|
Д.С. Стрижаков
инженер-технолог
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ СУШИЛЬНЫХ КАМЕР
Как правило, новые сушильные мощности создаются на площадках лишенных централизованного теплоснабжения или в условиях лимита на отпуск тепловой энергии, возникающий из-за нехватки имеющихся мощностей централизованных источников и тепловых сетей. Все это побуждает производственников к строительству автономных источников теплоснабжения.
Современная система теплоснабжения сушильных камер представляет собой сложный комплекс конструктивно и функционально взаимосвязанного оборудования, включающего автономный генератор тепловой энергии и инженерные сети ее передачи агенту сушки. Непрерывность функционирования, специфические требования, предъявляемые к параметрам и характеристикам теплоносителя, предназначенного для сушки древесины, значительно усложняют структуру этой системы.
Выбор той или иной системы теплоснабжения сушильной камеры обусловлен как потребностями, так и географическим местоположением предприятия. От выбора системы теплоснабжения сушильной камеры зависят и экономические, и технологические показатели работы сушильной камеры.
Поэтому технические решения схем теплоснабжения сушильной камеры должны учитывать особенности исходных условий конкретного предприятия: требуемого температурного уровня, качества и состава воды, вида предполагаемого к использованию теплоносителя, топлива и генератора тепловой энергии.
В настоящее время распространение получили следующие виды теплоносителей: пар, электроэнергия, горячие воздух и вода; топочный газ, высококипящие жидкости.
Выбор того или иного вида теплоносителя очень важная технологическая, теплотехническая, эксплуатационная и экономическая задача.
Технологическая задача. Ни для кого не секрет, что высушивать древесину можно режимами различного температурного уровня. Так ГОСТ 19773-84 выделяет высокотемпературные и низкотемпературные режимы, которые, в свою очередь, делятся на мягкие (М), нормальные (Н) и форсированные (Ф). Средняя температура в камере при мягком режиме составляет 70 0С, нормальном - 90 0С, форсированном - 100 0С. Следовательно, для получения в камере заданной по режиму температуры с учетом тепловых потерь через ограждения, нужен теплоноситель со средней температурой на 10-15 0С выше, чем температура в камере. В современной массовой сушильной практике отказались от проведения сушки по высокотемпературным и форсированным режимам вследствие значительного снижения физико-механических свойств древесины. Такая сушка проводится лишь на отдельных специализированных производствах для получения особой модифицированной древесины со специфическими свойствами. Поэтому в нашем обзоре обеспечение энергией этих режимов рассматриваться не будет. Для поддержания Н-режима не подходят вода и горячий воздух с температурой до 100 0С.
Теплотехническая задача. От природы теплоносителя весьма существенно зависят тип и сложность котельного, околокотельного и сетевого оборудования.
Рассмотрим применяемое тепловое оборудование в зависимости от вида теплоносителя.
Пар - мощная станция водоподготовки, насосная станция, водопроводы, паровой котел, паропроводы, гребенки, сложные вентили и задвижки, паровые калориферы, конденсатоотводчики и конденсатопроводы.
Вода - станция водоподготовки, насосная станция, водопроводы, водяной котел, гребенки, простейшие вентили и задвижки, водяные калориферы.
Высококипящая жидкость - насосная станция, водопроводы, водяной котел, гребенки, простейшие вентили и задвижки, водяные калориферы.
Электроэнергия - кабельная сеть, пускатели, электрокалориферы.
Горячий воздух - генератор горячего воздуха (воздухонагреватель), воздухопроводы, подающий вентилятор.
Топочный газ - горелка и система газоходов, иногда и без неё.
Эксплуатационная задача. От вида теплоносителя зависит удобство его применения и продолжительность межремонтных периодов.
Рассмотрим плюсы и минусы применения того или иного теплоносителя.
Вода - тепловая энергия легко дробится, что позволяет использовать один котел на несколько сушильных камер. Действует безотказно только при условии "мягкой" воды без примесей или мощной водоподготовки. Кроме того, система теплоснабжения должна иметь защиту против размораживания и закипания.
Высококипящая жидкость - достоинства те же, что и при воде, но к недостаткам прибавляется неизбежная утечка теплоносителя через неплотности системы.
Пар - позволяет поддерживать нормальный режим и эксплуатацию нескольких сушильных камер. Запуск камеры и периодическая настройка конденсатоотводчиков представляют некоторую сложность.
Электроэнергия - используется малое количество оборудования, позволяет поддерживать нормальный режим и эксплуатацию нескольких сушильных камер. Недостатком является ограничение мощности электрокалориферов 60 кВт (15 куб. м. высушиваемого материала), вследствие резкого увеличения сечения подводящих кабелей.
Горячий воздух - система, не боится закипания и размораживания, малое количество оборудования удобного в обслуживании; позволяет поддерживать нормальный режим. Недостаток - трудность распределения воздуха между несколькими камерами от одного нагревателя.
Топочный газ - очень простая и удобная система; недостаток - трудность добиться полного сжигания топлива. Наиболее реальное топливо - природный газ и горючие жидкости.
Экономическая задача. Сушка древесины весьма энергоемкий технологический процесс. Так на испарение одного килограмма влаги из древесины требуется 0,9-1,1 кВт. Для получения влажности 8-10% необходимо испарить 180-300 кг влаги из одного кубического метра древесины. Это потребует расхода 200-300 кВт/куб. м тепла при теплопотерях, доходящих до 20-30%. Следовательно, стоимость сушки древесины, в первую очередь, определяется затратами тепловой энергии. Значит, нужно выбрать теплоноситель с минимальными капиталовложениями и низкими эксплуатационными расходами для частных (местных) условий.
Выбрав необходимый температурный уровень агента сушки и теплоноситель, обеспечивающий его, следует определиться с видом топлива и котельным агрегатом, обеспечивающим его полное сжигание.
Весьма желательно осуществить свой выбор, придерживаясь трех базовых критериев - доступности, дешевизны и технологичности.
Источником тепловой энергии, как известно, может быть газовое, жидкое, твердое топливо или электроэнергия.
Доступность. Как правило, наиболее доступным видом топлива для деревообрабатывающих предприятий являются отходы основного производства. Однако, следует учесть, что для получения 10 м3 сухой древесины необходимо сжечь от 1.2 до 5 м3 (зависит от котельного агрегата) плотных отходов. Доступность других видов топлива зависит от близости газопроводов, угольных разрезов, электростанций, то есть от географического местоположения предприятия.
Дешевизна. У каждого предприятия будут свои энергоносители, обладающие минимальной стоимостью. Кроме того, следует учесть, что:
- минимальной стоимостью отличаются котельные агрегаты, предназначенные для сжигания газового и жидкого топлива, а так же электрокотлы
- существуют котельные агрегаты, предназначенные для сжигания только "мягких", либо только кусковых отходов древесины
- для сбора "мягких" отходов необходим внутризаводской транспорт и большие площади хранения
- автоматизация загрузки твердого топлива рентабельна лишь при значительных мощностях котельных (свыше 0.7 - 1 МВт)
- топки для сжигания высоковлажных видов топлива сложны и, соответственно, дороги.
Технологичность. Наиболее технологичными видами топлива являются газы, горючие жидкости и электроэнергия. Их горение легко регулировать и автоматизировать стандартными приборами, человеческое участие минимально. Большинство агрегатов для сжигания твердого топлива устойчиво работает лишь при мощности 80-100 % от номинальной, поэтому следует четко определяться с его мощностью или выбирать устройство с возможностью устойчивой работы в более широком диапазоне мощности. Конструкция агрегатов при этом должна быть максимально простой с целью обеспечения большей длительности межремонтных периодов.
Как видим, вариантов теплоснабжения весьма много, постараемся выделить наиболее типичные.
Одиночная камера с объемом загрузки до 15 м3. Наиболее выигрышным вариантом будет система, использующая воздух, нагревающийся от сжигания древесных отходов, или прямой электронагрев.
Блок из двух и более камер. В этом случае желателен выбор воды в качестве теплоносителя. Источник тепла в этом случае выбирается в зависимости от внешних условий.
Сушильная камера установлена в городской черте. В целях экологической безопасности СЭС обычно устанавливает высоту дымовой трубы на 5-10 метров выше близлежащих зданий, что значительно повышает стоимость котельной. Поэтому приходится использовать электроэнергию (прямой нагрев или электрокотел) или, что более выгодно, сушить топочными газами, полученными от сжигания газов и горючих жидкостей.
На площадке имеется источник теплоносителя недостаточной мощности. В этом случае удобно использовать дополнительный источник энергии v прямой электронагрев.
Фирма "Уралдрев-СКМ" осуществляет консультации по любым вопросам технологии сушки, в том числе по выбору теплового оборудования и технологических схем, оптимальных для каждого конкретного случая. Обосновывает варианты модернизации и реконструкции сушильных камер и отдельных узлов оборудования, подбирает оптимальные варианты энергоснабжения. Проектирует и комплектует оборудование и материалы, осуществляет монтаж и пуско-наладочные работы, гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание сушильных камер.  Назад
Вы можете задать интересующий вопрос, воспользовавшись этой формой. Наши специалисты ответят вам в течении рабочего дня.
|
