Управление и измерения в конвективных сушилках




Основная проблема современных режимов сушки пиломатериалов состоит не в изъятии влаги с поверхности, а в интенсификации ее перемещение из центра к поверхности по толще сортамента.

Это достигается прогревом материала, и потому все режимы, кроме низкотемпературных, характеризуются высокой влажностью воздуха (малой РТ) и значительным температурой по мокрым термометром (Тм).

Особенности современных режимов сушки, по утверждению того же И. Кречетова, таковы: за Л1: Постоянная температура за мокрым термометром течение всего процесса сушки (с незначительными отклонениями. Чем больше толщина и твердость древесины, тем меньше Тм и РТ; одновременно возрастают требования к точности измерения и регулирования. Особенно тщательного контроля требуют толстые сортаменты из граба, дуба, ясеня, клена, лиственницы и бука. При сушке тонких, низкокачественных пиломатериалов, особенно мягких пород, менее подверженных растрескиванию, применяются повышенные Тм и РТ и ослабляются требования к точности измерения и регулирования. Для важкосохнучих сортаментов (более 7-10 дней) применяют камерный процесс, а для массового сушки быстросохнущий - туннельный. В сушилках со слабой циркуляцией воздуха в начале процесса поддерживается повышенная (примерно в 1,5 раза) психрометрические разница по сравнению с ее величиной, принятой для камер с скоростной (более 2 м / с) циркуляцией воздуха по пиломатериала. Для массового сушки пиломатериалов хвойных пород наиболее подходит туннельный протитечийний и комбинированный процессы, для очень тонких материалов, фанерного шпона и измельченного материала - прямоточный процесс. При длительном сушке толстых сортаментов и особо твердых пород в условиях повышенных температур механические показатели древесины ухудшаются, поэтому подобные условия допустимые только для сушки тонких пиломатериалов мягких пород, когда влияние высокой температуры достаточно кратковременный. Сушка пиломатериала перегретым паром (Тм = "96-100 Сo) не рекомендуется для промышленного использования за значительного снижения механических свойств древесины. По той же причине не стоит ломать толстые пиломатериалы паро-воздушной смесью (Тм = "85-96 Сo) и желательно не применять форсированные режимы сушки (Тм =" 70-85 Сo.

Низкотемпературные режимы (Тм - до 45 Сo и РТ - до 15 Сo) применяют для повышен-качественного сушки материала, когда недопустимы выплавки смолы, выпадение сучков, изменение естественного цвета. Эти режимы подходят и для древесины, в которой, при повышенных температурах и высокой начальной влажности, происходит "сморщивание", т.е. "коллапс" (осина, бук и др.).

Нереверсивный циркуляция воздуха допустимая лишь для повильносохнучих материалов в узких (менее 1 м) штабелях, при значительной скорости циркуляции воздуха в них.

Рассмотрим измерения и регулирования, условно отнесены к "желаемых.
Перепад влажности по толщине материала:

Неравномерность распределения влажности по толщине материала вызывает неравномерное усыхание внутренних и поверхностных слоев, в свою очередь формирует в древесине соответствующие внутренние напряжения ...

Контроль и регулирование с учетом градиента влажности (Wц / Wп - отношение влажности в центре к влажности поверхности) материала и перепада влажности по толщине - [пWs], позволят гарантированно выравнивать и уменьшать значение внутренних напряжений.

Для этого в большинстве случаев, нужно делать кондиционирующее обработку материала после сушки. Перепад температуры по толщине материала. Довольно точную информацию о температуре влажной поверхности пиломатериала дают показания мокрого термометра Тм.

Прогнозирование момента окончания стадии нагрева материала и фиксации момента перехода от нагрева к собственно сушки целесообразно вести по разнице температур центра и поверхности пиломатериала РТД ≈ [Тм-Тц], где Тц - показы измерителя температуры, датчик которого вмонтирован в центр (по длине и толщине) контрольного отрезка.

Для выяснения важности такого контроля полезно прислушаться к рекомендации автора книги "Сушка древесины", "Технология нагрева материала перед сушкой:

Материал не должен менять влажность во время начального нагрева. Выход влаги должен начинаться только после полного прогрева материала по всей толщине, поэтому в камере должны быть созданы условия, при которых влага не могла бы испаряться из материала и не конденсувалась на нем в значительном количестве.

Чтобы не происходила конденсация на холодном оборудовании и ограждении камеры, ее необходимо предварительно (без материала) прогреть ...

Температуру воздуха Тс = "Тм + РТ" поднимают можно скорее до температуры, примерно на 5 Сo высшего от необходимой температуры Тм первой степени режима сушки; психрометрические разницу поддерживают на минимально возможном уровне.

При увлажнении материала срок нагрева сократится за счет выделения тепла конденсации. При некоторых условиях температура материала может превысить постоянную (в период нагрева) температуру воздуха. Такое происходит в конце нагрева сухого (на поверхности) материала воздухом с падающей психрометрические разницей, когда влага начинает поглощаться уже нагретым материалом с дополнительным выделением теплоты адсорбции. И наоборот, в случае испарения влаги из материала, необходимое время нагрева растет ...

Переход на режим сушки после нагревания следует проводить постепенно. Нежелательно проводить мероприятия для изъятия излишка влаги из камеры, если психрометрические разница и так понемногу растет ...

Необходимо помнить, что при падении температуры древесины, влажный материал интенсивно отдает влагу в воздух даже при 100%-ном насыщении ее водяным паром и что возникновение влажностных (от усушки) деформаций приводит к растрескиванию ...

По окончании нагревания наступает этап сушки, опасный по растрескиванию. Опасность возрастает в случае даже частичного охлаждения материала. При значительных колебаниях температуры древесины поверхностные трещины возникают именно в фазе охлаждения влажной материала через его усиленную влагоотдачи ...

Нагрев материала можно проводить с любой скоростью; тепловые напряжения в древесине, в отличие от влажностных, мизерные.

При измерении влажности воздуха на выходе его из штабеля с помощью еще одного психрометры, появляется возможность контролировать отдачу влаги материалом в процессе сушки, регулируя скорость циркуляции сушильного агента. Подробно рассматриваем этот подход из-за дороговизны оборудования для плавного регулирования оборотов асинхронных двигателей вентиляторов циркуляции.

Таким образом, подытоживая все вышесказанное, приходим к выводу, что один из основных принципов сушки древесины как термолабильный материала - это требование его минимальной экспозиции в нагретом состоянии при заданных для него допустимых температурах. Поэтому, сокращение длительности процесса (не грубое, способствует лучшему сохранению механических свойств древесины.

Режим камерного сушка с перерывами циркуляции воздуха - это один из достаточно изученных режимов, направленных, прежде всего, на сокращение времени выдержки древесины в нагретом состоянии.

Особенности таких режимов сушки, по утверждению уже упоминавшегося И. Кречетова, заключаются в периодической остановке принудительного движения воздуха по материалу и в поддержке повышенной температуры и скорости воздуха во время циркуляции (по сравнению с обычными режимными условиями. При этом учитывается тепловая инерционность материала при кратковременных изменениях состояния среды; средняя гигротермична воздействие на материал должен быть таким же, как без перерывов.

Использование перерывов в циркуляции воздуха для важкосохнучих сортаментов не только снижает расход электроэнергии вследствие периодического отключения вентиляторов, но и кардинально улучшает качество (равномерность влажности) высушенной древесины по объему штабеля, сокращается, по этому признаку, длительность процесса.

Во время перерывов циркуляции, а следовательно и подводу тепла внутрь штабеля, замедляется испарение влаги с поверхности материала, но продолжается ее движение к поверхности (выравнивание) и падения напряжений ...

При использовании таких перспективных режимов сушки мощные за подачей воздуха сушилки будут эффективными как для быстросохнущий материалов (внезапное воздействие вентиляторов), так и для важкосохнучих сортаментов с большой продолжительностью процесса (прерывистая, уменьшено в среднем подачи воздуха). Появляется возможность экономичной взаимозаменяемости камер для сушки различных сортаментов. Кроме того, сушка ускоряется за счет ликвидации зоны недосушування материала в штабелях и осцилляции температуры в материале ...

Для автоматизации управления циркуляцией используют командный прибор КЭП-12У или спаренные реле времени. Значительным недостатком этих устройств для подобного их использования является несоответствие отметок на шкалах и диапазонов регулирования, что приводит к необходимости заниматься постоянными расчетами с использованием таблиц и графиков. Проще воспользоваться специально разработанными измерительными устройствами. Так, СП "Ройек-Львов" для этих целей предлагает циклятор циркуляции "ЦЦ-02" и модуль реверса "РВ-02".








Последние обьявления
Login
Логин:  
Пароль:  
 
Для того, что бы получить дополнительные возможности в системе, Вам надо пройти регистрацию . Регистрация бесплатная

Управление и измерения в конвективных сушилках - www.PromWood.com
Пользователи OnLine: 
Die Geschichte der Forstwirtschaft | Holzbearbeitung | Holzarten | Holztrocknung | Maschinen und anlagen | Finishing holz | Biokraftstoff | Holzkohle | Forest Directory | Охота