Pereosnastka.ru

Камерная сушка пиломатериалов

Камерная сушка пиломатериалов

Классификация и устройство сушильных камер. Сушильные камеры для пиломатериалов отличаются большим разнообразием, поэтому они классифицируются по ряду признаков.

По агенту сушки сушильные камеры делятся на воздушные, газовые и действующие на перегретом паре. Последние часто называют высокотемпературными камерами. По устройству эти камеры относятся к группе воздушных. Входят в употребление камеры, в которых агентом сушки может быть как воздух, так и перегретый пар (паровоздушные). В воздушных камерах сушильный агент (воздух) нагревается теплобменными устройствами— калориферами, теплоносителем в которых может быть пар или вода.

Газовые сушилки не имеют калориферов. Теплоноситель — топочный газ — в этих камерах является одновременно и сушильным агентом.

По способу осуществления циркуляции (движения) сушильного агента различают камеры с естественной и принудительной цир-кулядией. В камерах с естественной циркуляцией движение воздуха происходит за счет разности плотности нагретого и охлажденного воздуха. Горячий воздух как более легкий стремится вверх, а холодный (более тяжелый) вниз. Таким образом, направление движения воздуха в камерах с естественной циркуляцией вертикальное. В камерах с принудительной циркуляцией движение воздуха создается вентиляторами.

По режиму работы различают камеры периодического и непрерывного действия. В камерах периодического действия весь материал загружается и выгружается одновременно. На период загрузки или выгрузки материала процесс сушки прерывается.

Камеры непрерывного действия загружают непрерывно или небольшими партиями: с одного конца камеры выгружают партию высушенного материала, с другого конца камеры одновременно загружают новую партию.

По устройству камеры делятся на стационарные и сборные. Стационарные камеры представляют собой здания, конструктивные элементы которых сооружаются на месте из обычных строительных материалов. Ограждения сборных камер изготовляют в заводских условиях в виде щитов с каркасами из профильной стали, облицованных с двух сторон листовым металлом. На деревообрабатывающих предприятиях при сборке камер щиты соединяют болтами либо непосредственно друг с другом, либо с рамками металлического каркаса камеры. Все стыки тщательно уплотняют.

На предприятиях несколько камер объединяют в блок, образуя так называемые сушилки. В сушилках из стационарных камер периодического действия со стороны дверей, через которые в помещения камер загружаются штабеля пиломатериалов, располагают устройства и оборудование для загрузки штабелей, а также помещения для формирования штабелей. С противоположного конца камер к ним пристраивают коридор управления.

В сушилках, состоящих из камер непрерывного действия, которые имеют двери с обоих концов, коридор управления обычно размещают в чердачной части здания с одной его стороны.

Сушильное пространство камер сообщается с атмосферой вентиляционными (приточными и вытяжными) каналами. Камеры оснащаются тепловым и циркуляционным оборудованием. К тепловому. оборудованию, обеспечивающему снабжение камер теплом, относятся калориферы с конденсатоотводчиками и паропроводами, а также топки в газовых сушилках. К циркуляционному оборудованию, осуществляющему циркуляцию сушильного агента, относятся вентиляторы с механизмами привода и эжекторные установки.

Принцип действия, типы и конструкции сушильных камер. Свежий атмосферный воздух, пройдя через калорифер, нагревается, приобретая заданные параметры: температуру t\ и влажность <pt. Затем воздух проходит через штабель древесины, испаряя из нее влагу. После этого небольшая часть отработавшего воздуха выбрасывается в атмосферу, а большая его часть смешивается со свежим воздухом. Эта смесь затем доводится до заданного состояния и подается к штабелю.

В камерах можно существенно изменить состояние воздуха, входящего в штабель, меняя температуру нагрева воздуха в калорифере и кратность воздухообмена. Если надо понизить или повысить влагосодержание смеси, следует увеличить или уменьшить выброс отработавшего и впуск свежего воздуха.

Газовые сушилки имеют топку и камеру смешения, в которой смешиваются горячий топочный газ, свежий воздух и отработавший газ. Затем эта смесь подается к штабелю высушиваемой древесины и проходит через материал, испаряя влагу. Часть отработавшего газа после этого выбрасывается в атмосферу, а другая (большая) возвращается в камеру смешения.

В камерах, работающих на перегретом паре, перегретый пар температурой 100°С циркулирует через штабель древесины. При испарении влаги снижается температура и повышается давление пара. Чтобы давление в камере не повышалось, избыток пара выбрасывается в атмосферу. После этого пар пропускают через калорифер и нагревают до требуемой температуры.

Среду перегретого пара получают путем перегрева (свыше 100°С) влаги, которая испаряется из древесины, загруженной в камеру. В начальный период процесса сушки находящийся в камере воздух вытесняется парами испаряющейся из древесины влаги, и дальнейший процесс происходит только в среде перегретого пара. Испарительная способность перегретого пара высока, поэтому сушка древесины перегретым паром очень производительна.

Камеры периодического действия отличаются большим многообразием. На рис. 68 представлена схема сушильной камеры с естественной циркуляцией. Свежий воздух подается по приточным каналам. Далее нагретый калориферами воздух движется в направлении, показанном стрелками. Отработавший воздух из вытяжного канала через трубу 6 выходит в атмосферу. Воздухообмен регулируется шиберами на вытяжной трубе. Для увлажнения воздуха в камерах вдоль боковых стен на уровне пола устанавливают увлажнительные паровые трубы. Калориферы, приточные и вытяжные каналы расположены в подвальной части камеры, которая от основной части камеры отделена решетчатым полом.

В настоящее время камеры с естественной циркуляцией воздуха переводят на принудительную циркуляцию.

Схема камеры с принудительной циркуляцией показана 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 воздух совершает круговое движение поперек камеры, проходя последовательно через трубы калорифера и штабеля пиломатериалов. Направление движения воздуха в этих камерах можно менять. Если движение воздуха происходит по часовой стрелке, как показано на рисунке, то в левой половине вентиляторного помещения создается разрежение, а в правой — напор. В этом случае левый вентиляционный канал служит для притока свежего воздуха, а правый — для выхлопа отработавшего воздуха.

При установке вентиляторов на поперечных валах в один блок нельзя объединить более двух камер. Кроме того, для размещения электродвигателей вентиляторов требуются специальные коридоры. Для устранения этого недостатка было предложено устанавливать все вентиляторы в камере на длинном продольном валу. К стационарным камерам такой системы относятся камеры ВИАМ-2, ЦНИИМОД-23 и др. Эти камеры широко распространены в промышленности. Их недостаток — тяжелые условия работы внутренних подшипников при повышенной температуре.

Двухпутная четырехштабельная камера ЦНИИМОД-23 (рис. 3) предназначена для сушки пиломатериалов на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях. Вентиляторная установка из шести осевых вентиляторов размещена в верхней части камеры над штабелями. Вентиляторы установлены на общем валу, который приводится в движение от электродвигателя, расположенного в коридоре управления. По обеим сторонам вентиляторов находятся калориферы и увлажнительные трубы. Вентиляторная установка от собственно сушильного помещения камеры отделена ложным потолком — металлическим экраном.

Циркуляция агента сушки в камере — вертикальная поперечная. Воздушный поток, направляемый осевыми вентиляторами вдоль камеры, встречает направляющие экраны и отклоняется ими в сторону калориферов. Нагретый в калориферах воздух проходит поперек штабелей, поглощая из древесины влагу и охлаждаясь, а затем снова возвращается в зону вентиляторов. Движение воздуха реверсируется.

В мебельной промышленности широкое распространение получили камеры периодического действия с эжекционным (косвенным) побуждением циркуляции. На многих предприятиях работают эжекционные камеры ЦНИИМОД-39 с осевыми вентиляторами и камеры конструкции Гипродревпрома с центробежными вентиляторами.

Для сушки древесины перегретым паром применяются сборно-металличбские камеры с поперечно-вертикальной циркуляцией, например высокотемпературные камеры СПВ-62 (рис. 4). Камеры монтируются из отдельных одинаковых секций и могут вмещать один или два штабеля.

В камерах периодического действия с поперечно-горизонтальной циркуляцией сушильный агент проходит через штабель в поперечном направлении, но траектория его кольцевого движения внутри камеры лежит в горизонтальной плоскости. Наиболее рациональными камерами этой системы являются камеры СПЛК-2 (рис. 5). Камеры этого типа разработаны в двух исполнениях: стационарном и сборно-металлическом.

Сушильный агент двумя реверсивными вентиляторами, расположенными один над другим, направляется горизонтальным потоком в околоштабельный канал, проходит последовательно через калориферы и для табеля, а затем по второму околоштабельному каналу возвращается в вентиляторы.

Камеры непрерывного действия строятся в виде длинного туннеля, вмещающего несколько штабелей. Штабеля закатывают с одного конца камеры, называемого «сырым», а выкатывают с другого, называемого «сухим». При выгрузке высушенного штабеля одновременно с другой стороны закатывают сырой штабель. Штабеля в камеры непрерывного действия закатывают вдоль (продольная загрузка) или поперек (поперечная загрузка) своей оси. По ширине камеры могут размещаться один или два штабеля (однопутная или двухпутная камера).

В камерах непрерывного действия осуществляется принудительная циркуляция агента сушки. Штабеля перемещаются навстречу движению воздуха. Режим сушки в таких камерах изменяется не по времени, как в камерах периодического действия, а по длине камеры. В «сухом» конце камеры воздух имеет максимальную температуру и минимальную влажность. Проходя через камеру и испаряя из древесины влагу, воздух насыщается и температура его снижается.

Для сушки хвойных пиломатериалов на лесопильно-деревооб-рабатывающих предприятиях предназначена однопутная камера ЦНИИМОД-32 с противоточной поперечно-реверсивной циркуляцией воздуха и продольной загрузкой штабелей (рис. 6).

Камера имеет специально устроенные криволинейные стены, которые 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 меняется на противоположное (реверсируется). Сушильный агент в сушильное помещение камеры поступает из рециркуляционного канала через окна, побуждаемый осевым вентилятором. Воздух нагревается пластинчатыми калориферами. Отработавший воздух выбрасывается из камеры через вытяжной канал.

К сборным камерам с поперечной загрузкой штабелей относится камера СП-5КМ. Воздух осевыми вентиляторами (по ширине камеры устанавливаются три вентилятора) через пластинчатые калориферы направляется в сухой конец камеры. Затем он проходит через все штабеля и возвращается в вентиляторы.

Камера предназначена для сушки пиломатериалов при пониженной температуре (40…55 °С). Поэтому электродвигатели вентиляторов расположены в циркуляционном канале. Кроме того, воздухообмен камеры (приток свежего и выброс отработавшего воздуха) происходит через специальный теплообменный аппарат, называемый рекуператором. Свежий воздух засасывается за счет разрежения, создаваемого вентиляторами, через отверстие в корпусе рекуператора и поступает в камеру через приточную трубу. Отработавший воздух вентилятором из камеры через трубу засасывается в рекуператор. Здесь он сначала проходит через теплообменные трубки, подогревая при этом свежий воздух, а затем выбрасывается в атмосферу. Камера имеет в сыром и сухом концах отсеки для начального подогрева сырой и выдержки сухой древесины.

Газовые сушильные камеры периодического и непрерывного^ действия имеют только принудительную циркуляцию. В промышленности распространены газовые камеры непрерывного действия.

Их применяют для массовой сушки пиломатериалов на предприятиях, выпускающих товарные пиломатериалы в качестве готовой продукции. Камеры периодического действия используют для сушки пиломатериалов, подвергающихся точной механической обработке на предприятиях, выпускающих изделия из древесины.

Газовые сушильные камеры по качеству сушки пиломатериалов уступают камерам с паровым теплоснабжением. Однако их сооружение обходится значительно дешевле, чем паровых, так как отпадает необходимость в строительстве котельной, прокладке трубопроводов, установке калориферов.

Газовые камеры используют для сушки пиломатералов, к качеству которых не предъявляют высоких требований, например хвойных пиломатериалов, предназначенных для строительства. Если недопустимо снижение прочности древесины, нельзя применять высокотемпературные камеры.

Приборы для контроля и регулирования состояния сушильного агента. При проведении процесса сушки необходимо контролировать температуру и степень насыщения сушильного агента.

Для измерения температуры сушильного агента применяют термометры разных типов. Ртутные стеклянные технические термометры обычно используют для устройства психрометров. Они бывают прямые и угловые. Угловые особенно удобны для установки в психрометр — чувствительный конец 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 служат для проверки технических и других термометров. Ртутные контактные термометры используют в приборах для автоматического регулирования температуры; для включения в электрическую сеть они имеют проводники.

Основным прибором, которым в сушильных установках измеряют температуру и степень насыщения сушильного агента, является психрометр. Он состоит из двух термометров, один из которых называется сухим, а другой мокрым. На шарик мокрого термометра надет марлевый чехол, конец которого находится в воде. Испарение влаги на поверхности шарика термометра вызывает снижение температуры до предела охлаждения tM.

Разность (t—tM) между показаниями сухого и мокрого термометров называется психрометрической. Ее величина зависит от интенсивности испарения влаги. Если психрометрическая разность равна нулю (показания обоих термометров одинаковы), значит влага не испаряется и, следовательно, воздух насыщен (ф=100%). Чем воздух суше, тем больше психрометрическая разность. По показаниям психрометра с помощью психрометрической таблицы определяют степень насыщения воздуха.

Из технических ртутных термометров могут монтироваться психрометры Августа переносного и стационарного типа. На рис. 75 показана установка стационарного психрометра в проеме стены между камерой и коридором управления.

Применение стационарных психрометров облегчает условия труда сушильщиков, так как позволяет контролировать состояние воздуха без захода в камеру. Использование дистанционных приборов — следующая ступень в улучшении организации контроля за процессом сушки. На основе этих приборов может быть создана система дистанционного контроля, позволяющая контролировать процесс сушки одновременно в нескольких камерах с контрольного пункта без обхода камер.

Для дистанционного контроля температуры воздуха применяют манометрические термометры и электрические термометры сопротивления. Действие манометрических термометров основано на свойстве газа, пара и жидкости изменять свое давление при постоянном объеме в зависимости от температуры. Нагревание рабочей среды прибора (газа, летучей жидкости или ртути) приводит к увеличению давления в замкнутой системе прибо-pa, которое фиксируется положением стрелки на шкале прибора. Шкала тарируется для измерения температуры. Если к концу стрелки прикрепить перо, то прибор сможет записывать изменение температуры на специальном бланке.

В электрических термометрах сопротивления используется свойство металлов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. В качестве измеряющих приборов используют лагометры или уравновешивающие мосты. Для питания измерительной схемы имеется источник постоянного тока. В сушильных камерах применяют медные или платиновые термометры сопротивления.

При дистанционном контроле за параметрами агента сушки психрометры создаются на основе термометров сопротивления, которые служат преобразователями психрометра. Устройство ЦНИИМОД для установки преобразователей электропсихрометра в камере показано на рис. 10. Устройство крепится в нише торцовой стены камеры. Преобразователи ввинчены в торец стакана, который вставляется в трубу и закрепляется гайками. Вода для увлажнения марли мокрого преобразователя подается в ванночку. Устройство обеспечивает герметичность и термоизоляцию преобразователей.

Применение при дистанционном контроле самопишущих измерительных приборов — начальная стадий автоматизации процесса сушки. Дальнейшим развитием автоматизации сушильных камер является автоматическое регулирование температуры и степени насыщения сушильного агента в процессе сушки автоматическими регуляторами.

При автоматическом регулировании состояния воздуха воздействие на приборы регулировки (вентили, задвижки) осуществляется без вмешательства человека специальными механизмами, которые вступают в действие по сигналам преобразователей, установленных внутри сушильной камеры.

Приборостроительная промышленность выпускает ряд регуляторов, пригодных для использования в системах автоматического регулирования процесса сушки: электрический регулятор температуры ЭРА-М, электронные регулирующие мосты, пневматические системы регулирования, например ПУСК-ЗД. Она рассчитана на регулирование процесса сушки в шести или десяти камерах непрерывного действия.

Читать далее:

• Смазка и ременное хозяйство
• Ремонт деревообробатывающих станков
• Монтаж деревообрабатывающих станков
• Вспомогательные станки в деревообработке
• Заточные станки в деревообработке