Mendelova univerzita v Brně

Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta

Ústav základního zpracování dřeva

Návrh pilařského provozu ve Višňovém

Diplomová práce Samostatná příloha - výkresová část

Brno 2012/2013

Bc. Jan Brázdil

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Návrh pilařského provozu ve Višňovém zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s §47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne:……………………… …

Podpis studenta…………………………

Poděkování: Tímto bych rád poděkoval za odborné vedení diplomové práce a poskytnutí cenných informací při konzultacích panu Ing. Karlu Janákovi, CSc. Mé poděkování dále patří Ing. Jiřímu Palbuchtovi, firmě KATRES a Baljer & Zembrod. Poděkování samozřejmě patří také všem, kteří svými připomínkami a radami přispěli k vypracování této diplomové práce.

ABSTRAKT: Autor diplomové práce: Bc. Jan Brázdil Název diplomové práce: Návrh pilařského provozu ve Višňovém

Práce se zabývá návrhem nového pilařského závodu ve Višňovém v okrese Znojmo pro firmu Pila Višňové a.s., která tímto chce rozšířit své aktivity o výrobu řeziva. Hlavním požadavkem je navrhnout vhodné strojní vybavení a technologické uspořádání, které bude vyhovovat pořezu 17 tis. m3 kulatiny smíšeného sortimentu za rok při jednosměnném provozu, případně 30 tis. m3 při dvousměnném provozu. V první části práce je popis areálu, do kterého se celá koncepce závodu navrhuje. V druhé části jsou výpočty potřebných hodnot, podle kterých se navrhlo strojně technologické vybavení a jeho celkové uspořádání. V třetí části jsou popsány navržené varianty skladů kulatiny, pilnic a skladů řeziva, které jsou podložené výkresovou dokumentací. Z těchto návrhů je vybrána vždy jedna nejvýhodnější varianta, která je doporučena. Výsledek práce bude sloužit jako studie pro možnou realizaci výstavby pilařského závodu.

Klíčová slova: návrh, pilařský provoz, kulatina, výřez, řezivo

ABSTRACT: Author:

Bc. Jan Brázdil

Subject of thesis:

The suggestion of sawmill in Višňovém

Thesis is aimed on new project of sawmill in Višňovém, village located in Znojmo region. Project is drawn up for Pila Višňové a.s. which wants to extend sawmill activity. Main requirement is suggest proper machinery and technological arrangement. This draft must involve processing of 17 thousand cubic meters of stem while maintain of one shift production, or 30 thousand cubic meters for double shift production. First part of the project is description of area where is sawmill located. Second part is created by calculations, which provide the base information for machinery and technological solution. In third part are suggested and described variation of roundwood stock, sawmill and timber stock. This part is supported by technical draw documentation. However from variations is chosen one recommended. Result of this thesis meets the requirements for possible realization.

Key words: Suggestion, sawmill, stem, log, sawn wood

OBSAH 1. Úvod ................................................................................................................ 10 2. Cíl práce .......................................................................................................... 11 3. Metodika návrhu ............................................................................................. 12 4. Popis současného stavu objektu a okolí .......................................................... 13 4.1 Zásoby dřeva a těžeb v Jihomoravském kraji ........................................... 14 4.1.1 Zásoba dřeva v Jihomoravském kraji................................................. 14 4.1.2 Těžba dřeva v Jihomoravském kraji .................................................. 14 5. Požadavky zadavatele ..................................................................................... 16 6. Výpočty potřebné pro návrh ........................................................................... 18 6.1 Objem výřezu ........................................................................................ 18 6.2 Objem uskladněné suroviny .................................................................. 18 6.3 Potřebný čas na zpracování jednoho výřezu ......................................... 18 6.4 Objem vyrobeného řeziva ..................................................................... 19 6.5 Objem odpadu (štěpek a pilin) .............................................................. 20 6.6 Počet boxů a způsob třídění výřezů ...................................................... 21 6.7 Skladování řeziva .................................................................................. 21 6.8. Doba sušení řeziva (dle ON 49 0651) .................................................. 23 6.9 Objemu sušáren ..................................................................................... 25 7. Návrhy variant................................................................................................. 26 7.1 Návrh skladů kulatiny ............................................................................... 26 7.2.1 Sklad kulatiny varianta I .................................................................... 26 7.2.2 Sklad kulatiny varianta II ................................................................... 29 7.2.3 Sklad kulatiny varianta III.................................................................. 33 7.3 Návrhy pilnic............................................................................................. 35 7.3.1 Pilnice varianta I ................................................................................ 35 7.3.2 Pilnice varianta II ............................................................................... 41

7.3.3 Pilnice varianta III .............................................................................. 46 8. Návrh skladu řeziva a sušáren ......................................................................... 48 Varianta I..................................................................................................... 48 Varianta II ................................................................................................... 50 9. Diskuze............................................................................................................ 52 9.1 Výběr a doporučení skladu kulatiny ......................................................... 52 9.1.1 Porovnání výhod a nevýhod ............................................................... 52 9.1.2 Porovnání podle technických parametrů ............................................ 52 9.1.3 Doporučení ......................................................................................... 53 9.2 Výběr a doporučení pilnice ....................................................................... 55 9.2.1 Porovnání výhod a nevýhod ............................................................... 55 9.2.2 Porovnání parametrů .......................................................................... 55 9.2.3 Doporučení ......................................................................................... 55 9.3 Výběr a doporučení sušáren ...................................................................... 58 9.3.1 Porovnání variant ............................................................................... 58 9.1.2 Doporučení ......................................................................................... 58 10. Ekonomické vyhodnocení ............................................................................. 59 11. Závěr ............................................................................................................. 61 13. Summary ....................................................................................................... 62 14. Seznam použité literatury.............................................................................. 63 15. Seznam obrázků ............................................................................................ 65 16. Seznam tabulek ............................................................................................. 66 17. Přílohy ........................................................................................................... 67

1. ÚVOD Brněnská společnost Obchodní a investiční a.s. dnes již Pila Višňové a.s. se zabývá pronájmem nemovitostí, bytů a nebytových prostor, obchodem a výrobou ocelových konstrukcí, izolačních a elektroinstalačních materiálů, interiérového vybavení a kování. Také se zabývá dodávkami výrobků pro stavební firmy. Pila Višňové a.s. má podíly ve společnosti Truhlářství - Pila Višňové, s.r.o. (dříve FI Truhlářství s.r.o.) a ve společnosti Interiéry - Pila Višňové, s.r.o. (dříve FI Kuchyně - interiéry s.r.o.). V současnosti má firma zájem rozšířit své aktivity, a to výrobou řeziva. Pro tyto účely byl koupen areál bývalých mrazíren v obci Višňové v okrese Znojmo, který dlouhá léta není využíván, zde chtějí vybudovat pilařský provoz. Ten má zpracovávat listnaté i jehličnaté dřeviny v celkovém objemu 17 tisíc m3 za rok, při jednosměnném provozu. Při dvousměnném až 30 tisíc m3 suroviny za rok. V dané lokalitě se nenachází žádný podobný závod, který by zpracovával takový objem pilařské kulatiny. Také vstupní surovina je na Znojemsku a v blízkém okolí relativně dostupná a firma jí chce získávat právě odtud, a to proto, aby minimalizovali náklady na dopravu. Navíc výstavba pilařského závodu oživí hospodářsky slabý region a poskytne nová pracovní místa. Prvním výrobním programem má být výroba stavebního řeziva, později firma plánuje následnou výrobu lepeného hranolu a nosníků, schodišťových prvků, dveří a oken. Vstupním materiálem pro tyto výrobky bude především řezivo vlastní výroby. Z původního objektu mrazíren zbyla budova pro následnou výrobu a hala, která má sloužit jako pilnice. V současnosti v areálu probíhají úpravy pozemku a nezbytné stavební práce k zajištění provozu pily a probíhá výběrové řízení pro dodání potřebných technologií. Pořez má být realizován kmenovou pásovou pilou, což je z hlediska zpracovávaného sortimentu nejvhodnější technologie. Odpad z pilnice a skladu vstupní suroviny se bude využívat jako palivo pro kotelnu. Piliny z následné výroby mají být využity pro výrobu briket nebo pelet. Součástí provozu bude i možnost impregnace řeziva máčením.

10

2. CÍL PRÁCE Hlavním cílem této práce je navržení nového pilařského provozu do objektu bývalých mrazíren v obci Višňové, okres Znojmo. Návrh musí obsahovat řešení skladu suroviny, pilnice a skladu řeziva. Návrh každého úseku je třeba zpracovat v alternativách, které budou obsahovat výkresovou dokumentaci, popis technologie výroby, technickou specifikaci navrhovaného výrobního a mechanizačního vybavení a cenu vybavení. Navržené varianty je

třeba vyhodnotit

z hlediska jejich

technických,

technologických a ekonomických přínosů a nedostatků a podle výsledků hodnocení je třeba doporučit optimální variantu řešení. Práci je třeba zpracovat v rozsahu a podrobnostech studie investičního záměru.

11

3. METODIKA NÁVRHU Hlavním podkladem pro návrh jsou požadavky zadavatele, prostorové dispozice areálu a technické listy výrobců strojů a strojního vybavení. Způsob zpracování je popsán v následujících bodech: a) Současný stav objektu a okolí - získání dostupné dokumentace o celkových dispozicích areálu včetně stávajících budov a stavebních úprav, případné doměření chybějících údajů - vytvoření výkresové dokumentace b) Stanovení celkové koncepce provozu - sestavení zadání pro návrh jednotlivých částí provozu podle požadavků investora - stanovení možného základního uspořádání provozu, stanovení reprezentanta výroby (kulatina, řezivo), stanovení výkonů a výtěže - stanovení druhů základního vybavení provozu, odpovídajícího daným parametrům výroby c) Řešení - návrh jednotlivých variant - vypracování výkresové dokumentace jednotlivých variant vybavení a uspořádání provozu s vhodným strojně-technologickým vybavením - popis technologického toku výroby, stanovení počtu a zařazení pracovníků, technická specifikace strojního vybavení a mechanizačních prostředků, cenové ohodnocení navrhovaného vybavení (údaje od výrobců, případně prodejců zařízení) - stanovení výhod a nevýhod jednotlivých variant d) Diskuse - výběr a doporučení nejvhodnější varianty - porovnání výhod a nevýhod jednotlivých alternativ, posouzení důležitosti jednotlivých parametrů - stanovení nejvýhodnější varianty - zpracování, technický popis a ohodnocení vybrané varianty (nebude-li zcela shodná s jednou z navrhovaných alternativ řešení) f) Závěr

12

4. POPIS SOUČASNÉHO STAVU OBJEKTU A OKOLÍ Objekt je areálem bývalých mrazíren. Nachází se v Jihomoravském kraji v okrese Znojmo v obci Višňové. Nadmořská výška je přibližně 338 m. Doprava je možná pouze po silnici. Objekt se nachází na jižním okraji obce, viz obr. 1. Tato obec je cca 60 km jihozápadně od Brna a cca 20 km severně od Znojma. V prostorách objektu se nalézá pět budov, jeden přístřešek a dva vjezdy, viz obr 2. Celková výměra plochy areálu (včetně budov) je cca 30 000 m2.

Obr. 1 Mapa obce Višňové s vyobrazením polohy objektu černou čarou (zdroj: http://www.cuzk.cz/)

Obr. 2 Schéma objektu: 1 až 5 jsou stávající budovy, 6 je přístřešek, šipky značí vjezdy

13

Pozice 1 na obr. 2 je hala, která bude sloužit pro návrh pilnice, pozice 2 je trafostanice, pozice 3 je stávající budova, pozice 4 je vrátnice, pozice 5 je budova pro následnou výrobu a pozice 6 je přístřešek. Celkové rozměry objektu a budov jsou na výkrese s názvem Rozměry areálu, nachází se v přílohách. Povrch objektu je místy vyasfaltovaný, někde jsou panely a betonové základy po demolicích budov a zbylá část je zatravněna. Celý pozemek je oplocen a vstup respektive vjezd je možný dvěma bránami.

4.1 Zásoby dřeva a těžeb v Jihomoravském kraji Tento bod pojednává o množství zásob dřeva a těžeb v oblasti, ze které především bude navrhovaný závod zásobován.

4.1.1 Zásoba dřeva v Jihomoravském kraji Podle ÚHUL je zásoba hroubí b.k. 276,4 m3/ha lesních porostů, což je asi 55 870 526 m3 dřeva na celý kraj. Největší podíl zaujímají jehličnaté dřeviny (54,1 %). Z jehličnatých dřevin převažuje smrk (30,1 %) a borovice (13,4 %), z listnatých dub (17,1 %) a buk (10,5 %). Největší podíl na celkové zásobě mají porosty ve věku 61 až 90 let (38,7 % zásob). Hlavní podíl množství hroubí b.k. leží v tloušťkách 20 – 39 cm (53,9 % zásob) nejméně pak tloušťky 60 a více cm (5,1 %), viz obr. 3. Lze tedy usoudit, že mezi hlavní zpracovávané sortimenty by mohl být smrk, borovice, dub a buk, a to v tloušťkách 20 až 39 cm.

4.1.2 Těžba dřeva v Jihomoravském kraji ČSÚ udává, že se v Jihomoravském kraji vytěžilo v roce 2011 celkem 1 094 tisíc m3 dřeva b.k., z toho 649 tisíc m3 jehličnanů a 444 tisíc m3 listnáčů. U jehličnanů byl nejvíce zastoupen smrk (424 tisíc m3) a borovice (145 tisíc m3), u listnáčů dub (151 tisíc m3) a buk (123 tisíc m3). Na obr. 4 lze vidět těžbu dříví v JMK od roku 2005 do roku 2010. Celkové těžby se pohybují kolem jednoho miliónu m3 dřeva ročně. Lze předpokládat, že tento trend

14

bude podobný i v dalších pěti až deseti letech. Tedy je zde relativně dostatečná zásoba dřeva pro nákup z blízkého okolí.

Obr. 3 Zásoba dřeva v Jihomoravském kraji podle tloušťkových tříd: 1. Tloušťková třída: 10 – 19 cm 2. Tloušťková třída: 20 – 29 cm 3. Tloušťková třída: 30 – 39 cm 4. Tloušťková třída: 40 – 49 cm 5. Tloušťková třída: 50 – 59 cm 6. Tloušťková třída: 60 a více cm (Zdroj: http://www.czso.cz/)

Obr. 4 Vývoj těžeb v Jihomoravském kraji v letech 2005 až 2010 (Zdroj: http://www.czso.cz/)

15

5. POŽADAVKY ZADAVATELE a) Objem zpracovávané suroviny: - cca 30 000 m3/rok při dvousměnném provozu - 17 000 m3/rok při jednosměnném provozu b) Sortiment: - smíšený (jehličnany 60 %, listnáče 40 %) c) Délka suroviny: - dlouhá kulatina do max. 12 m - výřezy 3 až 6 m (cca 90 % zpracovávané hmoty) d) Rozsah tlouštěk: - 22 cm na čepu - 100 cm na patě e) Reprezentant výřezů: - středová tloušťka 35 cm - délka 4 m f) Reprezentant řeziva: - tloušťka středového 50 mm - tloušťka bočního 24 mm g) Technologie pořezu: - kmenová pásová pila (listnaté převážně pořezem naostro a jehličnaté převážně prizmováním) h) Konečné výrobky pilnice: - jehličnaté řezivo = převážně ostrohranné (deskové, hraněné), délky 3 až 6 m, odstupňováno po 0,5 m - listnaté řezivo = převážně neomítané, délky 2 až 6 m, odstupňování po 0,1 m i) Způsob dopravy: - po silnici, vykládka hydraulickou rukou j) Požadované operace: - sklad dodávané suroviny na 1 až 2 týdny výroby - odkorňování není nezbytné (možnost zařazení později) 16

- redukce kořenových náběhů není nutná (možnost zařazení později) - sekání odpadu na štěpky (pro energetické účely – netříděné, s kúrou) - piliny z pilnice a skladu kulatiny pro energetické účely - přirozené předsoušení řeziva (sklad na 1 až 2 měsíce výroby) - sušení řeziva cca 8 000 m3/rok (jehličnaté převážně na 12 % vlhkosti a listnaté na 8 %) - reprezentant řeziva pro sušení (smrk tloušťky 40 mm a dub tloušťky 50 mm) - impregnace stavebního dříví máčením - mechanizace skladu čelní nebo bočním vysokozdvižným vozíkem k) Následná výroba: - pravděpodobná výroba lepeného hranolu, vazníků, spárovek, oken a dveří

17

6. VÝPOČTY POTŘEBNÉ PRO NÁVRH 6.1 Objem výřezu Objem je vypočítán podle daného reprezentanta výřezu. Ten je stanoven na základě předpokládaného průměrného výřezu, který bude zpracováván. Stanovený reprezentant má středový průměr 35 cm a délku 4 m. Výpočet: Vv = kde

π . D2 π . 0,352 .l= . 4 = 0,385 m3 4 4

VV − objem výřezu [m3], D2 − průměr výřezu [m] a l − délka výřezu [m].

6.2 Objem uskladněné suroviny Při výpočtu je uvažováno s 240 pracovními dny v roce. Doba skladování je 10 dní výroby (2 výrobní týdny), objem zpracovávané suroviny je 30 000 m3/rok (při dvousměnném provozu). Výpočet: VCS = kde

VZ 30 000 . DS = . 10 = 1250 m3 DP 240

VCS − objem uskladňované suroviny [m3], VZ − objem zpracovávané suroviny za rok [m3], Dp − počet pracovních dní za rok a Ds − počet dní skladování.

6.3 Potřebný čas na zpracování jednoho výřezu Pro výpočet je uvažován objem výřezu 0,385 m3 (viz bod 6.1), dále je uvažováno s objemem zpracovávané suroviny za rok 17 000 m3 (při jednosměnném provozu), počtem pracovních dní 240 za rok a čistým pracovním časem 6 hodin (360 min) za směnu. Výpočet: TV =VV .

DP . TP 240 . 360 = 0,385 . = 1,957 min = ~ 2 min VC 17 000

18

kde

TV − potřebný čas na zpracování jednoho výřezu [min], VV − objem výřezu [m3], Dp − počet pracovních dní za rok, TP − čistý pracovní čas za směnu [min] a Vc − objem zpracovávané suroviny za rok [m3].

6.4 Objem vyrobeného řeziva Ve výpočtu je uvažováno s objemem zpracovávané suroviny 30 000 m3/rok (při dvousměnném provozu). Předpokládaná výtěž u jehličnanů (pořez prizmováním) je celkově 61 %, z toho boční řezivo 18 % a středové 43 %. Předpokládaná výtěž u listnáčů (pořez naostro) je celkově 77 %, z toho boční řezivo 15 % a středové 62 %. Podíl zpracovávaného sortimentu je 60 % jehličnanů k 40- ti % listnáčů. Výpočet objemu jehličnatého řeziva: Boční řezivo: VJHbok = VC . VJHB . JH = 30 000 . 0,18 . 0,60 = 3 240 m3 /rok Středové řezivo: VJHstřed = VC . VJHS . JH = 30 000 . 0,43 . 0,60 = 7 740 m3 /rok Celkový objem jehličnatého řeziva: VJHC = VJHbok + VJHstřed = 3 240 + 7740 = 10 980 m3 /rok kde

VJHbok − objem jehličnatého řeziva bočního za rok [m3], VJHstřed − objem jehličnatého středového řeziva za rok [m3], VJHC − celkový objem jehličnatého řeziva za rok [m3], Vc − objem zpracovávané suroviny za rok [m3], VJHB − výtěž jehličnatého řeziva bočního [%], VJHS − výtěž jehličnatého řeziva středového [%] a JH − podíl jehličnaté suroviny [%].

Výpočet objemu listnatého řeziva: Boční řezivo: VLSbok = VC . VLSB . LS = 30 000 . 0,15 . 0,40 = 1 800 m3 /rok Středové řezivo: VLSstřed = VC . VLSS . LS = 30 000 . 0,62 . 0,40 = 7 440 m3 /rok

19

Celkový objem listnatého řeziva: VLSC = VLSbok + VLSstřed = 1800 + 7 440 = 9 240 m3 /rok kde

VLSbok − objem listnatého řeziva bočního za rok [m3], VLSstřed − objem listnatého řeziva středového za rok [m3], VLSC − celkový objem listnatého řeziva za rok [m3], Vc − objem zpracovávané suroviny za rok [m3], VLSB − výtěž listnatého řeziva bočního [%], VLSS − výtěž listnatého řeziva středového [%] a LS − podíl listnaté suroviny [%].

Celkový objem řeziva za rok: VCelkové = VJHC + VLSC = 10 980 + 9 240 = 20 220 m3 /rok kde

VCelkové − celkový objem řeziva za rok [m3], VJHC − celkový objem jehličnatého řeziva za rok [m3], VLSC − celkový objem listnatého řeziva za rok [m3].

6.5 Objem odpadu (štěpek a pilin) Předpokládané množství odpadu z objemu pořezané hmoty při pořezu prizmováním (jehličnany) je celkem 39 %, z toho štěpek 26 % a pilin 13 %. Předpokládané množství odpadu z objemu pořezané hmoty při pořezu naostro (listnáče) je celkem 23 %, z toho štěpek 13 % a pilin 10 %. Uvažovaný přepočtový koeficient z plm na prm je u štěpek s kůrou 2,8 a u pilin 3. Průměrné množství kůry z objemu pořezané suroviny je 10 %. Objemem zpracovávané suroviny je 30 000 m3/rok (při dvousměnném provozu) a podíl zpracovávaného sortimentu je 60 % jehličnanů k 40- ti % listnáčů. Výpočet objemu štěpek: VŠtěpek = (VC . JH . OJHŠ +VC . LS . OLSŠ + VC . K) . kŠ = = (30 000 . 0,6 . 0,26 + 30 000 . 0,4 . 0,13 + 30 000 . 0,1) . 2,8 = 25 872 m3 /rok Výpočet objemu pilin: V

= (VC . JH . OJHP +VC . LS . OLSP ) . kP =

= (30 000 . 0,6 . 0,13 + 30 000 . 0,4 . 0,10) . 3 = 10 620 m3 /rok kde

Vštěpek − objem štěpek za rok [m3], Vc − objem zpracovávané suroviny za rok [m3], JH − podíl jehličnaté suroviny [%], OJHŠ − množství štěpek u pořezu 20

jehličnanů prizmováním [%], LS − podíl listnaté suroviny [%], OLSŠ − množství štěpek při pořezu listnáčů naostro [%], K − množství kůry z pořezané suroviny [%], kŠ − přepočtový koeficient z plm na prm, OJHP − množství pilin při pořezu jehličnanů prizmováním [%], OLSP − množství pilin při pořezu listnáčů naostro [%].

6.6 Počet boxů a způsob třídění výřezů Navrhované třídění je podle čepového průměru po 3 až 5 cm, což u pořezu kmenovou pásovou pilou je zcela dostačující. Dále je předpoklad, že dvě dřeviny budou stálé a jedna dřevina se bude střídat. Pro nevhodné výřezy je navrženo 6 boxů navíc. Třídění podle délky je realizováno až při třídění řeziva za pilnicí. Výpis boxů podle čepových průměrů: 1. box = 22 a méně cm 2. box = 23 – 26 cm 3. box = 27 – 30 cm 4. box = 31 – 34 cm 5. box = 35 – 38 cm 6. box = 39 – 44 cm 7. box = 45 – 50 cm 8. box = 50 a více cm Pozn.: Boxy 2 až 5 jsou tříděny po 3 cm, a to z důvodu vyšší četnosti dřevin o daném průměru, viz bod 4.1 a ostatní boxy po 5 cm. Osmý box je navržen od 50 cm výše z důvodu menší četnosti těchto tloušťkových tříd. Výpočet: 8 boxů × 3 dřeviny + 6 boxů navíc = min. 30 boxů

6.7 Skladování řeziva Objem bočního řeziva je 5040 m3/rok a objem středového řeziva je 15 180 m3/rok (vypočteno z celkového objemu řeziva za rok, viz bod 6.4 a z procentuálního podílu listnatého a jehličnatého sortimentu a jejich výtěží). Doba skladování je 20 dní (cca jeden měsíc výroby). Reprezentant bočního řeziva má tloušťku 24 mm a reprezentant středového řeziva má tloušťku 50 mm. 21

Šířka a výška hráně je 1200 mm (na základě navrhovaných sušáren viz bod 7.3). Při skladování se uvažuje ukládání dvou hrání nad sebou (viz obr. 5), v případě nutnosti je možné umístit nad sebe i tři hráně, tím se zvýší celková kapacita skladu přibližně o jednu třetinu. Předpokládané obsazení řeziva v šířce hráně je 80 %. Tloušťka prokladů je 24 mm a uvažovaný počet pracovních dní za rok je 240.

Obr. 5 Schéma průřezu hrání s vyznačenými rozměry v mm

Výpočet množství řeziva v hráni: - obsazenost v šířce je 80 % = 1200 . 0,8 = 0,96 m - na výšku se vejde 25 ks řeziva tloušťky 24 mm = 25 . 24 = 0,6 m a cca 16 ks řeziva tloušťky 50 mm = 16 . 50 = 0,8 m - objem řeziva v jedné hráni s řezivem o tloušťce 24 mm a délce 1 m = = 0,96 . 0,6 . 1 = 0,576 m3 - objem řeziva v jedné hráni s řezivem o tloušťce 50 mm a délce 1 m = = 0,96 . 0,8 . 1 = 0,768 m3 Výpočet množství řeziva na 1 m2 hráně: - hráň s bočním řezivem má objem 0,576 m3 řeziva na plochu 1,2 m2, což je 0,48 m3/1 m2 ⇒ 2 hráně nad sebou (násobeno dvěma), Vhbok = 0,96 m3/1 m2 - hráň se středovým řezivem má objem 0,768 m3 řeziva na plochu 1,2 m2, což je 0,64 m3/1 m2 ⇒ 2 hráně nad sebou (násobeno dvěma), Vhstřed = 1,28 m3/1 m2 22

Výpočet velikosti plochy pro skladování řeziva (bez uliček a cest): Pro boční řezivo: Vboční . Tsklad 5 040 . 20 DP = 240 = ~ 438 m2 Sbok = 0,96 Vhbok Pro středové řezivo: Vstřed . Tsklad 15 180 . 20 DP = 240 = ~ 989 m2 Sstřed = 1,28 Vhstřed kde

Sbok − je plocha pro skladování bočního řeziva (bez uliček a cest) [m2], Sstřed − plocha pro skladování středového řeziva (bez uliček a cest) [m2], Vboč − objem bočního řeziva za rok [m3], Vstřed − objem středového řeziva za rok [m3], Tsklad − počet dní skladování, DP − počet pracovních dní za rok, Vhbok − objem bočního řeziva na 1 m2 plochy hráně a Vhstřed − objem středového řeziva na 1 m2 hráně.

Celkem je zapotřebí 438 + 989 = 1427 m2 plochy pro uskladnění řeziva na jeden měsíc výroby, bez uliček a cest. Při uložení třech hrání na sebe by to bylo 951 m2 plochy.

6.8. Doba sušení řeziva (dle ON 49 0651) Vstupní údaje: Pro sestavení časového sušícího řádu bylo zvoleno sušení měkké, rychlost proudění vzduchu 2 m/s a 2. jakost vysušeného řeziva. Délka řeziva je 6 m (to je max. délka řeziva, která se bude zpracovávat). Předpokládaný čas pro naskladnění a vyskladnění je 8 hodin. Reprezentant řeziva pro listnáče je dub tloušťky 50 mm a reprezentant jehličnatého řeziva je smrk tloušťky 40 mm. Uvažovaná počáteční vlhkost je 50 % a konečná je u dubu 8 % a u smrku 12 %. Výpočet doby sušení pro jehličnaté dřeviny: Doba sušení je součtem celkového sušícího času (viz tabulka 1) a doby naskladnění a vyskladnění ⇒ 68,3 + 8 = 74,3 hod. Výpočet doby sušení pro listnaté dřeviny: Celková doba sušení je součtem sušícího času (viz tabulka 2) a doby naskladnění a vyskladnění ⇒ 370,2 + 8 = 378,2 hod. 23

Tab. 1 Časový sušící řád pro smrk tloušťky 40 mm Úsek sušení Ohřev

Vlastní sušení

Konečné ošetření Ochlazení Celkem

Vlhkost (%) 50 50 - 40 40 - 30 30 - 25 25 - 20 20 - 15 15 - 12

Sušící prostředí (°C) ts tm pr 70 66 4 70 66 4 70 65 5 80 71 9 80 68 12 90 73 17 90 67 23

Sušící čas (h) T´ T 4 6,29 8,3 9,57 12,7 5,43 7,2 5,43 7,2 8,57 11,3 6,57 8,7

12

90

83

7

-

5

12

-

-

-

-

4 68,3

ts = teplota suchého teploměru, tm = teplota mokrého teploměru, pr = psychrometrický rozdíl, T´= čas sušení, T = čas sušení upravený opravnými součiniteli Poznámka: Opravný součinitel se rovná 1,32.

Tab. 2 Časový sušící řád pro dub tloušťky 50 mm Úsek sušení

Vlhkost (%)

Ohřev

50 50 - 40 40 - 30 30 - 25 25 - 20 20 - 15 15 - 10 10 - 8

Vlastní sušení

Sušící prostředí (°C) ts tm pr 50 48 2 50 48 2 50 48 2 50 47 3 60 56 4 60 53 7 70 59 11 70 52 18

Sušící čas (h) T´ T 5 31 53,3 32 55,0 22 37,8 22 37,8 31 53,3 43 73,9 24 41,2

Konečné 8 70 65 5 8 ošetření Ochlazení 8 5 Celkem 370,2 ts = teplota suchého teploměru, tm = teplota mokrého teploměru, pr = psychrometrický rozdíl, T´= čas sušení, T = čas sušení upravený opravnými součiniteli Poznámka: Opravný součinitel se rovná 1,718.

24

6.9 Objemu sušáren Požadovaný objem sušeného řeziva za rok je 8000 m3, předpokládaný počet sušících dní v roce je 315 (7560 hodin). Podíl zpracovávaného sortimentu je 60 % jehličnanů k 40- ti % listnáčů (z 8000 m3 je 4800 m3 jehličnanů a 3200 m3 listnáčů). Průměrná doba sušení listnáčů je 378,2 hod. a jehličnanů 74,3 hod. (výpočet viz předchozí bod). Výpočet počtu sušících cyklů za rok pro listnáče: CRLS = kde

Dsuš 7 560 = = ~ 19 cyklů TLS 378,2

CRLS − počet sušících cyklů při sušení listnáčů, Dsuš − předpokládaný počet sušících hodin za rok a TLS − průměrná doba sušení listnáčů [hod].

Výpočet počtu sušících cyklů za rok pro jehličnany: CRJH = kde

Dsuš 7 560 = = ~ 101 cyklů TJH 74,3

CRJH − počet sušících cyklů při sušení jehličnanů, Dsuš − předpokládaný počet sušících hodin za rok a TJH − průměrná doba sušení jehličnanů [hod].

Výpočet objemu sušáren: Vsušáren = kde

VLSSuš VJHSuš 3200 4800 + = + = ~ 216 m3 CRLS CRJH 19 101

Vsušáren − celkový objem sušáren za rok [m3], VLSSuš − objem sušeného listnatého řeziva za rok [m3] a VJHSuš − objem sušeného jehličnatého řeziva za rok [m3], CRLS − počet sušících cyklů při sušení listnáčů, CRJH − počet sušících cyklů při sušení jehličnanů.

25

7. NÁVRHY VARIANT 7.1 Návrh skladů kulatiny Všechny výpočty objemů skládek a boxů jsou upraveny o koeficient zaplnění 0,65, a kde není žádné podepření z čelních stran, tam je počítáno s úhlem 35°. Výpočet celkového množství uskladňované vstupní suroviny je v bodě 6.2 a počet boxů je navržen v bodě 6.6. Varianty skladů jsou navrženy tak, aby bylo možné později připojit odkorňovač a reduktor kořenových náběhů.

7.2.1 Sklad kulatiny varianta I Tato varianta se nachází na výkrese s názvem Sklad kulatiny − varianta 1. Očíslované pozice na výkrese se shodují s čísly v závorkách v textu níže. Mechanizace je realizována manipulačně třídícím vozíkem. Celková dispozice je na výkrese Situace závodu – varianta 1 v přílohách. Plocha pod navrženým skladem je již v současnosti vyasfaltovaná. Popis skladu Sklad je obsluhován manipulačně třídícím vozíkem, který má rozchod kolejí tři metry, délku dráhy 55 m a dosah hydraulické ruky 15 m. Vozík je vybaven měřícím rámem pro měření délky a průměru kulatiny a zkracovací řetězovou pilou. V případě požadavku je možnost doplnit vozík o redukci kořenových náběhů nebo odkorňovačem. Tato zařízení mohou být i jako součást vozíku (to ale vede ke snížení výkonu). Sklad se nachází v těsném sousedství s pilnicí. Skládky pro dovezenou kulatinu respektive výřezy mají možnost pojmout přibližně 670 m3 suroviny. Boxy pro vytříděné výřezy mají dohromady objem 1400 m3. Všechny boxy nebudou vždy plně obsazené, proto se počítá s celkovým množstvím obsazenosti 50 %. Tedy provozní objem všech boxů je přibližně 700 m3. Počet třídících boxů je 30. Při součtu objemu skládek a boxů jsou splněny požadavky zadavatele na skladované množství. Maximální možná kapacita skladu je přibližně 2070 m3 suroviny.

26

Operace a jejich pořadí 1. Vykládka suroviny – hydraulickou rukou odvozní soupravy 2. Měření průměru a délky – měřícím rámem, který je součástí vozíku 3. Kontrola jakosti – vizuálně obsluhou 4. Krácení – řetězovou zkracovací pilou (7), která je součástí vozíku 5. Značení výřezu 6. Třídění a skladování výřezů – v boxech (5) 7. Vkládání výřezů na zásobovací dopravník (1) – vstup do pilnice Technologický tok Vykládka kulatiny respektive výřezů je realizována hydraulickou rukou odvozní soupravy. Kulatina se vykládá na skládky kulatiny (6), jednotlivé dodávky se oddělují vložením výřezu kolmo mezi ně. Výřezy a kulatina se ukládají odděleně. Dále již všechny úkony provádí operátor manipulačně třídícího vozíku (10). Do drapáku hydraulické ruky si uchytne kulatinu nebo výřez a položí si ho na pracovní stůl (8). Pomocí měřícího rámu změří délku a jeho průměr, během toho vizuálně určí kvalitu. Po naměření, počítačový software navrhne optimální pořezové schéma zkracování. Obsluha podle schématu zakrátí kulatinu, popřípadě zvolí vlastní postup. K vytvořeným výřezům přidělí do daného programu v PC jejich kvalitu, označí jednotlivé výřezy a vytřídí do boxů (5). Pokud bude vstupní surovina výřez, tak odpadá operace zkracování (v případě potřeby může vytvořit začelovací řez). Operátor vozíku má dále za úkol zásobovat pilnici vytříděnými výřezy. Ty vkládá na příčný řetězový zásobní dopravník (1), na něj navazuje separátor výřezů (2), následně dávkovací zařízení (3) a podélný řetězový dopravník (4). Technické a strojní vybavení Manipulačně třídící vozík Baljer & Zembrod (10) včetně kolejové dráhy - příkon

50 kW

- cena pořízení

9 750 000 Kč bez DPH

Dopravník příčný řetězový zásobní (1) - příkon

6 kW

- cena pořízení

736 000 Kč bez DPH

27

Separátor výřezů (2) - příkon

5 kW

- cena pořízení

200 000 Kč bez DPH

Dávkovač výřezů (3) - cena pořízení

530 000 Kč bez DPH

Podélný řetězový dopravník (4) - příkon

5 kW

- cena pořízení

840 000 Kč bez DPH

Konstrukce boxů - cena pořízení

35 000 Kč bez DPH

Celkové náklady na pořízení

12 091 000 Kč bez DPH

Celkový instalovaný příkon

66 kW

Počet pracovníků: - obsluha manipulačně třídícího vozíku

1×

- vedoucí skladu

1× na dvě směny

- celkem na jednu směnu

2 pracovníci

Výhody: - obsluha celého skladu jedním pracovníkem - zvládá více operací - relativně nízký příkon elektrické energie - možnost vysoké variability výroby - rychlé přizpůsobování se změnám výroby - snadné zpracování přesílené a křivé kulatiny - není nutnost čelního nakladače - nachází se blízko pilnice (ušetří čas a pohonné hmoty) - možnost připojení reduktoru nebo odkorňovače - ušetří podstatnou část plochy areálu - není nutno asfaltovat plochu skladu

28

Nevýhody: - limitující počet a velikost boxů z důvodu malého prostoru - velmi malá možnost navýšení celkového výkonu do budoucna - nemožnost začlenění detektoru kovů (jen do předpílí) - těsná blízkost skladu s třídiči řeziva (složitější manipulace s řezivem) - menší plocha pro sklad řeziva (ale lze využít plochy v jižní části areálu, kde jsou situovány následující dvě varianty skladu) - odvozní soupravy budou projíždět kolem sušáren, kotelny a skládek odpadu

7.2.2 Sklad kulatiny varianta II Varianta skladu II je na výkrese s názvem Sklad kulatiny – varianta 2. Toto řešení je navrženo na principu manipulačně třídící linky s elektronickou přejímkou. Čísla uvedená níže v textu v závorkách se shodují s pozicemi vyznačenými na výkrese. Sklad se nachází ve vzdálenosti přibližně 90 m od vstupu do pilnice. Poloha a orientace skladu jsou vyznačeny na výkrese Situace závodu – varianta 2. Oba výkresy se nacházejí v přílohách. Délka celé manipulačně třídící linky je přibližně 117,4 m. Popis skladové kapacity Skládky (6) pro dlouhou kulatinu (výřezy) na vstupu do linky jsou dvě o celkovém objemu 514 m3 suroviny. Celkový počet třídících boxů (5), které se dají umístit do daných prostor, je 20. Objem jednoho boxu je přibližně 11 m3. Počet skládek výřezů je 30 o objemu jedné skládky 111 m3. Množství skládek výřezů je vyšší než množství třídících boxů, a to proto, aby byl splněn bod 6.6 (návrh množství boxů). Souhrnně lze uskladnit až cca 3844 m3 suroviny. Operace a jejich pořadí 1. Vykládka suroviny – hydraulickou rukou odvozní soupravy na skládku kulatiny (6) 2. Vkládání suroviny na zásobní řetěz. dopravník (1) – čelním nakladačem 3. Separace kulatiny (výřezů) (2) 4. Dávkování kulatiny (výřezů) (3) 5. Měření průměru a délky – 2D měřícím zařízením (18) 6. Kontrola jakosti – vizuálně obsluhou linky 29

7. Krácení – řetězovou zkracovací pilou (7) 8. Doprava odpadu od zkracování a jeho následná separace a skladování 9. Detekce kovu - detektorem kovu (16) 10. Třídění – do třídících boxů (5) 11. Odvoz na skládky výřezů (8) – čelním nakladačem Technologický tok Vykládka suroviny probíhá hydraulickou rukou, která je součástí odvozních souprav. Operaci může provádět i čelní nakladač, který vykládá surovinu z odvozní soupravy na skládky dlouhé kulatiny nebo jí rovnou může vkládat na mechanizovanou skládku. Mechanizovaná skládka se skládá z příčného řetězového dopravníku (1), ten následně navazuje na separátor (2), který odlučuje kulatinu (výřezy) na jednotlivé kusy. Další operací je dávkování jednotlivých kusů na podélný řetězový dopravník pomocí dávkovacího zařízení (3). To zajišťuje plynulé dávkování po jednotlivých kusech a je důležitý hlavně u rozměrově rozdílných a tvarově složitých výřezů (kulatiny). Následuje doprava kulatiny nebo výřezu na podélném řetězovém dopravníku (14) ke zkracovací stanici, během přepravy projde kulatina nebo výřez 2D měřícím zařízením průměru (18) a měřením délky. Informace o rozměrech dostává operátor na zkracovací stanici, podle kterých mu počítačový software navrhne optimální pořezové schéma. Následně provede zkracování. Operátor musí vizuálně určit jakost a zadat jí do počítačového programu. Délky se nastavují na principu optických zarážek. Je-li vstupní surovinou výřez, proces zkracování odpadá. Následující operací je hledání kovů (16) a třídění výřezů do jednotlivých boxů. Z boxů jsou výřezy přesouvány na příslušné skládky výřezů (6) čelním nakladačem. Odpad od zkracovací řetězové pily (7) se dopravuje hrabicovým dopravníkem (10) na skládku pilin (11) a kusového odpadu (12). Separace odpadu probíhá na konci hrabicového dopravníku. Ostatní odpad pod dopravníky je odklízen manuálně a za pomocí čelního nakladače odvážen na spalování. Převážná část skladu musí být vyasfaltována, z důvodu obsluhy skladu čelním nakladačem. Povinností řidiče čelního nakladače je také zásobování kotelny palivem (dřevním odpadem). Pokud je potřeba, tak může vypomoct ve skladu řeziva.

30

Technické a strojní vybavení Dopravník zásobní příčný řetězový (1) - příkon

7,5 kW

- cena pořízení


Separátor výřezů (2) - příkon

6,5 kW

- cena pořízení

250 000 Kč bez DPH

Dávkovač výřezů (3) - cena pořízení

554 840 Kč bez DPH

Podélné řetězové dopravníky (14) - celkový příkon

34,5 kW

- celková cena pořízení


2D měřící zařízení průměru s čidlem pro měření délky firmy ELTES (Inframat II) (18) - příkon

0,05 kW

- cena pořízení

842 400 Kč bez DPH

Zkracovací řetězová pila HOLTEC STIHL, typ ES 121/DKV 4 – HKR 2 (7) - příkon

11 kW

- cena pořízení

1 500 000 Kč

Hrabicový dopravník (10) - příkon

4 kW

- cena pořízení

374 000 Kč bez DPH

Detektor kovu Mesutronic Metron 05 CO (16) + pásový dopravník - příkon

0,05 kW

- cena pořízení


Čelní kolový nakladač CAT 907H - cena pořízení


Konstrukce skládek a boxů - cena pořízení

184 000 Kč bez DPH

Celkové náklady na pořízení

13 734 640 Kč bez DPH


64,6 kW 31

Počet pracovníků: - operátor zkracovací stanice

1×

- řidič čelního kolového nakladače

1×

- vedoucí skladu

1× na dvě směny


3 pracovníci

Pozn.: Jelikož má operátor zkracovací stanice zhruba dvě minuty na výřez a množství dodávané suroviny je v 90 % ve výřezech (viz zadání bod 5), není nutné, aby ho během směny někdo střídal. Výhody: - vysoká produktivita - možnost navýšení celkového výkonu provozu do budoucna - relativně velká skladová kapacita - možnost poměrně snadného zařazení odkorňovače - detekce kovů v lince (lze již na počátku odstranit výřezy s kovem) - možnost navýšení počtu skládek výřezů - více místa pro sklad řeziva vedle pilnice Nevýhody: - více pracovníků - delší vzdálenost od pilnice (cca 90 m) - potřeba čelního nakladače - nutnost upravit povrch skladu pro pojezd nakladače (vyasfaltovat) - zabírá větší plochu v areálu - vyšší pořizovací cena (hlavně z důvodu úpravy povrchu skladu)

32

7.2.3 Sklad kulatiny varianta III Sklad je navržen na principu manipulačně třídícího vozíku, jako je tomu u první varianty, s tím rozdílem, že se nachází na místě jako sklad ve variantě dvě. Je tedy vzdálen od vstupu do pilnice přibližně 90 m. Délka dráhy vozíku je přibližně 113,2 m. Počet třídících boxů, které jsou zároveň skládkami vytříděných výřezů, je 30. Objem jednoho boxu je přibližně 107 m3 suroviny. Skládky pro dovezenou kulatinu respektive výřezy jsou tři o celkovém objemu 542 m3. Dohromady lze uskladnit až 3752 m3 suroviny. Navážení výřezů do pilnice je realizován čelním nakladačem. Ten dále zásobuje kotelnu dřevním odpadem a může vypomáhat i ve skladu řeziva. Dosah hydraulického ramene vozíku je 13,3 m. Technologický tok, operace a jejich pořadí Technologický tok a operace jsou stejné jako u varianty I, s tím rozdílem, že vozík nenaváží výřezy do pilnice, to vykonává čelní kolový nakladač. Technické a strojní vybavení Manipulačně třídící vozík Baljer & Zembrod (10) včetně kolejové dráhy - příkon

45 kW

- cena pořízení


Konstrukce boxů - cena pořízení

36 000 Kč bez DPH

Čelní kolový nakladač CAT 907H - cena pořízení


Celkové pořizovací náklady

11 534 000 Kč bez DPH


45 kW

Počet pracovníků: - operátor vozíku

1×

- řidič čelního kolového nakladače

1×

- vedoucí skladu

1× na dvě směny


3 pracovníci

33

Výhody: - relativně nízký příkon elektrické energie - možnost vysoké variability výroby - rychlé přizpůsobování se změnám výroby - snadné zpracování přesílené a křivé kulatiny - možnost připojení reduktoru nebo odkorňovače - více místa pro sklad řeziva vedle pilnice - možnost v případě potřeby přidat další čtyři boxy Nevýhody: - malá možnost navýšení celkového výkonu do budoucna - nemožnost začlenění detektoru kovů (jen do předpílí) - delší vzdálenost od pilnice (cca 90 m) - potřeba čelního nakladače - nutnost upravit povrch skladu pro pojezd nakladače (vyasfaltovat) - zabírá větší plochu v areálu - vyšší pořizovací cena (s ohledem na úpravu povrchu skladu)

34

7.3 Návrhy pilnic Na základě požadavků zadavatele jsou pilnice navrženy do stávající haly (pozice 1 na výkrese Rozměry areálu) s půdorysnými rozměry 18 × 42 metrů. Hlavním strojem je u všech variant kmenová pásová pila. Výkresy jsou doplněny pro přehlednost šipkami značící materiálový tok. Základní výpočet, pro návrh strojně-technologického vybavení a způsobu mechanizace je v bodě 6.3 (výpočet potřebného času na zpracování jednoho výřezu).

7.3.1 Pilnice varianta I Tato varianta je jediná, která může být použita k variantě skladu I, protože jediná poskytuje dostatečný prostor pro třídění řeziva. Základem pilnice je prismovací sekačka s kmenovou pásovou pilou. Dalším strojem je vícekotoučová rozmítací pila, dvě podstolní zkracovací pily a omítací kotoučová pila. Čísla v texu níže v závorkách se shodují s pozicemi na výkresech s názvem Pilnice varianta 1. Schéma technologického toku je zobrazen na obr. 6. Operace a jejich pořadí 1. Odstranění obliny - prismovací sekačkou (22) 2. Pořez výřezů - na vertikální kmenové pásové pile (15) 3. Rozmítání středového řeziva ( prizem) - na vícekotoučové rozmítací pile (12) 4. Třídění středového řeziva - délkově a jakostně 5. Zkracování bočního řeziva - na podstolní kotoučové zkracovací pile (10) 6. Omítání bočního řeziva - na kotoučové omítací pile (11) 7. Třídění bočního řeziva - délkově a jakostně 8. Odlučování odpadu - u zkracování, omítání a rozmítání 9. Sekání odpadu - na bubnové sekačce (18) Technologický tok Přísun výřezů zajišťuje manipulačně třídící vozík, může být i varianta, kdy bude přísun zajišťovat čelní nakladač. Výřezy se vkládají na příčný zásobní řetězový dopravník, následuje separátor výřezů a dávkovač. Ten dávkuje jednotlivé výřezy na podélný řetězový dopravník (20). V případě varianty s manipulačně třídícím vozíkem následuje příčný řetězový dopravník (5), kam je výřez vyražen z podélného řetězového 35

dopravníku, a poté je skluzem přesunut na další podélný řetězový dopravník, který vede již do pilnice, viz výkres Situace závodu - varianta 1. V pilnici je z podélného řetězového dopravníku výřez vyražen přes skluz na dávkovací zařízení (21), to dávkuje výřezy na vozík pásové pily (1). Obsluha pásové pily si vyrovná výřez a provede operaci odstranění obliny prismovací sekačkou (22) a následně provede pořez výřezu. V této variantě je navržena kmenová pásová pila (15), která může řezat oběma směry pohybu vozíku, tím se podstatně zvýší výkon, a proto zde nemusí být rozmítací pásová pila, jako je tomu u dalších variant. Boční řezivo je příčným řetězovým dopravníkem přesunuto na separátor (6), který vyčlení jednotlivé kusy řeziva, ty potom skluzem sjedou k podstolním kotoučovým zkracovacím pilám (10), ty jsou dvě, z důvodu úspory místa a času na zkracování. Zde obsluha zkracovacích pil provede vykrácení nevhodných částí podle stanovených délek a minimálních šířek a odpad odhodí na pásový dopravník (8), který vede k bubnové sekačce (18). Vykrácené řezivo poté omítne na omítací pile (11). Oblinky jsou po omítnutí odsunuty rýhovanými válečky přes skluz na tentýž pásový dopravník vedoucí k sekačce. Pokud se bude jednat o listnaté řezivo, tak se převážně omítat nebude. Boční řezivo po zkracování a omítání je za pilnicí vytříděno podle délek. Z důvodu malého prostoru za pilnicí je navrženo třídění od nejkratších po nejdelší. Tak aby byl zajištěn lepší odvoz řeziva vysokozdvižným vozíkem. Řezivo je tříděno po jednom metru délky. Vytříděné řezivo je poté pracovníky skládáno do balíků respektive hrání. Přitom je mohou třídit do dvou jakostních tříd. Středové řezivo je buď hned tříděno stejným způsobem jako boční, nebo je rozmítnuto na vícekotoučové rozmítací pile (12) například na střešní latě. Rozmítat se mohou prizmy až do 250 mm. Za rozmítací vícekotoučovou pilou (12) se boční řezivo a oblinky odlučují na válečkový dopravník (7), který přesune řezivo a oblinky na příčný řetězový dopravník (5). Ten navazuje na separátor řeziva vedoucí k podstolním zkracovacím pilám. Válečkový dopravník (7) na odsun bočního řeziva a oblin, může být nahrazen pásovým dopravníkem (volba spíše na základě pořizovací ceny), ale na konci dráhy dopravníku musí být opět válečkový dopravník zajišťující příčný přesun. Uzel rozmítání se skládá ze zásobního příčného řetězového dopravníku (5), nad kterým je měřící rám (14), ten snímá šířku řeziva a oblinek. Na dopravník navazují dávkovací elementy, ty dávkují jednotlivé prizmy respektive řezivo na válečkový 36

dopravník se středícím a podávacím zařízením (13). Na tomto dopravníku dojde k automatickému vycentrování prizmy (řeziva) a soustava vrchních podávacích válců vsune materiál do vícekotoučové rozmítací pily, která je řízena softwarem, který dostává informace o rozměrech od měřícího rámu.

Obr. 6 Schéma technologického toku pilnice varianty I: 1) Vozík kmenové pásové pily 2) Pásová pila 3) Podstolní zkracovací pila 4) Omítací kotoučová pila 5) Prismovací sekačka 6) Rozmítací vícekotoučová pila 7) Bubnová sekačka

Technické a strojní vybavení Mechanizovaná skládka (příčný zásobní řetězový dopravník, separátor a dávkovač) - celkový příkon

14 kW



Příčné řetězové dopravníky (5) - 5krát - celkový příkon

14 kW



Podélný řetězový dopravník s vyrážením (20) - příkon

4,5 kW

- cena pořízení

735 000 Kč bez DPH

Dávkovací zařízení (21) - cena pořízení

336 000 Kč bez DPH

37

Prismovací sekačka EWD PF 19 (22) - příkon

90 kW

- cena pořízení

2 381 600 Kč

Kmenová pásová pila EWD EBB 1600 VR/1 (15) a vozík EW 1000 (1) - celkový příkon

127 kW


14 200 000 Kč bez DPH

Válečkové dopravníky (7) - 5krát - celkový příkon

17,2 kW



Válečkové dopravníky se stíráním (4) - 5krát - celkový příkon

32,8 kW



Válečkové dopravníky s příčným přesunem (4) - 2krát - celkový příkon

9 kW


768 000 Kč bez DPH

Válečkové dopravníky odlučovací (2) - 2 krát - celkový příkon

6 kW


576 000 Kč bez DPH

Válečkový dopravník za rozmítací a omítací pilu (2) - 2krát - celkový příkon

6 kW


640 000 Kč bez DPH

Válečkový dopravník za kmenovou pásovou pilou (3) - příkon

5,5 kW

- cena pořízení

417 800 Kč bez DPH

Válečkový dopravník se středícím a podávacím zařízení do rozmítací pily (13) - příkon

4,5 kW

- cena pořízení

384 000 Kč bez DPH

Separátor řeziva (6) - příkon

3 kW

- cena pořízení

110 000 Kč bez DPH

38

Válečkový pracovní stůl (9) - cena pořízení

22 800 Kč bez DPH

Pásový dopravník (8) - 3 krát - celkový příkon

8 kW



Detektor kovu ELTES HDE 4.2, typ čidla HCD 420 (17) - příkon

0,05 kW

- cena pořízení

110 000 Kč bez DPH

Sekačka odpadu SG strojírny S 150x400-R1/37 (18) - příkon

41,4 kW

- cena pořízení

755 000 Kč bez DPH

Hrabicový dopravník - příkon

4 kW

- cena pořízení

374 000 Kč bez DPH

Podstolní zkracovací pila Dřevostroj Čkyně PZP 700 (10) - 2krát - celkový příkon

5,1 kW


397 800 Kč bez DPH

Omítací pila Dřevostroj Čkyně ORP 750/120 (11) - příkon

24 kW

- cena pořízení

932 000 Kč bez DPH

Rozmítací pila TOS Svitavy PWR 422.11 (12) - příkon

156 kW

- cena pořízení



34 218 940 bez DPH


572,05 kW

39

Počet pracovníků: - obsluha pásové pily

1×

- obsluha zkracovací a omítací pily

1×

- obsluha rozmítací pily

1×

- obsluha brusírny

1×

- obsluha třídičů řeziva

4×

- vedoucí pilnice

1× na dvě směny


9 pracovníků

Výhody: - možnost využití všech variant skladů - menší počet dopravníků oproti dalším variantám - menší obsazená plocha v hale - o jednoho pracovníka méně než u ostatních variant - pracovník u zkracování a omítání je méně vytížen (odstranění oblin prismovací sekačkou) Nevýhody: - nutnost pořídit do brusírny brusku na nože prismovací sekačky (vyšší náklady) - nutnost vyvýšení brusírny z důvodu pásového dopravníku - navíc dva pásové dopravníky pro odsun štěpek od prismovací sekačky

Pozn.: Tato varianta lze zrcadlově převrátit podle svislé roviny procházející podélnou osou pilnice tak, aby třídiče byly orientovány jako u varianty pilnice III (viz výkres Pilnice varianta 3). V takovém případě bude bubnová sekačka odpadu v pilnici a vzdálenost dopravy odpadu ke skládkám se zmenší. Další výhodou by bylo, že se brusírna nemusí vyvyšovat. Nevýhodou je nutnost provést výměnu z důvodu 6 metrového modulu konstrukce haly, aby přes něj prošlo boční řezivo délky 6 metrů. Popřípadě by se muselo toto řezivo záměrně zkracovat.

40

7.3.2 Pilnice varianta II Hlavní strojem je opět kmenová pásová pila, pro zvládnutí objemu pořezané hmoty vypomáhá rozmítací pásová pila, která rozmítá segmenty bočního řeziva. Dalšími stroji jsou jako u všech variant vícekotoučová rozmítací pila, dvě podstolní zkracovací pily a omítací kotoučová pila. Čísla v závorkách v textu níže se shodují s pozicemi na výkresech s názvem Pilnice varianta 2. Operace a jejich pořadí 1. Předpílí - zásoba výřezů, jejich separace a dávkování 2. Pořez výřezů - na vertikální kmenové pásové pile (15) 3. Rozmítání segmentů bočního řeziva - na rozmítací pásové pile (20) 4. Zkracování bočního řeziva - na podstolní kotoučové zkracovací pile (10) 5. Omítání bočního řeziva - na kotoučové omítací pile (11) 6. Třídění bočního řeziva - délkově a jakostně 7. Rozmítání středového řeziva ( prizem) - na vícekotoučové rozmítací pile (12) 8. Třídění středového řeziva - délkově a jakostně 9. Odlučování odpadu - u zkracování, omítání a rozmítání 10. Sekání odpadu - na bubnové sekačce (18) Technologický tok Na vstupu do pilnice je mechanizovaná skládka výřezů, která je zásobována čelním nakladačem. Tato skládka se skládá s příčného zásobního řetězového dopravníku (1a), separátoru výřezů (6a) a dávkovacího zařízení (7a). To dávkuje výřezy na vstupní podélný řetězový dopravní do pilnice (2a). V pilnici je výřez vyražen na vozík kmenové pásové pily (1), na kterém si obsluha vyrovná výřez dle potřeby a následuje pořez podle vyráběného sortimentu řeziva. Pořez je navržen obsluhou pásové pily, dle pořezových schémat v programu na PC a podle posouzené jakosti výřezu. Pro urychlení pořezu je první odříznut segment bočního řeziva, který je následně rozmítnut pracovníkem na rozmítací pásové pile (19). Tento uzel rozmítání navazuje na příčný řetězový dopravník (5) vedoucí ke zkracování bočního řeziva. Uzel má zpětnou větev, kterou se vrací zpět segment, který je možný ještě rozmítnout, pokud ne, jde oblina spolu s bočním řezivem na již zmiňovaný příčný řetězový dopravník. 41

Boční řezivo je zpracováváno stejným způsobem, jako tomu je u předchozí varianty. Tedy je separováno, zkracováno, omítáno a tříděno. Středové řezivo je rovněž zpracováno shodným postupem jako u varianty pilnice I, tedy může být hned tříděno, nebo rozmítáno na vícekotoučové rozmítací pile (12) a následně tříděno. Prizmy jsou rozmítány a řezivo se následně třídí podle délek a jakostí. Třídění bočního i středového řeziva probíhá za pilnicí. Schéma technologického toku je na obr. 7.

Obr. 7 Schéma technologického toku pilnice varianty II: 1) Vozík kmenové pásové pily 2) Kmenová pásová pila 3) Podstolní zkracovací pila 4) Omítací kotoučová pila 5) Rozmítací pásová pila 6) Rozmítací vícekotoučová pila 7) Bubnová sekačka

Technické a strojní vybavení Mechanizovaná skládka (příčný zásobní řetězový dopravník, separátor a dávkovač) - celkový příkon

14 kW




14,8 kW



Podélný řetězový dopravník s vyrážením (20) - příkon

5,5 kW

- cena pořízení

735 000 Kč bez DPH 42

Kmenová pásová pila EWD EBB 1600 V/1 (15) a vozík EW 1000 (1) - celkový příkon

127 kW


14 200 000 Kč bez DPH


17,8 kW



Válečkové dopravníky se stíráním (4) - 5 krát - celkový příkon

33 kW


396 100 Kč bez DPH

Válečkové dopravníky s příčným přesunem (4) - 3krát - celkový příkon

16 kW



Válečkové dopravníky odlučovací (2) - 3 krát - celkový příkon

9 kW


864 000 Kč bez DPH

Válečkový dopravník za rozmítací a omítací pilu (2) - 2krát - celkový příkon

6 kW


640 000 Kč bez DPH

Válečkový dopravník za kmenovou pásovou pilu (3) - příkon

5,5 kW

- cena pořízení

417 800 Kč bez DPH

Válečkový dopravník se středícím a podávacím zařízení do rozmítací pily (13) - příkon

4,5 kW

- cena pořízení

384 000 Kč bez DPH

Válečkový pracovní stůl (9) (u podstolní zkracovací pily a rozmítací pásové pily) - cena pořízení

49 400 Kč bez DPH

Separátor řeziva (6) - příkon

3 kW

- cena pořízení

110 000 Kč bez DPH

43

Pásový dopravník (8) - příkon

8 kW

- cena pořízení

730 000 Kč bez DPH

Detektor kovu ELTES HDE 4.2, typ čidla HCD 420 (17) - příkon

0,05 kW

- cena pořízení

110 000 Kč

Sekačka odpadu SG strojírny S 150x400-R1/37 (18) - příkon

41,4 kW

- cena pořízení

755 000 Kč bez DPH

Hrabicový dopravník - příkon

4 kW

- cena pořízení

374 000 Kč bez DPH

Podstolní zkracovací pily PZP 700 (10) - 2krát - celkový příkon

5,1 kW


397 800 Kč bez DPH

Omítací pila ORP 750/120 (11) - příkon

24 kW

- cena pořízení

932 000 Kč bez DPH

Rozmítací pila TOS Svitavy PWR 422.11 (12) - příkon

156 kW

- cena pořízení


Rozmítací pásová pila Artiglio RSA 130 (19) - příkon

75 kW

- cena pořízení



31 952 340 Kč bez DPH


569,65 kW

44


1×


1×

- obsluha rozmítací pily

1×

- obsluha rozmítací pásové pily

1×

- obsluha brusírny

1×


4×

- vedoucí pilnice

1× na dvě směny


10 pracovníků

Výhody: - větší využití plochy za pilnicí - standardní vybavení brusírny Nevýhody: - není možné využít variantu skladu I - nutnost vyvýšení brusírny z důvodu pásového dopravníku - větší počet dopravníků (uzel rozmítání u pásové rozmítací pily) - o jednoho pracovníka více než u varianty I

45

7.3.3 Pilnice varianta III Tato varianta je zrcadlově obrácená podle svislé roviny procházející podélnou osou pilnice vůči variantě II a liší se umístěním třídičů a bubnové sekačky. Třídění řeziva zde probíhá obvyklým způsobem od nejdelšího kusu po nejkratší. Výkres tohoto řešení má název Pilnice varianta 3. Schéma technologického toku je na obr 8.

Obr. 8 Schéma technologického toku varianty pilnice III: 1) Vozík kmenové pásové pily 2) Kmenová pásová pila 3) Podstolní zkracovací pila 4) Omítací kotoučová pila 5) Prismovací sekačka 6) Rozmítací vícekotoučová pila 7) Bubnová sekačka

Technické a strojní vybavení Technické a strojní vybavení je stejné jako u předchozí varianty, liší se pouze v dopravnících uvedených níže. Válečkové dopravníky s odlučováním (2) - 4krát - celkový příkon

12 kW




14,5 kW



46


17 kW




32 524 940 Kč bez DPH


571,55 kW


1×


1×

- obsluha vícekotoučové rozmítací pily

1×

- obsluha rozmítací pásové pily

1×

- obsluha brusírny

1×


4×

- vedoucí pilnice

1× na dvě směny


10 pracovníků

Výhody: - kratší vzdálenost dopravy dřevního odpadu na skládku - není nutnost vyvyšovat brusírnu - standardní vybavení brusírny Nevýhody: - není možné využít variantu skladu I - o jednoho pracovníka více než u varianty pilnice I - větší počet dopravníků (uzel rozmítání na pásové rozmítací pile) - větší zabraná plocha dopravníky v pilnici - nutnost výměny pro prostup bočního řeziva o délce 6 metrů přes konstrukci haly nebo záměrné zkracování bočního řeziva

47

8. NÁVRH SKLADU ŘEZIVA A SUŠÁREN Sklady jsou navrženy na minimální kapacitu, viz bod 6.2. Nejvyšší kapacity dosahuje při použití skladu kulatiny varianty II a III. Celkový objem uskladněného řeziva je přibližně na jeden měsíc výroby, v případě dvou hrání na sobě. Povrch celého skladu musí být upraven pro pojezd čelního vysokozdvižného vozíku. Celkové dispozice jednotlivých skladů řeziva jsou znázorněny na situačních výkresech v příloze. Pro sklady byly navrženy dvě varianty sušáren, viz níže.

Návrh počtu a typu sušáren Navržené sušárny jsou konvekční komorové a jsou obsluhovány čelním vysokozdvižným vozíkem, který zároveň obsluhuje i sklad řeziva. Celkový vypočtený objem sušáren musí být minimálně 216 m3 pro sušení 8000 m3 řeziva za rok, viz bod 6.9. Technické specifikace doporučené varianty sušáren jsou uvedeny v přílohách této práce. Orientace a umístění sušáren je na situačních výkresech jednotlivých variant řešení celého závodu.

Varianta I Varianta I má celkově pět sušáren, z toho čtyři sušárny mají objemu 44 m3 a jedna má objemu 73 m3. Celkový objem sušáren je 249 m3, a tedy vyhovuje výpočtu a dává i určitou rezervu. Technické a strojní vybavení Čelní vysokozdvižný vozík DESTA DVHM 3522 TXK - celková cena pořízení

815 000 Kč bez DPH

Komorové sušárny KATRES KAD 6K (5krát) a KAD 6P (1krát) - celkový příkon el. energie

78 kW

- max. tepelný výkon

1043 kW





Celkový instalovaný příkon el. energie

78 kW 48

49

Počet pracovníků: - obsluha čelního vysokozdvižného vozíku

1×

- vedoucí skladu

1×


2 pracovníci

Výhody: - jednorázové sušení většího množství stejného řeziva - menší pořizovací náklady - nižší náklady na provoz Nevýhody: - celkový objem je nižší než u následující varianty

Varianta II Varianta II má šest sušáren, všechny jsou o objemu 44 m3. Celkový objem sušáren je 264 m3, a tedy vyhovuje výpočtu. Technické a strojní vybavení Čelní vysokozdvižný vozík DESTA DVHM 3522 TXK - celková cena pořízení

815 000 Kč bez DPH

Komorové sušárny KATRES KAD 6K (6krát) - celkový příkon el. energie

90 kW

- max. tepelný výkon

1104 kW





Celkový instalovaný příkon el. energie

78 kW

Počet pracovníků: - obsluha čelního vysokozdvižného vozíku

1×

- vedoucí skladu

1×


2 pracovníci

50

Výhody: - jednorázové sušení až 6 různých druhů dřevin nebo 6 druhů různých sortimentů řeziva - celkový objem je vyšší než u předchozí varianty Nevýhody: - vyšší pořizovací náklady - vyšší náklady na provoz

51

9. DISKUZE Při návrhu pilařského provozu ve Višňovém byly navrženy tři varianty skladů a tři varianty pilnic. Od těchto variant se následně odvíjelo celkové uspořádání celého závodu. Tedy umístění skladu řeziva, sušáren, kotelny a skládek dřevního odpadu. Hlavním podkladem pro návrh byly požadavky investora, podle kterých se vypočítaly potřebné kapacity a výkony, na jejichž základě bylo vybráno potřebné strojně-technologické vybavení a byly navrženy velikosti skladů, skládek a boxů.

9.1 Výběr a doporučení skladu kulatiny Při navrhování skladů se uvažovalo o dvou místech v areálu, kde by je bylo možné umístit, a to těsně u haly pilnice nebo v jižní části areálu. Ve všech skladech je počítáno s možností pozdějšího přidání odkorňovače a reduktoru kořenových náběhů.

9.1.1 Porovnání výhod a nevýhod Při porovnání výhod a nevýhod v tab. 5 je patrné, že nejvíce výhod a nejméně nevýhod má varianta I. Ale je to spíše určení orientační, jelikož se zde neporovnává váha jednotlivých výhod a nevýhod pro dané zadávací podmínky.

9.1.2 Porovnání podle technických parametrů Podle vybraných parametrů uvedených v tab. 4 májí nejnižší pořizovací cenu varianty skladů s manipulačně třídícím vozíkem. Rozdíl v ceně varianty III vůči variantě I je z toho důvodu, že u varianty I je do nákladů na pořízení započítána i vstupní mechanizovaná skládka do pilnice. Pokud by se do ní nezapočítala, tak by tato varianta byla nejlevnější, co se týče pořizovacích nákladů. Nejnákladnější je potom varianta II s manipulačně třídící linkou. Max. objem skladované suroviny je nejvyšší u varianty II a III (více jak trojnásobný, než je potřebný dle výpočtu, viz bod 6.2) Náklady na mzdy jsou nejnižší u varianty I (nejméně pracovníků). Nejnižší potřebný příkon el. energie má var. III.

52

9.1.3 Doporučení Na základě předchozích dvou bodů a zadávacích podmínek by byla optimální varianta s manipulačně třídícím vozíkem nacházející se hned u pilnice (varianta I). A to z toho důvodu, že splňuje kapacitní i výkonové parametry a je ze všech variant nejméně nákladná z hlediska investice i provozu. Ale protože u této varianty nelze do budoucna navyšovat výkon a objem uskladňované hmoty, z důvodu malého prostoru, není příliš vhodná. Dále se tedy uvažuje s variantami, které jsou navrženy do jižní části areálu vzdáleného asi 90 až 100 m od pilnice (varianta II a III). V těchto návrzích, již nebyl limitujícím faktorem prostor a proto zde mohla být navržena manipulačně třídící linka a jako alternativa opět manipulačně třídící vozík. U obou variant je maximální objem skladované suroviny až trojnásobný, než je potřebné a lze tedy do budoucna navyšovat skladovou kapacitu. Také poskytují větší prostor pro uskladňování řeziva hned vedle pilnice. Nevýhodou u obou variant je větší vzdálenost od pilnice, což má za následek časové ztráty a náklady na pohonné hmoty. Také je nutnost upravit povrch skladu pro pojezd čelního nakladače. Po vyhodnocení všech aspektů se doporučuje varianta II, sklad s manipulačně třídící linkou, která je vhodnější pro zpracovávání jednotlivých výřezů, kterých bude podle zadání až 90 %. Také výkon této linky je podstatně vyšší než u manipulačně třídícího vozíku a je tedy možné při dvousměnném provozu využívat sklad jen na jednu směnu, a to podstatně sníží provozní náklady.

Tab. 4 Porovnání jednotlivých variant skladů podle vybraných parametrů Porovnání skladů dle vybraných parametrů Parametry

Varianta I

Varianta II

Varianta III

2070

3844

3752

Počet boxů (ks)

30

30

30

Příkon el. energie (kW)

66

64,6

45

Počet pracovníků na 2 směny

3

5

5

Roční náklady na mzdy (Kč)

868 320

1 447 200

1 447 200

3

Max. kapacita skladu (m )

Cena pořízení (Kč)

12 091 000 13 734 640 11 534 000

Pozn.: Počítáno s průměrnou hrubou mzdou 18 000 Kč na jednoho pracovníka za měsíc a 34 % na soc. a zdrav. pojištění.

53

Nevýhody

Výhody

Tab. 5 Porovnání výhod a nevýhod jednotlivých variant skladů kulatiny Porovnání výhod a nevýhod variant skladů Varianta I Varianta II Varianta III obsluha celého skladu relativně nízký příkon vysoká produktivita jedním pracovníkem elektrické energie možnost navýšení celkového možnost vysoké variability zvládá více operací výkonu provozu do výroby budoucna relativně nízký příkon relativně velká skladová rychlé přizpůsobování se elektrické energie kapacita změnám výroby možnost vysoké variability možnost poměrně snadného snadné zpracování přesílené a výroby zařazení odkorňovače křivé kulatiny detekce kovů v lince (lze již rychlé přizpůsobování se možnost připojení reduktoru na počátku odstranit výřezy změnám výroby nebo odkorňovače s kovem) snadné zpracování možnost navýšení počtu více místa pro sklad řeziva přesílené a křivé kulatiny skládek výřezů není nutnost čelního možnost v případě potřeby více místa pro sklad řeziva nakladače přidat další čtyři boxy blízko pilnice (ušetří čas a pohonné hmoty) možnost připojení reduktoru nebo odkorňovače ušetří podstatnou část plochy areálu není nutno asfaltovat plochu pod skladem limitující počet a velikost velmi malá možnost navýšení boxů z důvodu malé více pracovníků celkového výkonu do plochy budoucna velmi malá možnost nemožnost začlenění delší vzdálenost od pilnice navýšení celkového detektoru kovů (cca 90 m) výkonu do budoucna (jen do předpílí) nemožnost začlenění delší vzdálenost od pilnice detektoru kovů (jen do potřeba čelního nakladače (cca 90 m) předpílí) těsná blízkost skladu nutnost upravit povrch s třídiči řeziva (složitější skladu pro pojezd nakladače potřeba čelního nakladače manipulace s řezivem) (vyasfaltovat) menší plocha pro sklad nutnost upravit povrch skladu řeziva (ale lze využít zabírá větší plochu v areálu pro pojezd nakladače plochy v jižní části areálu) (vyasfaltovat) vyšší pořizovací cena (s ohledem na úpravu zabírá větší plochu v areálu povrchu skladu) vyšší pořizovací cena (s ohledem na úpravu povrchu skladu)

54

9.2 Výběr a doporučení pilnice Pilnice byly navrženy ve třech variantách, ale podle dvou základních koncepcí. První koncepce je na základě prismovací sekačky ve spojení s kmenovou pásovou pilou, která je uzpůsobena řezat v obou směrech pohybu vozíku. Druhá koncepce je na principu kmenové pásové pily podporované rozmítací pásovou pilou. Další strojní vybavení už je shodné u obou koncepcí. Pilnice byly navrženy do stávající haly, která svými rozměry, hlavně délkovými, výrazně limitovala návrh, ale nakonec se ukázalo, že lze patřičným způsobem do daných prostor pilnici navrhnout.

9.2.1 Porovnání výhod a nevýhod V tab. 6 jsou vypsány výhody a nevýhody jednotlivých variant. Nejvíce výhod má varianta pilnice I. Nejvýznamnější výhoda u této varianty je menší počet pracovníků a možnost využití všech navrovaných variant skladů. U varianty III se nemusí vyvyšovat brusírna a je zde kratší vzdálenost pro dopravu dřevního odpadu ke skládkám. Varianta II je z hlediska výhod a nevýhod nejméně vhodná.

9.2.2 Porovnání parametrů Porovnání parametrů je uvedeno v tab. 7. Příkony el. energie a ceny pořízení jednotlivých variant se téměř neliší, to je dáno minimálním rozdílem ve strojnětechnologickém vybavení. Počet pracovníků je nejnižší u varianty I (17 pracovníků na dvě směny), protože zde není rozmítací pásová pila. Ve variantě II a III je počet pracovníků shodný (19 pracovníků na dvě směny). Z toho je patrné, že mzdové náklady budou nejnižší u varianty I.

9.2.3 Doporučení Všechny tři navrhované varianty pilnic se od sebe téměř neliší cenou pořízení, příkony elektrické energie ani celkovým výkonem, viz tab. 7. Proto rozhodujícím faktorem pro výběr jsou jejich výhody a nevýhody, počty zaměstnanců a celkové uspořádání. Podle těchto kritérií je nejvhodnější varianta I a varianta III.

55

Na základě uvedených důvodů je vybrána a doporučena koncepce kmenové pásové pily s prismovací sekačkou (varianta I), ale zrcadlově převrácená podle svislé roviny procházející podélnou osou pilnice. Touto orientací získáme některé výhody varianty I a některé výhody varianty III. Tedy je zde menší počet pracovníků, menší počet dopravníků, nižší vytíženost pracovníka u zkracování a omítání, kratší vzdálenost dopravy odpadu na skládku a nemusí se vyvyšovat brusírna. Nevýhodou této varianty je nutnost vytvoření výměny u konstrukce haly, pro prostup 6-ti metrového bočního řeziva nebo se musí řezivo záměrně zkracovat pod tuto délku. Dále jsou zde navíc dva pásové dopravníky pro odsun štěpky od prismovací sekačky. Na základě výběru varianty, která není zcela shodná ani z jednou z uvedených variant, byl vypracován samostatný výkres s názvem Doporučená varianta pilnice. Výpis strojně-technologického vybavení je podrobněji uveden v příloze. Technické parametry doporučené varianty jsou téměř shodné s parametry varianty I. Tab. 6 Porovnání výhod a nevýhod jednotlivých variant pilnic Porovnání výhod a nevýhod variant pilnic Pilnice varianta I

Nevýhody

Výhody

možnost využití všech variant skladů menší počet dopravníků oproti dalším variantám o jednoho pracovníka méně než u dalších variant menší obsazená plocha pilnice pracovník u zkracování a omítání je méně vytížen dva pásové dopravníky navíc pro odsun štěpek od prismovací sekačky nutnost pořídit do brusírny brusku na nože prismovací sekačky (vyšší náklady) nutnost vyvýšení brusírny z důvodu pásového dopravníku

Pilnice varianta II větší využití prostoru za pilnicí (více místa pro sklad řeziva vedle pilnice) standardní vybavení brusírny

kratší vzdálenost dopravy dřevního odpadu na skládku

není možné využít variantu skladu I

není možné využít variantu skladu I

nutnost vyvýšení brusírny z důvodu pásového dopravníku

nutnost výměny pro prostup bočního řeziva o délce šesti metrů přes konstrukci haly

větší počet dopravníků než u varianty I

o jednoho pracovníka více než u varianty I

o jednoho pracovníka více než u varianty I

větší počet dopravníků než u varianty I

větší zabraná plocha pilnice

větší zabraná plocha pilnice

56

Pilnice varianta III

není nutnost vyvyšovat brusírnu standardní vybavení brusírny

Tab. 7 Porovnání jednotlivých variant pilnic podle vybraných parametrů Porovnání pilnic podle vybraných parametrů Parametry Příkon el. energie (kW)

Varianta I

Varianta II Varianta III

572,05

569,65

571,55

Počet pracovníků na 2 směny

17

19

19

Roční náklady na mzdy (Kč)

4 920 480

5 499 360

5 499 360


34 218 940 31 952 340 32 524 940

Pozn.: Průměrná hrubá mzda 18 000 Kč na jednoho pracovníka za měsíc a 34 % soc. a zdrav. pojištění.

57

9.3 Výběr a doporučení sušáren Sušárny jsou navrženy ve dvou variantách. Obě dvě varianty splňují objem sušeného řeziva za rok. Umístění sušáren je řešeno blízko kotelny, aby byla co nejmenší vzdálenost dopravy topného média. Obsluha sušáren, tak i celého skladu řeziva je realizován čelním vysokozdvižným vozíkem, a to z důvodu využití co největší plochy skladu, tak aby zde bylo možné uskladnit požadovaný objem řeziva. Sušárny byly vybrány na základě objemu sušeného řeziva za rok (8000 m3/rok) a podle nejdelšího zpracovávaného řeziva (6 m).

9.3.1 Porovnání variant Porovnání variant je uvedeno v tab. 3. Varianta I má jedinou slabinu vůči variantě II, a to nižší objem. Tento rozdíl je 15 m3, což jsou necelé tři hráně o rozměrech 1,2 × 1,2 × 6 m s řezivem tloušťky 50 mm. I přes to kapacitně zcela vyhovuje pro sušení 8000 m3 řeziva za rok, čímž je zadání splněno. Ostatními parametry je varianta I výhodnější. Má nižší příkon elektrické energie, nižší potřebný topný výkon a nižší pořizovací náklady. Další výhodou této varianty je možnost sušení většího objemu stejného řeziva pro potřeby následné výroby.

9.1.2 Doporučení Na základě porovnání navržených variant v předchozím bodě se doporučuje varianta I. Která je tvořena pěti sušárnami KATRES KAD 6K a jednou sušárnou KATRES KAD 6P.

Tab. 3 Porovnání variant navržených sušáren Porovnání sušáren Parametry

Varianta I (4 sušárny KAD 6K a 1 sušárna KAD 6P)

Varianta II (6 sušáren KAD 6K)

Max. objem řeziva (m3)

249

264

Příkon el. energie (kW)

78

90

Max. tepelný výkon (kW)

1043

1104


4 720 000

5 400 000

58

10. EKONOMICKÉ VYHODNOCENÍ Výstavba nového pilařského závodu je spojená s vysokou finanční investicí, která může být pro firmu likvidační. Proto je důležité zjistit ekonomickou efektivnost těchto investic. Abychom mohli hodnotit ekonomickou efektivnost investice, je důležité mít zjištěné co nejpřesněji kapitálové investiční vstupy (investiční náklady). Právě tento předpoklad v této práci chybí, protože oslovení dodavatelé a někteří výrobci jsou ve výběrovém řízení pro dodání dřevařské technologie pro pilu ve Višňovém a nechtějí sdělovat ceny, aby nebyli znevýhodněni při výběrovém řízení. Některé ceny byly zjištěny přímo u výrobců, ale většina jich byla stanovena na základě odborného odhadu nezávislým odborníkem v daném oboru. Ceny jsou tedy orientační a nezahrnují montáž, pomocné a podpůrné konstrukce, stavební práce, tlakový vzduch, přívod elektrické energie, odsávání pilin od strojů, dopravu technologie do areálu, a další. Struktura cenové nabídky byla vytvořena podle předchozích již vytvořených nabídek, které byly získány od investora jako podklad. V navržených variantách pilnic není vypracován návrh brusírny, jelikož hlavním úkolem bylo technologické uspořádání výroby. Jelikož není dosud známá následná výroba, není možné vypracovat návrh konkrétní kotelny (nelze určit potřebný tepelný výkon). Kotelnu je ale doporučeno umístit přibližně do středu mezi pilnici a budovami následné výroby, vedle stávající trafostanice, a to proto, aby dopravní vzdálenosti topného média byly co nejkratší do všech míst. Z důvodu těchto neznámých nelze provést relevantní ekonomické vyhodnocení investice. Ale pokud by se hodnotila, byla by využita nejen doba návratnosti, což je statický ukazatel a nevypovídá o tom, kolik nám projekt přinese za celou dobu jeho životnosti, bylo by zvoleno hlavně hodnocení pomocí čisté současné hodnoty. Ta nám definuje ekonomický přínos projektu za dobu jeho životnosti a je tedy výrazně výhodnějším ukazatelem. Celková orientační cena oceněné technologie pro celý provoz, kde nejsou zahrnuty výše uvedené náklady, se pohybuje mezi 50 až 60 milióny korun bez DPH. Konečná cena bude řádově o desítky miliónů korun vyšší.

59

Ekonomicky vyhodnotit efektivnost investice tedy v tomto případě není možné, ale lze usoudit, podle diplomové práce vypracované Ing. Jiřím Pražanem (2012), že při současném poměru mezi cenou kulatiny a řeziva lze jen obtížně dosáhnout kladné čisté současné hodnoty. Proto není v současnosti příliš vhodné realizovat výstavbu nového pilařského provozu. Předpokladem pro možnou realizaci je snížení investičních nákladů, např. koupí použitého zařízení nebo využitím dotací Evropské unie. Dotace je možné získat při splnění podmínek jako je vytvoření nových pracovních míst a předložením garancí o odbytu na pět let (Pražan 2012). Dalším předpokladem pro realizaci je mít zajištěné dodavatele a odběratele.

60

11. ZÁVĚR V práci je zpracován návrh nového pilařského provozu, do objektu bývalých mrazíren v obci Višňové, okrese Znojmo. Návrh vychází z dispozic areálu a požadavků investora. Součástí práce je návrh skladu vstupní suroviny, pilnice a skladu řeziva. Základním předpokladem pro návrh bylo zjištění dispozic areálu, ve kterém má být provoz navržen. Tyto informace byly zjištěny z katastru nemovitostí a z podkladů, které byly k dispozici od investora. V další části práce byly vypočteny základní údaje potřebné pro návrh jednotlivých variant řešení. Podkladem pro výpočty byly požadavky investora. Celkem byly navrženy tři varianty skladů kulatiny, tři varianty pilnic a dvě varianty sušáren. Na základě těchto variant byly vytvořeny tři situační výkresy celého provozu. Každá z navržených variant obsahuje popis technologického toku výroby, výpis strojního vybavení s údaji o pořizovacích cenách a příkonech elektrické energie, výpis počtu pracovníků a výpis výhod a nevýhod. Pro všechny varianty byla zpracována výkresová dokumentace. Z návrhů byla vybrána vždy jedna varianta, která s ohledem na vstupní požadavky zadavatele a na základě strojně-technologického uspořádání byla nejoptimálnější. Tato varianta byla následně doporučena pro možnou realizaci. Výsledná varianta skladu kulatiny je na principu manipulačně třídící linky, sklad je umístěn v jižní části areálu asi 90 až 100 m od vstupu do pilnice. Výsledná pilnice má hlavní stroj kmenovou pásovou pilu, před níž je prismovací sekačka. Kmenová pásová pila má oboustranný pilový pás a je uzpůsobená řezat v obou směrech pohybu vozíku. Sušárny byly navrženy ve dvou variantách, z nichž byla vybrána jako nejvýhodnější varianta I, která má 5 sušáren, jednu o objemu 73 m3 a čtyři o objem 44 m3. Součástí práce mělo být hodnocení ekonomické efektivnosti investice, která nemohla být provedena, protože se nepodařily zjistit všechny potřebné kapitálové investiční náklady. Výstup diplomové práce bude sloužit jako součást studie investičního záměru pro výstavbu pilařského provozu ve Višňovém, pro firmu Pila Višňové a.s.

61

13. SUMMARY The thesis was done in form of sawmill productions project, where are used former cold stores in Višňové village, region Znojmo. The own disposition suggestions are based on real location and investors requirements. Project contain design of roundwood supplies, sawmill and timber supplies. The main base for project were dispositions of the area where must be sawmill production placed. Information of the areal dispositions was gained from a land register and from documentation which was given by investor. Requirements of investor of course affected basic values for variations of sawmill. In total were submitted three variations of round-wood supplies, three variants of own sawmill productions and two variants of drying kilns areas. On the base of achieved data were drawn three situational drawings of complete sawmills area. Each drawing includes machinery and technology description, list of machinery with investments costs and electric power inputs. The project also provides amount of employees and summary of pros and cons. From all variants was chosen just one, which according to requirements of investor and other needs was optimal. This variant was discussed and recommended for possible realization. Chosen sawmill production project is designed like handling sorting line. Supplies are located in south part of grounds approximately 90 to 100 m from areal entrance. The main machinery is two direction bandsaw with chipper. Drying kilns were designed in two variants and the requirements were fulfilled by first one. In this variant have sawmill production 5 kilns, one with volume 73m3 and four with 44m3. Part of thesis suppose to has economical benefits of investment, which unfortunately haven´t been done, because it wasn´t possible to obtain all data of capitalinvestments costs. However the project is complete and outputs are accepted like a part of investment plan for the sawmill company Pila Višňové a. s.

62

14. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY DETVAJ, J. Technológia piliarskej výroby. 2. vyd. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 2003. 232s. ISBN 80-228-1248-X. KOLEKTIV A: Doporučná pravidla pro měření a třídění dříví v České republice. 2. vyd. Praha: Lesnické práce, 2008. 150 s. ISBN 978-80-87154-01-4 FRIESS, F. Velikost provozu a strategie firmy v pilařské výrobě. 1. vyd. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze. 2006. 53 s. ISBN 80-213-1533-4. JANÁK, K. Sklady dřevní suroviny 1. vyd.. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. 2008. 133 s. ISBN 978-80-7375-214-9. JANÁK, K. - KRÁL, P. Technologie I 1. vyd. Praha: Informatorium, 2003. 203s. ISBN 80-7333-003-2. KLEMENT, I. – DETVAJ, J. Technológia prvostupňového spracovania dreva: [vysokoškolská učebnica]. 1. vyd. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 2007. 325 s. ISBN 978-80-228-1811-7. PRAŽAN, J. Modernizace pilnice firmy Dřevozávod Pražan s.r.o. v Poličce. Brno: Diplomová práce na Mendelově univerzitě v Brně, ústav Základního zpracování dřeva. 2012. s. 29 - 40. SOLAŘ, A. Návrh pilařského provozu fy Šebek ve Svatoslavi. Brno: Diplomová práce na Mendelově univerzitě v Brně, ústav Základního zpracování dřeva. 2009. 63 s. Cenová nabídka firmy KATRES (na sušárny) a Baljer-Zembrod (na manipulačně třídící vozík). Normy: ON 49 0651. Umělé sušení řeziva. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, 1988. 35 s. ČSN 49 0650. Uskladňování pilařských výrobků pro přirozené sušení. Praha: Český normalizační institut, 1994. 20 s.

63

Webové stránky: Těžba dřeva podle krajů [online]. Zdroj ČSÚ, Lesnictví a myslivost 2011. Zveřejněno 25.5. 2012 [cit. 2013-3-4 ]. Dostupné z: Lesnictví v Jihomoravském kraji v roce 2010 [online]. Zdroj ČSÚ. Aktualizováno 5.6. 2012 [cit. 2013-3-4 ]. Dostupné z: Výsledky prvního cyklu Národní inventarizace lesů, 2001 - 2004, ČR - Jihomoravský kraj část 3. Zásoba [online]. Aktualizováno 5.4. 2013 [cit. 2013-3-4 ]. Dostupně z Indikátor kovů HDE 4.2 [online]. Dostupné z: Měřící systém inframat [online]. Dostupné z: Další webové adresy: http://www.visnove.cz/ http://www.ewd.de/ http://www.sg-stroj.cz/ http://www.baljer-zembrod.cz/ http://www.artiglio.it/ http://www.primultini.it/ http://www.drevostroj.cz/ http://www.tossvitavy.com/ http://www.linck.com/ http://nahlizenidokn.cuzk.cz/ http://www.katres.cz/ http://www.desta.cz/ http://www.catallday.cz/

64

15. SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Mapa obce Višňové s vyobrazením polohy objektu v černém obdélníku

12

Obr. 2 Schéma objektu: 1 až 5 jsou budovy, 6 je přístřešek, šipky značí vjezdy

12

Obr. 3 Zásoba dřeva v Jihomoravském kraji podle tloušťkových tříd

14

Obr. 4 Vývoj těžeb v Jihomoravském kraji v letech 2005 až 2010

14

Obr. 5 Schéma průřezu hrání s vyznačenými rozměry v mm

15

Obr. 6 Schéma technologického toku pilnice varianty I

36

Obr. 7 Schéma technologického toku pilnice varianty II

41

Obr. 8 Schéma technologického toku pilnice varianta III

45

65

16. SEZNAM TABULEK Tab. 1 Časový sušící řád pro smrk tloušťky 40 mm

23

Tab. 2 Časový sušící řád pro dub tloušťky 50 mm

23

Tab. 3 Porovnání variant navržených sušáren

47

Tab. 4 Porovnání jednotlivých variant skladů podle vybraných parametrů

48

Tab. 5 Porovnání výhod a nevýhod jednotlivých variant skladů kulatiny

49

Tab. 6 Porovnání výhod a nevýhod jednotlivých variant pilnic

51

Tab. 7 Porovnání jednotlivých variant pilnic podle vybraných parametrů

51

66

17. PŘÍLOHY 1. Technické parametry strojně-technologického vybavení doporučených variant 2. Výkresová dokumentace: - výkres Pilnice varianta 1 - výkres Pilnice varianta 2 - výkres Pilnice varianta 3 - výkres Pilnice varianta 1, řez A-A - výkres Pilnice varianta 2, řez B-B - výkres Sklad kulatiny varianta 1 - výkres Sklad kulatiny varianta 2 - výkres Sklad kulatiny varianta 3 - výkres Situace závodu - varianta 1 - výkres Situace závodu - varianta 2 - výkres Situace závodu - varianta 3

67

Mendelova univerzita v Brně

Recommend Documents