Подбор оборудования для сушильной камеры

Выбор оборудования

Самый важный вопрос – выбор оборудования. Как узнать, каким оборудованием должна быть укомплектована сушильная камера, чтобы она проработала долгие годы и при этом качество высушенного пиломатериала полностью бы вас удовлетворяло? Цена оборудования составляет примерно половину от общей стоимости сушилки. Вентиляторы и теплообменники – это самые дорогие и важные позиции в комплекте, поэтому подробно остановимся именно на них.

Вентиляторы: осевые реверсивные вентиляторы предназначены для продувки воздушным потоком штабеля внутри сушильной камеры. Реверсивный режим работы обеспечивает продувание штабеля с двух сторон поочередно, что повышает равномерность высушиваемого пиломатериала в штабеле и сокращает время сушки по сравнению с сушилками, в которых используются нереверсивные вентиляторы. Корпус и лопасти вентилятора лучше, чтобы были из алюминия, это обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики в сочетании долговечностью и относительно небольшим весом, что существенно при установке вентиляторов на фермах за фальшпотолком. Из условий эксплуатации, класс защиты оболочки электродвигателя должен быть не ниже IP55, а класс нагревостойкости изоляции, желательно, не ниже H. Одни из лучших двигателей для осевых вентиляторов лесосушильных камер производят фирмы SIEMENS (Германия) и Leroy-Somer (Франция).

Следует также обращать внимание на сочетание электрической мощности и производительности вентилятора, так как стоимость электроэнергии на сегодняшний день не маленькая и постоянно растет. Например, вентилятор с электродвигателем мощностью 3 кВт должен иметь производительность не менее 30000 м 3 /ч, а с электродвигателем 1,5 кВт – не менее 15000 м 3 /ч.

Чтобы ваш лес сушился достаточно быстро и качественно, необходимо обеспечить хорошую продувку штабеля воздухом. Как проверить правильность комплектации вентиляторами предлагаемой вам сушильной камеры?

На сушку 1 м 3 древесины производительность по воздуху должна быть не менее 2300 м 3 /ч, следовательно, для лесосушильной камеры с разовым объемом загрузки пиломатериала 50 м 3 необходимо:

2300 х 50 = 115000 м 3 /ч,

значит, требуется 4 вентилятора с максимальной производительностью 30000 м 3 /ч.

Теплообменники: биметаллические теплообменники предназначены для нагрева воздуха до необходимой температуры внутри сушильной камеры. Конструктивно это 2 коллектора, соединенные между собой теплоотдающими элементами, выполненными из круглой трубы с алюминиевым накатным оребрением. Коллекторы и круглые трубы теплоотдающих элементов в теплообменниках обычно изготавливают из нержавейки, меди или черной стали.

В наших непростых климатических условиях теплообменники из меди применять нежелательно. В зимнее время, в виду очень высокой теплопроводности меди и низкой прочности, были случаи их повреждений при разгрузочно-погрузочных работах пиломатериала во время сильных морозов. Это особенно актуально, когда теплообменники расположены над дверным проемом сушильной камеры. Мы рекомендуем сушильные камеры, укомплектованные теплообменниками из нержавейки или черной стали. И хотя теплообменники из нержавеющей стали дороже, но значительно легче и прослужат долгие годы.

Кроме материала следует особое внимание уделить конструкции. Теплообменники могут быть однорядными или многорядными. Что это значит? С однорядными все понятно: 2 коллектора соединены трубками в один ряд. Более подробно поговорим о многорядных теплообменниках, которые могут быть и 3-х рядные и 4-х рядные, то есть 2 коллектора соединены между собой 3-мя или 4-мя рядами трубок, расположенных в шахматном порядке. Тем самым увеличивается площадь поверхности нагрева, следовательно, и тепловая мощность теплообменника. Но покупать лесосушильную камеру, укомплектованную многорядными теплообменниками, мы вам не рекомендуем. Несмотря на большую тепловую мощность, они имеют очень низкую пропускную способность по воздуху из-за шахматного расположения рядов теплоотдающих элементов, препятствующих свободному проходу воздушного потока. Воздушный поток, создаваемый вентиляторами, например, в сушилке объемом 50 м 3 составляет 120000 м 3 /ч. Куда деваться этому воздуху? Ответ простой: между теплообменниками в таких сушильных камерах оставляются зазоры, чтобы вентиляторам не создавать избыточное сопротивление и не уменьшать воздушный поток, необходимый для качественной и быстрой сушки пиломатериала. Вот тут-то и возникает ряд проблем:

— во-первых, теплообменники начинают работать не эффективно, т.е. они не выдают свою тепловую мощность из-за того, что львиная доля воздушного потока проходит не через теплообменники, а через зазоры между ними, следовательно, увеличивается срок сушки пиломатериала;

— во-вторых, воздушный поток распределяется неравномерно в поперечном направлении, так как наибольшая скорость воздуха создается как раз в зазорах между теплообменниками. Как следствие, воздух через штабель циркулирует с разной скоростью и присутствует неравномерность по влажности высушенного пиломатериала;

— в третьих, многорядные теплообменники в несколько раз быстрее загрязняются в процессе работы сушильной камеры, а хорошо почистить их не представляется возможным из-за трудного доступа к средним рядам теплоотдающих элементов. Это касается и ремонтопригодности: если вдруг теплообменник потечет (не дай бог один из средних рядов), то качественно наложить шов с помощью сварки будет крайне затруднено.

Если в подобных лесосушильных камерах, все же зашить металлическими листами достаточно большие зазоры между многорядными теплообменниками, то из-за своей очень низкой пропускной способности по воздуху будет создаваться избыточное сопротивление, что приведет к увеличению нагрузки на лопасти вентиляторов и резкому сокращению срока службы дорогостоящих двигателей. Исходя из вышесказанного, следует обратить особое внимание на комплектацию теплообменниками предлагаемой вам лесосушильной камеры.

Чтобы ваш лес сушился достаточно быстро и качественно, необходимо обеспечить достаточно быстрый нагрев воздуха до необходимой температуры. Как проверить правильность комплектации теплообменниками предлагаемой вам сушильной камеры?

На сушку 1 м 3 древесины необходима тепловая мощность не менее 5 кВт, причем площадь поверхности теплоотдающих элементов должна быть не менее 4 м 2 , следовательно, для лесосушильной камеры с разовым объемом загрузки пиломатериала 50 м 3 необходимо:

5 х 50 = 250 кВт тепловой мощности,

4 х 50 = 200 м 2 площади поверхности теплоотдающих элементов.

Что касается остального оборудования, то мы не будем особо заострять на нем внимание. Вкратце, вам потребуются:

— воздушные клапаны с электроприводами для регулировки влажности воздуха в сушильной камере;

— 3-х ходовой клапан с электроприводом для регулировки температуры в сушильной камере;

— система орошения для увлажнения воздуха во время недостатка влаги в процессе сушения пиломатериала, особенно это важно для сушения твердых лиственных пород, таких как дуб, бук, ясень, клен, лиственница, береза, ольха.

Источник

Расчет и выбор сушильного оборудования

Сушкой называется процесс удаления влаги из веществ (обычно твердых тел).

По физической сущности сушка является процессом совместного теп» ломассопереноса и сводится к перераспределению и перемещению влаги под воздействием теплоты из глубины высушиваемого материала к его поверхности и последующему ее испарению.

Классификация сушилок. Существуют различные конструкции аппаратов, предназначенных для сушки, они классифицируются по ряду признаков.

Для рассмотрения основных групп сушилок, применяемых в химико-фармацевтической промышленности, ограничимся классификацией по способу организации процесса и состоянию слоя высушиваемого материала. По этому принципу все сушильные аппараты можно разделить на: сушилки периодического действия с неподвижным или движущимся плотным слоем материала и сушилки непрерывного действия со взвешенным слоем.

Несмотря на общую тенденцию в промышленности к переходу на применение сушильного оборудования непрерывного действия, позволяющего интенсифицировать и механизировать процесс, сушилки периодического действия не утратили своего значения. В химико-фармацевтической промышленности, где многие производства относятся к разряду малотоннажных, применение этих сушилок, как показывает мировая практика, в ряде случаев оправдано.

К сушилкам периодического действия можно отнести полочные и барабанные сушилки.

Сушилки непрерывного действия со взвешенным слоем предназначены для сушки сыпучих материалов со свободной и слабосвязанной влагой, которые рассыпаются в процессе подсушки в потоке воздуха или инертного газа.

Процесс сушки проходит в условиях активных гидродинамических режимов взаимодействия между продуктом и теплоносителем. Применение таких процессов дает возможность легко вводить и выводить твердый продукт из зоны сушки, при этом достигается равномерное распределение твердой фазы в слое и его равномерное прогревание. Аппараты с активными гидродинамическими режимами наиболее полно удовлетворяют таким условиям, как: 1) достижение высоких технико-экономических показателей; 2) высокая интенсивность тепло и массообмена; 3) возможность настраивания на режимы, близкие к оптимальным для каждого конкретного продукта.

Сушильные аппараты непрерывного действия, по характеру движения в них материала, можно разделить на сушилки с пневмотранспортом материала (пневматическая и аэрофонтанная сушилки); сушилки с закрученными потоками (циклонная и вихревая); сушилки с кипящим слоем материала и распылительные сушилки.

В некоторых случаях перед сушилкой устанавливают подсушиватель. Использование двухступенчатых и комбинированных .сушилок в. одной установке позволяет обеспечить рациональные гидродинамические режимы и технологические условия сушки продуктов до необходимой остаточной влажности и расширяет область применения сушилок со взвешенным слоем.

Отдельную группу сушилок составляют вакуум — сублимационные сушилки, предназначенные для сушки термолабильных материалов.

Расчет сушильных аппаратовпроизводится в следующей последовательности: 1) по требуемой производительности составляют материальный баланс процесса сушки с определением часового количества испаряемой влаги, сухого продукта и т.д.; 2) составляют тепловой баланс с определением расхода тепла, топлива, пара, сушильного агента и т.д.; 3) исходя из заданного режима сушки и расходов агента сушки, определяют необходимую поверхность тепло— и массообмена, обеспечивающую заданную производительность сушилки. По величине поверхности тепло — и массообмена находят габариты сушильной камеры и определяют необходимое количество сушильных аппаратов.

Материальный баланс сушки.Производительность сушилки по высушиваемому продукту G_вл_*мат определяют из материального баланса стадии (операции), с учетом числа операций в сутки :

Где G_вл.мат — суточная производительность по высушиваемому продушу, кг. Количество свободной влаги, испаряемой в процессе сушки W, будет равно:

где: G_{сух.мат}—количество высушенного материала (с учетом примесей), кг;

W_H и W_K— начальная и конечная влажность, масс. доли.

Тепловой баланс контактной сушки. При контактной сушке высушивание материала происходит путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку, поэтому расчет контактной сушилки сводится к определению необходимой поверхности теплообмена.

Тепло, передаваемое через стенку, расходуется на нагревание высушиваемого материала до температуры сушки Q_H и собственно на сушку, т.е. на испарение влаги из материала Q_исп и на потери в окружающую средуQ_пот :

Количество тепла, необходимое для нагрева материала, определяют как:

где: G —суточное количество высушенного материала, кг;

W_сут— суточное количество удаляемой влаги, кг;

с_мат и с_вл — теплоемкость высушенной части материала (с учетом примесей) и влаги, кДж/кг -К;

t_нач — начальная температура высушиваемого материала, °С;

t_с.нач – начальная температура сушки, соответствующая температуре кипения влаги при данном давлении, °С;

t_с.кон – конечная температура сушки, °С.

Количество тепла, необходимое для испарения влаги, определяется следующим образом:

где Н—энтальпия паров, образующихся при сушке, при конечной температуре сушки, кДж/кг.

Если обогрев производят паром, то расход последнего определяется из следующего соотношения (в кг):

Где H_п и Н_к — энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

Тепловой баланс воздушной сушки. При конвективной сушке высушивание материала производится путем непосредственного его соприкосновения с сушильным агентом, в качестве которого чаще всего используют нагретый в калорифере воздух.

Расход сухого газа (воздуха) на сушку определяют из уравнения:

где x₂ и х₂ — влагосодержание газа на входе в калорифер и выходе из сушильной камеры в расчете на 1 кг абсолютно сухих газов, кг. Начальное влагосодержание газа определяют по уравнению:

где: М_п и М_сг — молярные массы пара и сухого газа, г/моль;

— относительная влажность воздуха;

Р_нп — давление насыщенного водяного пара, кгс/см 2 ;

П— общее давление паровоздушной смеси, кгс/см 2 .

Для пляжного воздуха = 0,622.

Если температура влажного воздуха выше температуры насыщения водяного пара, при общем давлении П, то Р_и.п=П и

Конечное влагосодержание газа можно определить по диаграмме Рамзина или аналитическим методом, совместным решением системы уравнений:

где: Н₁ и Н₂—энтальпия воздуха на выходе из калорифера и на выходе из сушильной камеры, кДж/кг сухого воздуха;

q_пот — удельные потери тепла в окружающую среду (q_пот = 125 420 кДж на 1 кг влаги в зависимости от влажности материала; меньшую величину принимают для высоковлажных материалов); 1,01 и 1,97 — удельные теплоемкости сухого воздуха и водяного пара при постоянном давлении, кДж/кг-К; 2493 — удельная теплота парообразования воды при О °С, кДж/кг; t₂—температура воздуха на выходе из сушильной камеры, °С.

где t₁— температура воздуха на выходе из калорифера, °С. Если для нагрева воздуха используют паровой калорифер, то расход пара в нем составит (в кг):

где: — коэффициент полезного использования тепла в калорифере (0,98—0,99);

Н_r.n, Н_к— энтальпия пара и конденсата, кДж/кг;

H — энтальпия воздуха на входе в калорифер, кДж/кг.

Пример 3.Определить количество воздуха, необходимого для сушки изоксазолкарбоновой кислоты (ИКК).

Описание технологического процесса. 208,25 кг влажной пасты ИКК (влажность 20 %, содержание основного вещества в пересчете на сухой остаток 98 %) сушат при температуре 135—140 °С до остаточного содержания влаги не более 0,3%. Получают 167,11 кг изоксазолкарбоновой кислоты с содержанием основного вещества не менее 98 % в пересчете на сухой остаток. Количество операций в сутки 1,43.

1. Определяем суточное количество влаги W, удаляемое из высушиваемого материала по формуле:

2. Запишем уравнение теплового баланса для воздушной сушки:

Примем q_пот = 125 кДж/кг влаги, C_вл = 4,19 кДж/кг.

Начальная температура воздуха 135 °С. Примем конечную температуру воздуха 60 °С. Температуру материала примем на 2 °С меньше температуры отработанного воздуха. Тогда температура материала в слое равна 58 °С. Начальную температуру влажного материала примем 20 °С.

В 167,11 кг высушенной ИКК содержится 0_,3 % влаги, что составляет 167,11 • 0,003 = 0,5 кг. .Масса сухого остатка: 167,11-0,5= 1.66,61 кг. В нем содержится 98 % ИКК и 2 % примесей. Теплоемкость ИКК с_шт = 1,27 кДж/моль. Теплоемкость примесей принимаем по ИКК.

3. Определяем начальные параметры воздуха (влагосодержаниехи энтальпию Н) при температуре 20 °С и давлении П = 1 кгс/см 2 .

Примем влажность воздуха 80 %.

При t = 20 °С давление насыщенного пара Р_нас = 0,0238 кгс/см 2 .

где t_Q—начальная температура воздуха, °С.

При нагревании воздуха до 135 °С его влагосодержание остается постоянным (0,0121 кг влаги/кг сухого воздуха), а энтальпия возрастает до:

Н₁ =(1,01 + 1,97 -0,0121)135 + 2493 -0,0121 = 169,73 кДж/кг

6. Определяем параметры отработанного воздуха. Для этого необходимо решить два уравнения:

Х₂ — 0,0395 кг влаги/кг сухого воздуха.

Н₂ = (1,01 +1,97*0,0395)60 + 2493*0,0395 = 163,74 кДж/кг

Источник

Какую сушильную камеру выбрать для сушки древесины

При необходимости покупки сушильной камеры для древесины, часто возникает вопрос, какую именно выбрать. Ведь на рынке представлены сотни и сотни видов. Различаются камеры как производителями, так и видами сушки. Так какая камера нужна именно вам?

Для этого нужно понять принцип работы каждого вида камеры, а также как происходит качественная сушка древесины. Разберемся в статье.

Итак, качество сушки определяется по следующим параметрам:

Срок сушки древесины
Напряжение древесины
Разбег по влажности внутри пиломатериала

Основные виды сушильных камер по принципу действия:

Аэродинамические
СВЧ-сушильные камеры
Конвективные
Конденсационные

А теперь разберем параметры качества сушки в разрезе представленных видов сушильных камер.

Аэродинамическая сушильная камера

Стоимость аэродинамической сушильной камеры сравнительно небольшая. Но затраты на энергию высокие. Представляет собой теплоизолированную камеру с вентилятором. Воздух нагревается за счет трения о лопатки вентилятора. Когда доска помещается в камеру, ее влажность распределена равномерно.

Далее начинается процесс сушки.

Циркулирующий горячий воздух вокруг доски подсушивает доску. После сушки при измерении влагомера, измеряющего влажность только верхнего слоя, мы увидим показатель влажности, которой и хотели добиться. Порядка 8-10%. Но если взять хороший игольчатый влагомер, то увидим настоящую влажность доски под поверхностным слоем, в 25-35%. Потому что доска осталась внутри сырой. Такую доску нельзя использовать. В ней огромное напряжение за счет разности по влажности (доску покоробит, потом она треснет).

Поэтому продолжаем сушку. Опять горячий воздух циркулирует на большой скорости вокруг доски.

Кстати, скорость потока в аэродинамической сушильной камере практически невозможно регулировать.

Продолжая сушить
доску, ее внешний слой продолжает
досыхать и пересыхает. От пересыхания
верхний слой становится хрупким. Остается
1-3% влажности. Сухой слой уплотняется и
сужается . Из внутреннего же слоя влага
уходит медленнее. Соответственно,
внутренний слой сужается медленнее,
внешнего. А когда внутренний слой
становится шире внешнего слоя доски —
доска лопается.

Из вышесказанного
напрашивается вывод: качественно
высушить древесину в аэродинамической
камере вряд ли получится

СВЧ сушильная камера

Довольно-таки интересная инженерная мыль.

Работает по принципу обычной бытовой микроволновки.

Под воздействием электромагнитного излучения высокой частоты, молекулы древесины увеличивают скорость колебания и древесина нагревается.
Сушка в СВЧ камере значительно сокращает сроки сушки.

Но на этом плюсы заканчиваются. Потому что стоит такая камера дорого, электроэнергии потребляет также, если не больше, чем аэродинамическая камера. Еще, в процессе практического применения свч-камер, выяснилось, что излучатели волн СВЧ быстро выходят из строя.

Заканчивая
предложение, с которого начался обзор
свч сушильных камер, Интересная инженерная
мысль, но на практике не получила
применения.

Конвективная сушильная камера

Этот вид сушильных
камер можно назвать самым распространенным
видом.

Принцип работы конвективной сушильной камеры таков:

через воздух, который проходит через теплообменники происходит передача тепла.
По теплообменникам проходит горячая вода и /или перегретый пар.
Можно изменять параметры воздуха, повысить или понизить влажность.
Повышают влажность с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере. Понижают с помощью замены воздуха на сухой.
Настройки инверторных двигателей позволяют изменить направление и скорость воздушного потока.

Процесс сушки в
конвективной камере происходит следующим
образом:

Доску сильно нагревают, в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха. Это нужно для того, чтобы частицы воды всегда были теплые. Вода легко удаляется из древесины, поскольку та нагревается до 75-80 градусов по Цельсию.
В зависимости от толщины доски, в процессе сушки делается от одной до трех тепловлагообработок. Последняя тепловлагообработка проводится, чтобы полностью снять напряжение в древесине, перед самым окончанием сушки. В этот момент доска уже достигла необходимой влажности.

Из представленных
вариантов, конвективная камера для
сушки является самой подходящей для
качественной сушки древесины.

Конденсационная сушильная камера

С самого начала
сушки, теплый воздух удаляет влагу из
внешних слоев древесины, циркулируя
вокруг доски. Потом воздух переходит в
конденсатор, нагревается и к доске
направляется теплый сухой воздух.

Конденсационные сушильные камеры бывают с инверторами на двигателях и без таковых. Сушат дерево с увлажнением воздуха и без такового. Если инвертор отсутствует, то трещин не избежать, поскольку, инвертор позволяет замедлить скорость воздуха, для плавного выхода влаги. Сушить древесину без увлажнения воздуха и инверторов на двигателях, в конденсационной камере нельзя. Доска треснет. Без увлажнения и с инверторами сушить дерево можно, но доска будет с большим напряжением.

В конденсационных
камерах, увлажнение проводят на втором
этапе сушки, чтобы снять с верхнего слоя
доски напряжение.

В результате
осмоса, влага вытесняется изнутри доски,
не повреждая верхние слои. Поскольку
конденсационная камера рассчитана на
невысокие температуры, вся вода в центре
доски не успевает достаточно прогреться
и перейти в наружный слой. То есть если
затянуть влагообработку, то доска
отсыреет по всему объему. Но при правильном
подходе можно заметно снизить напряжение
в доске. Для столярного производства
такая древесина не годится, но для
заборной доски или вагонки вполне
подойдет.

Надеемся, что наша
статья поможет вам определиться с
выбором сушильной камеры. Из описания
выше должно стать понятным, что
правильная, качественная сушка получается
при использовании конвективной сушильной
камеры .Стоит отметить, что если
требования к качеству пиломатериала
невелики, то есть дерево будет использовано
на черновое строительство или нужна
сушка до транспортной влажности, то
качественная сушка не является
обязательным требованием.

Источник

Какую сушильную камеру выбрать для сушки древесины

Итак, качество сушки определяется по следующим параметрам:

Срок сушки древесины
Напряжение древесины
Разбег по влажности внутри пиломатериала

Основные виды сушильных камер по принципу действия:

Аэродинамические
СВЧ-сушильные камеры
Конвективные
Конденсационные

Аэродинамическая сушильная камера

Далее начинается процесс сушки.

Циркулирующий горячий воздух вокруг доски подсушивает доску. После сушки при измерении влагомера, измеряющего влажность только верхнего слоя, мы увидим показатель влажности , которой и хотели добиться. Порядка 8-10%. Но если взять хороший игольчатый влагомер, то увидим настоящую влажность доски под поверхностным слоем, в 25-35%. Потому что доска осталась внутри сырой. Такую доску нельзя использовать. В ней огромное напряжение за счет разности по влажности (доску покоробит, потом она треснет).

Поэтому продолжаем сушку. Опять горячий воздух циркулирует на большой скорости вокруг доски.

Продолжая сушить доску, ее внешний слой продолжает досыхать и пересыхает. От пересыхания верхний слой становится хрупким. Остается 1-3% влажности. Сухой слой уплотняется и сужается . Из внутреннего же слоя влага уходит медленнее. Соответственно, внутренний слой сужается медленнее, внешнего. А когда внутренний слой становится шире внешнего слоя доски — доска лопается.

Из вышесказанного напрашивается вывод: качественно высушить древесину в аэродинамической камере вряд ли получится

СВЧ сушильная камера

Довольно-таки интересная инженерная мыль.

Работает по принципу обычной бытовой микроволновки.

Под воздействием электромагнитного излучения высокой частоты, молекулы древесины увеличивают скорость колебания и древесина нагревается.
Сушка в СВЧ камере значительно сокращает сроки сушки.

Заканчивая предложение, с которого начался обзор свч сушильных камер, Интересная инженерная мысль, но на практике не получила применения.

Конвективная сушильная камера

Этот вид сушильных камер можно назвать самым распространенным видом.

Принцип работы конвективной сушильной камеры таков:

через воздух, который проходит через теплообменники происходит передача тепла.
По теплообменникам проходит горячая вода и /или перегретый пар.
Можно изменять параметры воздуха, повысить или понизить влажность.
Повышают влажность с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере. Понижают с помощью замены воздуха на сухой.
Настройки инверторных двигателей позволяют изменить направление и скорость воздушного потока.

Процесс сушки в конвективной камере происходит следующим образом:

Доску сильно нагревают, в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха. Это нужно для того, чтобы частицы воды всегда были теплые. Вода легко удаляется из древесины, поскольку та нагревается до 75-80 градусов по Цельсию.
В зависимости от толщины доски, в процессе сушки делается от одной до трех тепловлагообработок. Последняя тепловлагообработка проводится, чтобы полностью снять напряжение в древесине, перед самым окончанием сушки. В этот момент доска уже достигла необходимой влажности.

Из представленных вариантов, конвективная камера для сушки является самой подходящей для качественной сушки древесины.

Конденсационная сушильная камера

С самого начала сушки, теплый воздух удаляет влагу из внешних слоев древесины, циркулируя вокруг доски. Потом воздух переходит в конденсатор, нагревается и к доске направляется теплый сухой воздух.

В конденсационных камерах, увлажнение проводят на втором этапе сушки, чтобы снять с верхнего слоя доски напряжение.

В результате осмоса, влага вытесняется изнутри доски, не повреждая верхние слои. Поскольку конденсационная камера рассчитана на невысокие температуры, вся вода в центре доски не успевает достаточно прогреться и перейти в наружный слой. То есть если затянуть влагообработку, то доска отсыреет по всему объему. Но при правильном подходе можно заметно снизить напряжение в доске. Для столярного производства такая древесина не годится, но для заборной доски или вагонки вполне подойдет.

Надеемся, что наша статья поможет вам определиться с выбором сушильной камеры. Из описания выше должно стать понятным, что правильная, качественная сушка получается при использовании конвективной сушильной камеры .Стоит отметить, что если требования к качеству пиломатериала невелики, то есть дерево будет использовано на черновое строительство или нужна сушка до транспортной влажности, то качественная сушка не является обязательным требованием.

Источник

Выбор сушильной камеры для древесины

Человеческий фактор

Любой деревообработчик рано или поздно задумывается о том, чтобы перейти к более глубокой обработке древесины. Один из первых вопросов, который возникает у него, — это что делать с деревом после распиловки? Ответ прост: «Сушить». Однако сначала нужно ясно понять, какая именно сушильная камера подойдет для нужд вашего предприятия. И поверьте, это очень важная задача, поскольку неправильно выбранное оборудование будет приносить вам дополнительные убытки. Изобилие на рынке приводит к еще большей проблеме, чем при дефиците. И порой ответить на вопрос «Что выбрать?» гораздо сложнее, чем на вопрос «Где достать?» в прежние годы. В этой статье мы постарались учесть все проблемы, с которыми сталкиваются деревообработчики при выборе сушильных камер. Мы получили уже довольно много писем от наших читателей, где они просят нас помочь разобраться с этими вопросами. Для получения профессиональных ответов мы пригласили к нам в редакцию начальника коммерческого отдела ООО «Термопроцесс» Михаила Кровикова.

-Давно размышляю на тему покупки сушильной камеры. Однако никак не могу решить, окупятся ли затраты. Все-таки это довольно ощутимые вложения.

-В принципе после распиловки древесины существуют два варианта. Первый — это продать распиленные доски, второй — высушить их и пустить в дальнейшую переработку или опять же продать. Совершенно ясно, что чем глубже переработка материала, тем выше и экономическая эффективность предприятия. Ну а что касается затрат, то они значительны. И все же с учетом небольших эксплуатационных затрат и большой прибыли при продаже конечного продукта вложения быстро окупятся.

-На рынке существуют и конвективные, и аэродинамические, и вакуумные, и конденсационные камеры для сушки древесины. И это без учета появившихся в последнее время сушильных камер, работающих на основе каких-то «новейших технологий и последних разработок». Как разобраться во всем этом многообразии и выбрать то, что подходит именно мне?

-Сейчас есть и диэлектрические сушильные камеры, и индуктивные, и конденсационные, и вакуумные. Принципы сушки древесины были открыты достаточно давно. Из-за сложности в технологиях и высокой цены все эти методы получили более или менее широкое применение только в последнее время. Но факт остается фактом: подавляющее большинство древесины во всем мире высушивается в камерах конвективного типа. Означает ли это, что вышеперечисленные «экзотические» технологии не имеют права на существование? Да нет же, имеют. Просто используются они в довольно специфических условиях и имеют массу ограничений. К их основным недостаткам по сравнению с конвекционными сушильными камерами относят:

большой расход электроэнергии в аэродинамических сушильных камерах;
высокую стоимость конденсационных сушильных камер при увеличении срока сушки древесины в 1,5-2 раза;
высокую стоимость вакуумных сушильных камер, а также сложности в их обслуживании и эксплуатации.

Конвективные же сушильные камеры являются наиболее выгодными для массовой сушки разных пород древесины различных сортиментов. Такие сушильные камеры значительно дешевле, более просты в конструкции и обслуживании, а значит, и более надежны. Поэтому сушильные камеры конвективного типа станут для вас наиболее оптимальным решением повышения экономической эффективности.

-Каков принцип действия конвекционных камер для сушки древесины?

-Принцип действия конвекционных сушильных камер заключается в нагреве древесины при помощи газообразного теплоносителя — агента сушки. В качестве агента сушки могут выступать пар, воздух и топочные газы. При нагреве древесины выделяется влага, которая и повышает влагосодержание агента сушки. Избыток влаги выбрасывается с агентом сушки в окружающую среду.

-Насколько значим с экономической точки зрения тот факт, что с агентом сушки в окружающую среду выбрасывается и избыток влаги?

-Влагосодержание воздуха при высокой температуре в десятки раз превышает влагосодержание воздуха при температуре окружающей среды. В конвективных сушильных камерах объем заменяемого воздуха не превышает 2 % от всего циркулирующего воздуха в час. С одной стороны, мы не можем пренебречь этой цифрой, а с другой — существенно на энергопотребление сушильной камеры она не повлияет.

-Поговорим о комплектности сушильных камер, поставляемых заказчикам. Существует ли некая «базовая» комплектация?

-В принципе, любой производитель подобного оборудования всегда исходит из условий каждого конкретного случая. Поэтому комплектность сушильных камер практически любая — от отдельных комплектующих до полностью оснащенных комплексов сушильных камер с котлами, работающими на отходах лесопиления. Тем не менее практика показывает, что наиболее востребованными являются следующие варианты:

оборудование для оснащения существующего или строящегося для сушильной камеры здания;
комплект сборного здания сушильной камеры с оборудованием.

-Что представляет собой здание сушильной камеры?

-Корпус сушильной камеры представляет собой металлоконструкцию, собираемую на монолитно-столбчатом фундаменте. Металлоконструкция выполнена из алюминия или углеродистой стали с антикоррозионным покрытием. И с внешней, и с внутренней стороны сушильная камера облицована алюминиевыми листами. Все внутренние элементы — и фальшпотолки, и дефлекторы, и все силовые части конструкции — также выполнены из алюминия. В качестве утеплителя используются минераловатные плиты.

Конструкция здания обеспечивает экономичность и соответствие отечественным нормам (СНиП, ГОСТ). Естественно, для постройки сушильных камер в условиях, отличных от базового варианта, необходима привязка проекта. Базовые модели рассчитаны на использование во II-IV географических районах по снеговой нагрузке.

-Не бывает ли сложностей при использовании минеральной ваты?

— Мы слышали о сложностях при использовании минеральной ваты. Однако этот вопрос лежит исключительно в плоскости качества комплектующих и конструктивных особенностей. Если поставщик сушильных камер поскупился, то и у заказчика возникнут сложности. Правда, это можно сказать и обо всех остальных комплектующих. Поэтому специалисты нашей компании используют минеральную вату хорошего качества известных производителей, таких как ROCKWOOL и PAROC. В конструкции сушильных камер реализован частый шаг реек. Этот параметр и качество плит исключают оседание минеральной ваты по высоте, а вентилируемые зазоры позволяют утеплителю высыхать даже при попадании влаги.

-Какие используются вентиляторы ?

-Разумеется, здесь уместно говорить о вентиляторах известных мировых производителей. Их двигатели выполнены во влаготермозащищенном исполнении по классу H (до 130 °С) или F (до 85 °С) (ГОСТ 8865-93), степень защиты IP55 (ГОСТ 14254-96). Применяются высокоэффективные реверсивные вентиляторы с КПД реверса до 90 %. Например, немецкие лопатки вентиляторов либо литые алюминиевые, либо выполнены из нержавеющей стали. Обечайки также выполнены из алюминиевых сплавов или нержавеющей стали. В процессе эксплуатации вентиляторы не требуют никакого обслуживания (смазки подшипников и т. п.).

Иногда в качестве так называемого бюджетного варианта некоторые производители предлагают установку вентиляторов тропического исполнения либо вентиляторов с выносными двигателями. Но такая экономия вряд ли оправдана. Поясню почему. Вентиляторы в тропическом исполнении имеют рабочую температуру окружающей среды до +45 °С. Кроме того, ресурс подшипников отечественных вентиляторов крайне мал. Реверсивные отечественные вентиляторы обладают низким КПД реверса — порядка 60 %.

Вентиляторы с выносными двигателями обладают несколько меньшим КПД. Они требуют более тщательного обслуживания. Это вызвано тем, что конструктивно они имеют более длинный вал. Кроме того, постоянно приходится следить за герметичностью и исправностью уже упомянутых подшипников. Идея использования выносных двигателей была разработана очень давно и с тех пор морально устарела.

-Какие используются калориферы?

-Сушильные камеры оснащаются калориферами типа КНСк с биметаллическими спиральнокатаными трубами. Теплопередающая поверхность, выполненная из алюминия, и плотный контакт двух материалов обеспечивают высокие теплотехнические характеристики калориферов. КНСк специально разработаны инженерами компании для применения в сушильных камерах и выполнены в двух вариантах — из углеродистой и из нержавеющей стали. Срок эксплуатации калориферов, выполненных из углеродистой стали, составляет 6-8 лет, из нержавеющей — до 30 лет.

-Каким образом разрабатывались сушильные камеры ?

-При разработке использовались материалы таких специалистов, как И. В. Кречетов, П. В. Соколов и других известных в данной области ученых, а также «Руководящие технические материалы. » ЦНИИМОДа. Кроме того, специалисты компании проанализировали и систематизировали опыт ведущих зарубежных и отечественных фирм.

-Можно ли сушить в камерах конвективного типа древесину ценных пород? Я слышал, что такую сушку нужно производить в вакуумных сушильных камерах.

-В сушильных камерах конвективного типа можно сушить древесину любых пород. А о недостатках вакуумных камер мы упоминали выше.

-Как решаются вопросы пропарки древесины ?

-В действительности необходимость пропарки древесины в сушильных камерах конвективного типа является не более чем мифом. В сушильных камерах реализована функция увлажнения мелкодисперсной влагой. Это позволяет осуществлять бездефектную сушку древесины, в том числе толстых сортиментов и твердых пород. И если не стоит задача изменения оттенка древесины, то увлажнение является экономически более эффективным, чем пропарка.

-Какая используется автоматика ?

-Проанализировав рынок, наши специалисты пришли к выводу, что российская автоматика пока сильно уступает импортной по качеству. Мы остановили свой выбор на итальянской. На рынке есть много производителей высококачественной автоматики, но по сравнению, скажем, с финской и немецкой продукцией итальянская автоматика сильно выигрывает в цене.

-Существуют сушильные камеры, в которых подается заранее нагретый воздух. В чем их отличие от сушильных камер, поставляемых вами?

-В сушильных камерах с использованием заранее нагретого воздуха все равно необходимо использовать дополнительные вентиляторы, так как без них срок сушки существенно возрастает. А при использовании вентиляторов увеличивается стоимость системы. Кроме того, реализация данной функции несколько снижает гибкость всей системы — требуется обязательная привязка к котлу с водовоздушным теплообменником.

-Какой уровень качества обеспечивают ваши сушильные камеры?

-Качество высушиваемой продукции соответствует ГОСТ № 6449.1-82 и позволяет получать материал любой, в том числе первой категории качества. Такое качество, например, дает возможность производить брус под склейку для строительных несущих конструкций.

-По каким критериям оценки следует выбирать конвективную сушильную камеру? Все предложения очень схожи, и неспециалисту в данной области разобраться достаточно сложно. На что следует обратить особое внимание?

-В сушке древесины, как и во многом другом, не бывает мелочей. И только при точном соблюдении всех условий на выходе получается качественный конкурентоспособный продукт. Одним из самых важных показателей хорошего уровня сушильной камеры является наличие современной системы управления процессом сушки. Даже если у вас установлена одна камера, а не целый сушильный комплекс, минимизировав пресловутый человеческий фактор, вы существенно повысите качество и скорость процесса сушки.

Крайне важен подход к проектированию сушильных камер. Наличие конструкторского отдела с квалифицированными специалистами, следящими за новинками на рынке технологий и обладающими собственными разработками, выступает гарантом качественного проектирования. Также нужно обратить внимание, имеется ли у предприятия, к которому вы обратились для покупки сушильной камеры, современное производство, оснащенное качественным оборудованием. Тогда и монтаж у вас будет длиться ровно столько, сколько нужно, и двери будут закрываться плотно, и обслуживание потребуется минимальное.

Качество получаемого продукта во многом зависит от комплектующих. Поэтому, соблюдая баланс между ценой и качеством, мы подбираем только самые лучшие материалы и комплектующие. Обслуживание любого оборудования является «головной болью» производственников. Поэтому нужно обращать внимание на то, способна ли компания, поставившая оборудование, предоставить качественное сервисное обслуживание. Несмотря на то что сами по себе камеры требуют минимального внимания, все же важно чувствовать уверенность в том, что выезда специалиста вам не придется ждать несколько недель. А он, в свою очередь, приехав на ваше предприятие, не в первый раз увидит эту камеру.

И последним фактором, о котором хотелось бы поговорить, является цена. Этот вопрос всегда решается индивидуально, и давать здесь какие-либо советы — дело крайне неблагодарное. Само собой разумеется, что подобные вложения достаточно велики. Однако при разумном подходе и их всегда можно минимизировать. Далеко не всегда стоит переплачивать за западный бренд. Как показывает практика, он не всегда гарантирует отменное качество. Кроме того, далеко не все западные компании адаптируют сушильные камеры к российским климатическим условиям. И еще: правило «соотношение цены и качества» по-прежнему работает.

Источник