Сушка шпона

Условия сушки. Шпон для изготовления клееной слоистой древесины подвергается предварительной сушке для уменьшения до необходимых пределов количества содержащейся в нем влаги. Эта операция выполняется сразу же после изготовления шпона на лущильных станках. Для правильного ведения сушки необходимо знать начальную и конечную влажность шпона.

Начальная влажность сырья зависит в основном от способа доставки его на завод. При доставке по железной дороге она составляет 50-90%; при доставке сплавом 90-130% и выше. Шпон с различной начальной влажностью следует сушить при разных режимах. Конечная влажность шпона определяется требуемой влажностью готового продукта, родом применяемого клеевого материала и особенностями самого процесса склеивания. Практически она лежит в пределах от 6 до 12%.

Прежде чем рассматривать способы сушки шпона и применяемые при этом устройства, остановимся кратко на специфике сушки тонких древесных материалов. Она состоит прежде всего в значительно большей скорости сушки, так как продвижению влаги из внутренних слоев древесины к наружным способствует незначительная толщина шпона и наличие большого процента перерезанных волокон. В то же время незначительная толщина очень осложняет получение после сушки листов плоской формы. Наличие мелких трещин на левой стороне шпона, в которых находится воздух, не только значительно ухудшает теплопередачу при контактной сушке, но и несколько снижает его прочность.

Способы сушки. Существуют три способа сушки шпона:

  • контактный,
  • контактно-конвективный и
  • конвективный.

При контактном способе тепло передается листу шпона в результате его соприкосновения с нагретым телом. Данный способ передачи тепла осуществлен в дыхательных прессах и контактных сушилках непрерывного действия. При контактно-конвективном способе тепло передается шпону нагретым воздухом или газом, циркулирующим вокруг него, и в результате соприкосновения с нагретыми телами. К устройствам, в которых выдержан этот принцип, относится роликовая сушилка. При конвективном способе передача тепла шпону осуществляется только за счет омывания его нагретым воздухом или газом. Устройствами, в которых применен этот способ передачи тепла, являются ленточные и камерные сушилки.

Типы сушильных устройств. Рассмотрим основные типы сушильных устройств, затронув кратко их устройство, режимы работы, обслуживание и возможную производительность.

Дыхательный пресс является сушильным устройством периодического действия, в котором сушка шпона осуществляется контактным способом. Основной частью пресса являются стальные плиты (30-32 шт.), нагреваемые паром, пропускаемым по имеющимся внутри плит каналам. Сушка листов шпона осуществляется путем их зажатия между каждой парой плит. Чтобы обеспечить древесине возможность по мере испарения из нее влаги свободно усыхать, плиты пресса периодически раскрываются (6 раз в минуту), что предохраняет шпон от растрескивания. Именно этим и объясняется принятое название пресса. Продолжительность сушки шпона в дыхательном прессе зависит от толщины шпона, породы древесины, начальной и конечной влажности шпона, температуры плит и колеблется от 1 до 6 мин. Производительность пресса составляет от 0,9 до 1,5 м3 сухого шпона в час. Обслуживает пресс бригада из трех-четырех рабочих.

Ранее дыхательные прессы применялись довольно широко ввиду относительно невысокой стоимости, небольшой занимаемой площади и простоте устройства; однако низкое качество сушки (коробление листов, трещины и неравномерное распределение влаги по площади) и тяжелые условия труда заставляют заменять их другими сушильными устройствами.

Роликовая сушилка является конвективно-контактным сушильным устройством непрерывного действия. Она представляет собой камеру длиной от 12 до 24 м, внутри которой располагаются по высоте четыре-восемь двойных рядов роликов, предназначенных для перемещения шпона. Агентом сушки, непрерывно циркулирующим внутри камеры, служит воздух или газовоздушная смесь определенной температуры.

В зависимости от вида агента сушки и направления его движения по отношению к направлению движения шпона, проходящего через камеру, различают паровые роликовые сушилки с продольным противоточным направлением движения воздуха; паровые роликовые сушилки с поперечным направлением движения воздуха; газовые роликовые сушилки с продольным прямоточным направлением движения газовоздушной смеси.

Паровая сушилка с продольной циркуляцией воздуха показана на данном рисунке. Движение шпона в ней осуществляется слева направо, а воздуха - справа налево. Необходимая скорость сообщается воздуху вентилятором 6, который засасывает ого из сушилки по боковым воздуховодам и, прогоняя по верхнему воздуховоду, снова нагнетает в камеру. Для нагрева воздуха сушилка имеет два пластинчатых калорифера и систему гладких змеевиков, размещенных между рядами роликов.

Ролики приводятся во вращение от электродвигателя через регулятор скорости и лебедку. Выходящий из сушилки шпон пропускают через камеру охлаждения, внутри которых циркулирует охлажденный воздух, нагнетаемый туда вентилятором. Для облегчения загрузки и выгрузки шпона сушилку снабжают специальными этажерками, располагаемыми с ее торцовых сторон. Отработанный воздух, содержащий водяные пары, периодически отводится от сушилки по выхлопной трубе.

Благодаря сопротивлению, оказываемому воздуху поперечно расположенными роликами, скорость его у поверхности шпона весьма незначительна, что является причиной плохой теплоотдачи от воздуха к шпону. Для улучшения теплоотдачи необходимо изменить направление движения воздуха в камере, сделав циркуляцию поперечной. В этом случае скорость воздуха у поверхности шпона возрастает, что приводит к интенсификации сушки.

Паровая сушилка с поперечной циркуляцией воздуха (СУР-4) показана на здесь. Конструктивно эта сушилка отличается от предыдущей тем, что к ее камере добавлены два коридора, в одном из которых на двух горизонтальных валах поставлены десять осевых вентиляторов /, сообщающих воздуху поперечное движение. Воздух нагревается между рядами роликов ребристыми калориферами, общая поверхность которых значительно больше, чем у калориферов предыдущей сушилки.

В некоторых странах применяются паровые роликовые сушилки с сопловым дутьем горячего воздуха в направлении, перпендикулярном плоскости листов шпона, отличающиеся высокой производительностью и хорошим качеством сушки.

Дальнейшая интенсификация процесса сушки шпона достигнута за счет применения в качестве теплоносителя газовоздушной смеси. Конструктивно газовая сушилка отличается от паровой отсутствием калориферов. Для получения топочных газов к сушилке пристраивается специальная топка, в которой сжигаются древесные отходы, жидкое топливо или природный газ. Топочные газы смешиваются с отработанными в специальных камерах смешения. Для очистки газовоздушной смеси сушилка оборудуется жалюзийными искрогасителем и циклонами. В нашей стране изготовляются роликовые сушилки СРГ-25 и СРГ-50.

Продолжительность сушки шпона в роликовой сушилке зависит от различных факторов. К числу их в первую очередь следует отнести температуру агента сушки, относительную влажность воздуха (для паровых сушилок), скорость движения агента сушки, толщину шпона, породу древесины, начальную и конечную влажность шпона и т. д. Исследование влияния от дельных факторов на продолжительность сушки шпона позволило установить оптимальные значения некоторых из них. Так, оптимальная скорость движения агента сушки равна 1,7- 2,5 м/сек, относительная влажность воздуха - 15-25% (для паровых сушилок) и т. д. Наибольшее влияние оказывает температура агента сушки: чем она выше, тем продолжительность сушки меньше. Практически эта температура лежит в пределах 80-150° С у паровых сушилок и 160-300° С у газовых.

В зависимости от конкретных условий, производительность роликовых сушилок может колебаться от 0,6 до 6,3 м3/ч. Производительность роликовой сушилки при работе на кусках составляет 60-75% указанных выше величин. Обслуживает роликовую сушилку бригада из 3-5 человек (при ручной загрузке и разгрузке).

При эксплуатации газовых сушилок следует уделять особое внимание вентиляции помещений, в которых могут концентрироваться вредные газы ввиду неплотностей в сушилках.

Достоинством роликовых сушилок являются:

  • сравнительно высокая производительность;
  • достаточно хорошее качество сушки шпона с сохранением формы листа и распределением влаги по его площади;
  • простота устройства, особенно их кинематических связей;
  • простота обслуживания.

К недостаткам роликовых сушилок относятся:

  • сравнительно высокая стоимость, требующая значительных первоначальных затрат на организацию производства;
  • большая площадь для их установки (от 300 м и более на одну сушилку);
  • трудность очистки внутренних калориферов от пыли и выпавших сучков;
  • трудность очистки поверхности роликов от смолы (при использовании сушилки для сушки шпона хвойных пород древесины);
  • необходимость создания специальных огнестойких помещений для газовых сушилок.

Ленточная сушилка является представителем конвективных сушильных устройств непрерывного действия. Агентом сушки в ней является нагретый воздух, циркулирующий поперек сушилки.

Сушилка представляет собой камеру длиной около 30 м, изготовленную из кирпича, железобетона и др. По обеим сторонам ее расположены коридоры, внутри которых находятся осевые вентиляторы и паровые калориферы. Для достижения необходимой равномерности сушки камера по длине разделена на две части, в каждой из которых воздух движется в противоположных направлениях. С каждой стороны камеры установлено по 11 вентиляторов.

Для прохождения шпона через сушилку внутри ее размещены четыре-пять горизонтальных рядов бесконечной проволочной ленты специального плетения, которым сообщается движение от привода, обеспечивающего возможность регулировки времени прохождения шпона через сушилку.

Режим сушки шпона в ленточных сушилках следующий: температура циркулирующего воздуха 60-120° С, относительная влажность воздуха 15-26%, скорость движения воздуха 0,9-1,1 м/сек. Продолжительность сушки шпона в этих сушилках от 20 до 90 мин.

Производительность ленточных сушилок определяется по тем же формулам, что и роликовых. Она равна 1-1,9 м3 сухого шпона в час. Обслуживает сушилку бригада из трех-четырех рабочих. К числу недостатков сушилки относится невысокое качество сушки, выражающееся в короблении листов шпона вследствие свободного их расположения на проволочных сетках.

Сравнение сушильных устройств на основе средних технико-экономических показателей их работы показано в этой таблице.

Себестоимость сушки 1 м3 шпона наиболее низкая у газовых роликовых сушилок, наиболее высокая - у паровоздушных роликовых сушилок с продольной циркуляцией воздуха. Дыхательные прессы с этой точки зрения являются сравнительно эффективными устройствами, обеспечивающими относительно низкую себестоимость сушки, что объясняется невысоким расходом пара и очень низким расходом электроэнергии.

В случае применения для этой цели механизмов число обслуживающего персонала сокращается до 3 человек, что соответственно увеличивает среднесменную выработку одного рабочего и снижает себестоимость сушки самом последнем месте, что и является причиной их замены другими видами сушильного оборудования.

Ленточные сушилки занимают среднее положение по производительности и качеству сушки. Однако себестоимость сушки шпона в них сравнительно высока. Наибольшую производительность имеют газовые сушилки, наименьшую - паровые с продольной циркуляцией воздуха. Газовые сушилки отличаются также меньшим расходом электроэнергии на единицу выпускаемой продукции. Все это является причиной более низкой себестоимости сушки шпона, которая в этом случае почти в 2,5 раза ниже, чем при сушке шпона в паровых сушилках с продольной циркуляцией воздуха. Обладая большей производительностью, меньшим расходом пара и электроэнергии, сушилка с поперечной циркуляцией воздуха позволяет снизить себестоимость сушки шпона на 25-30%.

Технико-экономические показатели работы роликовых сушил заметно улучшаются при использовании механизмов для загрузки и разгрузки шпона. На данном рисунке изображены схемы таких механизмов.

Из стопы листы шпона вручную подаются к паре быстро вращающихся роликов, которые перемещают их на один из рольгангов загрузочной этажерки. После этого распределитель с помощью кулачка и штанги поворачивается на некоторый угол и устанавливается против следующего (нижележащего) рольганга загрузочной этажерки, куда и направляются очередные листы шпона. Когда таким путем будут поданы листы во все этажи сушилки, распределитель поднимается в крайнее верхнее положение и процесс повторяется. Разгрузка сушилки ведется с помощью системы парных роликов, подающих листы шпона к быстровращающимся роликам, выбрасывающим их на стопу сухого шпона. Работа механизмов загрузки и выгрузки шпона синхронизирована с работой роликовой сушилки, что исключает необходимость их переналадки при изменении скорости вращения роликов сушилки.

Применение рассмотренных механизмов благотворно сказывается и на качестве шпона, уменьшая число листов с трещинами. При использовании указанных механизмов на загрузке работает 2 человека, а на разгрузке - 1 человек.

В ряде стран применяют также одноэтажные и двухэтажные ленточные сушилки, позволяющие производить сушку шпона лентой. Это сокращает расход сырья на 4-5% за счет ликвидации допуска на усушку и уменьшения количества трещин в шпоне, а также уменьшает расход клея на 3-5%. Применение указанных сушилок создает возможность автоматизации всего процесса изготовления сухого шпона. В состав автоматической линии в этом случае может быть включен лущильный станок, накопитель шпона в виде многоэтажного транспортера, ленточная сушилка, автоматические ножницы (одни или двое) и сортировочный транспортер с укладчиками сухих листов в стопы. Это позволит значительно сократить трудозатраты на изготовление сухого шпона и снизить его себестоимость. Для контроля за качеством сушки целесообразным является оснащение сушил влагомерами, автоматически измеряющими влажность шпона.

Реклама: кованые заборы

Берзегов Аморбий

Деревообработка, сушка дерева, ЧМЗ, брус, мебельный кант, плинтус, наличник, вагонка в ЮФО: 8 (928) 470-95-21, 8 (918) 428-42-91. Звоните!
Роликовая сушилка
Роликовая сушилка
Роликовая сушилка СУР-4
Роликовая сушилка СУР-4
Механизированная загрузка и выгрузка роликовых сушилок
Механизированная загрузка и выгрузка роликовых сушилок

Таблица

Показатели сушильных устройств
Показатели сушильных устройств
Реклама: багеты широкие ручной работы. . закупка цветного лома, наши работники вывезут металл в день обращения