人造板課程設計--年產50000m3 mdf車間設計

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　設計題目： 50000ｍ³/a高密度纖維板車間工藝設計 </p><p>　　學 生： 　 </p><p>　　指導教師：

2、　 _ </p><p>　　學 院： 　　材料科學與工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 　木材科學與工程 2012 級　　　　</p><p>　　2015年7月16日</p><p><b>　　目錄</b></p>

3、<p>　　1. 設計內容………………………………………………………4</p><p>　　.1 確定實際年產量…………………………………………5</p><p>　　2.2 工藝流程…………………………………………………5</p><p>　　2.3 原材料消耗量的計算……………………………………6</p><p>　　2.4

4、生產1m³ MDF原材料損失量計算………………………7</p><p>　　2.5 1m³板所需的原材料量…………………………………8</p><p>　　2.6 年需原材料量……………………………………………9</p><p>　　2.7 年需木材的體積…………………………………………9</p><p>　　2.8 主

5、要生產設備的選擇與計算……………………………11</p><p>　　2.9 車間平面布置圖…………………………………………13</p><p>　　3. 參考文獻………………………………………………………14</p><p><b>　　1確定實際年產量</b></p><p>　　1.1確定連續(xù)輥壓機的速度</

6、p><p>　　工程預留量為a=10% ， 產品合格率為b=90%</p><p>　　理論日產量==178.6（/d）</p><p>　　實際日產量Q=178.6×（1+10%）/90%</p><p>　　即Q=218（/d）</p><p>　　Q為實際日產量 R為年工作日，取280d<

7、;/p><p><b>　?。?d）</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　故取</b></p><p><b>　　2 工藝流程</b></p><p>　　根據(jù)設計任務書的要求與目前國內常

8、用生產工藝，確定工藝流程 詳見圖1</p><p>　　圖1 工藝設計流程圖</p><p>　　3 原材料消耗量的計算</p><p>　　計算依據(jù):以12mm厚用作普通板材的中密度纖維板（950 kg/ m³）為依據(jù)。含水率6%，膠耗量為絕干纖維量的10%（范圍8～13%），石蠟耗量為絕干纖維量的1%（范圍0.5～1.5%），固化劑耗量為膠耗量的1%（

9、范圍1～3%），氨水耗量為膠耗量的0.8%。</p><p>　　3.1 1m³板重:1×0.95=0.95（t）=950（kg）</p><p>　　3.2扣除水分后重：950×（1－6%）=1010（kg）</p><p>　　3.3 1m³板所需消耗的原材料量計算如下：</p><p>　　設1

10、m³板所消耗的絕干纖維量為G</p><p>　　G×（1+10%）+ G×1%+ G×10%×1%+ G×10%×0.8%=1010（kg）</p><p>　　解得：G=908.4（kg）</p><p>　　則成板所需輔助材料量為：</p><p>　　膠量=908.

11、4×10%=90.84（kg）</p><p>　　蠟量=908.4×1%=9.084（kg）</p><p>　　固化劑量=908.4×10%×1%=0.9084（kg）</p><p>　　氨水耗量=908.4×10%×0.8%=0.72672（kg）</p><p>　　4 生

12、產1m³MDF 原材料損失量計算</p><p><b>　　4.1砂光損失量</b></p><p>　　每張板兩面砂去2.2mm 每張板體積：1.22×2.44×0.012=0.0357（m³）</p><p>　　砂光損失量：1.22×2.44×0.0022×950=6

13、.221512（kg）</p><p>　　1 m³板損失量：=174.3（kg）</p><p>　　砂光損失率：×100%=18.35%</p><p>　　其中，絕干纖維量：=156.77（kg/ m³）</p><p>　　膠 量：15.677（kg/ m³） </p>

14、<p>　　蠟 量：1.5677（kg/ m³）</p><p>　　固化劑 量：0.15677（kg/ m³）</p><p>　　其他輔料量：1.849886（kg/ m³），</p><p>　　氨水 量：0.125416（kg/ m³）</p><p>　　4.2裁邊

15、截斷損失量</p><p>　　設熱壓后板的規(guī)格為1290mm×4950 mm,裁割成兩塊1220 mm×2440 mm的毛板。</p><p><b>　　裁邊截斷損失率為</b></p><p>　　〔（4.950×1.290－4.880×1.290）÷（4.950×1.290）〕

16、×100%= 6.8%</p><p><b>　　裁邊截斷損失量</b></p><p>　　〔（950+174.3）÷（1－6.8%）〕×6.8%=82.03（kg/ m³）</p><p>　　其中，絕干纖維量：=73.78（kg/ m³）</p><p>　　膠量

17、：73.78（kg/ m³） </p><p>　　其他輔料量：0.9679（kg/ m³），石蠟量：0.8203（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：0.08203（kg/ m³），氨水量：0.06562（kg/ m³）</p><p>　?。?）齊邊到熱壓段損失率設為0.5%</p>

18、<p>　　損失量為〔（950+174.3+82.03）÷（1－0.5%）〕×0.5% =6.06（kg/ m³）</p><p>　　其中，絕干纖維量：=5.45（kg/ m³）</p><p>　　膠量：0.545（kg/ m³） </p><p>　　其他輔料量：0.06431（kg/ m

19、³），石蠟量：0.0545（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：0.00545（kg/ m³），氨水量：0.0436（kg/ m³）</p><p>　　4.3預壓到熱壓段損失率</p><p>　　此段主要是橫截，設為0.5%，其次是預壓及熱壓時氣流帶走的纖維量極少。</p><p>　　損

20、失量為〔（950+174.3+82.03+6.06）÷（1－0.5%）〕×0.5% =6.092（kg/ m³）</p><p>　　其中，絕干纖維量：=5.480（kg/ m³）</p><p>　　膠量：0.5480（kg/ m³） </p><p>　　其他輔料量：0.064664（kg/ m³

21、;），石蠟量：0.05480（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：0.005480（kg/ m³），氨水量：0.004384（kg/ m³）</p><p><b>　　4.5 干燥損失率</b></p><p>　　干燥損失率設為0.5%</p><p>　　損失量為〔（950+

22、174.3+82.03+6.06+6.092）÷（1－0.5%）〕×0.5% =6.123（kg/ m³）</p><p>　　其中，絕干纖維量：=5.507（kg/ m³）</p><p>　　膠量：0.5507（kg/ m³） </p><p>　　其他輔料量：0.06498（kg/ m³），石

23、蠟量：0.05507（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：0.005507（kg/ m³），氨水量：0.0044056（kg/ m³）</p><p>　　干燥前的總原料量：1218.482+6.123=1224.605（kg/ m³）</p><p>　　其中，絕干纖維量：=1101.46（kg/ m³）

24、</p><p>　　膠量：110.146（kg/ m³） </p><p>　　其他輔料量：12.997228（kg/ m³），石蠟量：11.0146（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：1.10146（kg/ m³），氨水量：0.881168（kg/ m³）</p><p&g

25、t;<b>　　4.6熱磨損失量</b></p><p><b>　　設熱磨損失量為5%</b></p><p>　　原輔材料損失量。工藝中采用管道施膠，設施膠的平均損失率為0.6%，其它輔料為1%。</p><p><b>　　則損失量為</b></p><p>　　膠量：1

26、10.146÷（1－0.6%）×0.6% = 0.665（kg/ m³） </p><p>　　石蠟量：11.0146÷（1－1%）×1% = 0.1113（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：1.10146÷（1－1%）×1% = 0.01113（kg/ m³）</p>

27、<p>　　氨水量：0.881168÷（1－1%）×1% = 0.0089（kg/ m³）</p><p><b>　　4.6熱磨損失量</b></p><p><b>　　熱磨損失率為4%</b></p><p>　　熱磨前原料總量為 （1224.605－110.146）/（1

28、－4%）= 1160.9（kg/ m³）</p><p>　　纖維凈含量為1160.9×（1－10%×1%－1%－10%×0.8%）=1147.2（kg/ m³）</p><p><b>　　4.7水洗損失量</b></p><p>　　設水洗損失率為3%，則水洗損失量為</p>

29、<p>　　1147.2÷(1－3%)×3% = 35.48（kg/ m³）</p><p>　　水洗前原料量為1147.2＋35.48 = 1182.68（kg/ m³）</p><p><b>　　4.8篩選損失量</b></p><p><b>　　設篩選損失率為6%</b

30、></p><p>　　篩選前原料量為1182.68÷（1－6%） = 1258.2（kg/ m³）</p><p><b>　　4.9削片損失量</b></p><p><b>　　削片損失率為1%</b></p><p>　　削片前原料量為1258.2÷（1－

31、1%） =1270.9（kg/ m³）</p><p>　　5 1m³板所需的原材料量</p><p>　　經計算，生產厚度為12mm板時，削片前原料需要量為1270.9（kg/ m³），生產1t成品板需要絕干木材1.286t。</p><p>　　膠需要量：110.146÷(1－0.6%) = 110.8（kg/ m

32、79;）</p><p>　　石蠟需要量：11.0146÷(1－1%) = 11.13（kg/ m³）</p><p>　　固化劑需要量：1.10146÷(1－1%) = 1.1126（kg/ m³）</p><p>　　氨水需要量：0.881168÷(1－1%) = 0.89（kg/ m³）</p&

33、gt;<p><b>　　綜合以上計算有：</b></p><p>　　絕干木材量：1270.9（kg/ m³）</p><p>　　膠量：110.8（kg/ m³）</p><p>　　石蠟量：11.13（kg/ m³）</p><p>　　固化劑量：1.1126（kg/m&

34、#179;）</p><p>　　氨水量：0.89（kg/m³）</p><p><b>　　6 年需原材料量</b></p><p>　　年實際產量為Q=61111（t/a）</p><p>　　絕干木材量：1270.9×61111÷1000 = 77665.9（t/a）</p>

35、;<p>　　膠量：110.8×61111÷1000 = 6771.1（t/a）</p><p>　　石蠟量：11.13×61111÷1000 = 680.17（t/a）</p><p>　　固化劑量：1.1126×61111÷1000 = 68（t/a）</p><p>　　氨水用量：0.8

36、9×61111÷1000 =54.39（t/a）</p><p><b>　　7年需木材的體積</b></p><p>　　7.1 原料密度的計算</p><p>　　設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%

37、 ； 白楊10% ； 山楊40% ； 針葉材與闊葉材比例為5:5 。 </p><p>　　各樹種密度和樹皮含量為：</p><p>　　松木：密度0.440（g/cm）；樹皮含量18%；樹皮密度0.308（g/cm）</p><p>　　山楊：密度0.50（g/cm）；樹皮含量17%；樹皮密度0.426（g/cm）</p><p>　　白樺

38、：密度0.746（g/cm）；樹皮含量18%；樹皮密度0.446（g/cm）</p><p>　　工藝木片在含水率為40%時，密度：</p><p>　　工藝木片在含水率為40%時的樹皮密度：</p><p>　　松木的加權平均密度為：</p><p>　　山楊的加權平均密度為：</p><p>　　樺木的加權平均密度

39、為：</p><p>　　工藝木片的加權平均密度為：</p><p>　　制材剩余物在含水率為30%時密度為 ：</p><p>　　制材剩余物中樹皮含量為：</p><p>　　松木19% ；山楊22% ；白樺20%</p><p>　　制材剩余物在含水率30%時樹皮密度：</p><p>　

40、　松木的加權平均密度為：</p><p>　　山楊的加權平均密度為：</p><p>　　白樺的加權平均密度為：</p><p>　　制材剩余物加權平均密度為：</p><p>　　當工藝木片，制材剩余物干燥后其密度為：</p><p>　　工藝木片和小徑級木材的加權平均密度為：</p><p>

41、;<b>　　7.2年需木材體積</b></p><p>　　年需絕干木材量為77665.97t</p><p><b>　　年需木材的體積</b></p><p>　　已知充實系數(shù)為：工藝木片（60%）：0.7 ；制材剩余物（40%）：0.3</p><p>　　所以工藝木片的材積為：</p

42、><p><b>　　小徑級木材材積為：</b></p><p>　　將以上計算結果匯總成下表，表中按車間小時設計產量為</p><p>　　218/24=9.08</p><p>　　各工序木材小時用量表</p><p>　　8主要生產設備的選擇與計算</p><p>　　以

43、日產218的12mm厚成品板的設備為計算依據(jù)，計算設備生產能力時含有20%的余量。</p><p><b>　　8.1 削片機</b></p><p>　　工作制度2班，工作16小時</p><p>　　每小時需要的制材剩余物材積為：</p><p>　　選型為BX218型鼓式削片機，生產能力20（m³/h）&

44、lt;/p><p>　　則削片機臺數(shù)臺，取1臺，</p><p><b>　　則：負荷率</b></p><p><b>　　8.2木片料倉</b></p><p>　　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：</p><p>

45、;　　所以需2500m³料倉1個</p><p><b>　　8.3木片篩選機</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h</p><p><b>　　每小時篩選：</b></p><p>　　木片的堆積系數(shù)為0.35，則需要篩選木片87.9（m&#

46、179;/h）</p><p>　　選SCL40-Ⅱ，篩選能力175 m³/h,取1臺。</p><p><b>　　臺，取1臺</b></p><p><b>　　則設備的負荷率為：</b></p><p><b>　　8.4水洗設備</b></p>

47、<p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h</p><p>　　需清洗木片：87.9×（1－3%）=85.26（ m³/h）</p><p>　　選用處理能力為100松散m³/h的水洗設備</p><p><b>　　，取1臺</b></p><p><

48、;b>　　則設備的負荷率為：</b></p><p><b>　　8.5熱磨機</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h,</p><p><b>　　則需要加工木片：</b></p><p><b>　?。╰/h）</b&

49、gt;</p><p>　　選擇58/60-1CP熱磨機3臺，最大加工能力27t/h</p><p>　　則設備負荷率為：，配主電機6000KW 10KV</p><p><b>　　8.6干燥機</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h,</p><p&g

50、t;<b>　　則需干燥纖維數(shù)量：</b></p><p>　　=12.8(t/h)</p><p>　　選擇閃急式干燥機（Schenckmann&Piel），干燥能力為20t/h</p><p><b>　　，取1臺</b></p><p><b>　　則設備負荷率為：</

51、b></p><p><b>　　8.7鋪裝機</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h</p><p><b>　　需鋪裝纖維數(shù)量：</b></p><p>　　選擇鋪裝機(Dieffenbacher),鋪裝能力20t/h(絕干)，，取1臺</

52、p><p><b>　　則設備負荷率為：</b></p><p><b>　　8.8預壓設備</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h</p><p><b>　　需預壓纖維數(shù)量：</b></p><p>　　選擇預

53、壓機(Dieffenbacher),預壓能力50t/h(絕干)，，取1臺</p><p><b>　　則設備負荷率為：</b></p><p><b>　　8.9熱壓設備</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h</p><p><b>　　需熱壓

54、纖維數(shù)量：</b></p><p>　　選擇連續(xù)壓機(Dieffenbacher),熱壓能力20t/h(絕干)，，取1臺</p><p><b>　　則設備負荷率為：</b></p><p>　　8.10齊邊截斷設備</p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，需齊邊進給速度104×（1+20

55、%）=124.8mm/s，選擇齊邊截斷鋸，其最大進給速度為200mm/s，，取1臺</p><p><b>　　則設備負荷率為：</b></p><p><b>　　8.11砂光設備</b></p><p>　　工作制度為3班，每班7.5h，有效生產時間為22.5h，工作寬度最大為2850mm</p><

56、;p>　　需砂光進給速度為16m/min</p><p>　　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%</p><p>　　8.12熱壓前各工序的設備負荷率分別為</p><p>　　削片機86.5%</p><p>　　篩選機50%</p><

57、p>　　水洗機 85.3%</p><p>　　熱磨機75.5%</p><p>　　干燥機64%</p><p>　　鋪裝機63.5%</p><p>　　預壓機

58、 63.5%</p><p>　　熱壓機63%</p><p>　　齊邊鋸 25%</p><p>　　砂光機 53.3%</p><p><b>　　3.參考文獻：</b&

59、gt;</p><p>　　〔1〕潘淑清，周玉申.中密度纖維板工藝設計〔M〕. 華南理工大學出版社，2005，69～76</p><p>　　〔2〕顧繼友，胡英成，朱麗濱.人造板生產技術與應用〔M〕.化學工業(yè)出版社，2009</p><p>　　〔3〕顧繼友.膠粘劑與涂料〔M〕.中國林業(yè)出版社，1999</p><p>　　〔4〕華毓坤.人造