Сушка и защита древесины

Раздел: Учебники

Основные принципы классификации. В качестве определяющего принципа классификации многообразных систем и типов сушильных установок принимаются источник и методы подвода тепла к высушиваемому материалу с учетом циркуляции воздуха в штабелях.

По этому признаку для сушки пиломатериалов применяют конвективный метод подвода тепла внутрь штабеля рыхло (на прокладках) уложенного материала. Тепло поступает в штабель с нагретым воздухом или с продуктами сгорания (обобщенно называемыми сушильным агентом). При этом высушиваемые доски или заготовки частично охлаждаются за счет превращения воды, выделяющейся из материала, в пар, который уносится из штабеля.

Применяют также сушку материала ТВЧ, преобразующимися внутри материала в тепловую энергию с превращением воды материала в пар, удаляемый наружу.

Если для сушки используется теплота наружного воздуха, нагреваемого солнцем, то осуществляется атмосферная сушка.

По принципу действия различают сушильные установки для пиломатериалов периодического и непрерывного действия. Соответственно этому по форме конструктивного выполнения их называют сушильными камерами (обычно тупиковые) и сушильными туннелями — проходные по длине, с дверьми на обоих концах.

В камерах материал во время сушки неподвижен, и процесс регулируется во времени или по убыли влажности материала. По окончании сушки материал полностью выгружается. В туннелях сырой пиломатериал загружают периодически штабелями в один конец, а сухой выгружают из другого конца; туннель все время заполнен материалом и действует непрерывно, по конвейерной схеме.

Сушильные туннели в удельном отношении дешевле в строительстве и эксплуатации, а также проще в обслуживании, но в них затруднительно перестраивать и регулировать процесс сушки. Поэтому их применяют в условиях массовой сушки пиломатериалов мягких древесных пород незначительной толщины, которые не подвергаются большой опасности растрескивания. В туннелях высушивается основная масса выпиливаемой пилопродукции. Возникает необходимость в конкретном технологическом усовершенствовании применяемых туннелей с устаревшей схемой циркуляции воздуха, изыскав возможности по- стадийного регулирования в них процесса сушки.

По характеристике поступающего к материалу сушильного агента (воздуха или продуктов сгорания) различают установки калориферные (см.  11, в) и бескалориферные (см.

 II, б). В калориферных установках воздух нагревается горячими трубами, внутрь которых из котла подается пар, горячая вода, или горячими боровами-газоходами, внутри которых из топки проходит горячий газ; нагревается воздух также электрокалориферами. Наиболее распространены калориферные установки с теплоносителем—паром, а бескалориферные — с продуктами сгорания.

По принципу побуждения циркуляции воздуха по высушиваемому материалу могут быть установки с естественной и с побудительной циркуляцией. В первом случае воздух при испарении им влаги из материала охлаждается, становится более плотным и стремится опуститься по вертикальным каналам между кромками досок внутри штабеля. При побудительной циркуляции воздух перемещается в штабеле в поперечном направлении (вдоль прокладок) под действием вентиляторов.

Если направление потока воздуха в штабеле периодически изменяется на противоположное, циркуляция называется реверсивной; при скорости циркуляции воздуха в штабеле более 3 м/с она будет скоростной (соответственно для средне- и легкосохнущих сортиментов). Почти все современные камеры и часть туннелей устраивают с реверсивной скоростной циркуляцией воздуха.

Для приближенного определения "Мощности камеры или туннеля указывают число штабелей типовых размеров, находящихся одновременно в сушке. Одно штабелеместо определяет производительность около 1,3 тыс. м3 условных пиломатериалов в год (сосновые доски толщиною 40 мм, просыхающие за 3,5 сут).

Обычно сушильные камеры рассчитаны на 1, 2 и 4 штабеля (большинство камер двухштабельные), а туннели — на 5, 7 и 12 штабелей.

Если штабеля перемещают в туннеле в направлении длины досок, его называют туннелем с продольной загрузкой, если перемещение перпендикулярно длине досок — туннелем с поперечной загрузкой.

Следует четко различать многократную циркуляцию воздуха по материалу и воздухообмен, т. е. вентиляцию камеры в виде добавки в нее свежего и удаления такой же массы (но с добавкой пара из материала) отработанного воздуха. Объем циркулирующего по материалу воздуха в камерах примерно в 100 раз больше воздухообмена, а в туннелях — в 10...20 раз.

Характерной особенностью лесосушильных установок является необходимость подачи к высушиваемому материалу больших объемов воздуха. Так, через штабель пиломатериалов длиной 6,6 м и высотою 3 м пропускается в 1 с около 30 м3, т. е. более 100000 м3 воздуха в 1 ч. Поэтому в качестве технических агрегатов этих установок применяются современные воздуходувные машины — вентиляторы. Для превращения влаги древесины в парообразное состояние требуется много тепла, выделяемого калориферами — нагревательными агрегатами. Вентиляторы, калориферы и цеховой транспорт — основное оборудование лесосушильных установок.