2. Легкое регулирование влажности воздуха (газа) в камерах или по времени сушки (камеры периодического действия), или по длине сушилки (камеры непрерывного действия).

Только сочетание высокой влажности воздуха (газа) с высокой температурой создает возможность быстрой сушки пиломатериалов без ущерба для их качества. Любую сушилку самой современной конструкции нельзя признать хорошей, если она «не держит» требуемой влажности воздуха (газа).

Сушилка должна быть так устроена, чтобы требуемую влажность воздуха (газа) можно было легко поддерживать путем регулирования пропорции смеси, повторно циркулирующего и свежего воздуха при помощи шиберов на выхлопных (вытяжных) и приточных каналах.

3.Оборудование камеры должно обеспечивать равномерную и достаточно интенсивную циркуляцию воздуха (газа) по материалу для достижения равномерного просыхания всей партии высушиваемой древесины. Для лесосушильных камер достаточной считается скорость циркуляции воздуха (газа) по материалу не менее чем в 1 м/сек. Отсюда вытекают соответствующие требования к мощности вентиляторных или эжекторных установок, обеспечивающих принудительную циркуляцию воздуха в камерах.

К лесосушильной камере предъявляется ряд производственных требований. Эти требования:

а)обеспечение бездефектной высококачественной сушки;

б)простота в обслуживании и легкость регулирования;

в)прочность и долговечность ограждений и деталей оборудования;

г)пожарная безопасность;

д)экономичность по затратам на строительство и по расходу пара (топлива) и электроэнергии;

е)хорошая маневренность в работе, что особенно важно при сушке разнородного материала.

Очень существенным является требование такого устройства, при котором было бы возможно наблюдать за процессом сушки и контролировать его без захода дежурного сушильщик в камеру. Последнему требованию должно быть уделено особое внимание во всех лесосушильных хозяйствах с целью облегчения и оздоровления труда сушильщиков и улучшения качества сушки.

Об этих требованиях должен, прежде всего, помнить проектировщик сушильных устройств для пиломатериалов. Необходимо помнить и о том, что хорошо спроектированная, но плохо выстроенная и небрежно смонтированная сушилка не будет работать удовлетворительно. Не менее важно также умелое, квалифицированное управление сушильной камерой.

2.11 Оборудования сушильных камер и правила его обслуживания

К оборудованию сушильных камер относятся ограждения стены, полы, потолочные перекрытия, двери, калориферы, увлажнительные трубы, конденсационные горшки, паровые магистрали с арматурой, вентиляционные каналы, воздуховоды, вентиляторы с приводами.

Ограждения камер

Ограждения камер должны быть прочными, малотеплопроводными, непроницаемыми для воздуха и влаги.

Стены камер выкладываются из хорошо обожженного красного кирпича на цементном растворе с тонкими швами.

Под камеры делается бетонный, толщиной 120 мм, а потолочное перекрытие из железобетонных плит. Полу придается уклон от 0,01 до 0,005 в направлении проходящих вдоль камеры канавок для отвода воды в канализацию или сточный колодец. Вода в камере может появляться вследствие конденсации влаги на стенах или материале в период прогрева, при неисправности калорифера или увлажнительных труб и при просачивании грунтовых вод.

Для предотвращения конденсации влаги на потоке и последующего осаждения ее на высушиваемый материал, а также для уменьшения теплопотерь камеры потолок теплоизолируется слоем легкой засыпки толщиной 200 -250 мм. Материалом для засыпки может служить просеянный шлак, опилки, смоченные алебастровым или глиняным раствором, пенобетон, фибролит.

Внутренние поверхности стен и потолочного перекрытия камеры обязательно штукатурятся 15-миллиметровым слоем цементного раствора с железнением и последующей двукратной окраской битумным лаком. Покрытие битумным лаком производится после двух-трех сушек и служит для снижения влагопроводности ограждений.

Обслуживающий персонал лесосушильного цеха должен систематически следить за состоянием ограждений и при обнаружении дефектов немедленно принять меры для их устранения. Потолок и стены камер не должны иметь трещин и неплотностей. Все места ввода в камеру паропроводов, подводящих проводов датчиков контрольно-измерительных приборов необходимо заделать глиной или цементным раствором. При появлении конденсации влаги на потоке камер следует немедленно усилить или заменить слой тепловой изоляции. Если о время эксплуатации нарушится защитная пленка лак (битума), ее следует восстановить, а при очередном ремонте камер нужно возобновить окраску стен и потолка.

Двери камер

Двери камер должны отличаться герметичностью, малой тепло- и влагопроводностью, легкостью и безопасностью в работе. При плохом состоянии дверей из камеры утекает нагретый воздух, а в нее поступает холодный. Это вызывает перерасход пара, охлаждение агента сушки и недосушки материала, уложенного у дверей.

Наиболее широко применяется двустворчатая дверь на деревянном или металлическом каркасе. Каркас деревянной двери обивается с обеих сторон несколькими слоями толя, войлоком и шпунтовыми досками. Углы усиливаются с обеих сторон металлическими накладками. С внутренней стороны дверь обивается железом и покрывается кузбасслаком. Уплотнение дверей между дверным полотном и колодкой, а также между створами производится разрезанным по длине пожарным шлангом.

Двери работающих камер должны быть плотно закрыты на запоры.

Наслонные двери. Рама таких дверей выполнена из уголков. Двери из одного полотнища с внутренней стороны обиты железом, снаружи - шпунтованными досками. При закрывании дверь фиксируется держателями в верхней части дверного проема. Прижим к колоде осуществляется специальными запорами, расположенными по бокам дверного полотна.

Принцип действия запоров следующий: штанга, на концах которой имеются винты с правой и левой резьбой, при помощи ручки и храпового механизма вращается; при этом запоры входят в крюки, имеющие конусные вырезы, благодаря которым дверь прижимается к колоде.

Калориферы

Калориферы предназначены для нагревания воздуха, поступающего к высушиваемому материалу.

К калориферам предъявляются два основных требования: достаточная поверхность нагрева и правильность монтажа. В лесосушильных камерах наибольшее распространение получили калориферы из чугунных ребристых труб и пластинчатые.

Калориферы из чугунных ребристых труб. В сушильных камерах используются трубы с круглыми ребрами.

Для регулирования нагрева поверхность калорифера разбивается на несколько секций.

Для каждой секции устанавливаются отдельные линии, подводящие пар и отводящие конденсат, с вентилями на них для возможности полного отключения секции. При обогреве калорифера паром низкого давления (мятым паром) в самом низком месте секции устанавливается автоматический клапан для отвода воздуха. Подводящие паропроводы, трубы калорифера и трубы для отвода конденсата должны иметь непрерывный уклон не менее 0,005 по ходу пара и конденсата. Монтаж труб без уклона приводит застою конденсата и выключению части калорифера из действия.

Калорифер должен содержаться в чистоте. Ребристые трубы, покрытые опилками, пылью, щепками, значительно хуже нагревают воздух, чем чистые; кроме того, древесина на горячей трубе может со временем воспламениться.

Пластинчатые калориферы. Пластинчатые калориферы из-за их компактности устанавливаются в циркуляционных каналах камер непрерывного действия с принудительной циркуляцией насаженных на паровые трубки. Собранный калорифер оцинковывается.

К недостаткам пластинчатых калориферов относится быстрое засорение пылью и опилками зазоров между пластинками, малый срок службы (даже оцинкованных), так как выделяющиеся при сушке древесины пары кислот вызывают ржавление калорифера.

Увлажнительные трубы

Увлажнительные трубы предназначены для повышения влажности воздуха в камере путем впуска пара и представляют собой газовые трубы.

Увлажнительные трубы устраиваются как в паровых, так и в газовых камерах. В камерах периодического действия трубы должны обеспечивать равномерный впуск пара по всей длине. Направление движения выпускаемого из трубы пара должно совпадать с направлением циркулирующего в камере воздуха или газа. При реверсивной циркуляции монтируются две системы увлажнительных труб с отдельными вентилями для каждой, таким образом, чтобы струи пара, выходящие из трубы, не попадали на материал во избежание появления на нем трещин и пятен.

Увлажнительные трубы периодически проверяются путем кратковременного пропуска пара.

Конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики (конденсационные горшки) служат для пропуска конденсата из калорифера в конденсационную магистраль и задержки пара. При задержке конденсата в калорифере будет происходить сначала местное, а потом общее охлаждение калорифера. При выпуске пара из калорифера повысится его расход вследствие неполного использования скрытой теплоты испарения, выделяющейся при переходе пара в жидкость.

Рис. ___ Установка конденсационного горшка

Промышленностью в настоящее время изготовляется три типа конденсатоотводчиков: термостатические, гидростатические и лабиринтные.

В сушильных камерах применяются гидростатические конденсационные горшки с открытыми поплавками типа Рапид и лабиринтные конденсатоотводчики.

Установка горшка должна производиться обязательно с обводной линией и контрольной трубкой. Обводная линия позволяет отключать горшок и снимать его для ремонта, не прекращая обогрева калорифера.

Правила обслуживания. При работе (рис. ___) вентили 1 и 2 должны быть открыты, вентили 3 и 4 и паровыпускной вентиль горшка плотно закрыты. Паровыпускной вентиль горшка открывается при прогреве калорифера. Раз в сутки должна производиться проверка исправности горшков. Для этого необходимо поставить ведро под контрольную трубу, закрыть вентиль 2 и открыть вентиль 4. Периодический выход (через каждые 10 - 50 сек) конденсата свидетельствует об исправности горшка. При неисправном горшке конденсат выходит из контрольной трубки вместе с паром неисправно. Неисправный горшок немедленно отключается вентилями 1 и 2, а конденсат направляется по обводной трубке. При этом вентиль 3 открывается. Неисправный горшок снимается и немедленно ремонтируется.

Разборку и чистку горшков рекомендуется производить раз в три месяца.

При необходимости конденсационные горшки могут заменяться подпорными шайбами, являющимися простейшим типом лабиринтных конденсатоотводчиков.

Подпорная шайба представляет собой диск, изготовленный из нержавеющей стали, с небольшим отверстием в центре. Толщина диска 3 - 5 мм. Шайбу можно установить на выходном фланце неисправных конденсационных горшков. В этом случае горшок представляет собой грязевик, предотвращающий засорение шайбы. Для этой же цели перед шайбой ставили сложенная в несколько рядов металлическая сетка с мелкими ячейками. Подпорные шайбы монтируются по тому де принципу, что и конденсационные горшки. Они пропускают конденсат непрерывно. Единственно возможная неисправность шайбы - засорение отверстия легко обнаруживается при помощи контрольной трубки.

Причины выхода из строя. На работу конденсатоотводчиков значительное влияние оказывают механические и химические загрязнения конденсата.

К механическим загрязнениям относятся частицы окалины, металла от снятия заусенцев при резке труб, мелкая металлическая стружка от нарезки резьбовых соединений, крупинки металла, образующиеся при опиловке и шабровке концов труб. Подобные частицы могут иметь величину до 10 мм. Попадая в трубопроводы, они застревают в отверстиях и затворах конденсатоотводчиков, нарушая их работу. Замечено, что чаще всего они встречаются в первое время после пуска новых установок или после проведения крупных ремонтных работ.

К механическим загрязнениям относятся, кроме того, частицы и хлопья ржавчины, образующейся в трубопроводах и нагревательных приборах. Такие частицы имеют величину до 3 мм, редко большую. Сами по себе они не опасны, но в сочетании с мелкими крупинками металла, остатками формовочной земли и масляной эмульсии могут образовать клейкий шлам, который, попадая в конденсатоотводчики, обволакивает клапаны, а затем, затвердевая в виде корки (особенно во время длительных перерывов в работе), прекращает их действие. Волокнистые частицы уплотняющих прокладок, сальниковых набивок льна от уплотнения резьбовых соединений способны защемляться в отверстиях конденсатоотводчиков, приводя к неполному закрытию их и вызывая потери пара.

К числу химически действующих примесей в первую очередь относятся углекислота СО₂ и кислород О₂. Образовавшийся из пара конденсат лишен солей и поглощает эти газы, которые, воздействуя на стенки стальных трубопроводов, являются основной причиной образования в конденсате небольших хлопьев ржавчины. Разъедающие свойства конденсата существенно повышаются при высокой температуре - 100^о и выше.

2.12 Вентиляционные каналы

Вентиляционные каналы служат для подачи в камеру свежего воздуха и удаления из нее отработанного. Они только способствуют поддержанию в камере заданного состояния воздуха (температуры и влажности) путем удаления с отработанным воздухом испаряемой из материала влаги, но не улучшают циркуляции воздуха. Вентиляционные каналы состоят из приточных и вытяжных труб, расположенных в кладке стен, и воздухораспределительных каналов, которые обеспечивают равномерность подачи и отвода воздуха по длине камеры.

На вентиляционных каналах ставятся герметичные задвижки или поворотные шиберы. Задвижки обычно изготовляются из алюминия или чугуна, а поворотные жалюзи могут быть стальными, окрашенными кузбасслаком.

Воздухообмен между камерой и наружным воздухом частично происходит и через неплотности в ограждениях. Поэтому часто в начале сушки, а также при сушке трудносохнущего материала, камера должна работать с закрытыми приточными и вытяжными трубами.

Обслуживающий персонал цеха осуществляет наблюдение за исправностью распределительных каналов и перекрывающих их щитов внутри камер и своевременно производит их ремонт; периодически осматривает приточные и особенно вытяжные трубы, следит за плотностью из кладки, а также поддерживает в исправном состоянии шиберы и задвижки на приточных и вытяжных трубах.

Неплотности шиберов и задвижек легко обнаружить, если перекрытая труба парит.

Транспорт материала в сушильном цехе.

Укладка и разборка штабелей.

Рельсовые пути в сушильном цехе

Камеры загружают пиломатериалами путем закатки заранее выложенных штабелей.

Штучная загрузка камер пиломатериалами с укладкой из на полу применяется очень редко, в малых или временных сушильных установках. Штучная загрузка (и выгрузка) вызывает значительные простои камер и вредно отражается на здоровье рабочих, которым приходится долгое время быть в помещении с повышенной температурой. Все эти обстоятельства заставляют оказываться от штучной загрузки камер и всюду, где это возможно, переходить на закатку штабелями по рельсовым путям.

Ширина рельсовых путей в камерах и на погрузочно-разгрузочных площадках сушильного цеха, как правило, равна 1000 мм. В отдельных случаях, если камеры очень невелики, ширина колеи может быть уменьшена до 750 мм. В редких случаях, при ширине штабелей 2,5 м и более, ширина колеи может быть увеличена до ширины нормальной колеи, т.е. до 1524 мм.

Рельсы рекомендуется применять типа IV - A высотой 120 мм. Рельсы этого типа обеспечивают прочность и надежность рельсового пути.

В сушильных камерах, имеющих подвалы, рельсы укладывают на поперечные металлические балки, заделываемые в стены (при узких камерах), или на стойки (в широких камерах). Стойки под рельсы делают металлические двутавровые. Поперек камеры стойки схватывают легким швеллером № 8 - 10, к которому подвешивают трубы калорифера.

Расстояние между стойками и конструктивные размеры опор для рельсов определяются расчетом, в зависимости от веса штабеля.

Во всех рекомендуемых для строительства лесосушильных камерах нового типа подвалов нет. Рельсы укладывают в этом случае на пропитанные антисептиками шпалы. Под шпалы делается бетонная подготовка; сверху шпалы заделывают бетоном до уровня головки рельсов, оставляя желобки для реборд колеса.

При укладке в камере рельсового пути следует соблюдать стыковой зазор из расчета 0,6 мм на 1 пог. м пути; при зимней укладке рельсов зазор должен быть увеличен до 1 мм на 1 м.

В камерах периодического действия рельсы следует укладывать строго горизонтально. В камерах непрерывного действия рельсовым путям в сторону движения материала делается уклон от 0,005 до 0,01 для облегчения продвижения штабелей. Во избежание больших затруднений при перекатке штабелей и для предупреждения аварий ширина рельсового пути должна быть везде одинаковой и ее следует систематически проверять шаблоном.

Головки рельсов, выходящих из камер, и головки рельсов траверсной тележки должны быть на одном уровне. Проседание рельсов может привести к перекашиванию штабеля и зацеплению его за дверные поемы и направляющие экраны.

Особое внимание при строительстве и эксплуатации должно быть уделено месту стыка концов рельсов, выходящих из камеры, с рельсами на траверсной тележке.

Рис. ___ Устройство железобетонной стенки траверсного приямка: 1 - концы рельсов из камер или погрузочно-разгрузочных площадок; 2 - крайний рельс на траверсном пути; 3 - железобетонная балка вдоль траверсного пути по обе стороны; 4 - шпалы

Зазор между концами тех и других рельсов должен составлять не более 10 - 12 мм. Большая величина зазора приводит к быстрому смятию концов рельсов и резкому увеличению усилия для продвижения штабеля.

Не менее важно, чтобы рельсов в камере и на траверсной тележке были одинаковы. Часто из-за ненадежного устройства стенок траверсного приямка или из-за выпучивания грунта в зимнее время образуются недопустимые колебания уровней рельсов, что приводит к авариям (вагонетки сходят с рельсов).

Для сохранения постоянства уровней основных рельсов и рельсов на траверсной тележке необходимо правильное устройство траверсного приямка (рис. ___)

При правильном устройстве приямка ни вес штабеля, ни осадка или подъем почвы не изменят постоянной величины Д h - разности уровней рельсов траверсы и камеры.

При значительном весе штабеля пиломатериалов (от 7 до 20 т) проверка нормального состояния рельсовых путей и своевременное приведение их в порядок имеют немаловажное значение для нормальной работы сушильного цеха.

Треки и вагонетки

Нормальные штабели пиломатериалов (длиной 6,5 м) укладывают на три пары треков (рис. ___)

Трек представляет собой двухколесную тележку, устанавливаемую на один рельс. Применяются треки нормальной длины (1,8 м) и укороченные (1,4 м). Укороченные треки устанавливают под средней частью штабеля.



Рис. ___ Укладка штабеля на треки и устройства трека: А - укладка штабеля на треки; Б - устройство трека

Раму трека нормальной длины делают швеллеров № 10, а укороченных - из швеллеров № 8. Колеса - из ковкого чугуна или стали, с двумя ребордами; допускаемое давление на колесо - до 2 т. Вес одного трека - около 80 кг. Для легкости передвижения колеса треков снабжают шариковыми или роликовыми подшипниками.

Каждую пару треков, стоящих один против другого на рельсах, связывают поперечными деревянными подштабельными брусьями сечением 140 х 160 мм. Вместо деревянных могут быть применены и металлические двутавровые подштабельные балки. Длина подштабельных брусьев должна быть равна ширине штабеля. Число подштабельных брусьев при длине штабеля 6,5 м должно составлять 6 - 8.

Уровень подштабельных брусьев должен быть строго горизонтальным во избежание перекоса штабеля.

Если подштабельные брусья деревянные, то их необходимо периодически заменять новыми, так как от воздействия высокой температуры и влажности они быстро приходят в негодность.

Преимущество треков над четырехколесными вагонетками заключается в том, что давление штабеля распределяется на 12 точек, а не на 4. Другое преимущество в том, что треки, разобрав, можно убрать с рельсового пути и дать возможность проехать груженому штабелю, т.е. обойтись без обгонного пути.

При коротких штабелях применение треков не обязательно, вместо них могут быть применены обыкновенные узкоколейные вагонетки. Для малогабаритных (внутрицеховых) камер вместо вагонеток можно применять стеллажи, передвигаемые тележками с подъемными платформами.

Во всех случаях вагонетки под сушильные штабели должны иметь минимальную высоту, чтобы можно было лучше использовать объем сушильной камеры. Обычно высота трековой вагонетки (расстояние от головки рельса до низа штабеля) не превышает 260 мм.

Траверсные тележки

Траверсные тележки служат для перемещения штабелей с одного пути на другой. Штабель с материалом закатывают на траверсную тележку, по верху которой проложен путь такой же ширины, как в камерах и на погрузочно-разгрузочных площадках; траверсная тележка вместе с находящимся на ней штабелем передвигается вдоль фронта камер и может быть остановлена против нужного рельсового пути камеры или площадки.

Траверсные тележки бывают двух типов: немеханизированные и механизированные (в том числе электрифицированные). Колеса тележки вращаются на шариковых или роликовых подшипниках. Для предотвращения скатывания штабелей при передвижении тележки ее снабжают откидными упорами. Для удержания тележки против рельсовых путей камер или площадок в период закатывания или скатывания с нее штабелей тележка снабжена специальными фиксаторами (рис. ___)

Для коротких штабелей применяют двухрельсовые траверсные тележки с двумя путями на них (для двух штабелей). Увеличенный вес штабелей при плотной укладке в сушильных камерах с поперечной горизонтальной циркуляцией и применение штабелей увеличенных габаритов заставили пойти по пути применения трех-, четырех- и пятирельсовых электрифицированных тележек.

Имеются разные электрифицированные тележки, например тележки ТВ-20-I на 20 т и ТВ-35-I на 35 т.

На тележках ТВ-20-I (или ТВ-35-I) установлен один электродвигатель с переключением на ход тележки или на перекатку штабелей.

Рис. ___ Схема устройства электрифицированной траверсной тележки ЭТТ-25 (Гипродрев): 1 - привод для передвижения траверсной тележки; 2 - штурвал ручной доводки тележки; 3 - фиксаторы; 4 - привод для передвижения штабелей с материалом; 5 - барабан для троса передвижения штабелей; 6 - троллейное устройство для питания электрическим током

Гипродревом разработаны электрифицированные траверсные тележки ЭТТ-20 и ЭТТ-25 на 20 и 25 т. Тележки ЭТТ-25 (рис. ___) предназначены для обслуживания сушильных камер непрерывного действия, т.е. для одновременного передвижения всех находящихся в камере штабелей (которых может быть до шести). Тележка имеет два отдельных электродвигателя: один - для передвижения самой тележки и другой - для передвижения штабеля. Тележка снабжена штурвалом, фиксаторами, автоматическим тормозом и концевыми выключателями хода тележки.

2.13 Техническая характеристика электрифицированной траверсной тележки ЭТТ-25

Скорость передвижения тележки в м/мин25

Скорость перемещения штабеля в м/мин12

Ширина рельсового пути, уложенного на тележке, в мм1000

Длина рельсового пути в м6,5

Мощность электродвигателя в квт:

на передвижение тележки5,5

на передвижение штабелей11

Число оборотов электродвигателей в минуту1000

В большинстве сушильных хозяйств максимальный вес штабелей не превышает 12 т при габаритах 6,5 х 1,8 х 2,6 м. При таких условиях, по данным ЛТА, вполне приемлемой является электрифицированная траверсная тележка со следующей технической характеристикой.

Вес перемещаемого штабеля в т12

Скорость передвижения тележки в м/мин25

Скорость перемещения штабеля в м/мин12

Ширина рельсового пути, уложенного на тележке, в мм1000

Мощность электродвигателей в квт:

для передвижения тележки5

для перемещения штабеля4

Вес тележки в т3

Механизация передвижения штабеля в сушильном цехе

Тяговое усилие для передвижения траверсной тележки и штабеля достигает 1000 кг. Это предопределяет необходимость механизации транспорта в сушильном цехе.

Рис. ___ Схема механизации перекатки штабелей в камерах периодического действия

Степень механизации зависит в значительной степени от объема работ сушильного цеха и от длины траверсного пути.

При малом числе камер (от двух до четырех) с фронтов работ от 10 до 20 м обычно устанавливают стационарные лебедки для передвижения тележки и перекатки штабелей.

Для механизации транспорта при строительстве новых камер и подавляющего большинства действующих сушильных цехов может быть рекомендована только электрифицированная траверсная тележка, применение которой полностью механизирует транспорт материала в сушильном цехе.

Схема работ электрифицированной тележки по перекатке штабелей показана на рис. ___.

Мы подвергли анализу механизацию транспортных работ в сушильном цехе одной мебельной фабрики, оборудованной восемью четырехштабельными камерами Грум-Гржимайло. Оказалось, что электрифицированная траверсная тележка работает полтора часа в сутки, при среднем суммарном пробеге штабеля (с перекатами, закатной и выкаткой) около 300 м.

Несмотря на столь малое по времени тележки, стоимость транспортных работ снизилась в полтора раза, а затраты на ее устройство и монтаж окупаются за полтора года. При этом не принимались в расчет простои камер, которые всегда больше при ручных транспортных работах, чем при механизированной закатке и выкатке штабелей.

Способы укладки штабелей для камерной сушки.

Габаритные размеры и емкость штабеля

Укладка пиломатериалов в штабель является первой и весьма важной операцией в процессе сушки. От качества укладки в значительной степени зависит равномерность просыхания штабеля и сохранения правильной формы пиломатериала.

Укладка должна обеспечивать:

а) равномерное омывание агентом сушки всего материала, что необходимо для достижения одинаковой интенсивности сушки штабеля;

б) сохранение материалом первоначальной формы и предохранение его от коробления;

в) наибольшую производительность сушильной камеры.

Во всех случаях пиломатериалы для сушки укладывают горизонтальными рядами на прокладках.

Способы укладки штабелей для камерной сушки.

Габаритные размеры и емкость штабеля

Укладка пиломатериалов в штабель является первой и весьма важной операцией в процессе сушки. От качества укладки в значительной степени зависит равномерность просыхания штабеля и сохранения правильной формы пиломатериала.

Укладка должна обеспечивать:

г) равномерное омывание агентом сушки всего материала, что необходимо для достижения одинаковой интенсивности сушки штабеля;

д) сохранение материалом первоначальной формы и предохранение его от коробления;

е) наибольшую производительность сушильной камеры.

Во всех случаях пиломатериалы для сушки укладывают горизонтальными рядами на прокладках.

В большинстве камер материал укладывают вдоль, но в отдельных случаях, например при сушке заготовок, в камерах прерывного действия материал укладывается поперек камеры.

Горизонтальная укладка выполняется тремя способами: 1) сплошными рядами без шпаций; 2) со шпациями; 3) без шпаций с центральной шахтой.

1. Укладка сплошными продольными рядами без шпаций (рис. ___, А и Б) применяется в камерах с принудительной поперечной циркуляцией, а укладка поперек камеры без шпаций в камерах с продольной (противоточной) циркуляцией.

2. Укладка вдоль камеры со шпациями (рис. ___, В) применяется в камерах с естественной циркуляцией и в камерах непрерывного действия с продольной циркуляцией.

3. Укладка без шпаций с центральной шахтой (рис. ___, Г) может быть применена в камерах с естественной организованной циркуляцией.

Для большинства камер размеры штабеля составляют по длине 6,5 м, по ширине 1,8 - 1,9 м и по высоте 2,5 - 2,6 м.

В старых камерах с естественной циркуляцией оставлялись значительные промежутки между штабелями и ограждениями камер. При конструировании новых камер необходимо стремиться по возможности уменьшать эти промежутки, кроме тех, которые необходимы для прохода циркуляции воздуха.



Рис. ___ Способы укладки материала в штабель: А - укладка без шпаций обрезных досок; Б - укладка без шпаций необрезных досок; В - укладка со шпациями; Г - укладка без шпаций с центральной шахтой.

Стрелками показано движение воздуха

Строящиеся новые сушильные камеры для хвойных пиломатериалов с зигзагообразной и реверсивной циркуляцией рассчитаны на увеличенные размеры штабелей - 6,5*2,4*3,1 м.

В камерах с принудительной циркуляцией расстояние от верха до потолка, или верхнего экрана, уменьшается до 50 мм во избежание прорыва горячего воздуха вне штабеля.

Расстояние между штабелями в двухпутной камере с принудительной циркуляцией следует максимально уменьшить; при отсутствии средней стойки для дверей это расстояние можно уменьшить до 100 мм.

Расстояние от штабеля до боковых стен принимается:

а)в камерах непрерывного действия с продольной циркуляцией и продольной укладкой от 50 до 100 мм, а в камерах с поперечной горизонтальной или зигзагообразной циркуляцией от 400 до 600 мм.

Правила укладки досок и заготовок в сушильные штабели

На основании приведенных выше требований и практики камерной сушки древесины выработаны определенные правила укладки.

1. Опорные брусья под штабель следует располагать под рядами прокладок. Опорные брусья должны иметь врезки глубиной около 30 мм для укладки на рамы треков. Верх всех брусьев (основание штабеля) должен быть строго на одном горизонтальном уровне.

2. Верхние и нижние стороны прокладок должны быть строганными; отклонение толщины прокладок допускается не более чем на ± 1 мм. Прокладки следует укладывать строго вертикально, одну над другой. Крайние прокладки укладываются заподлицо с торцами штабеля, что уменьшает опасность торцового растрескивания. Во избежание коробления и провисания досок расстояние между прокладками должно быть ровно: для хвойных пиломатериалов 35-кратной толщине, для твердых лиственных пород - 25-кратной толщине досок.

Твердые лиственные породы больше, чем хвойные, подвержены короблению при сушке. Одной из причин растрескивания высушенных пиломатериалов при пропуске через станок является поперечное или продольное коробление, вызванное чрезмерным расстоянием между прокладками во время сушки.

Но соблюдение правильных расстояний между прокладками еще недостаточно для того, чтобы предотвратить коробление и провисание досок. Отвечающий всем правилам штабель нормальной длины должен иметь под собой три пары треков.

3.Шпации в камерах с естественной циркуляцией должны составлять вертикальный ряд, чтобы воздуху было легче циркулировать.

Ширина шпаций должна быть не меньше 75 мм. Эта ширина сохраняется и при сушке узких досок и реек, но такие доски рекомендуется укладывать по две-три штуки, вплотную одна к другой.

Если замечено, что сушка по сечению штабеля протекает неравномерно, рекомендуется применять шпации, дифференцированные по ширине. Так, в противоточных камерах в середине штабеля должны быть шире, чем в верхней.

Необрезные доски следует укладывать поочередно комлем и вершиной а разные стороны, чтобы не получалось чрезмерно широких шпаций в одном конце и весьма узких в другом, что приведет к неравномерности сушки. При поперечной принудительной циркуляции необрезные доски укладывают комлями в разные стороны (рис. ___, Б) поочередно лицевой или внутренней стороной кверху. Такая укладка будет способствовать не только большей равномерности сушки, но и увеличению емкости штабеля.

При укладке без шпаций с центральной шахтой (рис. ___, Г) ширина основания шахты, по данным МЛТИ, рекомендуется: при сушке материала I категории - от 0,4 до 0,5 ширины штабеля, для рядового материала - от ,03 до 0,4 ширины штабеля. Укладка с центральной шахтой снижает температурный перепад в штабеле и обеспечивает более равномерное просыхание материала

4. Штабель следует выкладывать правильной геометрической формы - в виде параллепипеда. Боковые и торцевые стороны должны быть строго вертикальными. Для правильной укладки штабеля требуемой ширины и высоты следует пользоваться габаритными штабельными шаблонами, установленными на рельсовом пути.

Разные по длине доски укладывают вразбежку (рис. ___), причем самые длинные - по краям. Такая укладка предохраняет концы досок от резкого коробления и, следовательно, уменьшает отходы при расторцовке, а в камерах непрерывного действия способствует передвижению штабелей без развала их и поломки досок.

5.В штабели следует укладывать одинаковый по толщине материал с одинаковым сроком сушки. Отклонения по толщине не должны превышать ± 10%, а по ширине ± 20% от основных размеров высушиваемого материала

В каждом горизонтальном ряду штабеля должен быть материал строго одинаковый по толщине, иначе некоторые доски не будут зажаты и покоробятся. Более узкие доски следует укладывать в середину, а более широкие - по краям штабеля.

Рис. ___ Укладка вразбежку

По влажности загружаемый материал следует сортировать на сырой и воздушно-сухой, не смешивая их в одном штабеле.

6.Для предохранения верхних рядов штабеля от коробления рекомендуется:

а) в верхние ряда укладывать узкие доски низших сортов;

б) применять пружинные стяжки (рис. ___), которые даже при усадке штабеля, неизбежной во время сушки, будут его сжимать и препятствовать короблению верхних рядов. Усилие пружины около 30 кг, длина пружины - около 0,7 м.

Пружины должны быть дважды покрыты высокотемпературным кузбасслаком или раствором битума на уайтспирите. В особых случаях, при сушке ценных сортиментов, могут быть устроены пневматические зажимы - цилиндры с опорой на потолок.

Рис. ___ Пружинные стяжки штабелей

7.Сдвоенная укладка материала по толщине, как правило, не разрешается, так как увеличивает коробление и растрескивание досок. Исключение может быть допущено в тех случаях, когда низ штабеля резко отстает по сушке от верха. Тогда верхние ряды штабеля допустимо укладывать сдвоенными. Однако это можно практиковать только в отношении рядового материала.

8.При укладке заготовок (деталей) следует руководствоваться следующим. Торцы укладывать впритык и на место стыка класть прокладки; вместо специальных прокладок можно пользоваться заготовками из числа высушиваемых, но при условии, что толщина детали не превышает 30 мм, а ширина - 50 мм.

Расстояние между прокладками должно быть несколько меньше, чем при укладке досок (в пределах от 0,35 до 1 м), узкие детали следует укладывать по ширине штабеля группами шириной 120 - 180 мм, чтобы ширина шпации была не меньше 75 мм; в камерах с интенсивной поперечной циркуляцией детали укладывают по ширине штабеля без шпаций. Тонкие и короткие заготовки, например карандашные дощечки и гонт, можно укладывать пачками, так как испарение влаги из них в основном происходит с торцов.

Формирование штабелей, их перемещение, закатка штабелей в камеру и выкатка из нее, подача пиломатериалов на склад, размещение и хранение на нем выдача со склада, разборка штабелей.

Формирование штабелей производится в зависимости от их типа различными устройствами механизмами.

Наиболее распространенный механизм для формирования беспакетных штабелей - погрузочный лифт (вертикальный подъемник). Он представляет собой горизонтальную платформу с рельсами (площадь ее соответствует площади штабеля в плане) перемещаемую вверх и вниз в котловане, глубина которого соответствует высоте штабеля. В исходном положении верх платформы находится на уровне пола и грунта. В этом положении на платформу накатывают вагонетку и начинают укладку. По мере выкладки штабеля платформа опускается и поддерживается на уровне, наиболее удобном для распределения досок и прокладок на штабеле. После того как штабель выложен, платформа поднимается до исходного положения, и штабель скатывается с нее. Машиностроительная промышленность выпускает погрузочные лифты Л-15 грузоподъемностью 15 т и размерами платформы 6,9 х 2,2 м.

При отсутствии лифта формирование штабеля может быть облегчено применением более простых устройств. Наиболее прост такой способ: нижнюю половину штабеля укладывают с земли, а верхнюю - с эстакады высотой 1,5 - 1,6 м. Однако к применению такого и аналогичных ему способов, а тем более чисто ручного формирования допустимо прибегать лишь как к временной мере.

Для формирования пакетных штабелей применяют комплексное устройство, состоящее из ряда механизмов (вертикальный и наклонный подъемники, специальные транспортеры), - пакетоформирующую машину. Машиностроительная промышленность выпускает под маркой ПФМ-10 такие машины, предназначенные для формирования пакетов со шпациями и без шпаций, высотой до 1,5 м, шириной 1,2 - 1,9, длиной 4,3; 5,8 и 6,8 м. Для сборки штабеля из пакетов используют в зависимости от местных условий автопогрузчики, тельферы, кран-балки и в отдельных случаях краны.

Перемещение штабелей вне и внутри камер чаще всего производят по узкоколейным рельсовым путям на сборных вагонетках, которые собирают из двухколесных тележек - треков. Треки соединяют брусьями, образующими подштабельное основание, которое должно быть строго горизонтальным. На практике это условие часто нарушается из-за разнотолщинности брусьев и неровности рельсовых путей, что приводит к искривлению досок. Поэтому некоторые специалисты рекомендуют применять вместо сборных стационарные вагонетки с формоустойчивой металлической платформой в качестве подштабельного основания.

Сравнительно недавно для перемещения штабелей в некоторых противоточных камерах с поперечным транспортированием вместо рельсовых путей стали применять роликовые шины, уложенные вдоль камеры в количестве 5 - 7 штук по ее ширине. Основанием штабеля здесь служат отрезки швеллеров, положенные на ролики корытом вниз и соединенные брусьями.

Закатка и выкатка штабелей в камеру и из нее происходят преимущественно по рельсовым путям траверсной тележкой, которая передвигается в траверсной траншее (углублении) вдоль загрузочного фронта камер. Как правило, траверсной же тележкой выгруженный из камеры штабель подают на склад сухих пиломатериалов. Обычно применяют электрифицированные траверсные тележки, снабженные самоходным механизмом и лебедкой (с торосом и блоками) для подтягивания и толкания штабелей. Промышленность выпускает траверсные тележки ЭТ-2-6,5 грузоподъемностью 15 т.

Размещение и хранение пиломатериалов и безрельсовым. Если штабеля беспакетные, склад примыкает к траверсной траншее и оборудуется рельсовыми путями для их хранения без разборки. Пакетные штабеля можно хранить точно так же, а можно перед хранением разбирать на пакеты, которые затем перемещают и укладывают на складе кран-балкой или краном. В некоторых сравнительно редких случаях штабеля или пакеты разбирают немедленно после сушки и хранят на складе в плотных пакетах. Для разборки штабелей и пакетов используют те же механизмы, что и для их формирования, т.е. погрузочные лифты и пакетоформирующие машины.

В целом сушильное хозяйство деревообрабатывающего предприятия включает в себя ряд технологических и транспортных устройств и механизмов, расположенных в смежных помещениях различного назначения. К этим помещениям, кроме сушильных камер, относятся коридор управления, площадка для формирования штабелей, траверсный коридор, склад сухих пиломатериалов, служебно-бытовые помещения. Варианты планировки этих помещений могут быть самыми разнообразными в зависимости от принципа действия камер, их размеров, типа штабелей и местных условий. Рассмотрим для примера некоторые наиболее характерные варианты планировок.

Схема планировки камер периодического действия с применением беспакетного штабеля. Штабеля формируют на лифте, закатывают в камеры и выкатывают из траверсной тележкой, этой же тележкой подают на склад, хранят без разборки и затем транспортируют в деревообрабатывающий цех, где перед станком первичной обработки ставят второй лифт для разборки штабелей.

Аналогичная система транспортирования иногда применяется и для камер непрерывного действия с той разницей, что здесь требуется две траверсные тележки. В крупных современных сушильных хозяйствах, однако, для камер непрерывного действия используют другую систему транспортирования, основанную на применении пакетных штабелей.

Сушильные пакеты формируют пакетоформирующей машиной после выпуска их из лесопильного цеха или на приемном складе пиломатериалов (при поставке их другим предприятиям). Эти пакеты до поступления в цех первичной механической обработки уже не разбирают. Вначале их хранят на складе атмосферной сушки, затем подвозят к формирующей площадке сушильного цеха и собирают тельфером или автопогрузчиком в штабеля. Штабеля загружают в камеры траверсной тележкой. После сушки второй тележкой их подают на склад и разбирают на пакеты, которые хранятся на складе, а затем подают в деревообрабатывающий цех к станку первичной обработки. Склад сухих пиломатериалов оборудуют кран-балкой или мостовым краном.

Более простой вариант планировки применяют в настоящее время для сушильных блоков из сборных камер. Штабеля формируют из пакетов автопогрузчиком непосредственно перед загрузочным фронтом камер на разборном подштабельном основании отрезков швеллеров и брусьев, лежащем на роликовых шинах. По шинам штабеля закатывают в камеру, перемещают по ней и затем выкатывают. Штабеля толкают автопогрузчиком. Автопогрузчиком же их после выкатки разбирают на пакеты и отвозят на склад. Для облегчения перемещения штабелей шины устанавливают с определенным уклоном в сторону разгрузочного конца.

2.14 Выбор типа камер

При многообразии камер периодического и непериодического действия встаёт вопрос о правильном выборе того или иного типа камеры для конкретного предприятия. Однозначные рекомендации, однако, не могут быть даны по причине большого разнообразия продукции деревообрабатывающих предприятий и различных требований, предъявляемых к ней. В этой связи могут быть даны лишь принципы выбора типа камеры.

Все высушиваемые п\м подразделяются по качественным признакам. Всего установлено четыре категории качества сушки.

I, II, и III категории качества предусматривают сушку п\м до средней эксплутационной влажности (7…12%) готовых изделий, при этом они должны обеспечивать:

I категория - возможность механической обработки и сборки деталей по ГОСТ 6449.1-82 для высокоточных составных частей изделий (соединения механики клавишных инструментов, точное машиностроение и приборостроение, деревянные строительные клеёные несущие конструкции, производство моделей, лыж)

II категория - механическую обработку и сборку деталей по ГОСТ 6449.1 - 82 для ответственных составных частей изделий (мебельное производство, футляры для радио- и телеаппаратуры, корпуса клавишных инструментов, столярно-строительные изделия, деревянные строительные ограждающие конструкции, пассажирское вагоно- и автостроение и т.п.)

III категория - механическую обработку и сборку деталей по ГОСТ 6449.1 - 82 для менее ответственных составных частей изделий (фрезерование, столярно-строительные изделия, товарное вагоностроение, сельхозмашиностроение, рядовая тара и т.п.).

Нулевая категория обеспечивает сушку п\м и заготовок, в том числе экспортных, до транспортной влажности (18…25%).

Все деревообрабатывающие предприятия в соответствии с данной классификацией могут быть условно разбиты на две группы:

предприятия (лесозаводы, лесокомбинаты), у которых готовой продукцией являются товарные пиломатериалы; их сушка ведётся в соответствии с нулевой категорией качества;

предприятия по производству изделий из древесины (в том числе и мебельные), которые потребляют п\м различных пород и разнообразных размеров, высушиваемые по I, II, и III категориям качества.

Сушка п\м по I и II категориям качества предусматривает снятие остаточных деформаций путём влаготеплообработки. На предприятиях второй группы, на которых сушка ведётся по этим категориям, целесообразно применять воздушные и паровоздушные камеры периодического действия.

На предприятиях небольшой производственной мощности как первой группы, так и второй, выпускающих изделия, не требующие точной механической обработки (III категория качества), можно применять камеры периодического действия, в том числе газовые.

На предприятиях первой группы, как правило, целесообразно использовать камеры непрерывного действия.

В результате испытаний сушильных камер, проведённых ЦНИИМОДом, ВНИИДревом МЛТИ, принято считать перспективными следующие камеры:

Для сушки товарных пиломатериалов до транспортной влажности:

на предприятиях большой производственной мощности - противоточные камеры непрерывного действия с поперечной транспортировкой штабелей (ЦНИИМОД-56, СП-5КМ, “Валмет”, СМ-4К);

на предприятиях средней производственной мощности - противоточные камеры непрерывного действия с зигзагообразной циркуляцией (ЦНИИМОД-32).

В отдельных случаях возможны отступления от приведённых рекомендаций. В частности, можно применять камеры непрерывного действия для сушки до эксплутационной влажности п\м, имеющих однородные характеристики и не требующих влаготеплообработки.

Камеры непрерывного действия представляют собой сооружения в виде длинного туннеля, вмещающего несколько штабелей. Штабеля п\м загружают с противоположного, который называют сухим. Применяют два типа камер непрерывного действия: противоточные и с позонной поперечной циркуляцией сушильного агента.

Наиболее распространены противоточные камеры. Помещение камеры разделено горизонтальным экраном на сушильное пространство, где размещены высушиваемые штабеля, и циркуляционный канал, в котором смонтированы осевой нереверсивный вентилятор и батарея пластинчатых калориферов. Вентилятор приводится в движение электродвигателем, расположенным за пределами помещения камеры. На перекрытие камеры перед и за вентилятором устанавливают приточный и вытяжной каналы.



Штабель сырых п\м, загруженный в камеру со стороны сырого (загрузочного) конца, находится в среде с повышенной степенью насыщения и относительно низкой температурой. В процессе сушки штабель периодически перемещают на новые места в направлении сухого (разгрузочного) конца камеры, где он попадает каждый раз в среду с более высокой температурой и низкой степенью насыщения. На древесину последнего штабеля, предназначенного к выкатке, воздействует воздух с максимальной температурой и минимальной степенью насыщения.

Тем самым в камере обеспечивается соблюдение рационального режима сушки. Так как штабеля перемещаются навстречу движению сушильного агента, то камеры и получили название противоточных.

Рассмотренный принцип работы характерен для всех противоточных камер. Однако по способу транспортировки в них штабелей и характеру движения воздуха различают три варианта камер:

камеры с продольной транспортировкой штабелей и прямолинейной циркуляцией, в которых штабель занимает всё поперечное сечение сушильного пространства, а пиломатериалы укладывают со шпациями;

камеры с продольной транспортировкой штабелей и зигзагообразной циркуляцией; пиломатериалы укладывают в штабель без шпаций; зигзагообразные стены (или система экранов, примыкающих к прямым стенам) обеспечивают поперечную реверсивную циркуляцию воздуха по материалу;

камеры с поперечной транспортировкой штабелей и прямолинейной циркуляцией; штабель, как и в первом варианте, занимает всю площадь поперечного сечения сушильного пространства, но движение воздуха относительно штабеля поперечное, поэтому п\м укладывают в штабеля без шпаций.

Наиболее подходящим типом камеры для массовой сушки по III категории качества следует считать камеры непрерывного действия с поперечной штабелировкой - типа ЦНИИМОД-56.

Камеры ЦНИИМОД-56 предназначены для массовой сушки хвойных пиломатериалов при нормальных и повышенных температурах. В камере помещается 10 нормальных штабелей, расположенных поперёк камеры. Длина камеры 24 м, включая траверсные коридоры; ширина 7 м; высота около 5 м (с вентиляторно-колориферным отделением).

Особенности камер ЦНИИМОД-56 следующие:

три мощных осевых вентилятора серии В №14, мощность электродвигателя каждого вентилятора 14 квт; вентиляторы обеспечивают скорость циркуляции в штабеле 4-5 м/сек;

наличие 16 компактных пластинчатых калориферов типа КФБ-9, обеспечивающих подъём температуры до 120 градусов в сухом конце камеры;

наличие роликовых шин в камере (рис.73, а),на траверсных тележках, на погрузочно-разгрузочных площадках и в помещении для остывания материала, позволяющих отказаться от треков под штабеля, заменив их четырьмя швеллерами по 2 м длиной (швеллеры катаются по роликам);

хорошая механизация транспортных работ.

На рис.73, б показан план расположения блока трёх сушильных камер ЦНИИМОД-56 с траверсными путями, погрузочно-разгрузочным и вспомогательными помещениями. Пиломатериалы, уложенные в пакеты (каждый пакет составляет половину штабеля), при помощи тельфера ставятся на электрифицированную траверсную тележку. Управление траверсной тележки - дистанционное с автоматическим остановом напротив соответствующей камеры. С траверсной тележки штабеля сдвигаются в камеру толкателями с телескопическим устройством. Ролики в камере установлены с уклоном 0,005 для перемещения штабелей; в сухом конце, за последним штабелем, уклон роликов значительно больший, чтобы последний штабель от толчка сам мог передвинуться на роликовые шины траверсной тележки. С траверсной тележки пакеты высушенных материалов тельфером переносятся в остывочное помещение или под разгрузку. Годовая производительность одной камеры типа ЦНИИМОД-56 равна примерно 15000-20000 м3 условного материала.



3. Расчетная часть

3.1 Расчёт потребного количества камер

Внутренние размеры камеры следующие: длинна 24 м, ширина 7 м, высота 5 м.

Размеры штабеля: длинна 6,5 м, ширина 1,8 м, высота 2,6 м.

В камере располагается 10 штабелей. Габаритный объём штабелей в камере по формуле:

Г= 6,5x1,8x2,6x10=304 м3

Годовую производительность камеры повышенной тепломощности определяем по формуле:

Укам.=47Г=47x304= 14 300 м3/год условного материала

Потребное число камер:

mкам.= УУчУкам.=100 000ч14 300= 7 штук

3.2 Тепловой расчёт камер непрерывного действия

Тепловой расчёт камеры непрерывного действия имеет ряд отличительных особенностей от расчёта камер периодического действия: продолжительность оборота камеры равна продолжительности сушки, расчётное часовое количество испаряемой влаги равно среднечасовому; потребную поверхность нагрева калорифера рассчитывают, исходя из одновременных затрат тепла не только на испарение и теплопотери, но и одновременно на нагрев материала; сам процесс сушки на Id-диаграмме строится не по линии I=const, а на величину ? I ниже.

...