По замкнутому циклу | Лесной комплекс
Оптимизируйте производство
Узнать больше Свернуть
Развернуть

Создайте эффективную систему бюджетирования и финансового планирования.
Оптимизируйте логистику лесообеспечения и готовой продукции. Обеспечьте отгрузки продукции клиентам точно в срок с системой планирования со встроенными инструментами оптимизации.
Ознакомьтесь с предложениями экспертов Columbus.

Подробнее Свернуть
сушильная камера

По замкнутому циклу

Промышленный аспект сушки древесины связан с необходимостью снижения влажности до определённой величины, зависящей от назначения древесины. Однако удаление влаги из древесины сопряжено со значительными трудностями, которые объясняются относительно большой толщиной пиломатериалов и изменением размеров древесины. Существует немало технологий, среди которых нашла применение и конденсационная сушка.

Вся соль в технологии

Исконно процесс сушки пиломатериалов завязан на равномерном снижении влажности всей партии высушиваемой древесины и каждой доски в отдельности по её сечению и длине при сохранении требуемого качества материала. И при этом должны выполняться два весьма важных обстоятельства: обеспечение испарения влаги с поверхности материала и создание условий для интенсивного продвижения влаги к поверхности древесины.

Первое условие обеспечивается, главным образом, достаточно низкой влажностью воздуха и значительной скоростью движения воздуха у поверхности древесины. А второе — достаточной величиной температуры и влажности высушиваемого материала.

Сколько существует сушка древесины, столько и ведётся поиск наиболее простого и незатратного способа удаления влаги из древесины. Причём простота способа сушки должна обеспечиваться в первую очередь простотой обслуживания сушильной камеры. А значит, камера должна быть оснащена технически несложным, и, соответственно недорогим технологическим оборудованием.

Фото: sushdrev.ru

Сегодня в массовой сушке пиломатериалов наиболее распространёнными способами удаления излишней влаги из древесины являются атмосферная (воздушная) и камерная сушка. Атмосферная сушка по сравнению с камерной протекает в условиях, мало способствующих продвижению влаги в древесине ввиду относительно низкой температуры и невозможности регулирования влажности воздуха. Поэтому она неизбежно сопровождается большой вероятностью появления трещин и значительным сжатием сухой поверхности древесины. Единственным методом уменьшения опасности растрескивания является уменьшение вентиляции штабеля, но эта мера, вызывая замедление сушки, тем самым создаёт опасность появления грибов на влажной поверхности древесины. Несмотря на то, что атмосферная сушка и является наименее энергозатратной, следует всё-таки использовать её как предварительную подсушку свежесрубленной древесины, в первую очередь на предприятиях с большим объёмом переработки древесины или крупных лесопильных организациях.

Для производства изделий из древесины более подходит сушка древесины в виде заготовок и пиломатериалов в специальных помещениях — сушильных камерах, которые обеспечивают необходимое количество сухих пиломатериалов для дальнейшей переработки древесины.

Камерная сушка древесины основана на проведении процесса при температуре и влажности воздуха выше атмосферного, то есть с большей интенсивностью. Кроме того, при камерной сушке имеется возможность создания в сушильной камере необходимого уровня температуры, влажности и скорости движения воздуха, что позволяет регулировать процесс в зависимости от свойства материала и создавать наиболее благоприятные условия для его просыхания.

Наиболее распространёнными камерными сушилками являются конвективные камеры. В конвективной камере передача тепла происходит через воздух, проходящий через теплообменники, по которым проходит теплоноситель в виде горячей воды или перегретого пара.

Сушильный агент (воздух) циркулирует по камере, проходя через сушильные штабеля с пиломатериалами и передавая им тепловую энергию. В зависимости от технологии и стадии процесса сушки можно менять параметры сушильного агента: увлажнить с помощью увлажнительных форсунок в камере; понизить влажность путём удаления влажного воздуха через воздуховоды и замены его более сухим; изменить температуру, просто понизив её в теплообменных калориферах; изменить скорость и направление агента за счёт изменения частоты и направления вращения вентиляторов.

Камерная сушка пиломатериалов является самым энергоёмким технологическим процессом в лесопилении и деревообработке. При сушке древесины на 1 кг испарённой влаги расходуется до 1000-1600 ккал (4500-7000 кДж) энергии, поэтому важнейшей задачей для производителей сушильного оборудования является снижение энергоёмкости процесса сушки древесины.

Изменение цвета древесины, причиной которой зачастую является окислительная реакция, особенно при высоких температурах, усиливается при конвективной сушке. Поскольку конденсационная сушка происходит в условиях замкнутого процесса, то есть без постоянного доступа кислорода со свежим воздухом, то реакция изменения цвета подавляется.

Практически без отличий

Принципиально конденсационные сушильные камеры не отличаются от традиционных конвективных. Они относятся к одному классу, когда агентом сушки в них служит нагретый влажный воздух.

Николай Ладейщиков
Николай Ладейщиков, директор ООО «Уралдрев-СКМ»

«В последние годы у нас в стране появляется интерес ещё к одному способу сушки древесины — конденсационной сушке. Некоторые производители сушильных камер начали выпуск конденсационных камер, основываясь на успешном опыте зарубежных производителей, правда, не всегда освещая все нюансы данного способа сушки, и, в первую очередь, привлекая покупателей высоким качеством сушки в них и очень низкими энергозатратами на сам процесс сушки. Насколько правдивы подобные уверения, и стоит ли им доверять — стоит разобраться. Основное отличие конденсационной камеры заключается в том, что нагретый влажный воздух не удаляется из камеры, как в большинстве конвективных сушильных камер, а направляется во влагоудаляющую установку, где осушивается, подогревается и вновь участвует в процессе сушки. При этом происходит экономия тепловой энергии, которая обычно затрачивается на удаление из камеры отработавшего влажного агента сушки», — рассказывает директор ООО «Уралдрев-СКМ» Николай Ладейщиков (г. Екатеринбург).

Энергопотребление конденсационных сушилок составляет 0,25-0,45 кВтч на 1 кг испаренной воды в зависимости от влажности материала, и увеличивается при её снижении. Это примерно в два раза меньше расхода энергии в обычных конвективных камерах периодического действия.

Влагоудаляющая установка работает по принципу теплового насоса. Вентилятор перемещает воздух через испаритель с системой охлаждения, в котором температура воздуха резко падает до точки росы. Влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется и удаляется из установки. При конденсации 1 кг воды высвобождается 0,65 кВт тепловой энергии, которая отдаётся охлаждённому воздуху в подогревателе. Тепло от компрессора и вентилятора также подогревает обезвоженный воздух. Воздух из влагоудаляющей установки вновь используется для сушки. Этот циклический процесс повторяется до тех пор, пока древесина не будет высушена до требуемой влажности. Безусловно, сама сушка происходит в условиях циркуляции воздуха. Для древесины имеет значение, каким образом поддерживается необходимый микроклимат в камере: за счёт подвода и подогрева сухого свежего воздуха или за счёт исключения влаги с помощью какого-либо холодильного агрегата. Главное, чтобы обеспечивался тот режим, который для древесины является наиболее умеренным, без лишних напряжений.

Фото: dnepro.com.ua

Поскольку в конденсационных сушилках используются холодильные агрегаты, существует верхний предел для температуры в камере — это +60 °С. При высоких температурах внутри холодильной установки может возникнуть очень высокое давление. Показатель низкотемпературного способа сушки наиболее выгодный для древесины дуба, потому лигнин, который присутствует в этой древесине, разрушается при сушке в среде с высокой температурой.

Сушилки с приточно-вытяжной вентиляцией допускают вследствие более высоких температур, например, до 80 °С, соответственно более высокие скорости движения воздуха, что на 50% и более превышает скорость в конденсационных сушилках, где расчётная скорость циркуляции воздуха 1,5 м/сек. Вследствие малой скорости вентилятора сушильное оборудование имеет небольшую мощность. Суммарные затраты электроэнергии на сушку составляют лишь 95-105 кВт/ч на 1 м3 сосны или 190-210 кВт/час на 1м3 дуба за весь период сушки.

«Современная конденсационная сушильная камера, как сушильные камеры других типов, должна производить оптимальный, с точки зрения качества и энергоемкости, технологический процесс удаления влаги из древесины до необходимого заданного уровня.
Требование к современным камерам — обеспечение равномерности просушивания загруженного материала в установленный режимом сушки срок.
Современная конденсационная сушильная камера должна быть оснащена автоматической системой управления процессом сушки, высоким уровнем механизации погрузо-разгрузочных работ», — отмечает Николай Ладейщиков.

Кстати при низких температурах и скорости движения воздуха снижается износ стенок камеры и других конструктивных элементов, что позволяет использовать более простые строительные материалы. Конденсационный способ сушки практически исключает такие дефекты, как внутреннее напряжение, покоробленисть, внешние и внутренние трещины, возникающие вследствие ускоренной сушки.

Влага удаляется из конденсационной сушилки в виде жидкости, и её количество легко замерить. Это самый простой способ контроля за процессом сушки. В тех случаях, когда теплоэнергия обходится дорого и есть возможность получать сравнительно дешёвую электроэнергию, когда необходимо обеспечить экономное проведение процесса сушки древесины особо твёрдых лиственных пород, таких как дуб, бук, граб, ясень, экономически оправданным решением будет применение именно конденсационного способа сушки.

«Сушка пиломатериалов наиболеенергоемкий, а значит самый затратный процесс в производстве изделий из древесины. Снижение затрат на сушку древесины заставляет производственников искать пути оптимизации этого процесса, в том числе применять альтернативные конвективной сушке способы высушивания.
Конденсационный способ сушки может показать хорошие результаты для просушивания пиломатериалов до транспортной влажности древесины (18-22%) на крупных лесопильных предприятиях.
Конденсационные сушильные камеры могут довольно эффективно применяться для сушки материалов больших сечений (например, брус 100х100 мм), либо пиломатериалов лиственных пород древесины (дуб, бук, орех), т. е. когда для качественной сушки рекомендуются режимы сушки с небольшой интенсивностью (мягкие режимы), — высказывает своё мнение Николай Ладейщиков.

Статья опубликована в журнале Лесной комплекс №5 2016

Нашли ошибку?

Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl + Enter

Новости
Гидромеханические бульдозеры Shantui

Гидромеханические бульдозеры Shantui: качество, подтверждённое временем

Гидромеханические бульдозеры Shantui — машины, которые прошли проверку временем. Разработкой и производством данного вида...

Читать далее...

Понравилась статья?

Рынок

Выбор читателей

в начало
Лесной комплекс

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.