2018-01-21
494
Основным требованием, предъявляемым к лесосушильным установкам, является обеспечение равномерного просыхания древесины по всему объему сушильного пространства. Для выполнения этого требования необходимы равномерное распределение сушильного агента по высоте и длине сушильного штабеля, а также значительные скорости сушильного агента по материалы, способствующие достаточно равномерному просыханию древесины по ходу движения агента сушки.
Аэродинамическая схема лесосушильной камеры определяет взаимное расположение элементов внутреннего пространства: калориферов, вентиляторов, экранов рециркуляционных каналов, приточно-вытяжных каналов, а также размеры элементов циркуляционного контура. Поэтому от аэродинамической схемы зависят качество сушки и затраты на ее осуществление.
Рис. 1- Схема контура циркуляции агента сушки в камере УРАЛ-72.
Наименование местных сопротивлений:
2- вентиляторная перегородка;
1 - пластинчатый калорифер;
3; 6; 10; 13- повороты под углом 90º;
|
|
|
5; 8; 11- прямые газоходы;
4; 7; 12 - вход в штабель;
9 - выход из штабеля.
Определение скорости циркуляции агента сушки по каждому участку.
Скорость движения воздуха на каждом участке, м/с:
где Vц – объем циркулирующего агента сушки, м3/с;
f ж.с – поперечное сечение канала, свободное для прохода агента сушки, м2.
Величина Vц определяется, исходя из оптимальной скорости движения агента сушки по штабелю и живого сечения штабеля:
Затем производится расчет потерь давления на каждом участке Δhуч, Па:
где ρ – плотность воздуха, кг/м3;
ωуч – скорость воздуха на участках, м/с;
ξ – коэффициент сопротивления на участках.
Участок 2. Вентиляторная перегородка.
Поперечное сечение канала, свободное для прохождения агента сушки,:
где Dв - диаметр вентилятора, принимается равным м; nв - число вентиляторов, работающих в камере, примем равное 1 шт.
Участок 1. Пластинчатые калориферы.
Поперечное сечение канала, свободное для прохождения агента сушки:
где nк - число установленных в камере калориферов;
f ж.с.к- живое сечение одного калорифера, м2.
Участки 3; 6; 10 и 13. Повороты под углом 90º.
Поперечное сечение канала, свободное для прохождения агента сушки:
гдеB - ширина бокового газохода на уровне верха штабеля, м;
L - внутренняя длина камеры, м.
Участок 4; 7; 12. Внезапное сужение потока агента сушки (вход в штабель).
Поперечное сечение канала, свободное для прохождения агента сушки:
где f ж.с.шт- живое сечение штабеля, м2;
nшт - количество штабелей в камере.
Участок 9. Внезапное расширение потока агента сушки (выход из штабеля).
|
|
|
Поперечное сечение канала, свободное для прохождения агента сушки:
Сопротивление штабеля, уложенного на прокладках без шпаций, при движении воздуха вдоль прокладок Δhшт, Па, рассчитывается по формуле
где ωшт – скорость движения воздуха перед входом в штабель, м/с;
ξшт – коэффициент сопротивления штабеля.
где S – толщина доски, мм;
а – толщина прокладки, мм;
В – ширина штабеля, мм.
Рабочее давление вентилятора Нраб, Па, определяется как сумма величин сопротивлений движению воздуха:
Таблица 3 - Подсчет местных сопротивлений в контуре циркуляции агента сушки сушильной камеры.
| Номер участка | Плотность воздуха, ρ, кг/м3 | Живое сечение, f, м2 | Скорость агента сушки, ω, м/с | Коэффициент местного сопротивления, ξ | Сопротивление участков, Δhуч, Па |
| 1,008 | 0,8 | 0,8 | 79,03 | ||
| 1,008 | 4,32 | 2,6 | 0,13 | 50,25 | |
| 3, 6, 10, 13 | 1,008 | 2,1 | 5,3 | 1,1 | 15,7 |
| 4, 7, 12 | 1,008 | 5,6 | 2,0 | 0,13 | 0,26 |
| 1,008 | 5,6 | 2,0 | 0,16 | 0,08 | |
| 1,008 | 5,6 | 2,0 | 26,6 | 13,4 | |
| Нраб | 158,72 |
Поскольку характеристики вентиляторов составляют для воздуха при стандартных условиях (t = 20 ºC, ρ = 1,2 кг/м3), расчетный напор пересчитывают в характеристический Нхар, Па:
где ρ – фактическая плотность воздуха, кг/м3
Подбор вентилятора
В лесосушильных камерах наиболее распространены осевые вентиляторы, т.к. их можно устанавливать внутри циркуляционного канала и обеспечить побуждение сушки, а также КПД гораздо выше, а габаритные размеры меньше, чем у центробежных.
В качестве циркуляционного оборудования в лесосушильной камере УРАЛ-72 применяется вентилятор осевой, реверсивный с электродвигателем.
Мощность, потребляемая вентилятором, подсчитывается по формулеNв, кВт:
где Vсек - производительность вентилятора, м3/с;
Нрасч - расчетное давление вентилятора, Па;
ηв - КПД вентилятора (можно принять в расчетах ηв=0,6);
ηп - КПД передачи;
Кз - коэффициент запаса мощности на пусковой момент;
Кt - коэффициент, учитывающий влияние температуры среды tc.
Планирование лесосушильных цехов
Задачей планировки является взаимное размещение всех помещений сушильного цеха. Размеры и общая площадь сушильного цеха определяются выбранным типом, числом камер и количеством высушиваемого материала.
Варианты планировки лесосушильного цеха могут быть весьма разнообразными. Они зависят от особенностей генерального плана предприятия, а кроме того, от типа сушильных камер и способов формирования и перемещения штабелей.
При проектировании лесосушильных цехов площадки для формирования штабелей, помещения для хранения сырых сушильных штабелей, траверсные коридоры, остывочные помещения, склады сухих пиломатериалов должны размещаться в закрытых помещениях с отоплением, освещением и приточно-вытяжной вентиляцией.
Особое внимание при проектировании должно обращаться на механизацию формирования сушильных пакетов и штабелей, их транспортирование, загрузку-выгрузку, разборку, подачу на склад и выдачу со склада сухих пиломатериалов.
После определения необходимого количества сушильных камер необходимо выбрать вспомогательное оборудование: укладчики пиломатериалов, транспортно-загрузочные механизмы. Выбор типа требуемого оборудования производят исходя из количества лесосушильных камер и производительности сушильного цеха.
На планировочных чертежах толщину стен стационарной камеры можно брать в среднем 500 мм и изображать схематично без указания ее конструкции. Толщина стен сборно-металлических камер составляет в среднем 120 – 150 мм. На планировочных чертежах такие камеры можно показывать схематично без разреза в виде прямоугольника со сторонами, равными габаритной ширине и длине камеры.
