Сушка и защита древесины

Раздел: Учебники

Чугунные ребристые трубы. В паровых сушильных установках калориферы обычно собирают на фланцевых болтах из круглых ребристых труб длиной 2 м (ГОСТ 1816—76). Диаметр ребер 175 мм, фланцев 160 мм , наружный диаметр самих труб, несущих ребра,— 84 мм, число ребер 93, масса ребристой трубы 71 кг, поверхность нагрева 4 м2, допускаемое давление пара 0,5 МПа, т. е. 5 бар. Принцип действия: поступающий из котельной внутрь трубы пар отдает тепло через цилиндр трубы ребрам, нагревающим окружающий воздух, который поступает затем внутрь штабеля пиломатериалов, при этом пар в трубе превращается в воду.

Требуемая поверхность нагрева F, м2, калорифера для сушильной камеры определяется по формуле Qc       (41) k (t„ -1) где Q — количество тепловой энергии, которое должен выделить калорифер; t п — средняя температура греющего пара или горячей воды в трубе; t — средняя температура нагреваемого окружающего трубу воздуха; с — коэффициент запаса, принимаемый 1,1... 1,3 (большее значение — для пластинчатых калориферов).

При естественной циркуляции воздуха для чугунной ребристой трубы коэффициент теплопередачи k находится по известной разности температур tn—t пара в трубе и воздухе вне ее

В случае расчета в килокалориях коэффициент k будет в 1,16 раза меньше. При побудительной циркуляции воздуха k зависит от массовой скорости ui воздуха между ребрами трубы: У1 = ир кг/(с-м2), где v — действительная скорость воздуха, м/с; р — плотность этого воздуха, кг/м3.

Значения коэффициентов теплопередачи приведены на  47, г. Верхняя линия 1 относится к шахматной по ходу воздуха установке труб, как это показано вверху на схеме 47, б; средняя линия 2 характеризует теплоотдачу при последовательной установке труб и нижняя линия 3 — при установке одиночной трубы

Пример. Требуется определить коэффициент k при последовательном прохождении воздуха по ( 47, б) трубам со скоростью 6 м/с; находим по средней линии на  47, г для этой скорости £=21 Вт/(м2-К).

Сопротивление Н прохождению воздуха в паскалях (или в миллиметрах водяного столба), отнесенное к одному ряду труб по пути его движения, показано на  47,(5 (шкалы справа и слева графика).

Основное требование к действию калорифера — он должен нагревать воздух с его полной тепловой мощностью и равномерно по длине камеры. В этих целях необходимо исключить скопление конденсата внутри труб, который теплоизолирует их изнутри и даже создает «пробки». Поэтому все трубы должны иметь уклон для надежного стока конденсата. Отводная трубка от последней трубы в их ряду должна быть подключена к нижней части фланца. Межреберные приливы, скрепляющие ребра в двух местах по их диаметру, следует при монтаже калорифера размещать по направлению потока воздуха; трубы не должны быть замусорены или покрываться многолетним слоем ржавчины и т. п. Фланцевые неоребренные участки труб, излучающие тепло на материал, должны экранироваться съемными щитками (во избежание местной пересушки кромок материала). Оребренная зона трубы почти не излучает тепло.

Чугунные ребристые трубы более стойки против коррозии по сравнению с пластинчатыми калориферами или с различными стальными элементами сушильной камеры.

Пластинчатые калориферы (воздухонагреватели). Этот тип калориферов представляет собой батарею паровых трубок, на которых плотно насажены тонкие пластинки, нагреваемые от трубок. Подлежащий нагреванию воздух продувается между пластинками. Батарея трубок объединяется с концов коллектором. В один коллектор подается пар из паровой трубы, а из другого, противоположного, коллектора удаляется конденсат. Через калорифер поперечно продувается подлежащий нагреванию воздух, отбирающий теплоту пара. Эти калориферы сварные, неразъемные. Толщина пластинок 0,5 мм; шаг пластинок около 5 мм. Для различных целей нагревания воздуха применяются разные типы пластинчатых калориферов, отличающиеся размерами, числом рядов трубок, способом крепления пластинок, питанием их паром или водой, числом ходов и т. п. (ГОСТ 7201—80). Основное их назначение — отопление зданий.

В существующих лесосушильных установках часто используются одноходовые (для теплоносителя) калориферы сходных между собой моделей КФС и КВБ, которые могут работать как на горячей воде, так и на паре, выдерживая давление до 0,8 МПа (8 бар). Некоторые из калориферов КВБ изготавливаются промышленностью.

Техническая и конструктивная характеристика калориферов КВБ для теплоносителя пара приводится в табл. 6. При теплоносителе— воде и ее скорости в трубках более 0,5 м/с коэффициент теплопередачи будет близким к указанному в табл. 6.

Условия применения различных систем калориферов. Циркулирующий в штабелях материала воздух поглощает из древесины и несет с собой различные кислоты, особенно при сушке пиломатериалов твердых лиственных пород (дуб, бук и др.); при этом стальные пластинки калориферов подвергаются коррозии и разрушаются. Этот процесс ускоряется в случаях проведения промежуточных и конечных влаготеплообработок пиломатериалов в сушильных камерах, а также применения режимов сушки с малой психрометрической разностью, т. е. в начале и в конце проводимого процесса для трудносохнущих сортиментов.

Поэтому в сушильных камерах (т. е. установках периодического действия) предпочтительнее использовать в качестве воздухонагревателей менее засоряющиеся и почти не подвергающиеся коррозии калориферы из чугунных ребристых труб, несмотря на их большую массу и стоимость. Техническим усовершенствованием является замена стальных пластинок алюминиевыми ребрами, как это выполняется в спирально накатных (биметаллических) калориферах, выпускаемых наряду с калориферами КВБ Костромским калориферным заводом Минстройдормаша.

Выбор пара в качестве теплоносителя явно предпочтителен во всех камерах, в которых высушенные пиломатериалы подвергаются конечной влаготеплообработке. Применение же воды температурой выше 100 °С по ряду причин может оказаться более эффективным в сушильных туннелях вследствие лучшего использования тепла (из-за отсутствия потребности в конден- сатоотводчиках, более стабильной регулировки температур и др.). Надлежит, однако, иметь в виду потребность при этом в дополнительной бойлерной установке и циркуляционном насосе для воды. Водяные калориферы характеризуются в среднем на '/з меньшей теплопередачей по сравнению с паровыми (вода охлаждается при протекании вдоль трубок, а насыщенный пар имеет практически одинаковую максимальную температуру по длине трубок калорифера).