Реконструкция сушильных камер

В настоящее время на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях России эксплуатируются либо находятся в нерабочем состоянии большое количество сушильных камер, которым необходима реконструкция. Под реконструкцией понимается значительное улучшение технических показателей какого-либо объекта, оправданное, в том числе, и с экономической точки зрения. По характеру проводимых работ реконструкцию сушильной камеры можно подразделить на 3 основных вида: реконструкция ограждающих конструкций, восстановление работоспособности существующего оборудования и работы, связанные с коренным изменением технологического процесса сушки древесины в камере.

Довольно часто необходимость реконструкции появляется при разрушении ограждающих конструкций существующей сушильной камеры, что может наблюдаться при длительной её эксплуатации. В этом случае необходим капитальный ремонт. При этом ограждающие конструкции сушильной камеры могут быть построены из строительных материалов (кирпич, блоки, железобетонные плиты перекрытия и др.) либо из металлических утепленных панельных конструкций.

Также причиной разрушения ограждений может быть и неправильная эксплуатация сушильной камеры. Например, неплотность в дверном проеме приводит к просачиванию пара из сушильной камеры (либо проникновению холодного воздуха в сушильную камеру) и, кроме нарушения технологического процесса, способствует разрушению дверного полотна. Повышенное давление в сушильной камере вызывает проникновение пара через пористую структуру стен и перекрытия. Особенно это касается сушильных камер, ограждения которых выполнены из строительных материалов (кирпич, блок строительный). А таких сушильных камер ранее в России строилось преобладающее количество. При несвоевременном проведении необходимой гидроизоляции ограждений происходит просачивание пара внутрь ограждения. Основное осложнение при проникновении пара внутрь ограждений заключается в его конденсации в толще ограждений теплоизоляции, резком увеличении теплопотерь и даже разрушении ограждений из-за периодического образования льда в наружных слоях.

Также реконструкция может заключаться в восстановлении работо­способности вентиляционной и теплоэнергетических систем, систем увлажнения и автоматики управления процессом сушки.

При длительном сроке эксплуатации любое технологическое оборудование требует капитального ремонта и даже замены. Данный тип реконструкции не сложный и не требует проведения сложных технологических расчетов. Замена оборудования проводится в соответствии с документацией узлов и конструкций сушильной камеры. Такие работы самостоятельно выполняют специалисты предприятия, на котором эксплуатируется сушильная камера.

И все-таки, когда возникает необходимость реконструкции сушильной камеры, определяющим фактором является не только износ оборудования или разрушение ограждений, а решение вопросов снижения энергетических затрат на процесс сушки пиломатериалов, повышения производительности и значительного увеличения качества сушки. Высокая конкуренция на рынке изделий из древесины ставит перед производителем задачу повышения качества выполнения всех технологических операций, в том числе и по сушке пиломатериалов. Производитель желает иметь у себя на предприятии сушильную камеру, отвечающую современным требованиям, предъявляемым к камерам для сушки древесины, главное из которых – высокое качество сушки.

Таким образом, при наличии старой сушильной камеры надо принять решение: либо её восстанавливать, либо строить новую. Для того чтобы однозначно говорить о том, целесо­образно ли проводить реконструкцию старой сушильной камеры, необходимо реально оценить в первую очередь именно состояние её ограждающих конструкций (стен, перекрытия, дверей). Если ограждения требуют серьезного восстановления, то затраты на реконструкцию могут получиться на том же уровне, что и постройка новой сушильной камеры, и в этом случае реконструкцию, разумеется, проводить нецелесообразно.

Если же стены и перекрытия сушильной камеры находятся в хорошем состоянии (либо требуют незначительных затрат на восстановление), имеет смысл провести реконструкцию старой сушильной камеры. Очень часто на практике наблюдается такое: сушильная камера эксплуатируется, но при этом не выдает уже желаемой производительности, древесина в сушильной камере высушивается неравномерно и расходует при этом колоссальное количество энергии (тепловой и электрической). Причиной этого является морально устаревшая технология сушки и оборудование.

В настоящее время уровень современного оборудования и научные наработки в области сушки древесины позволяют разрабатывать и изготавливать сушильные камеры более производительные, энергоэкономичные, позволяющие получать качественно высушенный материал для дальнейшей обработки.

Реконструкции подлежат сушильные камеры:

Низкая скорость агента сушки (до 0,5 м/с) наблюдается в сушильных камерах с естественной циркуляцией (сушильные камеры типа «Грум-Гржимайло» и др.).

К таким сушильным камерам относятся сушильные тоннели, сушильные камеры с зигзагообразной циркуляцией и др. Недостаточная циркуляция может быть также и причиной неправильно организованной циркуляции. Последняя обычно встречается при неправильном использовании сушильной камеры. Например, в сушильной камере непрерывного действия проводят процесс сушки пиломатериалов, как в сушильной камере периодического действия, то есть проводят одновременную сушку всего объема загруженных пиломатериалов. Указанная причина может быть также при неправильном использовании сушильного пространства. Например, при неполной загрузке сушильного пространства сушильной камеры либо при изменении положения штабелей, которое вызывает неправильное движение агента сушки через них.

В эжекционной сушильной камере циркуляция агента сушки через сушильные штабеля является низкой и неравномерной. Это связано с тем, что вентиляционное оборудование находится за пределами сушильной камеры и поток воздуха подается в сушильное пространство сушильной камеры по специальным коробам. Распределение агента сушки по всему объему высушиваемого материала проводится через распределительные сопла.

Теплоснабжение камеры для сушки древесины данного типа осуществляется продуктами сгорания, обычно отходами деревообработки. Топочные газы подаются непосредственно в сушильное пространство. Данные сушильные камеры встречаются сегодня крайне редко и, в основном, находятся в нерабочем состоянии, то есть не эксплуатируются.

Также реконструкция может быть вызвана желанием сократить расходы на процесс сушки древесины. Осуществляется это не только применением современных технологий, позволяющих сократить процесс сушки, но и выбором более дешевого энергоносителя. Например, изменение парового централизованного теплоснабжения сушильной камеры на автономное – водогрейное (водогрейная система – это котел, работающий на отходах деревообработки, газе, жидком топливе). Электрический обогрев сушильной камеры (в том числе с аэродинамическим нагревом среды) в связи с высокой стоимостью электроэнергии также целесообразно заменить на более экономичное теплоснабжение.

Есть несколько вариантов реконструкции сушильных камер:

Достигается правильным тех­но­логическим расчетом и выбо­ром эффективных высо­ко­произ­­водительных реверсивных вен­тиляторов. Вентиляторы устанавливаются непосредственно внутри сушильной камеры (для прямой побудительной циркуляции). Кроме этого, сушильную камеру оборудуют системой специальных экранов-ограничителей и экранов для направления потока.

Марка и количество вентиляторов выбираются из расчета необходимого объема агента сушки, циркулирующего по сушильной камере, который напрямую зависит от объема загруженной древесины. Возможность реверсирования потоков воздуха обеспечивает равномерный подвод тепла к штабелям пиломатериалов. От этого также зависит равномерность сушки.

Увеличение продолжительности сушки в старых сушильных камерах зачастую связано с недостаточным воздухообменом (встречается и полное отсутствие его). Несвоевременное удаление влаги, испарившейся из древесины, за пределы сушильной камеры приводит к насыщению воздуха влагой и практически к прекращению дальнейшего испарения влаги из древесины. Несвоевременное открытие канала выброса влажного воздуха и притока свежего очень часто происходит из-за отсутствия системы управления процессом сушки. Сечение воздухообменных каналов (приточного и вытяжного) также рассчитывается в зависимости от объема высушиваемого материала и количества циркулирующего воздуха в сушильной камере.

Тепловое оборудование сушильной камеры для древесины – высокопроизводительные компактные теплообменники, объединенные с вентиляторами в единый тепловоздушный узел. Простота монтажа и обслуживания теплообменников, а главное, достаточное теплоснабжение сушильной камеры – вот те положительные стороны, которые располагают к их применению.

Очень важный атрибут современной сушильной камеры – система автоматического управления процессом сушки древесины. Автоматика ведет контроль и регулирование температуры и влажности в сушильной камере. Температура поддерживается подачей теплоносителя в теплообменники. Влажность воздуха регулируется системой увлажнения и заслонками на воздуховодах приточно-вытяжной вентиляции. Установка системы автоматического управления в сушильной камере – это гарантия соблюдения параметров режима сушки, а следовательно, и гарантия получения высушенного материала заданного качества в запланированный срок.

Итак, восстановление при необходимости ограждений сушильной камеры, оснащение её современным оборудованием для сушки, комплектация системой автоматики при одновременном серьезном подходе к технологии сушки дают все основания не покупать новую сушильную камеру, а реконструировать существующую.

Н. В. ЛАДЕЙЩИКОВ, ООО НПВФ «Уралдрев-ИНТО»