Конденсационная сушильная камера своими руками. Сушильная камера для древесины своими руками

04.08.2023

Н.В.Ладейщиков
технический директор
ООО НПВФ "Уралдрев-СКМ"

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ СУШИЛЬНЫЕ КАМЕРЫ

При промышленном применение древесины почти всегда необходимо снижение её влажности до определенной величины, зависящей от назначения древесины.
Удаление влаги из древесины связано со значительными трудностями. Эти трудности объясняются относительно большой толщиной пиломатериалов и изменением размеров древесины при снижении её влажности. Изменение размеров высушиваемой древесины при неправильном проведении процесса сушки может привести к растрескиванию, короблению и другим дефектам сушки.
Задачей сушки пиломатериалов является равномерное снижение влажности всей партии высушиваемой древесины и каждой доски в отдельности по её сечению и длине при сохранении требуемого качества материала.
Для осуществления сушки древесины необходимы два условия:
1) обеспечение испарения влаги с поверхности материала;
2) 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. Второе условие? достаточной величиной температуры и влажности высушиваемого материала, т.е. температуры и влажности агента сушки.

Сколько существует сушка древесины столько и ведется поиск наиболее простого и не затратного способа удаления влаги из древесины. Причем простота способа сушки должна обеспечиваться в первую очередь простотой обслуживания сушильной камеры, т.е. камера должна быть оснащена технически несложным, и, соответственно не дорогим технологическим оборудованием.
Так уж повелось, что сегодня в массовой сушке пиломатериалов наиболее распространенными 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 опасностью 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 создает опасность появления грибов на влажной поверхности древесины.
Хоть атмосферная сушка и является самой менее энергозатратной, следует все-таки рекомендовать её как предварительную подсушку свежесрубленной древесины, в первую очередь на предприятиях с большим объемом переработки древесины (крупных лесопильных предприятиях).
При производстве изделий из древесины более подходит сушка древесины в виде заготовок и пиломатериалов в специальных помещениях - сушильных камерах, которая обеспечивает необходимое количество сухих пиломатериалов для дальнейшей переработки древесины.
Камерная сушка древесины основана на проведении процесса при температуре и влажности воздуха выше атмосферного, т.е. 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 за-висимости от свойства материала и создавать наиболее благоприятные условия для его просыхания.
Наиболее распространенными камерными сушилками являются конвективные камеры. В конвективной камере передача тепла происходит через воздух, проходящий через теплообменники, по которым проходит тепло-носитель (горячая вода или перегретый пар).
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 путем удаления влажного воздуха через воздуховоды и замены его более сухим; изменить температуру просто понизив её в теплообменных калориферах; изменить скорость и направление агента за счет изменения частоты и направления вращения вентиляторов.
Камерная сушка пиломатериалов является самым энергоемким технологическим процессом в лесопилении и деревообработке. При сушке древесины на 1 кг испаренной влаги расходуется до 1000-1600 ккал (4500-7000 кДж) энергии, поэтому важнейшей задачей является снижение энергоемкости процесса сушки древесины.
В последние годы у нас в стране появляется интерес еще одному способу сушки древесины - к конденсационной сушке. Некоторые производители су-шильных камер начали выпуск конденсационных камер, основываясь на успешный опыт 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 процесс сушки. Так ли это на самом деле задача данной статьи.

Принципиально конденсационные сушильные камеры не отличаются от традиционных конвективных. Они относятся к одному классу конвективные, камерные, воздушные, т.е. агентом сушки в них служит нагретый влажный воз-дух. 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.
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. (рис.1).

Рис. 1. Принцип 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 1кг воды высвобождается 0,65 кВт тепловой энергии, которая отдается охлажденному 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.
Процесс смешения воздуха различных состояний можно для конденсаци-ионных сушильных камер можно рассмотреть на Id-диаграмме проф. Л.К.Рамзина.

Диаграмма строится в косоугольных координатах. На ось ординат наносятся энтальпия I и одновременно температура воздуха Т, а на ось абцисс - влагосодержание d. Ось абцисс вспомогательная, значения d спроектированы на неё с линии I=0, которая проходит через начало координат и располагается внизу, под тупым углом к оси ординат. На рисунках 2 и 3 представлены соответственно принципиальная схема процесса конденсационной сушки и Id-диаграмма конденсационной сушильной камеры.

Рис. 2. Принципиальная схема работы конденсационой установки

В конденсационной сушильной камере циркулирует постоянное количество воздуха, относительная влажность которого регулируется специальным конденсационным устройством. Часть отработавшего воздуха (поз. 2 на рис.2 и рис. 3) проходит через испаритель теплового насоса, и охлаждается (линия 2-3). В результате конденсации (3-4) водяных паров агент сушки обезвоживается. Образовавшийся конденсат удаляется из камеры. Осушенный воздух (состояние 4) проходит через конденсатор 5 нагревается и смешивается с остальной частью циркулирующего агента сушки в камере. Полученная смесь (положение 6) дополнительно подогревается в нагревателе 1 до заданной температуры.

Рис. 3. Id-диаграмма конденсационной сушильной камеры

Конденсационные сушильные камеры
Конструктивно конденсационная сушильная камера аналогична конвективной. Ограждающие конструкции камеры могут быть выполнены из металлических утепленных конструкций (сэндвич панелей), либо из различных строительных материалов (кирпич, строительные блоки и др.).
Конденсационные сушильные камеры могут иметь различные размеры и конфигурацию, а также различный температурный уровень сушильной среды из за применяемого хладагента (фреон, R22, R134а) в конденсационных установках. Европейские и российские производители конденсационных камер в связи с особенностями хладагентов устанавливают уровень температуры в камере 40-45 С. В США, например, применяют фреоны, позволяющие увеличить температуру в сушильной камере до 70-75 С.

На рисунке 4 показана схема конденсационной сушильной камеры.

Рис. 4. Схема конденсационной сушильной камеры

Поток воздуха, созданный вентиляторами 2 проходит через теплообменники 1, и, далее подается к штабелям высушиваемых пиломатериалов. Проходя через штабель агент сушки, насыщается влагой и частично поступает в конденсаторную установку 6. В ней он охлаждается до температуры ниже точки росы.
В некоторых камерах конденсационный контур состоит из теплообменни-ков, расположенных внутри камеры и за пределами камеры. Они соединены между собой трубопроводами, по которым циркулирует хладагент. Циркуляцию хладагента обеспечивает насос. Наружный теплообменник предназначен для охлаждения агента.
В конденсационной установке агент сушки осушается и подогревается, и, затем обратно поступает в сушильную камеру. Осушенный таким образом агент продолжает циркулировать в сушильной камере, а образовавшийся конденсат удаляется через специальный влагосборник.
По принципу проведения процесса конденсационные сушильные камеры могут быть непрерывного действия и периодического действия.
Конденсационные сушильные камеры непрерывного действия строятся довольно редко. Для получения достаточной циркуляции воздуха в них кроме конденсатора и соответствующей поверхности нагрева отопительных приборов требуется установка вентиляторов, которые обычно располагаются в специальном помещении рядом с тоннелем. Воздух отсасывается с сырого конца, а затем через конденсатор и отопительные приборы подводится к сухому концу сушила.

Конденсационные сушильные камеры периодического действия

Конденсационные камеры можно различить по четырем конструкциям:

1. Камеры с поверхностным конденсационным устройством, расположен-ным как вентиляторы и отопительные приборы, вне камеры.
2. Камеры с конденсационным устройством, расположенным в самой камере. Влажность среды в камере при этом регулируется температурой воды в конденсационном устройстве, т.е. скоростью прохождения воды по конденсационным трубам. Получение достаточной циркуляции воздуха в таких сушилах часто затруднительно, в особенности в начале процесса, когда именно важно иметь интенсивную циркуляцию воздуха.
3. Сушильные камеры с водоструйными конденсационными устройствами (патент Г.Д.Тимана), в которых водоструйные приборы располагаются рядами вдоль боковых стен, отопительные приборы устанавливаются под штабелями. На выходе из теплообменника нагретый воздух поднимается, идет в горизонтальном направлении через зазоры штабеля к продольным стенам камеры, где находятся конденсационные устройства, проходит через них и уменьшает влагосодержание до требуемой степени влажности.
Обезвоживатели удерживают частицы осажденной воды, затем воздух по-ступает к отопительным приборам, нагревается и снова поднимается. Эта кон-струкция имеет большие преимущества, т.к. циркуляция воздуха, температура и влажность его не зависят друг от друга.
4. Камеры с конденсацией на пористых тканях. Раньше эти сушилки устраивались сплошь (стены, потолок) из какой либо ткани; оборудование такого сушила производилось внутри здания. Отопительные приборы помещались вдоль одной стены, а циркуляция осуществлялась искусственным путем. Нагретый влажный воздух при соприкосновении с более холодной тканью отдает часть влаги этой ткани, которая, в свою очередь, испаряет ее с обратной стороны в окружающую среду.
Более поздняя конструкция имеет жесткие стены; внутри, на расстоянии 30 см от боковых стен, устроены стенки из натянутой ткани. Между жесткими и матерчатыми стенами прогоняется снизу вверх, при помощи вентиляторов, холодный воздух, который поглощает осаждающуюся внутри сушила на матерчатых стенах влагу; этот воздух проходит только снаружи матерчатых стен сушила и ни в коем случае не приходит в соприкосновение с сушимым материалом. Циркуляция воздуха в камере осуществляется находящимся снаружи вентилятором. Отопительные приборы располагаются, как обычно, внизу под штабелями.

Сопоставление конвективных и конденсационных сушильных камер
Эффективность применения той или иной конструкции сушильной камеры зависит от целого ряда привходящих обстоятельств, вследствие чего какого-либо определенного суждения по этому вопросу быть не может. Стоимость постройки конвективной сушильной камеры несколько ниже, чем конденсационной, так как отпадают расходы на дорогостоящее конденсационное оборудование.
Снижение влажности воздуха в конвективных камерах производится ис-ключительно путем добавления того или иного количества наружного воздуха. Благодаря этому, создается некоторая зависимость от состояния этого наружного воздуха: конденсационные сушилки совершенно не зависят от каких либо внешних факторов, а потому в них возможно более тщательное регулирование процесса сушки, необходимость которого тем большая, чем труднее лесоматериал поддается сушке.
Конденсационные сушилки в России в последние годы получают распро-странение в деревоперерабатывающей отрасли наряду с конвективными камерами, однако имеющиеся в большинстве случаев, страдают некоторыми конструктивными недостатками. Большой интерес к конденсационным сушилкам объясняется, главным образом, существующим до сих пор мнением о значительной экономической целесообразности проведения сушки пиломатериалов в них.
Кроме того, конденсационные сушильные камеры привлекают к себе вни-мание как сушилки, в которых можно наиболее качественно высушить древесину. Ведь низкие температуры среды это отсутствие температурной нагрузки на материал, следовательно, отсутствие напряжений в древесине.
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.
Влага, испарившаяся из древесины, удаляется из конденсационной сушилки в виде жидкости, и ее количество легко замерить. По количеству удаленной таким образом влаги из древесины можно с довольно высокой точностью знать текущую и конечную влажность древесины, а также на основе этих данных разработать способ автоматического контроля за процессом сушки.
Однако при таком низком уровне температур среды в конденсационных камерах не происходит стерилизация древесины (т.е. она может поражаться грибками), снижения уровня гигроскопичности не наблюдается (т.е. древесина легко набирает влагу из воздуха и меняет свою влажность).
Учитывая, что конденсационный способ сушки все таки даёт сокращение энергозатрат, перспективной является разработка новых конденсационных су-шильных камер с холодильными установками на хладагенте, позволяющем применять не только мягкие, но и нормальные режимы сушки с температурами 60-70 °С.
Из-за свойств фреона, который используется в качестве хладагента, в кон-денсационных камерах применяются низкотемпературные режимы сушки с температурой 45-50°С. При повышении температуры сушильного агента более 45°С КПД конденсационных сушилок понижается. Поэтому производительность их малая, так как продолжительность процесса в 2-3 раза больше, чем в традиционных конвективных камерных сушилках.
Кроме того, необходимо также учитывать и повышенные эксплутационные расходы конденсационных сушилок (покупка фреона, поддержание в работоспособном состоянии оборудования для конденсации).
Конденсационная сушка применяется, прежде всего, для высушивания чувствительной древесины (материал больших сечений, трудносохнущие сортименты твердолиственных пород), то есть той древесины, которая требует особо щадящего высушивания. Так как такое высушивание древесины, как правило, производится при низких температурах (до 40°С), опасность трещинообразования и коробления значительно снижена. Кроме этого, уменьшаются дефекты поверхности, изменение окраски и коллапс клеток.
Для небольших предприятий можно рекомендовать конденсационную су-шильную камеру с небольшим объемом загрузки, когда необходимо обеспечить экономное сушки древесины особо твердых лиственных пород, таких как дуб, бук, граб, ясень, тогда это будет экономически оправданным решением.
При высоких ценах на электроэнергию конденсационная сушка не столь выгодна и рентабельна.
Для массовой сушки пиломатериалов, в основном хвойных пород древесины (сосна, ель, лиственница) конденсационные сушильные камеры не могут конкурировать с конвективными, тем более при сушке пиломатериалов до низкой конечной влажности древесины (8-10%). Наиболее эффективно можно конденсационные сушильные камеры использовать на крупных лесопильных предприятиях, когда требуется сушка большого количества древесины хвойных пород, в первую очередь до транспортной влажности (18-20 %).
Конденсационные сушильные камеры эффективно использовать в тандеме с традиционными конвективными сушильными камерами. В таком случае, пиломатериалы сначала высушиваются в конденсационной камере, а потом досушиваются по необходимости до эксплуатационной влажности в конвективной камере. При таком варианте будет обеспечено высокое качество пиломатериалов и затраты на сушку будут минимальны.

ДЕРЕВО РУ, 2013г.

Вы можете задать интересующий вопрос, воспользовавшись этой формой. Наши специалисты ответят Вам в течении рабочего дня.

Чтобы добиться высокого качества и срока службы изделий, изготовленных из древесины, нужно использовать для их создания хорошо высушенный материал. Современный рынок предлагает разные виды сушильного оборудования для пиломатериалов, сделать выбор для конкретных условий производства поможет сопоставление основные параметров работы сушилок.

В этой статье мы рассмотрим принцип действия и рабочие характеристики инфракрасной сушилки и конденсационной сушильной камеры и сделаем выводы об эффективности использования подобного оборудования.

Принцип работы

Инфракрасные сушилки высушивают пиломатериалы за счет их прогрева инфракрасными лучами. Отсутствие теплоносителя избавляет от необходимости следить за его рабочими параметрами. Такие сушилки не нуждаются в обустройстве системы вентилирования и наличии сложной автоматики. В них предусмотрена возможность изменения режима сушки исходя из характеристик исходного материала. Качество сушки леса с помощью ИК-сушилок удовлетворяет самым жестким требованиям.

Принцип работы конденсационной сушильной камеры схож с действием традиционной конвективной сушилки. Но воздух, проходящий через калориферы, в этом устройстве в дальнейшем поступает в конденсационную установку. Здесь выведенная из древесины влага накапливается, а отработанный воздух снова отправляется для нагрева.

Хладагентом выступает фреон, влага удаляется из сушильной установки в жидком виде. Ее количество можно измерить, что дает возможность точно определить текущую и итоговую влажность материала и учесть эти данные при автоматизации процесса. В отличие от конвективной сушки данная технология предполагает работу при низких температурах, что исключает появление внутренних напряжений в древесине, коробление и изменение цвета. Конденсационные камеры потребляют только электроэнергию.

Внешний вид

Инфракрасная сушилка - это набор тонких термоактивных кассет, соединенных кабельной разводкой и подключенных к электросети через щит управления.

Конденсационная сушильная камера представляет собой шкаф с основанием в виде пространственной рамы, закрытый утепленными съемными панелями. В состав такого устройства входят: холодильный компрессор и арматура, теплообменная система, испаритель, конденсатор и управляющая автоматика.

Размер и вес

Габаритные размеры и вес являются главным преимуществом ИК-сушилок перед другими видами сушильного оборудования. Каждая термоактивная кассета имеет размер 1230x650x1,5 мм и весит всего 5,7 кг. Набор для сушки 1 м³ древесины со всеми составляющими компонентами весит всего 130 кг, а при транспортировке умещается в багажник легкового автомобиля.

Размеры конденсационных камер достаточно велики, при этом вес только лишь конденсационной установки равен минимум 120 кг.

Автономность работы

ИК-сушилка полностью автономна. Работнику достаточно произвести укладку пиломатериалов в штабель с размещение внутри него термоактивных кассет и запустить процесс сушки. Постоянно следить за работой сушилки нет необходимости. Использовать оборудование можно как в помещении, так и на улице под навесом.

Конденсационные камеры снабжаются управляющей автоматикой также позволяющей свести к минимуму участие человека в процессе сушки пиломатериалов.

Время сушки

Время, требуемое для достижения древесиной влажности 8% (оптимальный показатель для производства мебели) зависит от вида материала и его первоначальной влажности.

С помощью инфракрасного оборудования сосновые доски высыхают за 3-7 суток. Более тонкие и менее влажные доски сохнут быстрее толстых брусков с высоким уровнем влажности.

Из-за невысокой температуры внутри конденсационных камер процесс сушки длится в 2-2,5 раза дольше, чем в привычных конвективных установках. Так, для высушивания 40-миллиметровой сосновой доски потребуется 9 суток, 50-миллиметровой - 12 суток, а 70-миллиметровой - 18 суток.

Источник питания

Инфракрасные сушилки подключаются к бытовой электросети 220 В.

Агрегат конденсационной сушки требует только подключения к трехфазной сети напряжением 380 В.

Мощность и потребление электроэнергии

Максимальная мощность ИК-сушилки - 3,3 кВт/м³. Потребление электроэнергии за весь период сушки 1 м³ пиломатериалов - 100-400 кВт*ч.

Энергозатраты на сушку сосны в кондиционной камере составляют 140 кВт*ч/м³.

Цена

Цена - это значимый показатель при выборе оборудования. Стоимость ИК-сушилок :

комплект для сушки кубометра трехметровой доски - 59 288 рублей;
комплект для сушки кубометра четырехметровой доски - 69 329 рублей;
комплект для сушки кубометра шестиметровой доски - 70 007 рублей.

Цены на разные виды конденсационных камер существенно отличаются и составляют от 250 000 до 1 000 000 рублей.

Выводы

Инфракрасные установки обладают массой достоинств: они компактны, экономичны и недороги. Термоактивные кассеты можно использовать для сушки единичных заготовок и большого объема пиломатериалов. Они легко монтируются, быстро разбираются и при необходимости могут быть перевезены в другое место без привлечения спецтехники.

Конденсационные камеры экономно потребляют электроэнергию, благодаря свойствам фреона, позволяющего использовать низкотемпературные режимы сушки. Но процесс сушки в них длится дольше, чем при применении инфракрасного оборудования. К тому же использование фреона и сложные настройки оборудования обуславливают высокие эксплуатационные расходы. Применять конденсационные камеры целесообразно для сушки лесоматериала большого сечения, ценных пород древесины и трудносохнущих сортиментов.

Почему выгодна конденсационная сушка древесины, разобраться несложно. Этот метод приобретает все большую популярность за счет своих очевидных преимуществ.

Особенности конденсационной сушки древесины

Конденсационная производится с помощью конденсации теплого влажного воздуха в холодильной установке. Для осуществления процесса существует специально разработанный агрегат конденсационной сушки (АКС), благодаря которому:

при достижении точки росы пар превращается в воду,
вода конденсируется на стенках теплообменника,
стекает и выводится наружу.

Интенсивная высокопроизводительная сушка досок позволяет выводить до 300 литров воды в сутки. Таким образом, сушка доски обрезной осуществляется в результате подачи и циркуляции теплого воздуха и выведения влаги. В сушильной камере, где установлен агрегат конденсационной сушки, выполняется замкнутый цикл, и сушка досок происходит на основе вторичного тепла, что снижает энергозатратность производственного процесса и увеличивает его КПД.

Преимущества конденсационной сушки древесины

В числе преимуществ, которыми обладает конденсационная сушка древесины, уникальное комплектующее оборудование для сушильных камер , специально разработанное «Ижевским Теплоагрегатным Заводом». Ведущий российский производитель конденсационных сушильных камер гарантирует:

оптимальные варианты комплектации импортного и отечественного производителя для сохранения качества и снижения себестоимости продукции,
полную аналогию финской конденсационной установки, соответствующей финансовым возможностям российского потребителя,
выбор идеальной комплектации и агрегата АКС для установки в мобильные сушильные камеры.

Оборудование для конденсационной сушильной установки

Все оборудование для сушильных камер, в том числе агрегат конденсационной сушки, обладает высоким уровнем надежности и адаптации к российским условиям. В результате его функционирования сушка доски обрезной производится в автоматическом режиме без участия человеческого фактора. Микроклимат в камере поддерживается в соответствии с параметрами и породой древесины. Вся система, в составе которой испаритель, конденсатор и компрессор, максимально проста в обслуживании и эксплуатации.

Конденсация - это процесс, который обеспечивает переход вещества из одного состояния в другое, вследствие повышения температуры. Такой прием является наиболее актуальным для сушки древесины. Конденсационные сушильные камеры имеют отличительную особенность, которая заключается в функционировании так называемой системы холод – тепло, полностью изолированной от окружающей среды. Таким образом, является оптимальной схемой для сушильного агрегата.

Схема носит достаточно простой и понятный характер:

пиломатериал загружается в конденсационную камеру и подогревается вместе с ней;
оптимальная температура способствует испарению влаги из древесины;
влажный воздух начинает двигаться через холодный теплообменник сушильного аппарата;
влага начинает конденсироваться, а компрессор переносит энергию на горячий теплообменник;
сухой и холодный воздух, двигаясь через горячий теплообменник, меняет свое состояние, становясь теплым;
теплый воздух, посредством бумеранга, возвращается в сушильную камеру для подогрева древесины.

Стоит сделать вывод: вся вышеуказанная схема работает по сигналу холод – тепло, и все источники энергии (а речь идет о вентиляторах продува штабеля) функционируют внутри сушильного агрегата. То есть, происходит замкнутый цикл, который не взаимодействует с внешней средой.

Характеристики сушильных аппаратов

Вид оборудования имеет прямоугольную форму, похожую на шкаф, облицованный съемными панелями, в основании которого заложена рама.

Состав аппарата включает:

Холодильный компрессор.
Теплообменную систему.
Холодильную арматуру.
Испаритель.
Управляющую автоматику.

Быстрый монтаж и компактная конструкция сушильного аппарата вводят его в действие моментально. Теплообменники соединены друг с другом трубопроводами, по которым и циркулирует воздух.

Агрегат является полностью автоматизированным и управляется с помощью программируемого контроллера. Таким образом, все сбои или аварийные ситуации находятся строго под контролем.

Типы аппаратов могут быть двух видов, что соответстветствует разным температурам сушки:

сушка до +45°С - предназначена для мягкой древесины;
сушка до +60°С - для твердых пород.

Конденсационная сушка древесины является высококачественной технологией, которая использует небольшой объем пиломатериала (до 30 м3). Также, сам процесс экологичен и безопасен, и не предусматривает выброс отходов. Предприятия используют данный метод для минимизации производственных затрат и участия рабочего персонала.

Данный процесс является несомненным лидером среди других методов сушки. Как было указано выше, он заключается в использовании тепла, как основного фактора избавления от влаги (обезвоживания). При применении конденсационной сушки уменьшается энергопотребление: если сравнивать с газопаровой или высокочастотной.

Натуральная сушка имеет место быть, но она зависима от погодных условий. Также, такая процедура носит длительный и малопродуктивный характер, который не снижает уровень влажности, менее чем на 16%.

Конденсационная сушка сырья имеет, как и преимущества, так и недостатки. Но, недостаток, в таком случае единичный: дополнительное капиталовложение. Затраты на приобретение быстро окупаются, поэтому такие инвестиции имеют долгосрочный характер.

Стоит отметить, что такой вид сушки является еще и более щадящим, так как невысокие температуры не дают образоваться трещинам и короблению. Максимальный результат испарения влаги достигает 12% и менее.

Удаление влаги из воздуха происходит методом конденсации ее на поверхности испарителя. Для этого часть воздуха, циркулирующего в камере, пропускается через сушильный агрегат. Влага теплого воздуха, который заполняет камеру, достигает точки "росы", конденсируется на ребрах холодного теплообменника, капли стекают в поддон и по мере накопления вода через шланг выводится наружу (в зависимости от типа агрегата, за сутки удаляется от 30 до 300 литров воды) . С теплого стороны теплонасоса в воздух снова подаются в форме вторичного тепла: тепло из системы охлаждения воздуха, энергия, идущая на конденсацию влаги и энергия привода. Высушивания древесины происходит за счет подачи воздуха и тепла (циркуляция теплого воздуха) и путем прямого удаления влаги.

Таким образом, внутри камеры образуется почти полностью замкнутый цикл, и сушки происходит с небольшими энергетическими затратами.

Кроме сушильного агрегата для обеспечения циркуляции воздуха в объеме, необходимом для равномерного просушивания материала, в комплект входят циркуляционные вентиляторы.

Вместо многочисленных приточных и вытяжных люков в конденсационных камерах чаще всего используется один компенсационный устройство - повитрообминна заслонка, которая, например, в летний период, когда работающие машины выделяют больше тепла, чем его расходуется через стенки камеры, позволяет этот излишек удалить, заменив свежим прохладным воздухом.

Управление процессом сушки - автоматическое. Специальные сенсорные датчики системы управления измеряют влагу и температуру воздуха в камере; установлены в древесину в нескольких точках другие датчики измеряют влагу древесины. В зависимости от этих параметров, а также от породы древесины регулируется и поддерживается необходимый микроклимат в камере. Система управления на базе микропроцессоров компактная, проста в обслуживании и надежна в работе.

Для установки комплекта оборудования конденсационного способа сушки помещения камеры можно построить самостоятельно, придерживаясь выданных фирмой "УДГ" рекомендаций в плане размеров, строительных материалов, конструкции стен, ворот. Можно также использовать помещения уже существующих сушильных камер или другие помещения. Главная цель, которую нужно достичь, это обеспечение паронепроникности и корозиестийкости, а также теплоизоляции конструкции.

Начиная с 1993 года, фирма "УДГ" поставила в Украину более 60 комплектов оборудования конденсационного способа сушки. Большинство предприятий строили помещения из местных материалов, некоторые приспосабливали существующие сушильные камеры после соответствующей реконструкции по рекомендациям фирмы "УДГ".

В 2002 году в учебно-техническом центре фирмы начат выпуск оборудования для сушки на базе агрегата производительностью 240 - 300 литров конденсата из воздуха воды в сутки, который рассчитан на объем от 12 до 40 м3 древесины (меньшие объемы соответствуют материалу м " которых, хвойных пород или тонкой заготовкам, а большие объемы - толстым заготовкам твердых лиственных пород. Например, объем древесины сосны толщиной 50 мм, что можно загрузить в камеру с одним сушильным агрегатом, равен 12 м3, а дуба такой же толщины - 33 м3; дуба толщиной 30 мм - 16 м3. Если в камеру установить два или более агрегатов, соответственно во столько же раз увеличивается объем древесины.

Различия между конденсационным и конвективным (повитрообминним) способами сушки.

В обоих случаях сушка происходит в условиях циркуляции воздуха. Для древесины имеет значения, каким образом поддерживается необходимый микроклимат в камере: за счет подвода и подогрева сухого свежего воздуха или за счет исключения влаги с помощью какого-либо холодильного агрегата. Главное, чтобы обеспечивался тот режим, который для древесины является наиболее умеренным, без лишних напряжений.

Поскольку в конденсационных сушилках используются холодильные агрегаты, существует верхний предел для температуры в камере - это +60 Со. 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 Со, соответственно более высокие скорости движения воздуха, что на 50% и более превышает скорость в конденсационных сушилках, где расчетная скорость циркуляции воздуха 1,5 м / сек. Вследствие малой скорости вентилятора имеют 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.

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.

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

Влага удаляется из конденсационной сушилки в виде жидкости, и ее количество легко замерить. Это самый простой способ контроля за процессом сушки.

В тех случаях, когда теплоэнергия обходится не очень дешево и есть возможность получать сравнительно дешевую электроэнергию, когда необходимо обеспечить экономное сушки древесины особо твердых лиственных пород, таких как дуб, бук, граб, ясень, экономически оправданным решением будет применение конденсационного способа сушки.

Похожие статьи: