纖維板課程設(shè)計(jì)示范-修改簡(jiǎn)版

1、纖維板課程設(shè)計(jì)示范參考一、設(shè)計(jì)條件n 設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)3萬(wàn)m3 MDF車(chē)間工藝設(shè)計(jì)n 原料種類：森林采伐剩余物n 生產(chǎn)方式：干法n 產(chǎn)品規(guī)格：幅面1220×4880 mm2 (4× 16)；厚度：16mm； 密度：0.7g/cm3n 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：漸變結(jié)構(gòu)n 產(chǎn)品質(zhì)量：符合GB117182009n 工作日制度：年有效工作日300天，班次3班，有效工作小時(shí)7.5小時(shí)n 占總產(chǎn)量：100* 二、工藝設(shè)計(jì)原則中密度纖維板主要采用干法生產(chǎn)工藝。一般MDF生產(chǎn)由下列工序組成：備料、纖維分離、施膠、干燥、鋪裝成型、預(yù)壓、熱壓、冷卻、鋸裁、砂光以及產(chǎn)品分級(jí)入庫(kù)等。具體工藝流程見(jiàn)附圖。三、車(chē)間組

2、成（一）備料工段 本設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的原料為森林采伐剩余物，因此需要排出雜物。原料經(jīng)水洗、清除金屬雜物與碎石等，可延長(zhǎng)磨盤(pán)磨片、鋸片等使用的期限，提高熱磨質(zhì)量。 1.削片：要求木片大小尺寸合格、均勻、切口勻整平滑。木片規(guī)格應(yīng)在長(zhǎng)1630mm、寬1525mm、厚35mm。 2.篩選：木片中的碎屑應(yīng)該篩除，大木片必須分離再碎，否則影響纖維分離質(zhì)量。3.水洗：原料中泥沙影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且會(huì)損壞磨片，故木片進(jìn)入熱磨機(jī)前，應(yīng)首先進(jìn)行水洗。木片水洗多采用上沖水流式水洗系統(tǒng)，洗后木片含水率約56。4.剝皮與去皮：樹(shù)皮內(nèi)纖維含量級(jí)低。當(dāng)原料內(nèi)樹(shù)皮含量超過(guò)20時(shí)，一般要求進(jìn)行原料剝皮或木片去皮處理。5.運(yùn)輸與貯存：木

3、片的運(yùn)輸設(shè)備有皮帶運(yùn)輸機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、斗式提升機(jī)和氣力運(yùn)輸機(jī)等，本設(shè)計(jì)采用的是皮帶運(yùn)輸機(jī)。（二）纖維分離 纖維分離是整個(gè)MDF生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，也是確保產(chǎn)品質(zhì)量最重要的工序之一，同時(shí)也是能耗最多的工序，因此，此工序的工藝制定與設(shè)備選型是很重要的。1.定義：纖維分離是指采用一定的方法，將植物纖維原料分離成所需要的細(xì)小纖維的工藝過(guò)程。2.基本要求：在纖維盡量少受損失的前提下，將纖維原料分離成單體纖維，并使纖維具有一定的比表面積和交織性能，為纖維之間的重新結(jié)合創(chuàng)造必要的條件。3.方法：加熱機(jī)械法是將植物原料用熱水或飽和蒸汽進(jìn)行水煮或氣蒸，然后經(jīng)機(jī)械外力作用將其分離成纖維。 加熱機(jī)械法中主要有熱磨機(jī)法和

4、高速磨漿機(jī)法。本設(shè)計(jì)采用熱磨機(jī)法。（三）施膠 本設(shè)計(jì)采用先施膠后干燥工藝。膠粘劑和其他助劑攪拌均勻后在一定壓力下，經(jīng)管道輸送到熱磨機(jī)纖維排料閥噴入干燥管中，在高速氣流作用下，膠霧和纖維相遇而附著在纖維上。 （四）干燥 本設(shè)計(jì)采用二級(jí)氣流干燥法。當(dāng)含水率高的纖維進(jìn)入第一級(jí)，纖維水分快速蒸發(fā)，含水率急劇下降。當(dāng)纖維進(jìn)入第二級(jí)干燥管道，熱介質(zhì)溫度較低，管道較長(zhǎng)，纖維有較長(zhǎng)的滯留時(shí)間，以保證得到優(yōu)質(zhì)的纖維。 （五）鋪裝成型 鋪裝成型工序是MDF生產(chǎn)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它不僅直接影響制品的各項(xiàng)物理力學(xué)性能，而且與板制品的翹曲變形、分層以及其密度、厚度偏差等有關(guān)。1.纖維分級(jí)：本設(shè)計(jì)采用自然分選，在鋪裝

5、過(guò)程中自然形成，它使板坯由中層到表層產(chǎn)生有粗到細(xì)逐漸過(guò)渡的漸變結(jié)構(gòu)，工藝流程簡(jiǎn)化，動(dòng)力消耗降低。2.纖維貯存：作用：保證前后工序間的纖維平衡；為使纖維有混合時(shí)間；是齊邊、刮平及廢坯等回收纖維的貯存點(diǎn)。3.計(jì)量：計(jì)量裝置采用的是電子皮帶秤，安裝在成型機(jī)上，對(duì)板坯帶進(jìn)行連續(xù)的測(cè)量。4.成型：采用真空氣流鋪裝成型機(jī)，使纖維沉降而鋪成板坯。由于纖維的沉降借助于真空負(fù)壓，可適合不同厚度要求的成型，纖維的沉降速度快，生產(chǎn)率高。（六）預(yù)壓 本設(shè)計(jì)采用連續(xù)式帶式預(yù)壓機(jī)。板坯在被壓縮狀態(tài)下移動(dòng)，故需保持預(yù)壓機(jī)運(yùn)行速度與成型網(wǎng)帶速度同步。（七）板坯縱橫鋸裁 鋪裝的連續(xù)板坯帶，經(jīng)預(yù)壓后邊部不夠整齊，甚至呈松散狀，必

6、須將其裁齊到毛邊板的寬度，稱其為齊邊。（八）熱壓 本設(shè)計(jì)采用多層壓機(jī)。 熱壓機(jī)是主要的生產(chǎn)設(shè)備，其性能好壞不僅影響生產(chǎn)能力，更影響產(chǎn)品質(zhì)量，直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)效益。（九）后期處理1.冷卻：作用：消散熱壓后板中殘留的甲醛；平衡板內(nèi)的含水率；防止堆垛時(shí)，板子上下兩面溫差過(guò)大產(chǎn)生翹曲變形。本設(shè)計(jì)采用專用輪式冷卻翻板機(jī)。2.鋸裁：目的在于保證產(chǎn)品規(guī)格和板邊強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)采用圓鋸機(jī)。3.砂光：目的是控制成品厚度公差，本設(shè)計(jì)采用寬帶式砂光機(jī)。四、產(chǎn)量、輔助材料的計(jì)算和設(shè)備的選擇（一）核算日產(chǎn)量1. 確定所需壓機(jī)層數(shù)（M）A×tML×b×h×T×k1×k

7、2式中：A：日產(chǎn)量，100 m3； t：熱壓周期，8 min；L：產(chǎn)品長(zhǎng)度，4. 88 m；b：產(chǎn)品寬度，1. 22 m；h：產(chǎn)品厚度，0. 016 m；k1：產(chǎn)品合格率，0.900.98，取095；k2：熱壓機(jī)利用系數(shù)，0.900.98，取096；T：有效工作時(shí)間，每日工作3班，每班有效工作時(shí)間7.5h，則：T60×7.5×31350 min。代入上面的公式求得m6.8，圓整后取7層，則：選BY124×813型7層熱壓機(jī)(上海板機(jī)廠生產(chǎn))， 可滿足設(shè)計(jì)要求。2. 核算實(shí)際日產(chǎn)量h×L×b×T×K1×K2×

8、;m 0.016×1.22×4.88×1350×0.95×0.96×7A t 8102.62m3則實(shí)際年產(chǎn)量D為：D10262×30030786m3本設(shè)計(jì)日產(chǎn)量為100m3，實(shí)際日產(chǎn)量為10262m3，超過(guò)設(shè)計(jì)量262<20，則設(shè)計(jì)合理。（二）原輔材料的概算1. 每立方米MDF中所含絕干纖維量 g0 （ 1p）（ 1w ）式中：產(chǎn)品密度，取任務(wù)書(shū)中給定的0.7gcm3；p：添加劑占絕干纖維的重量百分比，9%15%，取p10；w：成品含水率，8%10%，取8。代入公式：g00.59 t/m32.原料耗量的計(jì)算每年消耗的原

9、料量 D×g0G木 1K式中：D：實(shí)際年產(chǎn)量30786 m3；go：每m3 MDF中所含的絕干纖維量，0.59 tm3板；K總：生產(chǎn)工藝過(guò)程中的總損失率，其中包括：k1：削片、篩選損失率，kl4555，取5%；k2：熱磨損失率，k2675，取6.5；k3：干燥損失率，k334，取3.5；k4：鋪裝損失率，k423，取2.5；k5：熱壓損失率，k50.50.75，取0.65；k6：裁邊損失率，k63.55，取4.2；k7：砂光損失率，k7510(依板厚定)，取 6.25k8：廢、次品損失率，k8=5。代入公式：K總1(1k1)(1k2)(1k8)0.29則：G木25582（t）按每實(shí)積

10、立方米原料約為0.4 t計(jì)，每年需原料的實(shí)積立方米數(shù)：V實(shí)G木/0.463956.8 m33.輔助材料用量的計(jì)算：每立方米板在制漿工段所需的絕干纖維量g漿: g0g漿 0.71 t/m3(1k4)(1k5)(1k6)(1k7)(1k8)（1）石蠟用量：g蠟g漿× pl × k加式中：g漿0.71 t/m3； pl：石蠟用量占絕干纖維重量的百分比（0.5%1.2%），取1；k加：生產(chǎn)損耗增加系數(shù)，取1.02；代入公式：g蠟0.71×1×1.02 0.0073 t/m3石蠟?zāi)旰牧浚篏蠟 = g蠟×D = 0.0073×30786 224.

11、7 t（2）脲醛樹(shù)脂用量：g膠= g漿×p2×k加式中：g漿: 每立方米板在制漿工段所需的絕干纖維量；p2：脲膠用量占絕干纖維重量百分比，（9%12%）取9；k加：生產(chǎn)損耗增加系數(shù)，1.011.05，取1.02；代入公式：g膠= 0.71 × 9 × 1.02 = 0.065 tm3脲膠年耗量：G膠g膠×D0.065×30786 = 2006.6 t（三）主要生產(chǎn)設(shè)備的選擇：1. 削片機(jī)的選擇： (1) 削片機(jī)每班需加工量Q削的計(jì)算：MDF的實(shí)際日生產(chǎn)量為102.62m3，設(shè)削片機(jī)為兩班生產(chǎn)，則每班需要加工的纖維量至少為：A削g0A/

12、2 0.59×102.62÷2 30.27 t/班；則，按每實(shí)積立方米原料約為0.4 t計(jì):V削 30.27÷0.4 75.68 m3/班 所以，每班實(shí)際需加工量為：Q削75.68 /（1-K總）75.68 /（10.29） 106.59 m3/班選型為BXl28型鼓式削片機(jī)(鎮(zhèn)江林機(jī)廠生產(chǎn))（2）每班實(shí)際加工量A削的計(jì)算：BX128的標(biāo)定生產(chǎn)能力為1520m3h，取20實(shí)積m3h，若每班工作時(shí)間為7.5小時(shí)，則:A削 = 20×75 = 150.0實(shí)積m3班；（3）削片機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算：C削 Q削/A削 106.59÷150.0 0.71數(shù)據(jù)圓整

13、，取一臺(tái)；則削片機(jī)的設(shè)備負(fù)荷率為:削= c/10.71÷1712.木片水洗機(jī)的選擇： (1)水洗機(jī)每班需加工量Q洗的計(jì)算：削片機(jī)兩班工作，供水洗機(jī)三班工作，所以每班需要加工的絕干纖維量為：A洗g0A/30.59×102.62÷320.18 t班；相當(dāng)于:V洗 20.18÷0.4 50.45實(shí)積m3/班每班實(shí)際需加工量：Q洗V洗 /（1K總）50.45 ÷（10.29）70.06 實(shí)積m3班選型為BQXl314型水洗機(jī)(鎮(zhèn)江林機(jī)廠生產(chǎn))(2) 水洗機(jī)實(shí)際可加工量A洗計(jì)算：BQX1314標(biāo)定的生產(chǎn)能力為12實(shí)積m3/h，設(shè)水洗機(jī)每班有效工作時(shí)間為7

14、.5h,則：A洗 = 12×7.5 90 實(shí)積m3/班(3)水洗機(jī)臺(tái)數(shù)計(jì)算：C洗Q 洗/A洗70.06÷900.778數(shù)據(jù)圓整，取一臺(tái)。則：水洗機(jī)的設(shè)備負(fù)荷率為：洗= 0.778÷1 77.8 3.熱磨機(jī)的選擇：（1）熱磨機(jī)每班需加工量Q磨：Q磨 = Q洗(1k磨)70.06(16.5)65.50實(shí)積m3班；選型為BW1915(M122)型(上海板機(jī)廠生產(chǎn))；（2）熱磨機(jī)實(shí)際可加工量A磨的計(jì)算：BW1915熱磨機(jī)的標(biāo)定生產(chǎn)能力為120 t日，取100t，則：A磨 = 1003 = 33.3 t班，相當(dāng)于：V磨= 33.304 = 83.25實(shí)積m3班：（3）熱磨機(jī)

15、臺(tái)數(shù)的選擇C磨 65.50÷83.25 0.787數(shù)據(jù)圓整，取一臺(tái)。則：熱磨機(jī)的設(shè)備的負(fù)荷率為：=65.50÷83.2578.74.鋪裝機(jī)的選擇（1）鋪裝機(jī)每班需加工量Q鋪的計(jì)算：Q鋪 = Q磨×(1k鋪)= 65.50×(12.5) 63.86實(shí)積m3班 （2）鋪裝機(jī)實(shí)際可加工量A鋪的計(jì)算：選型為M4046(上海板機(jī)廠生產(chǎn))，該機(jī)有4個(gè)鋪裝頭，每個(gè)鋪裝頭的鋪裝量為0.71.2 th，取1.0th，則：實(shí)際可鋪裝的量A鋪 = 10×75×404 = 75 實(shí)積m3h；（3）鋪裝機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算：CQ鋪/A鋪63.86÷750.8

16、52數(shù)據(jù)圓整，取一臺(tái)。則鋪裝機(jī)的設(shè)備負(fù)荷率為： =0.852÷1=85.25.熱壓機(jī)的選擇選型為BYl24×813 七層熱壓機(jī)一臺(tái)，設(shè)備負(fù)荷率為100；6.主要設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡計(jì)算：各工序關(guān)鍵設(shè)備負(fù)荷率分別為：削片機(jī)：71.0；水洗機(jī)：77.8；熱磨機(jī)：78.7；鋪裝機(jī)：85.2；熱壓機(jī)：100%本設(shè)計(jì)可保證生產(chǎn)過(guò)程中的原料供應(yīng)不致中斷，而前工序生產(chǎn)過(guò)剩這一矛盾可采用在工序間設(shè)置倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備予以解決，以使整個(gè)生產(chǎn)達(dá)到平衡。（四）倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施的容積確定：1.為保證生產(chǎn)流程正常的進(jìn)行，各倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的儲(chǔ)備量計(jì)算公式為：Vc = Qw×t×krw，立方米；Vc：儲(chǔ)備量m

17、3；Qw：工序生產(chǎn)量； t：木片儲(chǔ)存時(shí)間；削片機(jī)兩班生產(chǎn)供3班使用時(shí)，儲(chǔ)存時(shí)間一般為510h，取7.5h；K:木片堆積系數(shù)，一般為2.132.5，取2.3rw:木片容積重，一般為0.40.6，取0.5； Q洗×0.4 70.06×0.4Qw 3.74 t/h 7.5 7.5Vc3.74×7.5×2.3÷0.5129.3 m3取木片料倉(cāng)容積為200m3。本設(shè)計(jì)選用上海板機(jī)廠生產(chǎn)的BLC128木片大料倉(cāng)2個(gè)，每個(gè)料倉(cāng)的有效容積為100m3。2.干纖維料倉(cāng)容積計(jì)算： Qw×t×kVf rw式中：Vf：干纖維儲(chǔ)藏量；Qw：即Q鋪，為

18、63.86實(shí)積m3班，約合：65.84×0.4÷7.53.41 th；t：干纖維儲(chǔ)存時(shí)間，取10分鐘，折合16小時(shí)；k：干纖維的堆積系數(shù)，取4；rw：干纖維的堆積密度，取138；代入:Vf86.28 m3取干纖維的料倉(cāng)容積為100m3，本設(shè)計(jì)采用上海板機(jī)廠生產(chǎn)的X516型干纖維料倉(cāng)，料倉(cāng)的有效容積100m3。（五）其他輔助設(shè)備的選擇：1.上料皮帶運(yùn)輸機(jī)：選用BZY115020型皮帶運(yùn)輸機(jī)一臺(tái)，皮帶寬500mm，長(zhǎng)度20000mm；2.木片搖篩：選用鎮(zhèn)江林機(jī)機(jī)械廠產(chǎn)品，型號(hào)BFl420A,生產(chǎn)能力15實(shí)積m3h；3.斗式提升機(jī)：選用上海板機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)D350Q，生產(chǎn)能力25

19、m2h；4.木片皮帶運(yùn)輸機(jī)：上海板機(jī)廠產(chǎn)品，皮帶寬500mm，長(zhǎng)10000mm，人字防滑帶；5.干燥機(jī)組：上海板機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)BG2555(X512)，單級(jí)式，干燥管總長(zhǎng)98m，管徑1000mm，共選2臺(tái)；6.電子皮帶秤：上海板機(jī)廠，型號(hào)BJL125(X542)；7.預(yù)壓機(jī)上海板機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)BY831724，速度1.612m/min,最大線壓力140公斤力cm2；8.冷卻翻板機(jī)：上海板機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)X563，有效轉(zhuǎn)動(dòng)180度，24格；9.縱向、橫向鋸邊機(jī)：上海板機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)分別為：X565,X566,鋸寬分別為1220mm，4880mm：10.砂光機(jī)：上海板機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)BSG2613-2K,最大加工寬度1300mm，加工精度±0.1mm；*（六）產(chǎn)品成品、投資回收期的計(jì)算：1.成本計(jì)算 （1）加工剩余物200元/T,年消耗原料量：G木=27521原料成本=250×27521=688.0萬(wàn)元：（2）輔助材料成本：石蠟成本=279.48×300083.84萬(wàn)元：膠成本=2524.7×1200302.96萬(wàn)元；（3）