СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Раздел: Строительство

Основные требования

К древесине как материалу, прошедшему техническую операцию сушки, предъявляют два основных требования — достижение высокой точности деталей с целью их взаимозаменяемости при изготовлении изделий и возможно более длительного срока службы при последующем их использовании. Эти требования должны удовлетворяться конструкцией и работой сушильных установок. В связи с этим для правильного выбора типа сушильной установки и эффективной ее эксплуатации можно сформулировать требования к ней как к сооружению и к производственному цеху.

При назначении сушильной установки для качественного высушивания только одной заготовки (доски) к первой предъявлялось бы только технологическое требование поддержания заданной температуры и психрометрической разности воздуха, регулируемых во времени в необходимом диапазоне. Однако при одновременном высушивании большого количества однородных пиломатериалов необходимо интенсивное и в то же время равномерно распределенное движение воздушного потока как сушильного агента во всем объеме штабеля. Эти требования основные.

К сушильной установке, как к любому агрегату, предъявляется также ряд технико-экономических требований. Основные из них: минимальная стоимость устройства; минимальные эксплуатационные расходы на просушку пиломатериалов; возможно меньшие расходы металла и дефицитных материалов на его сооружение.

К этому следует добавить производственные требования: материал должен быть заданного качества сушки; установка .должна занимать по возможности небольшую площадь, не зависеть при строительстве и эксплуатации от уровня грунтовых ®од, быть пожаробезопасной, удобной и несложной в обслуживании.

Каждое из этих требований приобретает большее или меньшее значение в зависимости от местных и производственных условий. Так, для малой полукустарной установки существенное значение имеет простота конструкции и обслуживания; для сушки больших количеств хвойных пиломатериалов, когда приходится оперировать со значительными объемами древесины и испарять много влаги, особую роль приобретают эксплуатационные расходы, связанные с укладкой и транспортировкой материала, а также тепловой КПД установки. При высушивании разнообразных сортиментов высококачественного назначения ведущие требования — маневренность в работе сушильных камер и получение качественно высушенного материала. Чем крупнее сушильный цех и выше требования к качеству сушки материала, тем он должен быть технически совершеннее по .выполнению и более механизированным в эксплуатации.

Принципы действия сушильных установок

За исключением подсушки специальных сортиментов (шпал, столбов в пропиточных цилиндрах при консервировании), во всех случаях древесину высушивают при атмосферном давлении, Многочисленные попытки высушивать пиломатериалы при давлении ниже атмосферного (в вакууме) не дали положительных результатов и не получили промышленного распространения. Возможно высушивание пиломатериалов в условиях избыточного давления по сравнению с атмосферным — в среде перегретого пара при рп>0,1 МПа (>1 кгс/см2 или 1 ат), когда процесс сушки резко сокращается. Однако в этих условиях .значительно снижается прочность древесины.

Промышленное высушивание пиломатериалов выполняют в газообразной среде с подводом тепла и удалением выделившейся из материала влаги конвективным методом. В качестве сушильного агента (рабочего вещества) используют нагретый воздух, продукты сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива, а также иногда перегретый пар атмосферного давления.

Все современные сушильные установки для пиломатериалов — рециркуляционные. Построение рециркуляционного процесса сушки нагретым воздухом показано на  80, а, продуктами сгорания — на  18. Лишь при высушивании древесных частиц в производстве древесностружечных плит применяют процессы и установки также и с однократной циркуляцией продуктов сгорания.

Классификация сушильных установок

К существенным признакам классификации относятся принцип действия, способ передачи теплоты от его источника к высушиваемому материалу и схема движения сушильного агента в сушильной установке и по материалу.

По принципу действия сушильные установки могут быть периодического или непрерывного действия. В первых осуществляется камерный процесс с одновременным высушиванием, а затем выгрузкой всей партии сухих пиломатериалов, а во вторых — туннельный, когда влажный материал отдельными штабелями постепенно загружается в один конец сушильного туннеля, а сухой — выгружается из другого конца. Таким образом, туннель все время загружен материалом и работает непрерывно.

По способу передачи теплоты от теплоносителя к материалу различают камеры и туннели калориферные и бескалориферные ( 89). В калориферных установках теплота, необходимая для испарения влаги из материала, передается через стенку (например, металлические трубы, стенки борова) и нагревает находящийся с другой стороны стенки воздух. В качестве теплоносителя применяют пар, поступающий в калориферы (паровые камеры и туннели) И раскаленные продукты сгорания, проходящие внутри боровов (боровные камеры). В бескалориферных установках горячие продукты сгорания, поступающие из топки, смешиваясь с отработанными газами, омывают непосредственно высушиваемый матщ>и$л (см.  18). Продукты сгорания получают обычно в результате сжигания древесного топлива или природного газа.

По характеру движения сушильного агента в штабеле материала установки могут быть с естественной циркуляцией, вследствие изменения плотности воздуха во время испарения влаги (пиломатериал в таких установках укладывают на прокладках со шпациями) или с побудительной циркуляцией, осуществляемой вентиляторами (пиломатериал укладывают в штабеле на прокладках плотными горизонтальными рядами).

Движение сушильного агента по материалу, периодически изменяющееся при сушке на противоположное, называется реверсивным; при расчетной его скорости по материалу более 3 м/с циркуляция называется скоростной.

По производительности различают сушильные установки малой, небольшой, средней и значительной мощности, с примерным объемом сушки в условном материале соответственно до 1,0, 1—5, 5—25, 25—125 и крупные — более Jv-^25 тыс м3/год.

Следует четко различать многократную циркуляцию воздуха по материалу и воздухообмен (вентиляцию). Многократная (>50 раз) циркуляция происходит по замкнутому пути: нагрев воздуха — испарение влаги — нагрев воздуха и т. д. Воздухообменом называется добавка в камеру или туннель к циркулирующему воздуху 1—3% наружного воздуха и выброс влажного. Часто в организованном воздухообмене нет надобности из-за обычного излишка неорганизованного воздухообмена.

При рассмотрении сушильных установок основное внимание будет уделено циркуляции воздуха по материалу. В приводимых далее схемах воспроизведены основные типы установок, используемых в промышленности, или перспективных.