5.3 Основные сведения об агентах сушки
Жидкая и газообразная среда, воздействующая на материал при его обработке, называется агентом обработки. Агентами гидротермической обработки древесины служат воздух, иногда он используется в смеси с топочными газами, перегретый пар, вода, а также водные растворы или органические жидкости.
Топочные газы получают в специальных топках при сжигании древесных отходов лесопиления и деревообрабатывающей промышленности, иногда может быть использован природный газ. Топочные газы представляют собой смесь в основном трёх газов: азота, кислорода и углекислого газа примесью углеродов. При удовлетворительном сжигании топлива получаемые газы прозрачны, как воздух. При нарушении режима горения в топочных газах может находиться, в том числе и дым.
В большинстве случаев при камерной сушке в качестве агента сушки применяют воздух с различной степенью влажности. Атмосферный воздух можно рассматривать состоящим из двух частей: сухой части, постоянной по своему составу (азот, кислород, аргон и другие газы) и некоторого количества водяного пара.
5.4 Классификация сушильных установок
В зависимости от применяемого способа сушки сушильные устройства, или сушилки, делятся на несколько классов: 1 - газопаровые конвективные, называемые для краткости просто конвективными; 2 – жидкостные; 3 - кондуктивные; 4 – диэлектрические; 5 – радиационные.
Основной промышленный способ сушки пиломатериалов – конвективный. Конвективные сушилки классифицируют по ряду признаков.
По конструктивному оформлению в деревообрабатывающей промышленности используются:
камерные сушилки, имеющие вид специальных помещений (камер), куда высушиваемая древесина, в основном в виде пиломатериалов, закатывается штабелями на вагонетках;
роликовые сушилки, через сушильное пространство которых материал перемещается роликовыми конвейерами, они применяются для сушки плоских древесных материалов (шпона, плит);
пневматические сушилки, работающие по принципу сушки материала во взвешенном состоянии в потоке воздуха или газа;
барабанные сушилки, основной частью которых является барабан (снабженный вращающимся ротором или вращающийся сам), внутри которого происходит перемешивание и сушка материала;
ленточные сушилки, материал через которые перемещается ленточным сетчатым конвейером.
Пневматические, барабанные и ленточные сушилки применяются для сушки измельченной древесины или мелких сортиментов.
По принципу действия различаются сушильные установки для пиломатериалов периодического и непрерывного действия.
В камерах периодичного действия (обычно это тупиковые камеры) имеется загрузочно- разгрузочная дверь в одной торцовой стене (рис. 5.1). В камерах материал неподвижен, а процесс сушки регулируется по времени и влажности древесины. Режимы сушки многоступенчатые. Сушилки периодического действия работают по принципу периодического чередования сушильных циклов, каждый из которых складывается из полной загрузки сушилки материалом, собственно сушки и полной выгрузки сушилки.
В камеры непрерывного действия - их называют сушильными туннелями - сырой материал загружают периодически штабелями в один конец, а высушенный штабель выгружают из другого конца камеры (рис. 5.2).. Туннель всё время заполнен материалом и действует по конвейерной схеме. Режимы сушки одноступенчатые.
Эти туннели в удельном отношении дешевле в строительстве и эксплуатации, а также проще в обслуживании, но в них сложно менять и регулировать процесс сушки. Их применяют для массовой сушки пиломатериалов мягких древесных пород и незначительной толщины, которые не подвергаются большой опасности растрескивания.
По источнику тепла, поступающего к материалу, различают установки калориферные, в которых теплоносителем является пар или горячая вода и бескалориферные. В бескалориферных камерах теплоносителем могут быть топочные газы; нагрев может осуществляться от аэродинамического сопротивления вентилятора, а также из за диэлектрических потери (ТВУ, СВЧ).
Рис.5.1 Камера периодического действия СПЛК – 2
По характеру применяемого сушильного агента конвективные сушилки делятся на:
Рис.5.2 Схема противоточной камеры непрерывного действия
воздушные, агентом сушки в которых служит влажный воздух;
газовые, где в качестве сушильного агента используются топочные газы в смеси с воздухом;
сушилки, действующие на перегретом паре.
По принципу побуждения циркуляции воздуха по высушиваемому материалу:
камеры с естественной и с побудительной циркуляцией. В первом случае воздух при испарении им влаги из материала охлаждается, становится более плотным и стремится опуститься по вертикальным каналам между кромками досок внутри штабеля. При побудительной циркуляции воздух перемещается в штабеле вдоль прокладок под действием вентилятора. Если направление потока воздуха в штабеле периодически изменяется на противоположное, циркуляция называется реверсивной.
По кратности циркуляции различают сушилки с одно- и многократной циркуляцией. В сушилках с однократной циркуляцией агент сушки после прохождения через высушиваемый материал полностью выбрасывается в атмосферу. В сушилках с многократной циркуляцией он выбрасывается частично. Один и тот же воздух или газ многократно проходит через высушиваемый материал.
По типу ограждений (ограждениями называются сушильные устройства, которые отделяют сушильное пространство от окружающей среды) различают камеры в стационарном исполнении и сборно-металлические.
В стационарных камерах древесину высушивают древесину при температуре ниже 100оС. В этих камерах к ограждениям относятся – фундамент, стены, обычно кирпичные и оштукатуренные изнутри и покрытые специальными составами для герметичности. Полы делают бетонными с цементной стяжкой и заложенными шпалами и рельсами. Перекрытия в камерах железобетонные с минеральной изоляцией.
Ограждения сборных камер (стены и перекрытия) изготавливают в виде панелей или секций с каркасом из профильной стали, с двухсторонней облицовкой листовым железом, заполненных минеральной теплоизоляцией. Полы изготавливают такими же, как и стационарных камерах.