片与散热管接触面广而紧，传热性能良好，稳定并且耐腐蚀。蒸汽或高温水流经钢管之内，热量通过紧绕在钢管上的翅片传给片面的空气，达到加热空气的作用。此类加热器形体轻巧,安装方便,散热面积大,传热性能良好.缺点是对气流阻力大,翅片间隙容易被灰尘堵塞,螺旋片容易受酸性物质腐蚀。(1)预算中暂按每1木料配置5的加热管表面积547.6=238，则加热管的总长度L=198m考虑到干燥室内部长度8.8m，加热器之间距离200mm，取复合翅片管2.5m长，两侧支管管径75mm，取6组。则每组需要13根 查附录7得k=16.9式中：C2为考虑到加热不均匀和管子堵塞的后备系数,取其等于1.1-1.3 t汽为加热器内饱和蒸汽的温度,在0.3Mpa表压力时,取143 所以满足 取6组 复合翅片管 2.5m长 每组13根的加热器 5干燥室蒸汽消耗量和蒸汽管径的确定确定干燥室每小时的蒸汽消耗量的主要目的在于考虑锅炉的负荷,并选用合适的蒸汽管和冷凝水管的直径,另外,计算以1m3木料为准的蒸汽消耗量,以便核算干燥成本。5.1预热期间干燥室内每小时的蒸汽消耗量式中：C1为未经计算的热损失系数，取1.2 I汽,I凝为蒸汽和凝结水的热含量,0.3Mpa表压力时, I汽-I凝为2135kJ/kg5.2干燥期间室内每小时的蒸汽消耗量5.3干燥车间每小时的蒸汽消耗量设1/3的干燥室数处于预热阶段,其余的处于干燥阶段5.4干燥1m木料的平均蒸汽消耗量5.5蒸汽主管直径应不小于式中：D最大为每小时通过管子的最大蒸汽量，D最大取D车间汽为蒸汽的密度，取2.1kg/m3汽为蒸汽在管内的流动速度，取25m/s5.6 一间干燥室凝结水输送管的直径式中：水为热水的密度，取960kg/m3水为凝结水在管内的流动速度，约为0.5-1m/s，取1m/s5.7干燥室疏水器的选择疏水器的作用是排除加热器中的凝结水,同时阻止蒸汽漏失,从而提高加热设备的传热效率,节省蒸汽。疏水器的类型较多,在该干燥室中选择热动力式.热动力式疏水器是一种体积小,排水量大的自动发阀门.它能阻止蒸汽管道中的干热蒸汽通过,有能及时排除管道中的凝结水,并有防止水击现象产生及凝结水对管道的腐蚀作用.当蒸汽压力为0.30表压力时,=0.30.9=0.27,=0, 每小时的蒸汽消耗量为300.26kg时,应当选用疏水器的最大排水量为300.263=900.78kg/h, =0.27-0=0.27,选用公称直径Dg50的S19H-16热动力式疏水器6其他设备的选择与计算6.1通风机的选择沈阳新华电机厂的8#风机，Q=23000m3/h6.2进排气道的计算进气道断面进气道直径排气道断面排气道直径6.3喷蒸管的选择选用2根直径为50mm的喷蒸管7 结论本文主要介绍了年干燥量为5000m3的砖砌式墙体木材干燥室的容量、年周转量、热力计算、墙体结构、风机类型、进排气道以及大门的主要参数类型、结构、特点。本文系统介绍了顶风机型干燥室主要部分的选择计算，并对一些零部件的选用提供了理论依据。通过此次干燥课程设计使我认识到：只有理论与实践相结合才能真正的培养我们的能力，我综合运用和巩固木材干燥课程和有关的选修课所学的理论知识、生产实际知识，学习干燥室设计的一般方法，使我的独立设计能力和分析、解决工程问题的能力有了进一步的提高，具体体现在以下几方面：（1）参考资料与创新的关系 任何设计都是在占有大量现有资料和借鉴前人或他人的成果、经验的基础上进行的，因此我认为掌握和使用各种资料，是设计工作能力的重要体现。任何新的设计任务，都是根据特定要求和具体工作条件提出的，我们不能盲目地、机械地抄袭资料，而要根据具体要求具体分析，创造性地进行设计，这样我们的设计技能才能得到培养和提高。在课程设计过程中，独立思考的学习精神很重要。（2）尺寸、参数的确定和使用标准、规范的关系在课程设计过程中确定部件的尺寸、参数时，应严格遵守和执行国家标准或各部门的规范。正确运用标准不仅有利于部件的互换性和加工工艺，而且可以减轻设计工作量、节省设计时间，从而取得良好的经济效果。在课程设计中是否采用标准和