Особенности атмосферной сушки пиломатериалов реферат
Обновлено: 02.07.2024
Сушка древесины как процесс удаления влаги из древесины путем испарения. Сушильная камера на древесных отходах с применением печей-калориферов. Превращение из природного сырья древесины в промышленный материал, с улучшенными биологическими свойствами.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.07.2015 |
| Размер файла | 3,0 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Виды и типы сушильных камер
2. Cушильная камера на древесных отходах с применением печей-калориферов "буллерьян"
3. Виды и особенности сушильных ограждений
Списик литературы и сайтов
Сушка древесины - процесс удаления влаги из древесины путем испарения. сушка древесина камера
Физическая сущность процесса сушки заключается в том, что нагретый воздух направляется к сырому материалу при соприкосновении с которым он отдает свое тепло а сам охлаждается. Влага в древесине за счет восприятия тепла превращается в парообразное состояние.
Цель сушки: превращение из природного сырья древесины в промышленный материал, с конкретными улучшенными биологическими и физико-механическими свойствами.
1. Придание древесине биологической стойкости.
2. Увеличение прочности древесины (сухая древесина лучше выдерживает механическую нагрузку).
3. Улучшение качества древесины.
1. Виды и типы сушильных камер
Сушильные камеры в зависимости от применяемого способа сушки делятся на следующие типы: конвективные, жидкостные, кондуктивные, диэлектрические, радиационные. В деревообрабатывающей промышленности наиболее широко применяют конвективные сушильные камеры (сушилки) различных конструкций. Схема конвективной сушильной камеры с осевыми вентиляторами приведена на рис. 1. Изогнутый экран 9, проходящий вдоль конвективной сушильной камеры, делит ее по высоте на две части: нижнюю, образующую сушильное пространство, и верхнюю -- эжекционный воздуховод 8.
Схема. 1.. Разрезы эжекционной конвективной сушильной камеры Гидродрев-ЦНИИМОД: 1 -- вытяжная труба, 2 -- электродвигатель, 3 -- приточный канал, 4 -- вентилятор, 5 -- калориферы, 6 -- насадки, 7 -- нагнетательный канал, 8 --- эжекционный воздуховод, 9 -- экран, 10 -- увлажнительная труба, 11 -- штабель
Сушильные камеры представляют собой закрытое помещение, внутрь которого на вагонетках помещают подлежащий сушке материал.
Роликовые сушильные камеры применяют для сушки листовых материалов (шпона). Это изолированные от цеха длинные сушильные камеры, внутри которых по длине и по высоте (в несколько этажей) установлены приводные ролики для перемещения через камеру материала. Обычно роликовые сушильные камеры делают проходного типа, т. е. вход и выход располагают с разных сторон по длине камеры.
Фонтанные, или пневматические, сушильные камеры предназначены для сушки мелких древесных частиц, например стружек во взвешенном состоянии. Они представляют собой вертикальный цилиндр, через который снизу вверх продувается поток горячего воздуха. Рельсовые пути для завоза пиломатериала с сушильную камеру
Барабанные сушильные камеры состоят из горизонтального (с небольшим уклоном) цилиндра (барабана), внутри которого происходит сушка мелкого древесного материала. Через барабан проходит горячий воздух. Материал для равномерности сушки перемешивается в результате непрерывного вращения барабана или ротора-мешалки внутри его.
Ленточные сушильные камеры применяют для сушки стружек, спичечной соломки, щепы. Внутри камеры в один или несколько этажей установлены конвейеры -- сетчатые ленты. Материал, размещенный на лентах, сушится горячим воздухом.
По применяемому агенту сушки различают сушильные камеры воздушные (агент сушки -- влажный воздух), газовые (агент сушки -- топочные газы в смеси с воздухом), перегретого пара (агент сушки -- перегретый пар). По кратности циркуляции агента сушки различают сушильные камеры с однократной и многократной циркуляцией. В сушильных камерах с однократной циркуляцией агент сушки после однократного прохода через сушильный объем выбрасывается в атмосферу. При многократной циркуляции выбрасывается только часть объема, остальная часть обновляется (нагревается, добавляется свежий воздух) и проходит через сушильный объем многократно.
Конвективные сушилки для сушки пиломатериалов называют лесосушильными камерами. Они делятся, как и сушилки вообще, на камеры периодического и непрерывного действия. По применяемому агенту сушки и его температуре камеры бывают низкотемпературные (до 100 °С) -воздушные и газовые и высокотемпературные, в которых агентом сушки является перегретый пар. По устройству ограждения камер эти сушильные камеры делятся на сборные и стационарные. Промышленные лесосушильные камеры представляют собой несколько (5-20) рядом расположенных помещений (камер). Стационарные камеры изготавливаются из материалов, не подверженных гниению; стены -- кирпичные, цементированные; потолки -- железобетонные плиты, полы -- бетонированные.
В торцовых частях камер навешены двери, закрывающие проемы, через которые закатываются штабеля. Двери должны обладать хорошей теплоизоляцией, быть стойкими к гниению и коррозии, плотно прилегать к камере, препятствуя выходу агента сушки из нее, и вместе с тем должны легко открываться.
При работе сушильной камеры необходимы устройства для нагревания, циркуляции и увлажнения агента сушки: для нагревания -- калориферы; циркуляции -- вентиляторы; увлажнения -- увлажнительные трубы. Для подачи свежего воздуха и выброса отработанного необходимы приточные каналы и вытяжные (выхлопные) трубы. Подлежащий сушке материал, сформированный в штабель, установленный на трековых тележках, подается в сушильную камеру по рельсовому пути.
Для удобства распределения материала, по камерам перед их фронтом устраивают траверсный коридор -- поперечный рельсовый путь, по которому на специальной электрифицированной траверсной тележке штабель перемещается. С траверсной тележки штабель подается в камеру. Контроль за состоянием агента сушки (его температурой и влажностью) и регулирование его состояния производится из коридора управления, который располагается (для стационарных камер периодического действия) вдоль задней торцовой части всех камер.
Состояние агента сушки (влажность и температура воздуха в каждой камере) контролируется обычным или дистанционным психрометром. Регулирование температуры (ручное или автоматическое) выполняется большей или меньшей подачей пара в калориферы (или газа в газовые сушилки), регулирование влажности воздуха -- большим или меньшим открытием заслонок (шиберов) на вентиляционных каналах камеры. Для быстрого повышения влажности пар подается прямо в камеру через увлажнительные трубы.
2. Cушильная камера на древесных отходах с применением печей-калориферов "буллерьян"
Сушильная камера разработана МГУЛ на базе печей-теплообменников "Буллерьян", выпускаемых фирмой "ПрокК" (Россия). Она предназначена для сушки пиломатериалов и заготовок из древесины различных пород и толщины. Область ее применения - цеха, участки, отделения, малые предприятия по производству изделий из древесины, столярно-строительных изделий и прочей продукции деревообработки при дефиците традиционных источников тепловой энергии. Сушилка работает с использованием древесных отходов (кусковые отходы, опилки, стружки), при расходе последних 0,25-0,3 м3 на 1 м3 высушиваемого материала. Загрузка печей-калориферов осуществляется с периодичностью 6-12 часов. На печь имеются сертификаты соответствия и пожарной безопасности.
Производительность, м /год усл. мат. 1000
Размер штабеля, м. 6,5x2,3x1,85
Количество штабелей в камере, шт. 1
Вместимость штабеля, м3 усл. мат. 12,0
Тепловая мощность камеры, кВт (max) 54,0
Мощность циркуляционного оборудования, кВт 3,0
Расход топлива, м3 /м3 усл. мат. 0
3. Виды и особенности сушильных ограждений
Ограждениями называют устройства, которые отделяют сушильное пространство от окружающей среды. Они сооружаются или из обычных строительных материалов (кирпич, бетон, железобетон), или формируются из готовых деталей и металлических щитов, заполненных теплоизоляционным материалом.
Существует 2 вида ограждений: строительные и сборно-металлические. Все ограждения должны соответствовать определенным требованиям:
1. должны быть паротеплонепроницаемыми
Ограждения сушильных камер. Состоят из стен, полов, перекрытий, дверей. Основное требование к ним -- герметичность (влаго- и воздухонепроницаемость). Желательно также, чтобы они были малотеплопроводиыми.
Особенно большими бывают утечки тепла и пара через неплотности неисправных дверей и дверных притворов. Совершенно недопустимо эксплуатировать камеры с неисправными, плохо закрывающимися дверями с нарушенной герметизацией. Нарушения герметичности дверей, даже самые мелкие, необходимо устранять в первом же перерыве между сушильными циклами. Отверстия у рельсовых путей, если они не имеют специальных щитков, нужно после закрывания дверей плотно засыпать опилками.
Следует постоянно и тщательно следить за состоянием внутренних поверхностей стен и перекрытий. В стационарных камерах их штукатурят цементным раствором, железнят и промазывают термо- и влагостойкими покрытиями. Внутренние поверхности ограждений сборных камер, если они не облицованы нержавеющим металлом, также нуждаются в защитных покрытиях. Во всех камерах эти покрытия нужно возобновлять после каждого повреждения и, независимо от этого, не реже двух раз в год. Рецепты покрытий приводятся в Руководящих материалах по камерной сушке.
Контрольно-регулирующая аппаратура. К ней относятся измерительные приборы, системы дистанционного контроля и автоматического регулирования режимов сушки.
Монтаж и наладку систем дистанционного контроля и автоматического регулирования нужно поручать только организациям и предприятиям соответствующего профиля, а за работой системы требуется постоянный надзор со стороны квалифицированных специалистов.
Автоматическое регулирование эффективно лишь в сушильных хозяйствах, оборудованных технически исправными камерами с принудительной циркуляцией. Для надежной работы регуляторов необходимо бесперебойное снабжение камер паром давлением 4--6 бар. Ограждения камер и приточно-вытяжные каналы должны быть герметизированы, а все конденсатоотводчики находиться в исправном состоянии. Скорость движения сушильного агента в штабелях не должна быть менее 1 м/с.
При эксплуатации систем дистанционного контроля и автоматического регулирования параметров сушильного агента необходимо соблюдение следующих элементарных, но очень важных правил.
Для уменьшения погрешности измерения и регулирования психрометрической разности (а следовательно, и степени насыщения среды) датчики психрометров и регуляторов необходимо подбирать попарно так, чтобы показания термометров, устанавливаемых в одном приборе, были при отсутствии увлажнения одинаковыми при любой температуре. Такой подбор можно делать в сосуде с постепенно нагреваемой водой при ее тщательном перемешивании. Идентичность показаний парных датчиков следует периодически (через 2--3 месяца) проверять в процессе эксплуатации системы.
Увлажнительные чехлы для смоченных термометров или датчиков готовят из чистой марли (или еще лучше -- батиста). Датчик оборачивают тканью по всей его длине в два слоя. Ткань закрепляют на датчике нитками и конец ее опускают в увлажнительный сосуд. Увлажнительные чехлы заменяют новыми по мере загрязнения, но не реже двух раз в месяц.
Систему питания водой увлажнительных сосудов, смоченных термометров или датчиков нужно поддерживать идеально чистой. Для увлажнения следует применять дистиллиррванную воду. Расстояние между уровнем воды в увлажнительном сосуде и датчиком должно составлять 3--4 см.
Термометры и их датчики должны быть предохранены от ударов и механических повреждений.
В помещениях, где установлены измерительные приборы и регуляторы, температура воздуха должна находиться в пределах 10--35°С, а степень насыщения -- 0,3--0,8.
Необходимо также соблюдать все требования и правила, регламентируемые заводскими инструкциями по обслуживанию приборов.
Сушка древесины – это весьма ответственный и высокотехнологичный процесс, который заключается в выведении влаги из структуры дерева для получения высоких физических, и практических характеристик.
Но большинство технологий являются материально затратными и труднореализуемыми. Намного проще и куда дешевле атмосферная ( естественная) сушка древесины. Хоть данный процесс и занимает много времени, обычно время достижения равновесной влажности составляет от 5 до 10 недель, что весьма долго и зависит это от многих показателей.
Для достижения таких показателей применяются различные технологии:
- Вакуумные
- СВЧ;
- аэродинамические сушки;
- конвективные камеры;
- импульсно вакуумные;
- пресс вакуумные и другие.
Если относительная влажность воздуха составляет 45-60%, то и в древесине ее содержание будет находиться на этом уровне. Кроме этого, время сушки различных пиломатериалов также зависит от начальных параметров содержания влаги в самом материале, его толщины и прочих параметров.
Поэтому атмосферная сушка пиломатериалов может занимать намного больше времени. Естественная сушка древесины является не стандартизированным процессом, потому что время зависит от различных факторов.
Естественная сушка доски в основном занимает 6-7 недель при условии теплого климата и небольшой влажности воздуха. А брус при естественной сушки и вовсе будет сохнуть несколько лет.
Но при осуществлении этого процесса необходимо качественно проложить материал на подкладки. Если пиломатериал неправильно уложить, то в результате действия атмосферных факторов, ветра и каждодневной смены температуры, он растрескивается, его начинает крутить, из-за чего практическое применение становится невозможным.
Особенности сушки различных материалов
Разные породы древесины обладают различными свойствами, что обосновывает некоторые особенности процесса. Но в случае с естественной сушкой пиломатериала все намного проще. Главное правильно его разложить, чтобы не создавались внутренние напряжения, которые и оказывают воздействие, деформируя его.
Древесина является пористым материалом, который в процессе роста, а потом хранения впитывает в себя влагу. При этом в растущем состоянии она может достигать 63% и более, поэтому перед использованием материала, его нужно высушить.
Приемлемым параметром, делающим возможным применение материала при любом строительстве, является 15%. Естественная сушка дров традиционными методами позволяет достичь этого показателя, существенно повысив качество и эффективность теплоотдачи при сгорании.
Учитывая высокую степень пористости, а они занимают до 70% от общего объема, то и влаги накапливается до 70% от общей массы древесины. Влага состоит из двух составляющих:
- Свободная влага – составляет основную часть именно свободная влага. Чтобы определить ее, достаточно выяснить ее обще содержание. Если влажность составляет более 30%, то значит, в ней присутствует свободная влага. При ее удалении материал не меняет своих физических свойств, что и происходит при осуществлении атмосферной сушки пиломатериалов.
- Связанная влага – содержится в клетках тканей в виде составного компонента. При ее удалении пиломатериал теряет свои физические качества вплоть до существенно изменения геометрических параметров. Но в условиях естественной сушки такое происходит очень редко.
Нюансы процесса естественной сушки
Атмосферная сушка древесины чревата различными последствиями. Из-за неравномерного высыхания пиломатериал очень часто растрескивается. Чтобы исключить вероятность чрезмерной усушки, торцы досок закрывают каким-либо материалом. Чаще всего применяют масляную краску.
Для современных предприятий направленных на эффективность и скорость производства, атмосферная сушка часто не подходит. Альтернативой являются камеры различных технологий. В особенности вакуумные сушильные камеры Terrawood. Скорость сушки которых составляет от 18 часов с превосходным качеством.
Читайте также: