71. Назначение, классификация и принцип действия камер непрерывного действия.

При массовой сушке товарных пиломатериалов до транспортной влажно­сти на лесопильных предприятиях в основном применяют камеры непрерыв­ного действия. Онн могут также использоваться для сушки пиломатериалов, идущих на столярно-строительные изделия, тару, сельхоз- и вагонострое­ние и т. п.

В камерах непрерывного действия, загруженных постоянно, материал пе­ремещается по мере высушивания от загрузочного к разгрузочному концу. Процесс сушки в них протекает непрерывно. Если в камерах периодического действия режим сушки изменяется но времени, оставаясь в данный момент одииаконым для всего объема камеры, то в камерах непрерывного действия состояние воздуха изменяется по их длине, оставаясь в каждой зоне камеры постоянным во времени.

Схемы циркуляции сушильного агента в камерах непрерывного действия условно можно разделить на три группы.

В первую, наиболее распространенную группу, входят камеры с противо- точной схемой циркуляции. Сушильный агент, заданные параметры которого (температура н степень насыщенности) обеспечиваются подготовкой тепловен-тиляционным оборудованием, последовательно проходя один за другим все штабеля в направлении, противоположном направлению перемещения штабе­лей, постепенно увлажняется и охлаждается. Таким образом, создаются опре­деленные параметры сушильного агента в разных зонах. Ко второй группе относятся камеры с многократной подготовкой сушильного агента (многозон-ныё камеры) н тепловентиляторпомоборудонанни. При такой схеме перед поступлением в любую из зон сушильный агент обязательно проходит тепло-вентиляторное оборудование, в котором и создается режим для каждой зоны.

В третью группу входят камеры со схемой циркуляции сушильного аген­та, содержащей элементы схем первой и второй групп. В камерах третьей группы сливаются несколько потоков сушильного агента в один или разде­ляется один поток на несколько перед поступлением его в определенные су­шильные зоны. Эти камеры имеют схемы циркуляции, при которых изменение параметров сушильного агента, подаваемого н определенные сушильные зоны, определяется и режимом работы теплонентиляторного оборудования и тепло­массообменом н штабелях.

Камеры с противоточиой схемой циркуляции. Из камер с противоточной Схемой наиболее часто встречаются камеры с вертикальным кольцом циркуля­

ции сушильного агента и поперечным перемещением штабелей в камере. В Со­ветском Союзе с такой схемой применяют отечественные камеры НБ-1, НБ-2, ЦНИИМОД-49, ЦНИИМОД-56, СП-5КМ и несколько типов камер фин­ской фирмы «Valmet». За рубежом, кроме Финляндии, применяются камеры с такой схемой циркуляции в ФРГ, Швеции и других странах.

В противоточных камерах режим сушки по длине камеры, а следователь­но, произнодительность камер и качество высушиваемых пиломатериалов за-нисят от количества циркулирующего воздуха, от скорости сушильного агента по штабелям.

На осноне многочисленных исследований рекомендуется при сушке хвой­ных пиломатериалон и пиломатериалов других быстросохнущих пород с влаж­ностью более 30 % скорость сушильного агента по штабелю выбирать в пре­делах 2...4 м/с, а при сушке от 30 %-ной до конечной влажности в пределах от 1,5 до 2,5 м/с [2]. Эти скорости являются оптимальными для интенсивной сушки пиломатериалов с учетом энергетических затрат. Поэтому ряд совре­менных камер непрерывного действия имеют в разных зонах разные скорости сушильного агента.

В связи с тем, что камеры непрерывного действия могут применяться для сушки как тонких, так и толстых пиломатериалов, которым требуется для поддержания режима разное количество циркулирующего воздуха, то реко­мендуется при расчетах принимать скорость воздуха по материалу 3...4 м/с, при этом целесообразно камеры снабжать устройствами для регулирования количестна воздуха.

В камерах с противоточной циркуляцией в загрузочной зоне неравномер­ность распределения потока по высоте штабеля может привести к пересыха­нию досок, расположенных в верхней части штабеля, что увеличивает разброс конечной влажности. Поэтому при разработке камер необходимо обеспечить равномерность распределения потока сушильного агента по нысоте штабеля н загрузочном конце камеры.

Одним из недостаткон действующих противоточных камер является низ­кий коэффициент полезного использования воздушного потока (табл. 5.1), который определяется долей сушильного агента Vmr, проходящего по мате­риалу через штабеля, по отношению к общему количеству воздуха Ув, пода­ваемого циркуляционными вентиляторами.

Таким образом, ис­ходя из вышеизложенного, можно кратко сформулировать следующие общие требонання к системе циркуляции сушильного агента.

1.         Количество циркулирующего сушильного агента, т. е. и его средняя скорость н противоточных камерах непрерывного действия определяется сте­пенью насыщенности сушильного агента на выходе из штабелей на загрузоч­ном конце камеры и должна находиться в пределах 1,5...4 м/с. При создании нескольких зон средняя скорость сушильного агента в них должна быть диф­ференцирована: в зонах с пиломатериалами с нлажностью более 30 % ско­рость должна быть н пределах 2—4 м/с, в зонах с пиломатериалами с влаж­ностью менее 30 % скорость может быть в пределах 1...2 м/с.

2.         В связи сразличным требуемым количестном сушильного агента н про­цессе сушки в зависимости от характеристики материала и применяемых ре­жимов привод циркуляционных вентиляторов должен быть регулируемым, чтобы можно было изменять частоту оборотов.

3.         Напранление движения сушильного агента в штабеле пиломатериалов должно быть горизонтальным, поперек штабеля.

4.         Конструкция камеры должна обеспечинать равномерное распределение сушильного агента по штабелям с требуемыми параметрами (температурой, степенью насыщенности и скоростью).

5.         Отклонение температуры сушильного агента во фронтальной плоскости штабеля от средней не должно превышать +3°. Во фронтальной плоскости штабеля отклонение разности температур сухого и смоченного термометров от средней, характеризующей степень насыщенности сушильного агента, не должно превышать ±1 °С.

6.         Вариационный коэффициент скорости сушильного агента в централь­ной части штабеля не должен превышать 0,2.

7.         В противоточных камерах непрерывного действия в крайних зонах шта­беля относительно центральной средняя скорость сушильного агента должна быть меньшей, что может быть достигнуто путем установки прнторцовых экранов.

8.         Кроме циркуляционной системы, большое влияние на работу камер оказывает конструкция примененного нагревательного устройства. Тепловая мощность камеры, г. е. количество тепловой энергии, передаваемой в единицу времени агенту сушки или непосредственно материалу, зависит от характери­стики нагревательного устройства, параметров энергоносителя, режима, пе­риода сушки и других факторов. Эта величина, как правило, непостоянна во времени н определяется н стадии проектирования камеры для расчетных усло­вий сушкн. Тепловая мощность камеры должна быть достаточной для созда­ния режимных параметрон агента сушкн в любой из периодов процесса и, в общем случае, должна покрывать расходы тепла на прогрев материала, ис­парение из него нлаги, а также потери тепла через ограждения.

9.         Тепловая мощность камер с паровыми или водяными калориферами при прочих равных условиях определяется параметрами теплоносителей: тем­пературой воды и давлением пара. В камерах непрерывного действия тепло­носителем, как правило, является горячая или перегретая вода. Большинство калориферов, применяемых в лесосушильных камерах, рассчитаны на рабочее давление теплоносителя 0,6...0,8 МПа.

10.       Рекомендуются следующие нормы удельной поверхности нагрева в за­висимости от тепловой эффективности применяемых калориферов: для камер непрерывного действия, работающих по мягким режимам сушки 2...4 м2 на I м3 вместимости камеры; для универсальных камер непрерывного действия, работающих на мягких, нормальных и форсированных режимах 4...6 м2.

11.       Для экономии тепловой энергии камеры непрерывного дейстния долж­ны оснащаться рекуператорами тепла отработавшего сушильного агента.

12.       Тепловая защита ограждений лесосушильных камер должна удовлет­ворять основному требованию: на внутренней поверхности ограждений не должно происходить конденсации паров. Водяной пар вместе с органическими кислотами, конденсируясь на поверхности ограждений, быстро разрушает их. При разработке конструкции наружных стен и потолка камеры необходимо исходить из того, чтобы коэффициент теплопередачи их не превышал 0,6 Вт/м2град.

Камеры с многократной подготовкой сушильного агента. В отличие от камер с противоточной циркуляцией сушильного агента и поперечной загруз­кой штабелей камеры, имеющие схемы с многократной подготовкой сушиль­ного агента в тепловентиляционном оборудовании (или, как их часто назы­вают, камеры с позонной циркуляцией сушильного агента), распространены значительно меньше.