VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В настоящее время существенно вырос спрос на качественную продукцию предприятий деревообработки. Естественно, для получения высококачественной конечной продукции возникла необходимость использования лесосушильных камер.

Сушка древесины – сложный процесс, закономерности которого определяются явлениями: тепло и влагообмена; теплопроводностью и влагопереносом.

Классификация способов сушки основано на особенностях передачи тепла высушиваемому материалу и по этому признаку можно разделить лесосушильные камеры на следующие виды: конвективные и диэлектрические. Разновидностью конвективных лесосушильных камер, являются конденсационные лесосушильные камеры.

По принципу действия конденсационный метод относится к замкнутому циклу, то есть сушильный агент совершает циркуляцию без выброса в атмосферу и, соответственно, без подпитки свежим воздухом.

Воздух, насыщенный влагой отобранной из древесины, омывает холодную поверхность конденсатора и охлаждается до температуры ниже точки росы. Влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется. При таком уровне температур не происходит стерилизация древесины (то есть она может поражаться грибками), древесина легко набирает влагу из воздуха и меняет свою влажность. Сроки сушки в конденсационных лесосушильных камерах в два раза больше, чем при применении традиционных способов. Велика также окупаемость затрат в год. Это все отрицательные качества данной камеры.

При вакуумной сушке штабель пиломатериалов помещают в герметичную камеру или автоклав, где вакуум-насосом создают пониженное давление. В вакууме температура точки кипения воды ниже, чем при атмосферном давлении. Это позволяет вести высокоинтенсивный процесс сушки при относительно не высокой температуре среды и при сохранении всех природных свойств древесины.

Вакуумные сушилки рентабельно использовать для трудносохнующих твердых лиственных пород крупных, толщиной свыше 50-60 мм, сечений [1]. Они значительно ускоряют процесс сушки в 3-5 раз, при сохранении качества. Как правило, объем загрузки не превышает 5-10 м³, зато стоимость камеры значительно выше. Себестоимость сушки и комплексный затратный показатель меньше, чем у остальных камер.

При вакуумно-диэлектрическом способе сушки нагрев материала до 45-50 ⁰С осуществляется за счет энергии высокочастотного электромагнитного поля при постоянном вакууме. Древесина находится в среде почти чистого пара малого давления, благодаря чему процесс происходит при малом перепаде влажности по толщине сортиментов и незначительных внутренних напряжениях [1]. Продолжительность сушки в этом случае уменьшается в 10-12 раз. Однако стоимость при таком способе достаточно большая из-за дороговизны и сложности оборудования и больших энергозатрат. Также пока не удалось достичь хорошего качества сушки материала из-за неравномерности конечной влажности древесины. Производительность данной сушильной камеры в м³/год очень большая. Окупаемость затрат в год одна из минимальных.

Исследования рынка показали, что фирмы производящие камеры различных систем, реализует в основном традиционные конвективные сушилки на отходах деревообрабатывающего производства, спрос на которые оправданные рядом факторов: более низкими инвестиционными затратами, удобством монтажа и обслуживания, простотой и экономичностью процесса. Этот вид сушки основан на передаче теплоты материалу путем конвекции от газообразной или жидкой среды.

Для пиломатериалов хвойных и мягких лиственных пород с толщинами не более 100 мм при сушки до эксплуатационной влажности наиболее приемлемы они. Доказано практикой, что 90-95% всех пиломатериалов высушиваются именно в таких камерах.

Более дешевым в современных условиях является реконструкция устаревших сушилок, если строительные конструкции камер в удовлетворительном состоянии. Это объясняется тем, что при использовании существующих помещений экономится 50% от стоимости камеры. Такой вариант приемлем и экономичен, если в строительную «коробку» можно вписать технологически эффективную систему нагрева и циркуляции агента сушки. Но удельный расход электроэнергии и естественно затраты на электроэнергию больше, отсюда и большая себестоимость.

В настоящее время на рынке представлен большой ассортимент сушильного оборудования, производимого как зарубежными, так и российскими фирмами, которые все больше завоевывают свое место на рынке и теснят иностранцев. Удельные амортизационными отчислениями при эксплуатации дорогих импортных камер на 1 м³ емкости камеры составляет 1,5-2,5 тыс. дол., что значительно выше, чем отечественных (0,5-1,0 тыс. дол. и они снижаются с увеличением емкости) [2].

Значительная часть общих затрат на импортную камеру приходится на стоимость комплексной системы контроля и управления процессом сушки не только в отдельной камере, но и в сушильном цехе в целом. Но установленное программное обеспечение, как правило, рассчитано на древесину, произрастающую в стране производителя камеры. Для его применения в наших условиях потребуется весьма значительная корректировка. При этом ручное управление процессом сушки весьма ограничена, а изменение режимов пользователем практически невозможно из-за несовпадения терминологии сушки и введения фирмой-изготовителем собственных режимных параметров.

Качество сушки от сушильной камеры зависит от 10 до 30%, а от 70% и более зависит от квалификации работников-укладчиков штабелей и мастера сушильного цеха [2]. Обучение работников просто жизненно необходимо. Лучше всего приобретать сушильное оборудование, включающее обучение и контрольную сушку. Опыт и теоретические знания являются существенным слагаемым успеха.

Сравнительные затратные показатели и сроки окупаемости камер различных фирм представлены в таблице.

Вывод: таким образом, при выборе типа и размера сушилки следует учитывать потребности и возможности своего производства.

Библиографические ссылки

1. Расев А. И. Сушка древесины: Учеб. для сред. проф. – техн. Училищ. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 175 с., ил.

2. Болдырев П. В. Сушка древесины. – 3-е изд. перераб. и доп. – СПб.: ПРОФИ – ИНФОРМ, 2005. – 168 с.

Сравнительные затратные показатели и сроки окупаемости камер различных фирм

Показатели	Камеры
	1	2	3	4	5	6	7
Стоимость камеры, тыс. руб.	904	309	1067	2641	1259	62	140
Удельный расход электроэнергии, кВт∙ч/м3	110	167	102	160	52,8	375	250
Производительность, м3/год	500	280	1340	4050	840	550	550
Удельные амортизационные отчисления, руб./м3	143,4	122,4	86,3	72,3	166,7	11,5	17,2
Удельные затраты электроэнергии, руб./м3	83,4	126,5	77,0	121,3	35,0	283,9	195,9
Комплексный затратный показатель, руб./м3	226,8	246,6	163,2	193,5	206,4	295,5	213,1
Емкость камеры, м3	15	10	10	10	15	10	10
Продолжительность сушки (сосна 50мм), сут.	10	12	2,5	0,8	6	6	6
Себестоимость сушки, руб./м3	251,8	286,8	186,0	229,7	216,3	380,1	271,7
Окупаемость затрат, год	5,4	3,7	2,0	1,8	4,1	0,7	0,8

Примечание. Камеры: 1 - конденсационные фирмы “EBAC”; 2 - конденсационные ”DRYFINN”; 3 – вакуумные ”KRONSEDER”; 4 - вакуум диэлектрические СПВД; 5 - конвективные ”NARDI”; 6 - реконструированные с использованием электронагрева; 7 - стационарные с комбинированным теплоносителем – водяным и электрообогревным.

Код для цитирования: Скопировать