人造板課程設(shè)計

1、2中華人民共和國教育部東北林業(yè)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 設(shè)計題目： 50000/a高密度纖維板車間工藝設(shè)計 學(xué) 生： 盛繼翠 指導(dǎo)教師： 楊永良 程瑞香 教授 _ 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 木材科學(xué)與工程 2012 級 卓越 班2015年7月16日2目錄1. 設(shè)計內(nèi)容4.1 確定實際年產(chǎn)量52.2 工藝流程52.3 原材料消耗量的計算62.4 生產(chǎn)1m MDF原材料損失量計算72.5 1m板所需的原材料量82.6 年需原材料量92.7 年需木材的體積92.8 主要生產(chǎn)設(shè)備的選擇與計算112.9 車間平面布置圖133. 參考文獻14題目名稱：年產(chǎn)50000m3 MDF車間設(shè)計課題內(nèi)容（

2、包括計劃時間安排、完成工作量與水平具體要求）1.1 設(shè)計條件產(chǎn)品規(guī)格：幅面 1220244012mm 密度 950kg/m3 含水率 6%產(chǎn)品質(zhì)量標準：符合GB/T 11718-1999要求產(chǎn) 量：年產(chǎn)50000m3原 材 料： 種 類：制材剩余物 40% 工 藝木 片 60% 樹 種：松 木 50% 白樺 10% 山楊 40%工作制度：年工作日280天，日工作三班（削片為兩班）每班工作時間：8小時建廠地點：哈爾濱市1.2 設(shè)計內(nèi)容和要求1內(nèi)容：完成工藝設(shè)計，設(shè)備選型，初步撰寫設(shè)計說明書；完成工藝流程、工藝平面布置圖的繪制。2. 要求：計算機繪制車間平面布置圖；說明書一份其中：參考文獻篇數(shù)：

3、3篇以上圖 紙 張 數(shù)： 工藝平面布置圖（0號圖幅） 1張 說明書字數(shù)：1.0萬字以上 學(xué)科（專業(yè)）負責(zé)人意見簽名：年 月 日1確定實際年產(chǎn)量1.1確定連續(xù)輥壓機的速度工程預(yù)留量為a=10% ， 產(chǎn)品合格率為b=90%理論日產(chǎn)量=178.6（/d）實際日產(chǎn)量Q=178.6（1+10%）/90%即Q=218（/d）Q為實際日產(chǎn)量 R為年工作日，取280d（/d）式中 故取2 工藝流程根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求與目前國內(nèi)常用生產(chǎn)工藝，確定工藝流程 詳見圖1 圖1 工藝設(shè)計流程圖3 原材料消耗量的計算計算依據(jù):以12mm厚用作普通板材的中密度纖維板（950 kg/ m）為依據(jù)。含水率6%，膠耗量為絕干纖維

4、量的10%（范圍813%），石蠟耗量為絕干纖維量的1%（范圍0.51.5%），固化劑耗量為膠耗量的1%（范圍13%），氨水耗量為膠耗量的0.8%。3.1 1m板重:10.95=0.95（t）=950（kg）3.2扣除水分后重：950（16%）=1010（kg）3.3 1m板所需消耗的原材料量計算如下：設(shè)1m板所消耗的絕干纖維量為GG（1+10%）+ G1%+ G10%1%+ G10%0.8%=1010（kg）解得：G=908.4（kg）則成板所需輔助材料量為：膠量=908.410%=90.84（kg）蠟量=908.41%=9.084（kg）固化劑量=908.410%1%=0.9084（kg）氨

5、水耗量=908.410%0.8%=0.72672（kg）4 生產(chǎn)1mMDF 原材料損失量計算4.1砂光損失量每張板兩面砂去2.2mm 每張板體積：1.222.440.012=0.0357（m）砂光損失量：1.222.440.0022950=6.221512（kg）1 m板損失量：=174.3（kg）砂光損失率：100%=18.35%其中，絕干纖維量：=156.77（kg/ m） 膠 量：15.677（kg/ m） 蠟 量：1.5677（kg/ m）固化劑 量：0.15677（kg/ m）其他輔料量：1.849886（kg/ m），氨水 量：0.125416（kg/ m）4.2裁邊截斷損失量設(shè)熱

6、壓后板的規(guī)格為1290mm4950 mm,裁割成兩塊1220 mm2440 mm的毛板。裁邊截斷損失率為（4.9501.2904.8801.290）（4.9501.290）100%= 6.8%裁邊截斷損失量（950+174.3）（16.8%）6.8%=82.03（kg/ m）其中，絕干纖維量：=73.78（kg/ m） 膠量：73.78（kg/ m） 其他輔料量：0.9679（kg/ m），石蠟量：0.8203（kg/ m）固化劑量：0.08203（kg/ m），氨水量：0.06562（kg/ m）（3）齊邊到熱壓段損失率設(shè)為0.5%損失量為（950+174.3+82.03）（10.5%）0.

7、5% =6.06（kg/ m）其中，絕干纖維量：=5.45（kg/ m） 膠量：0.545（kg/ m） 其他輔料量：0.06431（kg/ m），石蠟量：0.0545（kg/ m）固化劑量：0.00545（kg/ m），氨水量：0.0436（kg/ m）4.3預(yù)壓到熱壓段損失率此段主要是橫截，設(shè)為0.5%，其次是預(yù)壓及熱壓時氣流帶走的纖維量極少。損失量為（950+174.3+82.03+6.06）（10.5%）0.5% =6.092（kg/ m）其中，絕干纖維量：=5.480（kg/ m） 膠量：0.5480（kg/ m） 其他輔料量：0.064664（kg/ m），石蠟量：0.05480（

8、kg/ m）固化劑量：0.005480（kg/ m），氨水量：0.004384（kg/ m）4.5 干燥損失率干燥損失率設(shè)為0.5%損失量為（950+174.3+82.03+6.06+6.092）（10.5%）0.5% =6.123（kg/ m）其中，絕干纖維量：=5.507（kg/ m） 膠量：0.5507（kg/ m） 其他輔料量：0.06498（kg/ m），石蠟量：0.05507（kg/ m）固化劑量：0.005507（kg/ m），氨水量：0.0044056（kg/ m）干燥前的總原料量：1218.482+6.123=1224.605（kg/ m）其中，絕干纖維量：=1101.46（

9、kg/ m） 膠量：110.146（kg/ m） 其他輔料量：12.997228（kg/ m），石蠟量：11.0146（kg/ m）固化劑量：1.10146（kg/ m），氨水量：0.881168（kg/ m）4.6熱磨損失量設(shè)熱磨損失量為5%原輔材料損失量。工藝中采用管道施膠，設(shè)施膠的平均損失率為0.6%，其它輔料為1%。則損失量為膠量：110.146（10.6%）0.6% = 0.665（kg/ m） 石蠟量：11.0146（11%）1% = 0.1113（kg/ m）固化劑量：1.10146（11%）1% = 0.01113（kg/ m）氨水量：0.881168（11%）1% = 0.0

10、089（kg/ m）4.6熱磨損失量熱磨損失率為4%熱磨前原料總量為 （1224.605110.146）/（14%）= 1160.9（kg/ m）纖維凈含量為1160.9（110%1%1%10%0.8%）=1147.2（kg/ m）4.7水洗損失量設(shè)水洗損失率為3%，則水洗損失量為1147.2(13%)3% = 35.48（kg/ m）水洗前原料量為1147.235.48 = 1182.68（kg/ m）4.8篩選損失量設(shè)篩選損失率為6%篩選前原料量為1182.68（16%） = 1258.2（kg/ m）4.9削片損失量削片損失率為1%削片前原料量為1258.2（11%） =1270.9（k

11、g/ m）5 1m板所需的原材料量（1） 經(jīng)計算，生產(chǎn)厚度為12mm板時，削片前原料需要量為1270.9（kg/ m），生產(chǎn)1t成品板需要絕干木材1.286t。膠需要量：110.146(10.6%) = 110.8（kg/ m）石蠟需要量：11.0146(11%) = 11.13（kg/ m）固化劑需要量：1.10146(11%) = 1.1126（kg/ m）氨水需要量：0.881168(11%) = 0.89（kg/ m）綜合以上計算有：絕干木材量：1270.9（kg/ m）膠量：110.8（kg/ m）石蠟量：11.13（kg/ m）固化劑量：1.1126（kg/m）氨水量：0.89（k

12、g/m）6 年需原材料量年實際產(chǎn)量為Q=61111（t/a）絕干木材量：1270.9611111000 = 77665.9（t/a）膠量：110.8611111000 = 6771.1（t/a）石蠟量：11= 680.17（t/a）固化劑量：1.1126611111000 = 68（t/a）氨水用量：0.89611111000 =54.39（t/a）7年需木材的體積7.1 原料密度的計算設(shè)所采用的工藝木片含水率為40% ， 制材剩余物含水率為30% ， 制材剩余物與工藝木片的比例為4:6 。制材剩余物與工藝木片中的樹種及比例都相同：松木50% ； 白楊10% ； 山楊

13、40% ； 針葉材與闊葉材比例為5:5 。 各樹種密度和樹皮含量為：松木：密度0.440（g/cm）；樹皮含量18%；樹皮密度0.308（g/cm）山楊：密度0.50（g/cm）；樹皮含量17%；樹皮密度0.426（g/cm）白樺：密度0.746（g/cm）；樹皮含量18%；樹皮密度0.446（g/cm）(1) 工藝木片在含水率為40%時，密度： 工藝木片在含水率為40%時的樹皮密度：松木的加權(quán)平均密度為：山楊的加權(quán)平均密度為： 樺木的加權(quán)平均密度為： 工藝木片的加權(quán)平均密度為：（2） 制材剩余物在含水率為30%時密度為 ： 制材剩余物中樹皮含量為：松木19% ；山楊22% ；白樺20%制材剩

14、余物在含水率30%時樹皮密度： 松木的加權(quán)平均密度為：山楊的加權(quán)平均密度為：白樺的加權(quán)平均密度為：制材剩余物加權(quán)平均密度為：當工藝木片，制材剩余物干燥后其密度為：工藝木片和小徑級木材的加權(quán)平均密度為：7.2年需木材體積年需絕干木材量為77665.97t年需木材的體積已知充實系數(shù)為：工藝木片（60%）：0.7 ；制材剩余物（40%）：0.3所以工藝木片的材積為：小徑級木材材積為：將以上計算結(jié)果匯總成下表，表中按車間小時設(shè)計產(chǎn)量為218/24=9.08各工序木材小時用量表工序每立方米成品板需絕干纖維用量，（kg/m）絕干木材小時用量，（kg/h）含水率%該含水率下木材小時用量，（kg/h）成品85

15、4.477758.5968224.1砂光前1011.249182.669733.6裁割前1085.029851.98610443.1熱壓前1090.479901.471211089.6成型預(yù)壓前1095.959951.231211145.4干燥前1101.4610001.265015001.90熱磨前1147.210416.584515104.0水洗前1182.6810738.734015034.2篩選前1258.211424.464015994.2削片前1270.911539.774016155.78主要生產(chǎn)設(shè)備的選擇與計算 以日產(chǎn)218的12mm厚成品板的設(shè)備為計算依據(jù)，計算設(shè)備生產(chǎn)能力時

16、含有20%的余量。8.1 削片機工作制度2班，工作16小時每小時需要的制材剩余物材積為：選型為BX218型鼓式削片機，生產(chǎn)能力20（m/h）則削片機臺數(shù)臺，取1臺，則：負荷率8.2木片料倉工作制度2班，每班8小時，需儲存2個班的用量，以木片堆積系數(shù)0.35,計算需要儲存絕干木片為：所以需2500m料倉1個8.3木片篩選機工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h每小時篩選：木片的堆積系數(shù)為0.35，則需要篩選木片87.9（m/h）選SCL40-，篩選能力175 m/h,取1臺。臺，取1臺則設(shè)備的負荷率為：8.4水洗設(shè)備工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h需清洗木片

17、：87.9（13%）=85.26（ m/h）選用處理能力為100松散m/h的水洗設(shè)備，取1臺則設(shè)備的負荷率為：8.5熱磨機工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h,則需要加工木片： （t/h）選擇58/60-1CP熱磨機3臺，最大加工能力27t/h則設(shè)備負荷率為：，配主電機6000KW 10KV8.6干燥機工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h,則需干燥纖維數(shù)量：=12.8(t/h)選擇閃急式干燥機（Schenckmann&Piel），干燥能力為20t/h，取1臺則設(shè)備負荷率為：8.7鋪裝機工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h需鋪裝纖維數(shù)量：選擇

18、鋪裝機(Dieffenbacher),鋪裝能力20t/h(絕干)，取1臺則設(shè)備負荷率為：8.8預(yù)壓設(shè)備工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h需預(yù)壓纖維數(shù)量：選擇預(yù)壓機(Dieffenbacher),預(yù)壓能力50t/h(絕干)，取1臺則設(shè)備負荷率為：8.9熱壓設(shè)備工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h需熱壓纖維數(shù)量：選擇連續(xù)壓機(Dieffenbacher),熱壓能力20t/h(絕干)，取1臺則設(shè)備負荷率為：8.10齊邊截斷設(shè)備工作制度為3班，每班7.5h，需齊邊進給速度104（1+20%）=124.8mm/s，選擇齊邊截斷鋸，其最大進給速度為200mm/s，取1臺則設(shè)備負荷率為：8.11砂光設(shè)備工作制度為3班，每班7.5h，有效生產(chǎn)時間為22.5h，工作寬度最大為2850mm需砂光進給速度為16m/min選擇砂光機最大進給速度為30m/min的砂光機1套，負荷率為=53.3%8.12熱壓前各