Камерная сушка пиломатериалов
устройство и Классификация сушильных камер. Сушильные камеры для пиломатериалов отличаются громадным разнообразием, исходя из этого они классифицируются по последовательности показателей.
По агенту сушки сушильные камеры делятся на воздушные, газовые и действующие на перегретом паре. Последние довольно часто именуют высокотемпературными камерами. По устройству эти камеры относятся к группе воздушных. Входят в потребление камеры, в которых агентом сушки возможно как воздушное пространство, так и перегретый пар (паровоздушные).
В воздушных камерах сушильный агент (воздушное пространство) нагревается теплобменными устройствами— калориферами, теплоносителем в которых возможно пар либо вода.
Газовые сушилки не имеют калориферов. Теплоноситель — топочный газ — в этих камерах есть одновременно и сушильным агентом.
По методу осуществления циркуляции (перемещения) сушильного агента различают камеры с естественной и принудительной цир-кулядией. В камерах с естественной циркуляцией перемещение воздуха является следствием разности плотности нагретого и охлажденного воздуха. Тёплый воздушное пространство как более легкий пытается вверх, а холодный (более тяжелый) вниз. Так, направление перемещения воздуха в камерах с естественной циркуляцией вертикальное.
В камерах с принудительной циркуляцией перемещение воздуха создается вентиляторами.
По режиму работы различают камеры периодического и постоянного действия. В камерах периодического действия целый материал загружается и выгружается в один момент. На период загрузки либо выгрузки материала процесс сушки прерывается.
Камеры постоянного действия загружают непрерывно либо маленькими партиями: с одного финиша камеры выгружают партию высушенного материала, с другого конца камеры в один момент загружают новую партию.
По устройству камеры делятся на стационарные и сборные. Стационарные камеры представляют собой здания, конструктивные элементы которых сооружаются на месте из простых стройматериалов. Ограждения сборных камер изготовляют в заводских условиях в виде щитов с каркасами из профильной стали, облицованных с двух сторон листовым металлом.
На деревообрабатывающих фирмах при сборке камер щиты соединяют болтами или конкретно между собой, или с рамками железного каркаса камеры. Все стыки шепетильно уплотняют.
На фирмах пара камер объединяют в блок, образуя так именуемые сушилки. В сушилках из стационарных камер периодического действия со стороны дверей, через каковые в помещения камер загружаются штабеля пиломатериалов, располагают устройства и оборудование для загрузки штабелей, и помещения для создания штабелей. С противоположного финиша камер к ним пристраивают коридор управления.
В сушилках, складывающихся из камер постоянного действия, каковые имеют двери с обоих финишей, коридор управления в большинстве случаев размещают в чердачной части строения с одной его стороны.
Сушильное пространство камер сообщается с воздухом вентиляционными (приточными и вытяжными) каналами. Камеры оснащаются тепловым и циркуляционным оборудованием. К тепловому. оборудованию, снабжающему снабжение камер теплом, относятся калориферы с паропроводами и конденсатоотводчиками, и топки в газовых сушилках.
К циркуляционному оборудованию, осуществляющему циркуляцию сушильного агента, относятся вентиляторы с механизмами привода и эжекторные установки.
Принцип действия, конструкции и типы сушильных камер. Свежий атмосферный воздушное пространство, пройдя через калорифер, нагревается, получая заданные параметры: температуру t\ и влажность
В камерах возможно значительно изменить состояние воздуха, входящего в штабель, меняя температуру нагрева воздуха в калорифере и кратность воздухообмена. В случае если нужно понизить либо повысить влагосодержание смеси, направляться расширить либо уменьшить выброс отработавшего и впуск свежего воздуха.
Газовые сушилки имеют камеру и топку смешения, в которой смешиваются тёплый топочный газ, свежий воздушное пространство и отработавший газ. После этого эта смесь подается к штабелю высушиваемой древесины и проходит через материал, испаряя влагу. Часть отработавшего газа затем выбрасывается в воздух, а вторая (громадная) возвращается в камеру смешения.
В камерах, трудящихся на перегретом паре, перегретый пар температурой 100°С циркулирует через штабель древесины. При испарении жидкости понижается температура и увеличивается давление пара. Дабы давление в камере не увеличивалось, избыток пара выбрасывается в воздух.
Затем пар пропускают через калорифер и нагревают до требуемой температуры.
Среду перегретого пара приобретают методом перегрева (более чем 100°С) жидкости, которая испаряется из древесины, загруженной в камеру. В начальный период процесса сушки находящийся в камере воздушное пространство вытесняется парами испаряющейся из древесины жидкости, и предстоящий процесс происходит лишь в среде перегретого пара. Испарительная свойство перегретого пара высока, исходя из этого сушка древесины перегретым паром весьма производительна.
Камеры периодического действия отличаются громадным многообразием. На рис. 68 представлена схема сушильной камеры с естественной циркуляцией. Свежий воздушное пространство подается по приточным каналам. Потом нагретый калориферами воздушное пространство движется в направлении, продемонстрированном стрелками. Отработавший воздушное пространство из вытяжного канала через трубу 6 выходит в воздух.
Воздухообмен регулируется шиберами на вытяжной трубе. Для увлажнения воздуха в камерах на протяжении боковых стен на уровне пола устанавливают увлажнительные паровые трубы. Калориферы, приточные и вытяжные каналы находятся в подвальной части камеры, которая от главной части камеры отделена решетчатым полом.
На данный момент камеры с естественной циркуляцией воздуха переводят на принудительную циркуляцию.
Схема камеры с принудительной циркуляцией продемонстрирована на рис. 69. Сушильное пространство, в котором размещаются штабеля пиломатериалов, отделяется от вентиляторного помещения Горизонтальной перегородкой (экраном). Поток воздуха в камере создается вентиляторами, устанавливаемыми на поперечных валах.
Количество вентиляторов зависит от длины камеры. Расстояние между смежными вентиляторами 2— 2,5 м. Вентиляторное помещение в камере разгорожено пополам экраном с отверстиями для вентиляторов. При вращении вентиляторов воздушное пространство совершает круговое перемещение поперек камеры, проходя последовательно через штабеля пиломатериалов и трубы калорифера.
Направление перемещения воздуха в этих камерах возможно поменять. В случае если перемещение воздуха происходит по часовой стрелке, как продемонстрировано на рисунке, то в левой половине вентиляторного помещения создается разрежение, а в правой — напор. В этом случае левый вентиляционный канал помогает для притока свежего воздуха, а правый — для выброса отработавшего воздуха.
При установке вентиляторов на поперечных валах в один блок нельзя объединить более двух камер. Помимо этого, для размещения электродвигателей вентиляторов требуются особые коридоры. Для устранения этого недочёта было предложено устанавливать все вентиляторы в камере на долгом продольном валу. К стационарным камерам таковой совокупности относятся камеры ВИАМ-2, ЦНИИМОД-23 и др. Эти камеры обширно распространены в индустрии.
Их недочёт — тяжелые условия работы внутренних подшипников при повышенной температуре.
Рис. 1. Схема сушильной камеры с естественной циркуляцией: 1 — штабель, пиломатериалов, 2 — калорифер, 3 — вытяжной канал, 4 — приточный канал, 5 — увлажнительные паровые трубы, 6 — вытяжная труба с шибером
Рис. 2. Схема камеры с принудительной циркуляцией: 1 — горизонтальная перегородка (экран), 2 — вентиляционный канал, 3 — увлажнительные трубы, 4 — калорифер, 5 — штабель пиломатериалов, 6 — электродвига» тель, 7 — вентилятор, 8 — вертикальный экран
Двухпутная четырехштабельная рис и-23 (камера. 3) предназначена для сушки пиломатериалов на мебельных и деревообрабатывающих фирмах. Вентиляторная установка из шести осевых вентиляторов размещена в верхней части камеры над штабелями. Вентиляторы установлены на неспециализированном валу, что приводится в перемещение от электродвигателя, расположенного в коридоре управления. По обеим сторонам вентиляторов находятся увлажнительные трубы и калориферы.
Вентиляторная установка от фактически сушильного помещения камеры отделена фальшивым потолком — железным экраном.
Рис. 3. Сушильная камера ЦНИИМОД-23: 1 — железный экран, 2 — опора вала, 3— вентилятор, 4 — вал, 5 — электродвигатель, 6 — приточный канал, 7 — увлажнительная труба, 8 — калориферы, 9 — контрольная створка, 10 — вытяжной канал, 11 — коридор управления, 12 — направляющий экран
Циркуляция агента сушки в камере — вертикальная поперечная. Воздушный поток, направляемый осевыми вентиляторами на протяжении камеры, встречает направляющие экраны и отклоняется ими в сторону калориферов. Нагретый в калориферах воздушное пространство проходит поперек штабелей, поглощая из древесины влагу и охлаждаясь, а после этого опять возвращается в зону вентиляторов.
Перемещение воздуха реверсируется.
Рис. 4. Сборная камера СПВ-62: 1 — вентилятор, 2 — пластинчатый калорифер, 3 — приточно-вытяжной канал, 4 — увлажнительная труба
В мебельной индустрии широкое распространение взяли камеры периодического действия с эжекционным (косвенным) побуждением циркуляции. На многих фирмах трудятся эжекционные камеры ЦНИИМОД-39 с осевыми вентиляторами и камеры конструкции Гипродревпрома с центробежными вентиляторами.
Для сушки древесины перегретым паром используются сборно-металличбские камеры с поперечно-вертикальной циркуляцией, к примеру высокотемпературные камеры СПВ-62 (рис. 4). Камеры монтируются из отдельных однообразных секций и смогут вмещать один либо два штабеля.
В камерах периодического действия с поперечно-горизонтальной циркуляцией сушильный агент проходит через штабель в поперечном направлении, но траектория его кольцевого перемещения в камеры лежит в горизонтальной плоскости. самые рациональными камерами данной совокупности являются камеры СПЛК-2 (рис. 5).
Камеры этого типа созданы в двух выполнениях: стационарном и сборно-железном.
Сушильный агент двумя реверсивными вентиляторами, расположенными один над вторым, направляется горизонтальным потоком в околоштабельный канал, проходит последовательно через калориферыи для табеля, а после этого по второму околоштабельному каналу возвращается в вентиляторы.
Камеры постоянного действия строятся в виде долгого туннеля, вмещающего пара штабелей. Штабеля закатывают с одного финиша камеры, именуемого «сырым», а выкатывают с другого, именуемого «сухим». При выгрузке высушенного штабеля в один момент иначе закатывают сырой штабель. Штабеля в камеры постоянного действия закатывают на протяжении (продольная загрузка) либо поперек (поперечная загрузка) собственной оси.
По ширине камеры смогут размещаться один либо два штабеля (однопутная либо двухпутная камера).
Рис. 5. Камера СПЛК-2: 1 — вентилятор, 2 — калориферы, 3 — приточно-вытяжная труба, 4 — увлажнительная труба
В камерах постоянного действия осуществляется принудительная циркуляция агента сушки. Штабеля перемещаются навстречу перемещению воздуха. Режим сушки в таких камерах изменяется не по времени, как в камерах периодического действия, а по длине камеры. В «сухом» финише камеры воздушное пространство имеет минимальную влажность и максимальную температуру.
Проходя через камеру и испаряя из древесины влагу, воздушное пространство насыщается и температура его понижается.
Для сушки хвойных пиломатериалов на лесопильно-деревооб-рабатывающих фирмах предназначена однопутная камера ЦНИИМОД-32 с противоточной поперечно-реверсивной продольной загрузкой и циркуляцией воздуха штабелей (рис. 6).
Камера имеет намерено устроенные криволинейные стенки, каковые изменяют направление противоточно движущегося воздуха на зигзагообразное, близкое к поперечному. При загрузке очередного штабеля и соответственно продвижении всех сушильных штабелей направление воздуха в каждом из них изменяется на противоположное (реверсируется). Сушильный агент в сушильное помещение камеры поступает из рециркуляционного канала через окна, побуждаемый осевым вентилятором.
Воздушное пространство нагревается пластинчатыми калориферами. Отработавший воздушное пространство выбрасывается из камеры через вытяжной канал.
Рис. 6. Камера ЦНИИМОД-32: 1 — паровая магистраль, 2 — вентилятор, 3 — вытяжной канал, 4 — калорифер, 5 — рециркуляционный канал, 6 — откидной рельс, 7 — окна, 8 — штабеля
К сборным камерам с поперечной загрузкой штабелей относится камера СП-5КМ. Воздушное пространство осевыми вентиляторами (по ширине камеры устанавливаются три вентилятора) через пластинчатые калориферы направляется в сухой финиш камеры. После этого он проходит через все штабеля и возвращается в вентиляторы.
Рис. 7. Сборная камера постоянного действия СП-5КМ: 1 — вентилятор, 2 — выхлопная труба, 3 — вспомогательный вентилятор, 4 — рекуператор, 5 —заборная труба, 6 — штабеля пиломатериалов, 7 — приточная труба, « — электродвигатель, 9 — пластинчатый калорифер, 10 — шторная перегородка
Камера предназначена для сушки пиломатериалов при пониженной температуре (40…55 °С). Исходя из этого электродвигатели вентиляторов находятся в циркуляционном канале. Помимо этого, воздухообмен камеры (приток свежего и выброс отработавшего воздуха) происходит через особый теплообменный аппарат, именуемый рекуператором.
Свежий воздушное пространство засасывается за счет разрежения, создаваемого вентиляторами, через отверстие в корпусе рекуператора и поступает в камеру через приточную трубу. Отработавший воздушное пространство вентилятором из камеры через трубу засасывается в рекуператор. Тут он сперва проходит через теплообменные трубки, подогревая наряду с этим свежий воздушное пространство, а после этого выбрасывается в воздух.
Камера имеет в сыром и сухом финишах отсеки для начального подогрева сырой и выдержки сухой древесины.
Газовые сушильные камеры периодического и непрерывного^ действия имеют лишь принудительную циркуляцию. В индустрии распространены газовые камеры постоянного действия.
Их используют для массовой сушки пиломатериалов на фирмах, производящих товарные пиломатериалы в качестве готовой продукции. Камеры периодического действия применяют для сушки пиломатериалов, подвергающихся правильной механической обработке на фирмах, производящих изделия из древесины.
Газовые сушильные камеры по качеству сушки пиломатериалов уступают камерам с паровым теплоснабжением. Но их сооружение обходится существенно дешевле, чем паровых, поскольку отпадает необходимость в строительных работах котельной, прокладке трубопроводов, установке калориферов.
Газовые камеры применяют для сушки пиломатералов, к качеству которых не предъявляют высоких требований, к примеру хвойных пиломатериалов, предназначенных для постройки. В случае если недопустимо понижение прочности древесины, нельзя применять высокотемпературные камеры.
Устройства для регулирования и контроля состояния сушильного агента. При проведении процесса сушки нужно осуществлять контроль степень и температуру насыщения сушильного агента.
Для измерения температуры сушильного агента используют термометры различных типов. Ртутные стеклянные технические термометры в большинстве случаев применяют для устройства психрометров. Они бывают прямые и угловые.
Угловые особенно удобны для установки в психрометр — чувствительный финиш находится в камере, а шкала снаружи. Цена деления у технических термометров 0,5… 2 °С; верхний предел 150 °С. Ртутные лабораторные термометры имеют цену деления 0,1° С и помогают для проверки технических и других термометров.
Ртутные контактные термометры применяют в устройствах для автоматического регулирования температуры; для включения в электрическую сеть они имеют проводники.
Главным прибором, которым в сушильных установках измеряют степень и температуру насыщения сушильного агента, есть психрометр. Он складывается из двух термометров, один из которых именуется сухим, а второй мокрым. На шарик мокрого термометра надет марлевый чехол, финиш которого находится в воде.
Испарение жидкости на поверхности шарика термометра приводит к снижению температуры до предела охлаждения tM.
Разность (t—tM) между показаниями сухого и мокрого термометров именуется психрометрической. Ее величина зависит от интенсивности испарения жидкости. В случае если психрометрическая разность равна нулю (показания обоих термометров однообразны), значит влага не испаряется и, следовательно, воздушное пространство насыщен (ф=100%).
Чем воздушное пространство суше, тем больше психрометрическая разность. По показаниям психрометра посредством психрометрической таблицы определяют степень насыщения воздуха.
Из технических ртутных термометров смогут монтироваться психрометры Августа переносного и стационарного типа. На рис. 75 продемонстрирована установка стационарного психрометра в проеме стенки между коридором управления и камерой.
Использование стационарных психрометров облегчает условия труда сушильщиков, поскольку разрешает осуществлять контроль состояние воздуха без захода в камеру. Применение дистанционных устройств — следующая ступень в улучшении организации контроля за процессом сушки. На базе этих устройств возможно создана совокупность дистанционного контроля, разрешающая осуществлять контроль процесс сушки в один момент в нескольких камерах с контрольного пункта без обхода камер.
Для дистанционного контроля температуры воздуха используют манометрические и электрические термометрысопротивления. Воздействие манометрических термометров основано на свойстве газа, жидкости и пара изменять собственный давление при постоянном количестве в зависимости от температуры. Нагревание рабочей среды прибора (газа, летучей жидкости либо ртути) ведет к повышению давления в замкнутой совокупности прибо-pa, которое фиксируется положением стрелки на шкале прибора.
Шкала тарируется для измерения температуры. В случае если к концу стрелки прикрепить перо, то прибор сможет записывать изменение температуры на особом бланке.
Рис. 8. Установка стационарного ртутного психрометра в проеме стенки камеры: 1 — угловой ртутный термометр, 2 — съемная плита, 3 — эбонитовая втулка, 4 — увлажнительный бачок, 5,7 — болты, 6 — неподвижная плита, 8 — резервуар
Рис. 9. Схема дистанционного электрического термометра сопротивления: 1 — лагометр, 2 — уравнительные катушки, 3 — термометр сопротивления, 4 — источник электрического тока
В электрических термометрах сопротивления употребляется свойство металлов изменять собственный электрическое сопротивление в зависимости от температуры. В качестве измеряющих устройств применяют лагометры либо уравновешивающие мосты. Для питания измерительной схемы имеется источник постоянного тока.
В сушильных камерах используют бронзовые либо платиновые термометры сопротивления.
Рис. 10. Устройство ЦНИИМОД для установки преобразователей электропсихрометра в камере: 1 — железная труба, 2 — стакан, 3 — кабель с проводами, 4— крышка, 5 — уплотнение из термостойкой резины, 6 — теплоизоляция, 7 — преобразователь, 8 — ограждение, 9 — марля, 10 — ванночка с крышкой
При дистанционном контроле за параметрами агента сушки психрометры создаются на базе термометров сопротивления, каковые являются преобразователями психрометра. Устройство ЦНИИМОД для установки преобразователей электропсихрометра в камере продемонстрировано на рис. 10. Устройство крепится в нише торцовой стенки камеры.
Преобразователи ввинчены в торец стакана, что вставляется в трубу и закрепляется гайками. Вода для увлажнения марли мокрого преобразователя подается в ванночку. Устройство снабжает герметичность и термоизоляцию преобразователей.
Использование при дистанционном контроле самопишущих измерительных устройств — начальная стадий автоматизации процесса сушки. Предстоящим развитием автоматизации сушильных камер есть степени насыщения и автоматическое регулирование температуры сушильного агента в ходе сушки автоматическими регуляторами.
При автоматическом регулировании состояния воздуха действие на устройства регулировки (вентили, задвижки) осуществляется без вмешательства человека особыми механизмами, каковые вступают в воздействие по сигналам преобразователей, установленных в сушильной камеры.
Приборостроительная индустрия производит последовательность регуляторов, пригодных для применения в совокупностях автоматического регулирования процесса сушки: электрический регулятор температуры ЭРА-М, электронные регулирующие мосты, пневматические совокупности регулирования, к примеру ПУСК-ЗД. Она запланирована на регулирование процесса сушки в шести либо десяти камерах постоянного действия.
