Архив за 6 апреля , 2015

С.А. Бондарь

БЕЗКАЛОРИФЕРНАЯ КОНВЕКТИВНАЯ КАМЕРА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ В СРЕДЕ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ СЖИЖЕННОГО ИЛИ ПРИРОДНОГО ГАЗА.

Метод  сушки древесины в среде топочных газов от сгорания древесных отходов разработан и широко применялся в нашей стране с середины прошлого века. Камеры сушки пиломатериалов непрерывного и периодического действия, в которых реализован этот метод, получили название газовых. Во все редакции «Руководящих материалов» и ГОСТов по этой теме включены разделы по режимам сушки для газовых камер. Несомненные преимущества и очевидные недостатки газовых камер описаны в специальной литературе по данному вопросу. В это же время предлагалось в качестве перспективного направления использовать для сжигания и природный газ. Однако нам не удалось найти достоверных сведений по технологии проведения, срокам и качественным результатам  сушки  по этому методу, особенно для пиломатериалов твёрдолиственных пород.

Привлекательность применения метода сушки древесины в среде топочных газов с точки зрения его простоты, снижения затрат на техническую реализацию и  экономичности побудила нас в 1999 году провести работы по разработке технологии, конструированию и производству  первой опытно-промышленной контейнерной камеры периодического действия для конвективной сушки пиломатериалов в среде продуктов сгорания  сжиженного ( пропана )  или природного  газа. Полученные в ходе её эксплуатации очень обнадёживающие результаты позволили нам после внесения ряда конструктивных доработок и уточнения технологии перейти к серийному выпуску камер «Энергия-Ставрополь». В дальнейшем на базе этих камер были созданы камеры термомодификации древесины (ТМД) без перезагрузки после предварительной конвективной сушки «Энергия-Ставрополь ТМ».

Камера представляет собой морской 6-ти или 12-ти метровый контейнер, утеплённый (ворота- 150 мм; стены, пол, потолок-100 мм) слоем минваты и обшитый снаружи оцинкованным профнастилом. Внутри и снаружи камеры имеются рельсовые пути с откидной секцией для открывания ворот. По этим путям  передвигается тележка со штабелем. Камера и наружные пути установлены с небольшим уклоном внутрь для облегчения закатывания штабеля. Для выкатывания  используется ручная лебёдка. Ворота и внутренние поверхности контейнера по слою  утеплителя с внутренней стороны обшиты нержавеющим металлом и тщательно герметизированы на стыках высокотемпературным  герметиком. Уплотнение ворот выполнено  высокотемпературным силиконовым профилем. Пол контейнера также имеет нержавеющее покрытие. Внутреннее пространство камеры разделено на три части. Это- отсек штабеля и примыкающий к нему отсек теплогенератора, имеющие общий контур циркуляции агента сушки, обеспечиваемой двумя осевыми вентиляторами, установленными в металлическом экране между этими отсеками,  и комната управления. Комната управления находится за герметичной теплоизолирующей перегородкой толщиной 100 мм. В ней расположены шкафы с оборудованием и узлы ввода вращения с электродвигателями привода маршевых вентиляторов. Комната управления имеет остеклённый дверной проём с приточной воздушной решёткой.  Передача вращения в отсек теплогенератора осуществляется посредством удлинённых валов с опорами подшипников, размещённых внутри стальной трубы, проходящей через перегородку и имеющей высокотемпературное уплотнение выходного конца вала. Узел ввода вращения выполнен в виде сборочной единицы и съёмным для удобства в обслуживании и ремонте.

Непосредственно за воротами располагается  отсек с рельсовыми путями для закатывания подштабельной тележки. Рельсовые пути уложены под углом к осевой линии таким образом, что при закатывании тележки между внутренней стенкой камеры и штабелем образуется своего рода раздаточный коллектор- клиновидное пространство, упирающееся в глубине отсека в панель с обечайками расположенных друг над другом осевых вентиляторов и сходящее на нет у ворот . Такая геометрия обеспечивает равномерную раздачу агента сушки при его циркуляции через штабель. Прошедший через штабель поток возвращается назад под  тележкой.  Над штабелем на стальном тросе подвешена плита ж/б прижима весом до 4 тн. Трос протянут через уплотнение в трубчатом проходе сквозь крышу камеры и посредством системы блоков подводится к ручной тали, закреплённой на металлоконструкции наружной стены камеры.

При закатывании и выкатывании штабеля прижим поднят до упора, при сушке- свободно опущен на штабель, обеспечивая при сушке сохранение геометрии ненагруженных верхних слоёв пиломатериала,  при выкаченной тележке прижим для страховки опускается на упорные конструкции внутренних стенок камеры. Для транспортировки камеры прижим опускается на тележку и фиксируется.

В наших камерах используется также вариант фиксации геометрии штабеля с использованием пружинных стяжек на общее усилие 3-4 тн.

Полностью  закаченный в камеру штабель упирается своим передним торцом в лёгкую перегородку, разделяющую отсеки и имеющую в своей нижней части проём по высоте тележки для прохода обратного потока агента сушки. На пути к входным раструбам обечаек вентиляторов поток омывает корпус камеры сгорания и далее смешивается с продуктами горения и при необходимости с добавочным воздухом. Количество добавочного воздуха регулируется оборотами вентилятора притока или шибером . Маршевые вентиляторы возвращают поток в раздаточный коллектор. В начальной части коллектора расположены датчики температуры и относительной влажности подаваемой на вход в штабель газовой среды. Избыток агента сушки, образовавшийся за счёт поступления топочных газов, добавочного воздуха и испарившейся из древесины влаги в виде водяного пара, отводится из камеры через вытяжную трубу за счёт естественной тяги или принудительно вентилятором.

Камера сгорания выполнена сварной из стали 4 мм. Внутри установлен блок горелок, закреплённых на передней съёмной панели камеры сгорания.  Блок состоит из нескольких атмосферных газовых горелок из нержавеющей стали. Сопла горелок можно переставлять  для работы на сжиженном или природном газе. Одна из горелок работает постоянно, остальные включаются и отключаются электромагнитными клапанами по команде системы управления. Блок горелок снабжён электродами поджига и контроля наличия пламени.

В процессе сушки пиломатериал подвергается усушке, в результате чего высота штабеля уменьшается по мере снижения влажности древесины и прижим опускается. По величине этого изменения габарита можно судить о текущей влажности. Для измерений используется линейка или при необходимости автоматизации архивирования – потенциометрический (или любой другой) датчик перемещений. Такой способ измерения текущей средней по штабелю влажности древесины имеет большое преимущество в части достоверности перед измерениями влажности древесины в одной или нескольких точках, обычно выполняемых с помощью игольчатых датчиков электрических влагомеров.

При проведении серии пробных сушек необрезного и обрезного пиломатериала хвойных (сосна, пихта) и твёрдолиственных пород (дуба, ясеня, бука, клёна др.)толщиной от Т=30 до Т=60 мм нами были получены экспериментальные  данные, на основании которых были разработаны режимы и определена продолжительность сушки для этих пород и сортаментов. Качество высушенного по разработанным режимам пиломатериала полностью  соответствует требованиям столярно-мебельного производства. Режимные сроки сушки не превышают рассчитанных  для этих сортаментов в соответствие с исходными продолжительностями  и коэффициентами, приведёнными в  «Руководящих технических материалах по технологии камерной сушки пиломатериалов» по режимам низкотемпературного процесса в паровоздушных камерах периодического действия. Например, для пород категории- бук, клён, берест, ясень, ильм- толщиной Т=50 мм  фактичекская продолжительность сушки по нашим режимам от влажности древесины w=60% до w=8% составляет =14 сут при =15 сут.

Необходимо отметить нетривиальность и научную новизну полученных  экспериментальных данных. В частности при сушке в диапазоне значений «w» от начальной влажности древесины   до средней по сечению влажности  примерно  30 % в камере естественным образом (за счёт поступления водяного пара в продуктах сгорания и с поверхности пиломатериала) поддерживается 100%-ная относительная влажность «ϕ» агента сушки вне зависимости от его температуры ( t=57°С для 50 мм, t=61°С для 32 мм), однако процесс идёт интенсивно (суточное снижение влажности древесины ∆w≈5%/сут), о чём свидетельствует непрерывно нарастающая усадка штабеля «У». В соответствие с существующими на настоящий момент представлениями этого не должно быть. Значение ϕ= 100% определялось независимо двумя способами: прямые измерения электронным датчиком ДВТ-03.Т и вычисления по таблице психрометрической разности температур сухого   и мокрого термометров —  Δt=  -= 0. Считается, что обязательным условием достаточно интенсивного продвижения влаги от центра к наружной пласти сортамента является снижение влажности древесины на поверхности  ниже предела гигроскопичности: ‹ . Предел гигроскопичности по определению достигается при значении относительной влажности агента сушки ϕ= 100%-  = w(ϕ=100%). Для того, чтобы выполнялось условие ‹  необходимо, чтобы имело место значение ϕ‹ 100%. Например, при сушке 50 мм доски твёрдых лиственных пород  (ясень, бук, клён и др.)по нормативному режиму 6-Б (см. выше)на начальном этапе (при w‹ 30%)  рекомендуется поддерживать ϕ= 85%.

Затем по мере снижения влажности древесины ниже 30 % начинается падение относительной влажности газовой среды в сушильной камере от ϕ= 100% с темпом около ∆ϕ=10% в сутки.

При установившейся относительной влажности агента сушки в камере ϕ=35% древесина по факту высыхает до влажности w=8-10%, при установившейся φ=25%- древесина высыхает до w=6-8% . Такая корреляция позволяет отказаться от измерения усадки штабеля и вести управление процессом по значению относительной влажности «ϕ» агента сушки в камере.

Метод определения текущей влажности пиломатериала «w» и управление процессом сушки по результатам измерения установившейся относительной влажности агента сушки «φ» в камере применяется в наших  сушильных установках наряду с методом измерения усушки штабеля «У».

Тот факт, что  влажность агента сушки находится на уровне скорее всего чуть ниже ϕ= 100% в течение примерно всей первой половины времени проведения сушки, означает, что соответственно продлевается процесс  т.н «пропарки» и тем самым, вероятно, обеспечивается высокое качество сухого материала.

Необходимо отметить, что со времени получения (в середине 50-х годов прошлого века) аналитических решений уравнений продолжительности сушки для низкотемпературного процесса при начальной влажности древесины, меньшей предела гигроскопичности (Wнач<Wпг ), и до настоящего  момента не существует  таких  решений для случая  Wнач>Wпг .

Литература:

  1. И.В.Кречетов. Сушка древесины топочными газами. 1961.
  2. И.В.Кречетов. Сушка древесины. 1972.
  3. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов. Архангельск. 1985.
  4. Г.С.Шубин. Физические основы и расчёт процессов сушки древесины. 1973.

С.А. Бондарь ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ (ТЕРМОМОДИФИКАЦИЯ) ПО ТЕХНОЛОГИИ «ЭНЕРГИЯ- СТАВРОПОЛЬ». Термическая обработка древесины (т.н. термомодификация древесины- ТМД, получение термодревесины или термодоски) по технологии и на установках ООО «Энергия- Ставрополь» проводится при необходимости как дополнительный этап сразу же после завершения процесса сушки пиломатериала без его перезагрузки в той же (изначально специально для этого оборудованной- применяются термостойкая теплоизоляция, герметики и уплотнители, внутренняя нержавеющая обшивка, вынесение электродвигателей привода вентиляторов наружу и др.) конвективной камере сушки пиломатериала, имеющей функцию термообработки. Стоимость оборудования, сроки и себестоимость получения готового продукта при этом как минимум вдвое меньше таковых по сравнению с традиционным способом, при котором пиломатериал предварительно высушивается в сушильной камере, выгружается на склад, а затем подвергается темообработке в камере ТМД. В этом случае необходимы две камеры (т.е […]

06 апреля 2015 г. группа компаний FOREX CLUB выпустила собственное мобильное приложение «МТ4 открытие счета» для мобильных устройств под управлением операционной системы iOS. Приложение «MT4 Открытие счета» позволяет открывать торговые счета для MetaTrader 4 легко и быстро. Кроме этого можно удобно и безопасно пополнить торговый счет прямо из приложения с помощью популярных платежных систем. Еще одной удобной функцией приложение является отображение состояния торговых счетов на главном экране приложения. «MetaTrader 4, несомненно, является самым популярным торговым терминалом в мире. Мы создали приложение, которое позволит расширить функциональность МТ4. С помощью нашего приложения «МТ4 Открытие счета» вам не придется переходить в личный кабинет, чтобы открыть и пополнить торговый счет. А наличие виджета, который выводит баланс счета прямо на экран вашего смартфона добавляет удобство […]

Компания Hansa выпустила новинку — серию вытяжек Fresh Line, состоящую из десяти моделей, созданных в соответствии с современными технологиями.   Fresh Line от Hansa состоит из пяти каминных, четырёх телескопических и одной полностью встраиваемой вытяжки. Каждая из моделей имеет несколько скоростей, встроенные жировые фильтры, а также устраняет запахи с помощью режимов отвода и рециркуляции воздуха. Мощность моделей варьируется от 300м3/ч до 658м3/ч. Управление некоторыми моделями вытяжек OKC653TH, OKC654TH, OKC655TH, OTC614BGH осуществляется с помощью сенсора. Все новинки имеют встроенное LED или галогеновое освещение, которое позволяет пользоваться освещением от вытяжки даже без включения вентилятора.   Наиболее функциональные модели серии  также имеют в своем арсенале электронный LED–дисплей, который отображает скорость работы, таймер, управление освещением, а также встроенную команду — отсрочку автоматического отключения вентилятора […]

Начиная с апреля 2015 года, в Московском офисе LTM у клиентов компании появится возможность тестирования и предварительных заказов акустической системы VANTEC 12A. Совсем недавно D.A.S. AUDIO представили совершенно новую линейку акустических систем – VANTEC. Новые кабинеты VANTEC оснащены облегченными, но в то же время высокоэффективными усилителями класса D от PASCAL AUDIO. Предусмотрен встроенный цифровой процессор (DSP) с возможностью управления настройками кабинета, а также встроенный Bluetooth-приемник, который принимает поток аудио-данных прямо с мобильных устройств. Конструкция корпуса позволяет использование в качестве монитора, как 12″ , так и 15″ кабинет. Совершенно новый стильный дизайн. «Новая серия включает в себя 8 моделей в пассивной и активной конфигурациях: двухполосные системы 12″ и 15″, двух- и трехполосные системы с двумя 15″ динамиками, а также 18″ сабвуферы. […]