Камеры непрерывного действия с позонной циркуляцией сушильного агента

Эти камеры, в отличие от противоточных камер с поперечным транспортированием штабелей, распространены значительно меньше. Из этой группы известны камеры с поперечно-горизонтальной и поперечно-вертикальной позонной циркуляцией и продольным перемещением штабелей и камеры с противоточно-прямоточной циркуляцией и поперечным перемещением штабелей.

Из камер с поперечно-горизонтальной позонной циркуляцие й некоторое применение получили камеры ЛатНИИЛХП (рис. 5.22). В камере установлено четыре роторных вентилятора 3 конструкции ЛатНИИЛХП, которые создают по длине камеры два кольца циркуляции воздуха. Камера по длине разделена на три зоны: зону прогрева 1 со стороны загрузочного конца, зону сушки 5 и зону выдержки (охлаждения) 6. Зоны отделены друг от друга шторными дверями 2. Для нагревания воздуха в зоне сушки служат калориферы 4 из чугунных ребристых труб, установленных вертикально.

Рис. 5.22. Схема камеры непрерывного действия ЛатНИИЛХП

При проектировании камеры предполагалось, что два кольцевых потока циркуляции (показаны на схеме стрелками) будут автономны, и в каждом из них будет поддерживаться свое состояние воздуха. Однако испытания показали, что автономность потоков не сохраняется и они смешиваются между собой. В результате этого рациональные режимы сушки не соблюдаются и камера работает неудовлетворительно. После сушки получается много брака (растрескивание древесины), а также большая неравномерность конечной влажности, вызванная неравномерностью циркуляции (вариационный коэффициент скорости, характеризующий неравномерность распределения потока в штабеле достигает 100 % [12]). Дальнейшее строительство этих камер прекращено. Построенные уже камеры рекомендуется эксплуатировать по принципу периодического действия, поддерживая стабильное состояние воздуха по всей длине камеры и регулируя его во времени.

Ряд зарубежных фирм применяют многозонные камеры с поперечно-вертикальной циркуляцией сушильного агента и продольным перемещением штабелей. В таких камерах (рис. 5.23) вагонетки с материалом перемещаются вдоль сушильной зоны (туннеля). Циркуляция воздуха осуществляется осевыми реверсивными вентиляторами 4, находящимися в верхнем циркуляционном канале. В этом же канале монтируются калориферы 10 и приточный канал 3 с приточными отверстиями 5, оборудованными регулируемыми заслонками 9.

Рис. 5.23. Схема многозонной камеры с поперечно-вертикальной
циркуляцией воздуха и продольным перемещением штабелей

Отработавший воздух отсасывается только в загрузочном конце камеры, проходит через рекуператор 2, подогревая при этом свежий воздух, и удаляется через выхлопную трубу 1 в атмосферу. Циркуляция воздуха, поэтому, не является строго поперечной, а носит поперечно-винтообразный характер. Свежий воздух, подогретый в рекуператоре, подается через приточные отверстия позонно по всей длине камеры от загрузочного 6 до разгрузочного 7 конца камеры.

Каждый вентилятор обслуживает определенную зону по длине камеры, в которой путем регулирования притока свежего воздуха и подачи теплоносителя в калориферы автоматически поддерживается заданное режимом состояние воздуха. Контроль за этим состоянием осуществляется датчиками 8, расположенными в верхнем циркуляционном канале в каждой зоне камеры. Для создания равномерного воздушного потока по высоте штабелей служат наклонные экраны 11, установленные вдоль боковых стен в сушильной зоне.

Для получения нужной производительности камеры строятся различных модификаций, отличающихся между собой числом и размерами загружаемых штабелей. В одной камере (по ее ширине) может размещаться от двух до шести рядов штабелей (рельсовых путей) при числе штабелей по длине до пятнадцати. В многопутных камерах между каждыми двумя радами штабелей монтируются промежуточные калориферы 12. Эти калориферы подогревают воздух между штабелями и тем самым поддерживают его сушильную способность на всем пути прохождения по штабелям поперек камеры. Основные калориферы находятся в верхнем циркуляционном канале.

Рассматриваемые камеры имеют длину, как правило, более 40 м, что создает трудности в обеспечении рекуперации отработавшего воздуха, так как требуется устанавливать длинные воздуховоды. Поэтому большинство камер этого типа не имеют рекуператоров.

Многозонные камеры с поперечно-вертикальной циркуляцией по сравнению с противоточными камерами имеют следующие преимущества: возможность создать в каждой зоне различные параметры сушильного агента, соответствующие оптимальному режиму сушки, и различные скорости его циркуляции по мере снижения влажности древесины в процессе сушки; возможность обеспечить реверсивную циркуляцию сушильного агента для выравнивания конечной влажности по ширине штабеля.

Недостатками этих камер по сравнению с противоточными являются: необходимость установки большого числа теплового и циркуляционного оборудования, рассредоточенного по всей длине камеры; большая длина камеры и, следовательно, приточного канала для отвода нагретого свежего воздуха от рекуператора к вентиляторам; высокое аэродинамическое сопротивление циркуляционного контура; необходимость сохранения параметров сушильного агента по зонам при помощи дополнительных средств формирования потока, например направляющих экранов; более сложная система регулирования параметров агента сушки.

Двухзонные камеры непрерывного действия с противоточно-прямоточной циркуляцией воздуха и поперечным перемещением штабелей. Эти камеры предлагаются финскими и шведскими фирмами. На рис.5.24, а показана схема камеры шведской фирмы WSAB. Она представляет собой туннель, разделенный на две зоны. Между зонами создан разрыв – вертикальный смесительный канал, где перемешиваются сливающиеся потоки воздуха из двух зон для создания равномерного температурно-влажностного поля потока по высоте штабеля. В первой зоне осуществляется противоточное движение циркулирующего воздуха, т.е. поток воздуха направлен против движения штабелей. Здесь штабеля по мере продвижения встречают все более горячий и сухой воздух и подвергаются интенсивной сушке. Процесс сушки начинается при незначительной психрометрической разности, которая затем увеличивается по направлению ко второй зоне. При выходе из первой зоны средняя влажность пиломатериалов составляет около 30 %. Во второй зоне осуществляется прямоточное движение циркулирующего воздуха, т.е. поток воздуха совпадает по направлению с движением штабелей. В этой зоне материал окончательно высушивается с выравниванием конечной влажности. Процесс выравнивания конечной влажности материала происходит благодаря уменьшению психрометрической разности (увеличению равновесной влажности) к концу процесса. Этим создается более мягкий режим к концу сушки. График режима сушки приведен на рис. 5.24, б.

Рис. 5.24. Схема двухзонной камеры непрерывного действия с противоточно-прямоточной циркуляцией воздуха (а) и график режима сушки в ней (б)

Циркуляция воздуха в каждой зоне обеспечивается осевыми вентиляторами 6, расположенными в верхнем циркуляционном канале. Электродвигатели вентиляторов имеют защиту класса Н, за счет чего температура воздуха в камере может повышаться до 80 ºС. Для улучшения использования потока воздуха в камере установлены экраны в районе каждого штабеля. Нагрев воздуха в зонах осуществляется биметаллическими калориферами 7.

Воздухообмен камеры с атмосферой осуществляется через рекуператор 2. Отработавший воздух отсасывается через канал 4, расположенный в начале первой зоны, проходит через рекуператор, подогревая при этом свежий воздух, и удаляется через выхлопную трубу 3. Нагретый свежий воздух в зоны подается через приточные каналы 5 и 8.

В камере находится тринадцать штабелей, в первой зоне пять, а во второй восемь штабелей. Эти штабеля в камере перемещаются на тележках по наклонному рельсовому пути при помощи конвейеров. В загрузочном и разгрузочном концах камера имеет двери 1 и 9, снабженные подъемно-передвижными каретками с электрогидравлическим приводом.

По данным фирмы, новая технология сушки, примененная в данной камере, обеспечивает получение пиломатериалов с более высоким качеством и сокращение сроков сушки по сравнению с противоточными камерами.

Используемые в промышленности камеры непрерывного действия имеют следующие общие особенности: 1) отсутствие устройств для снятия остаточных внутренних напряжений в древесине ее влаготеплообработкой; 2) необходимость наладки каждой камеры на сушку пиломатериалов одной породы и толщины, поэтому они наиболее пригодны для сушки однородного по характеристике материала крупными партиями; 3) использование в качестве сушильного агента только влажного воздуха. Высокотемпературных камер непрерывного действия нет, так как практически невозможно (из-за частого открывания дверей) создать в них среду перегретого пара.

Дата добавления: 2015-07-14