Metnn.ru

Строй портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкции сушилок

Конструкции сушилок

Современная техника сушки чрезвычайно разнообразна. Стремление к интенсификации процессов сушки и производительности единичного агрегата привело к созданию разнообразных конструкций сушильного оборудования.

· по принципу действия (периодические и непрерывные);

· по виду сушильного агента (воздушные, газовые, паровые);

· по величине давления (атмосферные, вакуумные);

· по направлению движения материала и сушильного агента для конвективных сушилок (противоточные, прямоточные, с перекрестным током);

· по состоянию высушиваемого слоя (неподвижный, движущийся, взвешенный и фонтанирующий);

· по способу подвода теплоты к высушиваемому материалу (контактные (кондуктивные), конвективные (воздушные и газовые), специальные).

Сушилки для контактной сушки используют в тех случаях, когда непосредственный контакт высушиваемого материала и сушильного агента недопустимы.

Сушильный шкаф – сушилка периодического действия (рис. 14.11), представляющая собой горизонтальный цилиндрический корпус 1 с греющими плитами 2, на которых располагается высушиваемый материал. Шкафы могут работать как при атмосферном давлении, так и под вакуумом. Образовавшиеся пары отводятся через патрубок 3.

К недостаткам сушильных шкафов относятся невозможность проведения непрерывных процессов, наличие ручных операций, малая производительность. Сушильные шкафы применяют в малотоннажных и штучных производствах, для сушки разнородных материалов.

Гребковые сушилки являются более сложными аппаратами (рис. 14.12). Обычно они имеют горизонтальный цилиндрический корпус 1, внутри которого находится гребковая мешалка 6. Аппарат снабжен загрузочным 4 и разгрузочным 3 люками, паровой рубашкой 2. Патрубок 5 служит для отвода паров, образующихся при сушке, либо в атмосферу, либо в вакуум-конденсационную систему. Высушиваемый материал заполняет обычно 0,2 . 0,3 общего объема аппарата. Гребки мешалки расположены под углом к оси аппарата и могут вращаться в различных направлениях. Благодаря этому материал перемещается слева направо либо справа налево. В процессе сушки, а также выгрузки высушенного материала из аппарата направление вращения мешалки периодически изменяют.

Вальцовые сушилки применяются для сушки пастообразных и липких материалов. Сушка в них осуществляется на наружных поверхностях пустотелых вращающихся барабанов, в которые подается теплоноситель (насыщенный водяной пар). Образовавшийся ‘ в результате сушки за один оборот барабана тонкий слой материала снимается ножом.

Вальцовые сушилки могут быть как одно-, так и двухвальцовыми.

Все приведенные конструкции могут работать под вакуумом, что имеет ряд существенных преимуществ перед сушкой при атмосферном давлении: независимость процесса от атмосферных условий; создание стерильности среды; сушка при низких температурах, что особенно важно для обработки веществ, не выдерживающих высокотемпературного нагрева; быстрота сушки; меньший расход теплоты; меньшие габаритные размеры установки; возможность более полного улавливания ценных или вредных паров, выделяющихся при сушке; пожаробезопасность.

К недостаткам вакуум-сушки следует отнести более высокую стоимость сушильного агрегата (который включает кроме сушилки с нагревательными элементами конденсатор для конденсации отгоняющихся паров и вакуум-насос для создания разрежения в системе).

Конвективные (воздушные) сушилки как правило состоят из трех основных элементов: камеры, в которой происходит контакт высушиваемого материала с сушильным агентом, узлов подогрева и транспорта сушильного агента.

Камерные сушилки являются простейшими сушилками периодического действия. Высушиваемый материал располагается в камерной сушилке (рис. 14.13) на полках 2, смонтированных внутри камеры 1. Сушильный агент (горячий воздух) перемещается между полками над слоем высушиваемого материала. Свежий воздух засасывается вентилятором 4 через окно 5 и подогревается в калориферах 3. Отработавший воздух отводится в атмосферу через окно 7 либо возвращается в калорифер через окно 6.

Камерные сушилки применяют главным образом при высушивании материалов, требующих длительной сушки или сложного индивидуального режима, а также для высушивания небольших партий материалов.

Туннельные сушилки (рис. 14.14) представляют собой длинные камеры, внутри которых по рельсам перемещаются вагонетки 1 с высушиваемым материалом. Нагретый в калориферах 3 воздух, подаваемый вентиляторами 2, обтекает лотки или противни (размещенные на вагонетках) прямо- или противотоком (или перекрестным током). По сравнению с камерными сушилками, туннельные более удобны, так как в них сушка идет непрерывно, но затрачивается много ручного труда при их обслуживании (разгрузка, выгрузка и т.д.). Туннельные сушилки используются при сушке штучных изделий (кирпича, керамики), окрашенных и лакированных металлических поверхностей, пищевых продуктов и т. п.

ала в сушилку осуществляется через бункер 1, выгрузка – через бункер 6. По отношению к материалу воздух, подаваемый вентилятором 4 и нагреваемый калорифером 5, может двигаться в этих сушилках прямотоком, противотоком, поперек движения ленты, а также направляться сквозь слой материала, лежащего на перфорированной ленте. Отвод отработавшего воздуха осуществляется через газоход 7.

Барабанные сушилки (рис. 14.16) применяют для сушки различных сыпучих материалов. Основным узлом этих сушилок является полый барабан 1, установленный под небольшим углом а к горизонту. Барабан снабжен бандажами 2, каждый из которых катится по двум опорным роликам 7 и фиксируется упорными роликами 6. Барабан приводится во вращение с помощью зубчатого колеса 10, насаженного на барабан. Влажный материал вводится в барабан через питатель 9. При вращении барабана высушиваемый материал пересыпается и движется к приемному бункеру 5. За время пребывания материала в барабане происходит его высушивание при взаимодействии с газообразным теплоносителем. Обычно теплоносителем являются топочные газы, которые поступают в барабан из топки 8.

Читайте так же:
Гомельский силикатный двойной кирпич

Отработавшие газы отсасываются через циклон 4 вентилятором 3.

Распылительные сушилки (рис. 14.17) применяют для сушки жидких пищевых продуктов, ферментов и растворов минеральных солей, красителей и т. д. Сушилки представляют собой камеру 5 (полую башню с диаметром до 5 м и высотой до 8 м), в верхней части которой распыливается высушиваемый материал через форсунки 1 или с помощью центробежных распылителей. Высушенный продукт в виде порошка шнеком 4 отводится из сушилки. Скорость сушки велика, время сушки снижается до сотых долей секунды.

Сушилки со взвешенным (псевдоожиженным) слоем (рис. 14.18) применяют для сушки сыпучих материалов (зерна, минеральных солей, угля и т. п.), а также паст и растворов. Сырой материал с шнека питателя 3 поступает в корпус 2, через отверстия в решетке 1 поступает снизу газ, сухое вещество удаляется через разгрузочное устройство 4. В промышленности применяют аппараты круглого и прямоугольного сечения, одно- и многокамерные, аэрофонтанные, с кипящим, виброожиженным или с фонтанирующим слоем. В последнее время эти сушилки получают все большее применение.

Пневматические сушилки (рис. 14.19) применяют для интенсивного удаления свободной (поверхностной) влаги. Линейная скорость воздуха в сушильной трубе должна быть больше скорости уноса высушиваемых частиц. Практически принимают, что 1 кг воздуха перемещает по пневматической трубе от 8 до 20 кг высушиваемого материала.

Высушиваемый материал подается из бункера 4 дозатором 3 в вертикальную трубу 5, по которой движется воздух, подаваемый

вентилятором 1 и нагреваемый калорифером 2. Отделение высушенного в трубе 5 материала от сушильного агента осуществляется в циклоне 7 и фильтре 6, разгрузка – через устройство 8.

1. В чем заключаются назначение и основные принципы процесса сушки?

2. Какие виды сушки различают по способу подвода теплоты к влажному материалу?

3. Какими параметрами определяется равновесие в процессе сушки?

4. Каким образом выражается концентрация влаги в различных материалах?

5. Какими периодами определяется кинетика процесса конвективной сушки?

6. Каково назначение диаграммы состояния влажного атмосферного воздуха (i – х)?

7. Какие существуют принципиальные схемы конвективной сушки и как они изображаются на диаграмме i — x?

8. Какие основные типы контактных и конвективных сушилок существуют?

Автоматизация технологического процесса сушки керамического кирпича на основе многосвязных однотипных систем управления Прокопенко Михаил Николаевич

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Диссертация — 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат — бесплатно , доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Прокопенко Михаил Николаевич. Автоматизация технологического процесса сушки керамического кирпича на основе многосвязных однотипных систем управления : дис. . канд. техн. наук : 05.13.06 Тамбов, 2007 228 с. РГБ ОД, 61:07-5/1967

Содержание к диссертации

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 4

L АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО
ИССЛЕДОВАНИЯ КАК МНОГОСВЯЗНОГО ОДНОТИПНОГО
ПРИ РАЗРАБОТКЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ СУШКИ
КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА 11

1.1, Значение и характеристики нации сушки в технологическом
процессе производства керамического кирпича .. 11

1.2. Анализ существующих способов реализации
технологического процесса сушки керамического кирпича и
степени [їх автоматизации 17

1.3, Анализ возможности применения теории ммогосвязных
однотипных систем для исследования камерных сушилок
периодического действия 24

1.4. Формулировка цели и постановка задачи исследования 31

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ

СУШКИ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА В КАМЕРЕ, КАК
СЕПАРАТНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ 33

Разработка математической модели распределения теплоносителя в камерной сушилке в процессе термовлажиостной обработки керамическое кирпичу 33

Построение мачемаїической модели сутки керамического

кнрп ича 54

23. Проверка адекватности полученных моделей на реальном

производственном объекте 66

2.4. Разработка и расчет оптимального по быстродействию режима
сушки керамического кирпича 83

3. РАСЧЕТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

РЕГЛАМЕНТОВ СУШКИ ДЛЯ ОДНОТИПНОГО

МНОГОСВЯЗНОГО ОБЪЕКТА 99

Разработка математической модели, описывающей взаимодействие сушильных камер в общем технологическом регламенте производства 99

Разработка алгоритма расчета оптимального технологического регламента процесса сушки 120

Исследование динамики сушки изделий в камерных сушилках периодического действия 126

4. РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СУШКИ
КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА 134

4Л. Разработка функциональной схемы автоматизации управления
процессом сушки в отдельной камере 134

Читайте так же:
Если планшет превратился кирпич

Разработка структуры микропроцессорной системы автоматизации, обеспечивающей выбор и стабилизацию оптимальных рабочих режимов камерных сушилок 143

Реализация автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки керамического кирпича 148

Оценка эффективности системы автоматизированного управления камерными сушилками 158

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 162

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 164

4 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Введение к работе

Керамический кирпич — один из самых экологически чистых и долговечных в эксплуатации стеновых материалов. Бурный рост строительства вызвал необходимость увеличения производства кирпича, причем как для облицовки зданий, так и рядового для внутренних кладочных работ. Производство керамического кирпича относится к разряду матери ал оемких, энергоемких и трудоемких производств.

Все стадии производственного цикла имеют различную длительность, что делает невозможным синхронизацию работы массозаготовительного, формовочного, сушильного и обжигового отделений. Стадия сушки является наиболее важным переделом в производстве керамического кирпича с точки зрения ее энергоемкости (около 30 %), длительности (до 90 %) и обеспечения качества выпускаемой продукции. Поэтому показатели ее работы во многом определяют экономическую эффективность производства в целом.

На предприятиях небольшой мощности (до 10 млн. шт. усл. кирпича) на стадии сушки применяются камерные сушилки. Эффективность их эксплуатации в основном определяется режимом термовлажностной обработки кирпича-сырца, устанавливаемым для различной номенклатуры продукции. В результате длительного функционирования сушильных установок, на заводах выработаны технологические регламенты сушки керамического кирпича разного типа. Трудности организации процесса сушки заключаются в существенной неравномерности протекания тепло-физических процессов как внутри отдельных сушильных камер, так и в сушильной установке в целом, что приводит к большому количеству брака (до 30 %). Используемые режимы обработки кирпича-сырца часто оказываются нерациональными с точки зрения показателей эффективности процесса.

Известные в практике керамического производства методы определения технологических регламентов не учитывают взаимосвязь различных тепло-физических процессов, протекающих в камерных сушилках, таких как: распространение теплоносителя в объеме сушильной камеры; термовлажностная

7 обработка кирпича-сырца; распределение теплоносителя, поступающего из

общего канала, между камерами; распределенность сушильной установки. Кроме того, данные методы носят в основном рекомендательный характер и требуют экспериментальной коррекции на конкретном технологическом оборудовании. В работах А.В. Лыкова, П.Д. Лебедева, А.Ф. Чижского, К.А. Нохратяпа, В.И. Бодрова, А.Д. Цепина, А,В. Золотарского, Е.Ш. Шейнмана, И.С. Кашкаева, А.А. Щукина, В.В. Перегудова, В. Каста, Т.К. Шервуда, Р.Б. Кея, Р Фрэнкса, В.В. Полякова, А.Д. Альтшуля, М.В. Меерова, В.Т. Морозовского, О.С. Соболева и др. в отдельности изучены тепло-физические и аэродинамические процессы, применяемые при сушке керамического кирпича.

Термовлажностная обработка керамического кирпича на стадии сушки является одной из важных технологических операций. Именно здесь изделия приобретают первоначальные прочностные характеристики, которые в дальнейшем определяют качество готовой продукции. В период сушки кирпича-сырца необходимо с одной стороны обеспечить минимальную длительность процесса, с другой — не допустить возникновения в образцах напряжений, превышающих установленный ГОСТом уровень. Также требуется обеспечить качество сушки, т.е. выдержать остаточное влагосодержание изделий на уровне 4-6 %. Кроме того, важной задачей является максимально возможное исключение «человеческого фактора» в период организации и ведения технологического регламента обработки керамического кирпича в камерах.

Актуальность работы. Заводы по производству керамического кирпича выпускают изделия определенной номенклатуры: одинарный, полуторный и различные формы фигурного кирпича. Каждый вид продукции характеризуется стандартизованными габаритными размерами, а, следовательно, процесс удаления влаги из кирпича-сырца будет носить индивидуальный характер. Кроме того, от габаритных размеров образцов существенно зависит загрузка камерной сушилки. Например, загрузка одинарного кирпича составляет 7200 шт., а полуторного -5600 шт. Это приводит к варьируемой плотности расположения кирпича-сырца в

сушильной камере и, как следствие, к периодическому изменению

аэродинамических характеристик установки.

Поскольку процесс производства керамического кирпича является круглогодичным, то при проведении стадии сушки изделий необходимо учитывать климатические условия добычи и предварительной обработки исходного сырья, а также его физико-химические характеристики. Так как качество глины зависит от места ее непосредственной добычи, то в процессе обработки значения коэффициентов теплоемкости, тепло- и влагопроводности формованных образцов, подвергающихся сушке, будут изменяться. Кроме того, климатические условия, в которых находится сырье, определяют начальную температуру и влагосодержание кирпича-сырца.

Таким образом, технологический процесс сушки керамического кирпича приходится проводить в широком диапазоне изменения входных параметров. Но регламент термовлажностной обработки изделий на действующих предприятиях, как правило, остается неизменным. Это приводит к появлению большого количества бракованных изделий, до 30% от общего объема выпуска.

Чтобы снизить долю бракованной продукции и повысить эффективность использования камерных сушилок необходимо определить оптимальные технологические регламенты, действующие в широком диапазоне изменения входных параметров.

Читайте так же:
Галина григорович кирпич победы

Решение данной задачи возможно только лишь с применением метода математического моделирования. При этом требуется разработать математическое описание процессов, протекающих как в отдельных камерах, так и в межкамерном пространстве при распределении теплоносителя из общего канала, адекватное реальному процессу. Итогом моделирования является выработка оптимальных или рациональных режимов термовлажностной обработки керамического кирпича, применение которых должно обеспечить уменьшение длительности процесса сушки и снижение количества бракованных изделий с соблюдением требований к качеству продукции.

9 Научна» новизна работы заключается в:

методике оптимального управления технологическим режимом сушки керамического кирпича в камере сушильной установки, позволяющего сократить длительность обработки при соблюдении требуемого качества изделий;

оптимизации функционирования блока камерных сушилок, направленной на снижение взаимовлияния аэродинамических процессов, протекающих в каждой сушильной камере;

алгоритме управления сушильной установкой с применением микропроцессорной структуры системы управления.

Практическая ценность работы:

создание комплекса программ, позволяющих рассчитывать оптимальные технологические режимы сушки керамического кирпича в сушильных камерах;

создание комплекса программ, определяющих оптимальный технологический регламент работы блока камерных сушилок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических и научно-практических конференциях в г. Белгороде — 2003, 2005 гг., г. Губкине — 2004 г., г. Днепропетровске — 2002, 2004, 2005 гг., г. Москве — 2004 г., г. Пензе — 2005 г.

Методы исследовании. В работе были применены методы интегрального и дифференциального исчисления, математической физики, гидро- и аэродинамики, теории многосвязных однотипных и оптимальных систем, математического моделирования, нелинейного программирования, а также методы проектирования аналоговых и цифровых систем автоматического управления.

10 Публикации. Результаты научных исследований, изложенных в

диссертационной работе, опубликованы в 12 печатных работах, в в т.ч. в

центральной печати «Вестник Воронежского государственного технического

университета», «Промышленные АСУ и контроллеры», а также получен патент на

На защиту выносятся следующие основные положения:

алгоритм поиска оптимального управления технологическим режимом сушки керамического кирпича в сушильной камере, позволяющий сократить длительность обработки при соблюдении требуемого качества продукции;

алгоритм оптимизации регламента работы связанной однотипной системы сушильных камер, позволяющий учесть взаимодействие отдельных камер и физическую распределенность параметров объекта;

система автоматизированного управления камерой сушильной установки, спроектированная на базе микропроцессорной техники. .,-

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,

четырех глав, заключения, 18 приложений, списка литературы из 141 наименований и содержит 228 страниц, в том числе 163 страницы основного текста, 75 рисунков и 31 таблицу.

Расчет сушильных установок с выкатным подом. Расчет конвеерных сушил. Расчет сушил для крупных изделий

Конструкции сушил периодического действия. К таким сушилам относится камерное сушило с выкатной тележкой (платформой), предназначенное для сушки форм и стержней. Сушило состоит из рабочей камеры и двух тонок, расположенных ниже пода камеры и соединенных с ней дымовыми каналами, играющими одновременно и роль смесительных камер (рис. 90). Стены и свод рабочей камеры сушила выполняют обычно из красного кирпича толщиной 0,23—0,35 м. Свод камерного сушила имеет толщину 0,115 м и сооружается в виде отдельных сводов, опирающихся на двутавровые балки. В качестве теплоизоляции используют, шлаковую вату, трепельный порошок или диатомитовый кирпич. Двери камерных сушил представляют собой каркас, с двух сторон обшитый листовым железом; пространство между листами заполнено легковесным кирпичом или шлаковой ватой. Двери, как правило, открываются вручную, а большие сушила оборудуются для этой цели подъемными механизмами с электроприводом или пневмоцилиндром. Тележка с установленными на ней формами или крупными стержнями перемещается по уложенным на поду сушила рельсам ручной или электрической лебедкой. Сушило оборудовано двумя топками, расположенными ниже уровня пода цеха. В топках сжигают любое имеющееся в распоряжении топливо; твердое, жидкое или газообразное. Стены топочных камер футеруют шамотом. Продукты горения направляются из топок в дымовые каналы, расположенные под подом сушильной камеры вдоль продольных стен. В этих каналах для снижения температуры дыма его смешивают с воздухом или с уходящими газами (возвратом), имеющими значительно меньшую температуру. Полученная смесь (сушильный агент) поступает в камеру через отверстия в сводах дымовых каналов. Поднимающиеся вверх потоки горячих газов увлекают за собой более холодные газы, находящиеся в камере, и вызывают в ней естественную циркуляцию, способствующую выравниванию температуры по всему объему камеры и ускорению процесса сушки. Дымовые газы удаляются из камеры через боров, расположенный вдоль продольной оси камеры.

Читайте так же:
Угол наружный wandstein кирпич

Рисунок 5 – Ямное сушило

1 – рабочее пространство сушила; 2 – съемный свод; 3 – вертикальный канал;4 – из дымососной установки; 5 – топка; 6 – в дымососную установку;7 – дымовые борова

Для повышения интенсивности процессов сушки в камерных сушилах широко применяется принудительная рециркуляция продуктов горения. В этом случае часть отработанных продуктов отбирается на борова при помощи дымососа, находящегося вне сушила, и подается в коробы, расположенные по всей длине рабочей камеры сушила (внутри ее с обеих сторон, над сводами дымовых каналов). Выходящие с большой скоростью (15—20 м/с) из сопел коробов отработанные газы усиливают рециркуляцию в камере сушила, интенсивно подсасывая свежие дымовые газы из отверстий в сводах дымовых каналов. Введение принудительной рециркуляции сокращает продолжительность сушки в 1,3—1,5 раза.

Конструкции сушил непрерывного действия. Сушильные установки непрерывного действия представляют собой вытянутые (в высоту или в длину в зависимости от удобства размещения в цехе) камеры, внутри которых с помощью конвейеров различных конструкций высушиваемый материал перемещается от загрузочного к разгрузочному концу. Из-за трудности создания надежных конвейерных устройств для транспортировки тяжелых форм и крупных стержней эти сушила применяются только для сушки мелких и средних стержней. Сушила непрерывного действия работают с постоянным во времени тепловым режимом.

Расчет процесса сушки производится для нахождения необходимого для нормальной работы сушила количества сушильного агента и определения расхода тепла (топлива). Тип сушила, характеристики высушиваемого материала и вид топлива обычно бывают заданы. Режим сушки выбирают, исходя из технологических соображений и вида форм и стержней.

При такой постановке задачи расчет сводится к совместному рассмотрению балансов влаги и тепла при процессе сушки. Очевидно, что вся влага, удаляемая из материала при сушке, переходит к сушильному агенту, повышая влагосодержание последнего от начального dнач (на выходе в сушило) до конечногоdкон (на выходе из сушила). Тогда, исходя из закона постоянства массы:

mвл = L(dкон –dнач) кг, (1)

гдеL — количество сухогосушильного агента, кг сухого газа (возд).

Количество необходимого сухого сушильного агента удобно выразить, отнеся его к 1 кг удаляемой из высушиваемого материала влаги:

l=L/ mвл =1/ dкон –dначкг/кг исп. вл.(2)

Все последующие операции по совместному анализу балансов тепла и массы для процесса сушки могут быть наиболее эффективно осуществлены с помощью I—d диаграммы. Основными параметрами I—d диаграммы служат энтальпия I (кДж/кг) и влагосодержание d (кг/кг сух. возд). Диаграмма I—d построена для влажного воздуха, однако с ее помощью можно производить расчеты сушки не только воздухом, но и дымовыми газами, а также смесью дымовых газов с воздухом.

Сушилка для древесины своими руками: чертежи

Сушка это обязательный этап подготовки древесины перед обработкой. Чтобы бревна не деформировались, сушат их в определенных условиях, которые создаются в сушильных камерах. Для домашней мастерской можно сделать сушилку древесины своими руками.

Важность сушки

Издревле при изготовлении изделий из дерева использовался лес, срубленный несколько лет назад. Мебель из сырой или неправильно высушенной доски покоробится либо рассохнется и пойдет трещинами. Высыхая, материал сжимается, сырые балки из дерева со временем поведет, а в стенах сруба появятся щели с ладонь шириной. В сырой древесине заводится плесень. Но и пересушенные доски плохи — материал начинает впитывать влагу, разбухает.

Сушка проводится горячим воздухом или паром, процесс длительный и дорогой, но он придает древесине дополнительную прочность, предупреждает изменение формы и размеров, пиломатериал дольше хранится.

Режимы сушки

Существует несколько режимов сушки пиломатериалов. В сделанных самостоятельно камерах температура повышается поэтапно, выводя из сырья влагу. Технология сушки выбирается с учетом:

  • породы древесины;
  • габаритов пиломатериалов;
  • конечной и стартовой влажности;
  • особенностей сушилки;
  • категории качества сырья.

Процесс высушивания может быть высокотемпературным или низкотемпературным. Во втором случае первичная обработка осуществляется при температуре, не достигающей 100 градусов.

Низкотемпературные режимы делятся на категории:

  • мягкий — в процессе сушки пиломатериалы сохраняют все свои свойства, не изменяется прочность и окраска;
  • нормальный — окраска меняется незначительно, немного уменьшается прочность;
  • форсированный — при скалывании и раскалывании возможна хрупкость, окраска темнеет.

Изменение температуры среды при низкотемпературном режиме происходит в три стадии. Переход на следующую стадию возможен при достижении древесиной заданной влажности.

Высокотемпературная обработка производится в две ступени. Вторая стадия наступает при снижении влажности сырья до 20%. Такая технология применяется при подготовке дерева для возведения второстепенных конструкций, позволяющих сделать изменение цвета и снижение прочности.

Читайте так же:
Кирпич бердский м 100

Типы сушильных камер

Высушивание древесины в промышленных масштабах производится в специальных камерах. Влага выводится из пиломатериалов нагретым воздухом и выносится на улицу. В устройстве происходит полный цикл высушивания древесины. Помещение может быть:

  • сборным металлическим;
  • возведенным из стройматериалов.

Вторые устанавливаются прямо в столярных цехах либо как строения, стоящие отдельно. Стены делают из армированного бетона или кирпича. На крупных предприятиях обустраивают несколько камер, объединенных в модуль с общей системой контроля и подводкой коммуникаций. Воздух циркулирует в сушилке горизонтально или вертикально-поперечно. Древесина в промышленные сушилки может подвозиться по рельсам на тележках, выкладываться вилочными погрузчиками.

Источники тепла в сушилке:

  • горячий пар;
  • дым;
  • лучистое тепло из специальных устройств;
  • нагретые полки стеллажей;
  • электроток, хорошо проходящий через мокрые бревна;
  • электромагнитное поле высокой частоты.

Камера оснащается основным и дополнительным оборудованием. Основное состоит из систем:

  • вентиляции приточно-вытяжного типа;
  • теплоснабжения;
  • увлажнения.

Дополнительное оборудование это утепление стен и дверей, тележки для укладки материала, психометрическое оборудование, электропривод.

Промышленные сушки управляются автоматически, маленькие самодельные — вручную. Влажность регулируется приточно-вытяжной вентиляцией и увлажнителями. Для измерения влажности в помещении установлен влагомер, собирающий данные одновременно в нескольких местах.

В качестве энергоносителя для нагрева воздуха можно использовать: электричество, отходы обработки дерева, жидкое, твердое топливо.

Виды сушилок

По способу движения воздуха камеры делятся на:

  • с естественным;
  • с принудительным воздухообменом.

Камеры с естественным воздухообменом малопроизводительны, процесс в них невозможно контролировать. Поэтому используются они все меньше.

По принципу действия выделяются:

  • конвективные;
  • конденсационные сушилки.

В конвективных камерах древесина обдувается потоками горячего воздуха, тепло передается методом конвекции. Они могут быть глубокими туннельными или камерными. В туннельные камеры бревна загружаются с одного конца и выгружаются из другого, продвигаясь по камере, материал постепенно высушивается. Продолжительность цикла составляет от 4 до 12 часов. Такие камеры устанавливают на крупных лесопилках. Камерные сушилки более компактны, по всему объему поддерживается единый микроклимат. Позволяют подготовить любые типы древесины до необходимой кондиции. Поэтому большинство промышленных сушилок камерного типа.

По технологии конденсационной сушки влага, выделяемая из материала, осаждается на охладителях, скапливается в емкостях и сливается наружу. КПД такого устройства очень велик, но процесс длительный, сопровождается высокими потерями тепла. Технология хороша для подготовки твердых пиломатериалов малыми партиями. Цена оборудования и себестоимость конденсационной сушки ниже, чем конвективной.

Обустройство самодельной сушилки

Для того чтобы сделать своими руками сушилку, можно обойтись без чертежей. Необходимо предусмотреть:

  • помещение камеры;
  • утеплитель;
  • источник тепла;
  • вентилятор.

Площадь сушилки, возведенной своими руками, обычно не превышает 9 кв. метров. В помещении квадратной формы проще обеспечить оптимальное движение теплого воздуха. Желательно, чтобы одна стена камеры была выполнена из бетонных плит, другие из дерева. Все стены утепляются изнутри в два слоя: пенополистиролом и фольгированной доской. Прекрасный и бесплатный утеплитель — стружка дерева. А фольгу можно заменить пенофолом, отлично отражающим тепло.

Отдельное помещение сушилки своими руками можно соорудить из алюминия, такое строение прослужит долго. Каркас выполняется из профиля, он обшивается листовым металлом, который снаружи утепляют. Толщина утеплителя не менее 15 см. Пол застилается рубероидом, поверх в качестве теплоизоляции насыпают толстый слой стружки.

Необходимо позаботиться о тщательной герметизации входной двери!

Излучатель тепла можно сделать в виде труб или радиаторов отопления. Температура воды должна быть 65-95 градусов. Нагревается она электробойлером, дровяной печью, газовым котлом. Для небольшой камеры достаточно даже двухкомфорочной электроплиты. Если печь находится непосредственно в помещении, нужно обложить ее кирпичом. Кирпич будет аккумулировать тепло и постепенно излучать его в сушилку. Своими руками оборудовать конвективную камеру легко, установив в качестве источника тепла тепловентилятор.

Обустраивая своими руками сушилку для домашней мастерской по обработке дерева, важно соблюдать меры противопожарной безопасности. Возле строения должен всегда находиться огнетушитель.

Важна постоянная циркуляция теплой воды, которая обеспечивается насосом. Чтобы тепло равномерно распределялось по помещению, устанавливается вентилятор. Рабочее помещение оснащается влажным и сухим термометром.

Для удобства загрузки доски в камеру можно использовать тележку на рельсах. А чтобы увеличить полезную площадь на стенах выстраивают стеллажи.

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

  1. Сооружаем фундамент.
  2. Возводим каркас.
  3. Обшиваем каркас листами металла.
  4. Установка теплоизоляции.
  5. Застилаем пол пленкой и опилками.
  6. Установка опор из брусков.
  7. Установка нагревателей и вентиляторов.

Конструкция самодельной камеры для сушки пиломатериалов в видеоролике:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector