Назад к списку

Высокотемпературная сушка древесины (перегретый пар).


Сушка перегретым паром......Что за зверь такой?


     Мужчины постарше наверняка помнят времена, когда мы, дети 60-х, гнули в отопительных батареях клюшки, распаренные предварительно над кастрюлей с кипящей водой.Это и есть одно из преимуществ сушки древесины паром. В данном случае насыщенном (еще не перегретым). Древесина становится мягкой, пластичной, без внутренних напряжений. Она не трещит, сучки не вылетают. Но это только первый этап воздействия пара на древесину. 

      А теперь подробнее ......... О сушильных камерах "НЕРПА-ТУРБО"


     Промышленное освоение высокотемпературного метода сушки водяным паром началось в 60-х годах прошлого века. Доказана высокая эффективность применения перегретого пара для сушки лесоматериалов. Из опыта известно, что применение высокотем-пературной среды является наиболее реальным способом интенсификации процесса сушки

      Анализ процесса сушки показывает, что факторы, приводящие к ускорению процесса сушки, вместе с тем могут отрицательно влиять на качество сушки, поэтому, когда вопросы качества сушки играют основную роль, повышение температуры сушильного агента должно сопровождаться повышением влажности

      К достоинствам процесса сушки перегретым паром относится, например, то, что пар повышает тепловую экономичность процесса: снижается удельный расход тепловой энергии, поскольку появляется возможность не только свести к минимуму тепловые потери с выбросами в атмосферу за счет замкнутой циркуляции пара, но и утилизировать большую часть тепловой энергии, затраченной на испарение влаги из материала. 

      Сушилки, работающие по замкнутому контуру движения сушильного агента, полностью оправдали себя при эксплуатации в деревообрабатывающей промышленности. 

     Расход тепловой энергии на сушку 1 м3 древесины в сре¬де пара на 25—30 % меньше, чем при сушке воздухом. Применение перегретого пара позволяет значительно повысить температуру материала (выше 100 °С), в результате чего увеличивается пластичность материала, уменьшаются градиенты влагосодержания в нем по сравнению с сушкой воздухом (при той же температуре). Это ведет к уменьшению усадки и деформации материала. Повышение средней температуры материала положительно влияет на изменение его термодинамических характеристик и коэффициентов, переноса влаги в материале. Испарение влаги из материала переходит в ее выпаривание. При этом значительно увеличиваются коэффици¬енты тепло- и влагообмена в процессе сушки. Все это приводит к интенсификации процесса сушки. 

      Преимущество пара перед воздухом заметнее всего сказывается в области высоких температур. В связи е этим производительность сушильных установок резко повышается, поскольку сокращается длительность процесса сушки. В результате снижаются (в два раза) капиталовложения в сооружение сушилок, создаются возможности уменьшения эксплуатационных расходов (примерно на 40 %). 

     В перегретом паре отсутствует свободный кислород. Этот факт имеет большое значение при сушке материалов покрытий. 

Сушка материалов под давлением в среде перегретого пара позволяет улучшить свойства продукции, например повысить механическую прочность и водостойкость (термомодификация). 

     При сушке перегретым паром отпадает необходимость регулирования влагосодержания среды .

Управление процессом сводится лишь к регулированию температуры перегрева, что позволяет легко автоматизировать процесс сушки. 

     Одним из недостатков сушильной установки на перегретом паре является необходимость ее тщательной герметизации, в связи с чем возникает проблема непрерывного ввода и вывода материала. 

     В последнее время метод сушки перегретым паром находит все более широкое применение как в оте¬чественной, так и в зарубежной промышленности. 


Сушильные камеры "Нерпа-Турбо" - сушка древесины перегретым паром 


БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ (сушка в перегретом паре)


     Древесина, помещенная в перегретый пар температурой выше 100° С, начинает нагреваться. Температура ее поверхности, а затем и центра достигает предела охлаждения, который в перегретом паре составляет 100° С. Одновременно начинается испарение влаги с поверхности, влажность которой быстро приближается к пределу насыщения, а затем опускается ниже его. При этом, температура поверхности поднимается выше 100° С, и образуется тепловой поток, направленный к центру сортимента. Тепло, передаваемое вследствие теплопроводности древесины через поверхностную зону переменной толщины , затрачивается на внутренней границе этой зоны на парообразование, которое происходит в результате кипения. Внутри древесины появляется избыточное давление и под действием его образовавшийся пар выходит через капилляры  в окружающую среду. Кипение влаги внутри древесины и обусловленный им молярный влагоперенос продолжаются до тех пор, пока из центра сортимента не будет выпарена последняя порция свободной влаги. После этого кипение прекращается, так как связанная влага не кипит и парообразование происходит только в результате испарения. 

     Рассматриваемый типичный высокотемпературный процесс делится на три периода

  • период начального прогрева, характеризующийся быстрым подъемом температуры древесины; 
  • первый период сушки , характеризующийся стабилизацией температуры центра сортимента на уровне точки кипения, 
  • второй период сушки , когда температура центра повышается, приближаясь к температуре среды. 

     Уровень точки кипения, на котором стабилизируется температура внутри сортимента, зависит от сопротивления, которое оказывает древесина движению пара. Для древесины мягких пород, подвергающихся высокотемпературной сушке, этот уровень составляет 101—103° С.

      В первом периоде высокотемпературного процесса действуют все три движущие силы влагопереноса. Под действием перепада избыточного давления и перепада влажности влага перемещается изнутри на поверхность, перепад же температуры, направленный в противоположную сторону, снижает эффективность этих движущих сил. Поскольку, однако, молярный влагоперенос существенно интенсивнее, чем термовлагопроводность, скорость сушки при высокотемпературном процессе оказывается в 2—3 раза больше, чем при низкотемпературном. 

Во втором периоде сушки при высокотемпературном процессе, как и при низкотемпературном, определяющей разновидностью влагопереноса является влагопроводность. 

     Если высокотемпературной сушке в перегретом паре подвергаются предварительно подсушенные пиломатериалы с начальной влажностью ниже 30%, кипения влаги и образования избыточного давления в древесине не наблюдается. Процесс в этом случае по механизму оказывается аналогичным низкотемпературному процессу и характеризуется кривыми, с тем, однако, отличием, что при температуре выше 100° С скорость сушки существенно выше за счет интенсификации теплообмена и повышения коэффициента влагопроводности. 


Сушильные камеры "Нерпа-Турбо" - сушка древесины в среде перегретого пара