Сложности простоты. Измерения и управления в конвективных сушилках




Сушилки циклического действия конвективного типа с нагревом водой сегодня наиболее распространены. Причин тому несколько. Самое главное из них - это относительная дешевизна самого оборудования, а в сочетании с энергокомплекса, работающих на отходах деревообработки, весьма значительная дешевизна в эксплуатации.

Кроме того, технологические режимы конвективных сушилок наиболее изучены, а потому многим доступны.

Но большинство сушилок в малых хозяйствах устарело под них приспособлены различные более или менее пригодны по размерам хозяйственные постройки.

Чтобы повысить эффективность работы сушилок, нелишне еще раз вспомнить некоторые рекомендации. В литературе достаточно четко изложены основные требования к камеры сушки и критерии ее качества. Так, в разделе "Техника регулирования процесса сушки" 1, где о высокотемпературные теплоносители автор пишет, что распространенный дефект управления работой камеры - неверное использование приточно-вытяжных устройств. Обмен воздуха должен осуществляться только для удаления из камеры избытка влаги. Иногда трубы держат открытыми и полуоткрытыми, когда по показаниям приборов в воздухе камеры нет избытка влаги и даже имеющийся некоторое ее дефицит. Недостаток влаги пополняют при открытых приточно-вытяжных шибера пуском увлажняющей пары. Выброс влаги из камеры при ее нехватке и компенсация ее увлажняющим парой приводит к значительным потерям пара и ухудшает режим сушки, который становится менее устойчивым, более зависимым от давления пара.

Кирпичные сушильные камеры при якобы плотной построении - негерметичные. Большое количество влаги вытекает различными неорганизованными путями (диффузией, термодиффузии, молярная потоками) через толщу стен, перекрытия, поглощается и отводится по грунту более холодной полом, теряется через неплотности дверей и прерывателе тяги. Зимой, когда это особенно заметно, можно наблюдать выход пара из вытяжных труб при полностью закрытых "подогнанных" шибера. Особенно большие потери влаги - через двери и ворота (при поперечном загрузке), тем более, если они не вполне исправны, а также через вытяжные трубы, даже с закрытыми шибера.

Неорганизованный обмен воздуха в работающей камере обычно превышает весь расчетный; том повитреобминни устройства в таких камерах лишние, они создают дополнительную разгерметизации.

Пиломатериалы удовлетворительно высушить можно только во влажной среде, что отражено в их специфических режимах сушки. Чем выше показания мокрого термометра, тем больше (особенно в первой стадии сушки) чем древесины, как следствие, ее вологопровиднисть, тем быстрее сохнет материал. Именно поэтому в металлических (т.е. герметичных) камерах, где температура за мокрым термометром может достигать 96 - 98 Со, материальный просыхает в несколько раз быстрее, чем в обычных камерах, где температуру за мокрым термометром, в результате утечки влаги, возможно поднять лишь до 60 - 70 Со.

По этой причине в кирпичных камерах необходимо принимать меры для сохранения влаги, а не удалять ее. Категорически запрещается одновременно, даже частично, открывать увлажняющий вентиль и шиберы приточно-вытяжных труб.

Первым показателем для оценки герметичности имеющихся сушильных камер могут служить показания мокрого термометра за психрометром в действующей камере с пиломатериалами мягких пород посередине процесса сушки. При этом надо перекрыть приточно-вытяжные устройства и увлажняющие вентили.

При указанных условиях устойчивое значение Тм = "50" Со свидетельствует о плохой герметичность, 60 Со - о среднем и 70 - хорошую герметичность (зимой все на 5 Со меньше).

Плохая герметизация дверей хорошо заметна при наблюдении изнутри камеры закрытых дверях и хорошем освещении с внешне. Признак недостаточной теплоизоляции дверей - влажность их поверхностей и вода под ними в начале сушки толстых сортаментов или твердых пород. То же касается и перекрытия, из которого порой капает вода на материал. В этих условиях камеры превращаются в конденсатор, высушивает и охлаждает воздух в камере и смачивает саму камеру, особенно зимой.

В таких условиях наличие приточно-вытяжных устройств негативно отражается на эффективности действия камеры. В большинстве камер эти отверстия целесообразно наглухо и герметично закрыть, а трубы накрыть даже сверху. Если при сушке тонких хвойных пиломатериалов в камере невозможно без увлажняющий пары поднять Тм выше 65 Со, то указанные мероприятия необходимо немедленно выполнить; необходимо также герметизировать и теплоизолировать двери, перекрытия и пол, уплотнить места прохода в камеру труб, кабелей и т.п. ...

Если зимой не удается поддерживать необходимую температуру (вследствие чего заданный режим сушки может нарушиться), рекомендуется сохранять заданную психометрические разницу для каждого степени режима или даже несколько уменьшать ее, учитывая, что при пониженной температуры материала скорость продвижения влаги из глубины на поверхность уменьшается.

Отдельно поговорим о качестве процесса циркуляции сушильного агента. Тоньше пиломатериал быстросохнущий пород требует высоких скоростей, толще и твердых пород - меньших; в начале сушки необходимы большие скорости, в конце - существенно меньше. Если система циркуляции позволяет достичь скорости в 3 ... 5 м / с, появляется возможность влиять на процесс сушки более эффективно. Но скорость движения воздуха через штабель в 1 м / с является минимально необходимой (хотя и недостаточным.

Хочу отметить, что автоматическое (не путать с полуавтоматическим) управления сушкой только при условии, если сушилка правильно построена, хорошо освоена в течение не одного года и достаточно обеспечена автоматикой, специалистами - с учетом климатических зон эксплуатации и пр.

Владельцы маломощных предприятий в большинстве случаев вынуждены сушить древесину в самодельных сушилках и самим их оборудовать и отрабатывать технологию сушки под конкретную сушилку.

Каким образом это делается?

Желаемое и необходимое. Измерения и регулирования разделим на безусловно необходимые и желаемые, которые предназначены для повышения качества продукта и уменьшение некондиции и брака.

Необходимыми являются измерения и регулирования состояния сушильного агента (воздуха) - для поддержания режимов сушки и измерения влажности древесины - для своевременного перехода с одного режима на другой.

Желанными является измерение перепадов влажности по древесине, температуры по сечению материала, влажности сушильного агента на выходе из штабеля, напряжений в древесине скорости циркуляции и многое другое, а также пидрегулювання по этим показателям состояния сушильного агента и моментов перехода с режима на режим.

Нелишне регулирования процесса циркуляции сушильного агента.

Состояние сушильного агента контролируется с температурой и влажностью.

Основные общепринятые термины и обозначения

Тс - температура среды ", или" температура воздуха ", или" показы сухого термометра ";
Тм - "показы мокрого термометра"; показы увлажненного термометра психрометр близки к температуре влажной поверхности объекта сушки на первой стадии сушки, непосредственно характеризующие состояние воздуха как сушильного агента;
РТ - разница температур "или" психрометрические разница "; РТ = Тс - Тм; - характеристика потенциала сушки окружающей древесину среды;
W - относительная влажность воздуха ", которая определяется по двум из трех приведенных выше показателей за психрометрические таблицей.

Режимы сушки с опорой на контроль и регулирование по Тс и W, а часто еще и третьем параметру слишком усложняют процессы, а главное, не дают никаких преимуществ в скорости и качестве. На мой взгляд, это дань так называемой "наукообразия.

Наиболее распространенным прибором для измерения состояния сушильного агента является психрометры, которые можно разделить на классические, электронные аналоги классических, и специальные электронные для сушки.

Классические психрометры, несмотря на то, что с ними невозможно проводить дистанционные измерения и ряд других недостатков, еще находят своих сторонников. Это обусловлено его простоя, на первый взгляд, строением, что кажется, его можно сложить из подручных средств. И исследователи доказывают, что не все так просто. Например, в первой стадии сушки температура Тм поддерживается с точностью ± 2 ° С, а при сушке материала менее ответственного назначения (III категории) с точностью ± 3 Со от заданной. Отклонение психрометрические разницы от заданной допускается соответственно в пределах ± 10 и 20% ее величини1.

Погрешность, которая дается в абсолютных значениях температур (± 1,0 Со), по утверждению фахивцив2, не отвечает требованиям практики - она великовата в первой стадии сушки толстых сортаментов, когда время сушки превышает 10 суток (очень вероятно растрескиванию.

Для соблюдения требований по точности определения психрометрические разницы при высокой влажности воздуха (т.е. малых значений РТ) необходимые попарно подобраны прецизионные термометры с ценой деления не более 0,1 Со.

Не будем останавливаться на описании конструкции классического психрометр, который можно найти даже в школьном учебнике по физике.

Электронные аналоги классических психрометры позволяют проводить дистанционные измерения, но в вопросах точности определения психрометрические разницы они ничем не лучше. Например, дистанционный психрометр разработки ЦНИИМОД на базе двух термометров сопротивления ТСМ-10 имеет класс точности 1,5 (с измерения температуры, а каким будет класс точности по определению разности температур, рассчитайте самостоятельно).

Все известные мне электронные психрометры, предлагаемых для нужд деревообработчиков, являются электронными аналогами классических, и не отвечают требованиям практики.

Для измерения и регулирования состояния сушильного агента можно пользоваться комбинацией из доступных средств для измерения температуры и весьма дорогих и редких на нашем рынке непосредственных метров относительной влажности воздуха. А добавления компьютеризированной системы управления окончательно решает проблему. Ручное и полуавтоматическое управление процессом приводит к необходимости использования психрометрические таблиц порождает проблему периодической поверки показов влагомера воздуха.

Психрометр легко проверить непосредственно на производстве. Как это делается, приведены в инструкции по пользованию изделием добавляют все уважаемые производители. Производители влагомеров воздуха непосредственного измерения требуют ежеквартальной поверки в уполномоченных на это заведениях. И поверять их и корректировать необходимо, поскольку в вологочутливих элементов метров довольно быстро сдвигаются характеристики под воздействием агрессивной атмосферы сушилки.

СП "Ройек-Львов" предлагает электронный психрометр типа "ПСЭ-02", приспособленный именно под требования процессов сушки. Он принадлежит к третьему типу в нашей условной классификации и сочетает в себе высокую точность (особенно при психрометрические разницей) с простотой проверки показаний. Это удалось производителю благодаря новому подходу к вышеуказанным проблемам классических психрометры и их электронных эквивалентов. Психрометр "ПСЭ-02" измеряет именно Тм и психрометрические разницу. И выводит на цифровой индикатор именно измеренные значения температуры увлажненного термометра, разностную температуру (психрометрические разницу) и, ради информирования, вычисленное значение относительной влажности воздуха W.

Психрометр "ПСЭ-02" это комплект устройств, производитель предлагает в разном составе в зависимости от потребностей и требований. В основной комплект входят: сам психрометр с модулем согласования датчиков с устройством измерения и индикации, помпа для автоматического долива воды, шланги и кабели, необходимые для объединения устройства в систему. В таком составе возможно проводить измерения и ручное управление действием сушилки на основании замеров. Пополнив комплект еще несколькими модулями, потребитель получит полный полуавтомат управления состоянием сушильного агента в сушилках древесины. В сушилках с ручным приводом исполнительных механизмов, "ПСЭ-02" будет выдавать команды оператору о необходимых действиях, то есть включения или выключения нагрева, открывания или закрывания прерывателе тяги приточно-вытяжной системы, необходимость увлажнение. При возможности электрического управления приводами исполнительных механизмов "ПСЭ-02" сделает все сам, согласно заложенным в него потребителем значениями необходимой температуры и верхней и нижней границы психрометрические разницы.

Конструктивно все модули выполнены согласно европейским стандартам, в корпусах, рассчитанных на монтаж в обычной электрошкафу на т.н. "DIN-планке. Смонтировать их под силу электрику. Поставляют и смонтированы, на заказ.

Наиболее распространенными измерителями влаги древесины является т.н. кондуктивные влагомеры. Не слишком удобны в пользовании, но позволяют проводить и дистанционные измерения влаги. Для этого используют комплект кабелей с коммутатором. Остановимся на требованиях к кабелям и коммутатора.

Изоляция кабелей должна обеспечивать отсутствие погрешности влагомера при измерениях влажности сухого материала. Для этого подключите влагомер к кабелю необходимой длины; противоположные концы кабеля должны находиться в воздухе в незимкненому состоянии; Включите влагомер на измерения (в диапазоне малых%, если в прибора есть несколько диапазонов), дождитесь стабилизации показаний, а затем отключите кабель . Если показания уменьшились, то кабель не годится, если без изменений - годится, а если выросли - то данный влагомер не пригоден для дистанционного измерения, так воспринимает "наводки" от двигателей, электрических проволок и т.д. Измерения следует повторить в комплекте с использованным коммутатором, поскольку не все переключатели имеют необходимый сопротивление изоляции между контактами.

Кабель не должен впитывать в себя влагу. Для этого употребляют специальных мероприятий, например вакуумное насыщения различными веществами, которые отталкивают воду. Но и такие кабели необходимо ежеквартально проверять вышеуказанным способом. Для уверенности осуществляйте проверку перед каждой загрузкой камеры.

При измерениях влаги древесины часто ошибаются, какую температуру учитывать при коррекции показов влагомера. В нашем случае, при измерениях в сушилке, необходимо пользоваться Тм - как наиболее близкой к температуре материала.








Last Advertisement
Login
Log in:  
Password:  
 
You must register to get additional capabilities in the system, Registration is free

Сложности простоты. Измерения и управления в конвективных сушилках - www.PromWood.com
Users OnLine: 
History forestry | Woodworking | Species of wood | Wood drying | Machinery and equipment | Finishing wood | Biofuel | Charcoal | Forest handbook | Охота