Принцип работы аэродинамической сушилки

Обновлено: 24.04.2024

Сушка — это процесс обезвоживания сырья с целью обеспечения сохранности продукта, простоты хранения и снижения себестоимости логистики.

Сушильные агрегаты в АПК используют для сушки пищевых продуктов (овощей, фруктов, зелени, грибов), в производстве удобрений из навозом и пометов, а также для приготовления кормов и комбикормов для с/х животных и птиц. От технологии сушения напрямую зависит качество конечной продукции.

И если с минеральными веществами все достаточно просто и с этим может справится практически любая сушилка, то со всем остальным все не так легко как кажется.

Рассмотрим технологии сушения представленные на мировом и российском рынке

1. Сушильные технологии основанные на принципах термодинамики
Сюда входят конвекционные сушки, сушильные шкафы, барабанные сушилки. Основным недостатком сушилок использующим законы термодинамики — то есть выпаривание влаги с помощью температуры является высокое энергопотребление — на 1 тонну выпариваемой воды требуется примерно 1-1,3 МВт энергии, а также длительное воздействие на сырье высокими температурами. В результате белок сворачивается, витамины, полифинолы и органические кислоты разрушаются. Потери полезных веществ при этом методе сушки колеблются в пределах от 40 до 72%.

3. Вакуумно-импульсные сушилки
Это относительно новый метод сушки. Потребляют около 600 кВт энергии на тонну воды. И могут обеспечить сушку сырья при низких температурах от 40 до 72 град. Цельсия. К сожалению, время воздействия даже такой сверхнизкой температуры в течение 20-30 минут убивает достаточно большое количество количество витаминов, а процесс сушки занимает от 30 до 90 минут, при сравнительно низкой производительности. О проценте потерь полезных веществ достоверных данных не имеется.

5. Технология АСКТ (аэродинамическая сушилка комбинированного типа)
Самая новая и перспективная на сегодня технология. Для удаления 1 тонны воды из сырья влажностью 65% требуется до 100 кВт энергии. А для удаления 1 тонны воды из сырья 95% влажности — до 230 кВт энергии. Температура воздействия от 30 до 90 градусов Цельсия (а в случае, когда требуется сохранить максимум белка и витаминов 30-60 градусов Цельсия), но время сушки всего 18 секунд. Потери полезных веществ сопоставимы с методом сублимации 5,7-12% (в зависимости от режима сушки). Производительность же сушилок АСКТ в час вполне сопоставима с классической барабанной сушилкой.

Таким образом на сегодняшний день экономически эффективно и оправдано использование в производстве пищевых порошков и БАД-ов премиум класса, кормов с высокими показателями по БАВ и протеину, высокоэффективных удобрений из навозов и пометов именно сушилки на принципе АСКТ. Именно эта технология сегодня наиболее эффективна как по энергозатратам, так и по качеству получаемой продукции.

Таблица: Сравнение популярной и используемой до сих пор барабанной сушилки АВМ 1,5 и технологии АСКТ согласно паспортным данным

Экономия на производстве тонны готового продукта - 13 497 руб. - 730 руб. = 12 757 руб.

Диаграмма: содержания биологически активных веществ (БАВ) в конечном продукте

Проблема удаления лишней влаги из опилок актуальна как среди строителей, так и среди любителей что-либо изготовить в собственной столярной мастерской. При этом, сушка древесины в домашних условиях позволяет неплохо сэкономить на ее покупке, ведь сухое сырье всегда стоит дороже влажного. Выбирая варианты для производства сушилки для опилок своими руками, стоит знать, каких видов они бывают.

Сушильный барабан

Барабанная сушилка для опилок своими руками — самый популярный и проверенный годами способ подготовки материала. Как следует из названия, лишняя влага удаляется из стружек при вращении барабана. Внутри устройства расположены лопатки, которые захватывают и перемешивают материал. В это же время в барабан подается горячий воздух, который ускоряет процесс испарения влаги.

Вот особенности такого прибора:

Преимущества барабанной сушилки для опилок своими руками уже давно оценили все строители, которые применяют это устройство также для работы с песком, гравием и другими материалами, нуждающимися в избавлении от лишней влаги.

Аэродинамическая сушилка

На втором месте по популярности — сушилка для опилок своими руками на основе аэродинамической технологии. Древесная стружка сохнет от воздействия потока горячего воздуха. Такая сушилка обычно состоит из нескольких агрегатов:

теплогенератор;
сушильная линия;
вентилятор;
просеиватель;
циклон;
печь.

Древесная щепа, подаваемая в аэродинамическую сушилку, одновременно измельчается и высушивается. Этот аппарат занимает гораздо меньше места, чем предыдущий. Это — его главный плюс.

Главный минус — сложность самого процесса, при котором необходимо учитывать следующие основные моменты:

общая площадь обрабатываемых частиц;
особенность самого сырья;
параметры сушителя.

Из-за сложности технологического процесса, аэродинамическая технология и уступает по популярности барабанной сушилке для опилок своими руками.

Ленточная сушилка

Ленточные или конвейерные сушилки применяются для различных сыпучих и волокнистых материалов, в том числе, и для опилок. Принцип действия этого агрегата довольно прост:

материал движется по бесконечной ленте — одной или нескольких, натянутой между ведущим и ведомым барабанами;
сушка осуществляется горячим воздухом или топочными газами, движущимися вдоль лент или в перекрестном потоке.

Яндекс Метрика

Сушилка для опилок своими руками

У опилок есть достаточно много видов применения, но практически во всех случаях опилки требуются в сухом виде. Для того что б довести их до состояния сухости нам и понадобится сушилка.

Сушилка у Вас дома

Такая машина сможет просушить около 100-150 кг/час, электроэнергии потребляет 550-750 В. В день такой агрегат может делать 2,5 т сушеных опилок.

Технология процесса

Процесс высушивания материалов считается одним из самых энергоёмких, так как требует большого выделения тепла. Сушилка, которую мы Вам хотим предложить предназначена для сушки опилок, щепок и разного рода мелких остатков деревянных пород. Влажность можно снизить с 60% до 10-12%. Принцип работы данного сушильного аппарата состоит в том, что сырье во время сушки теряет вес и за счет этого может продвигаться по трубе до циклона, то есть, не дойдя до нужного процента влажности оно не сможет переместиться к бункеру готовой продукции.

Если ваше сырье слишком влажное, чтобы избавится от больших затрат тепла, его лучше высушить на улице на солнце, или каким-то подобным образом.

Первый запуск и наладка

На среднем огне протопите печку в течении сорока минут, удалите влажный воздух и сделайте сильный огонь. Сделаем пробную партию, засыпаем в загрузочное отверстие опилками, в зависимости от температуры и сухости выгружаемых опилок следует выбирать скорость загрузки опилок. В случае если сырье не проходит из загрузочного отверстия следует слегка блокировать отверстие воздухозаборника, или можно положить на колосник немного печного шлака, из-за этого уменьшится объем воздуха, попадающего во внутрь.

Предстартовые и профилактические процедуры

Перед каждым включением печи нужно в холостую прогнать систему в течении минут 5-10, чтобы вытянуть все опилки из трубы. Так же следует раз в две смены проверять смотровые отверстия сушильной машинки и чистить внутренние части от загрязнения. Если во время работы со стороны вентилятора издаются звуки дрожания или треска – скорее всего на него налипла грязь, следует приостановить работу и почистить его.

Примерно вот так будет выглядеть наша сушилка в работе, у нас различные расположения вентиляторов:

Техника безопасности

Что бы избежать утечки газа следует предварительно установить прокладки из каменной ваты во всех местах фланцевых соединений. Для безопасности во время установки вытяжной вентилятор и двигатель должны соединяться шнуром таким образом, чтобы вентилятор двигался по часовой стрелке. Перед каждым запуском следует проверять основание труб и чистить шлаковые отверстия, убрать отложения камня и другие загрязнения.

Варианты применения опилок

Экономный хозяин никогда не сочтет опилки мусором, а задумается, как их можно применить. И здесь возможны самые различные варианты использования этого экологически чистого материала:

При необходимости покупки сушильной камеры для древесины, часто возникает вопрос, какую именно выбрать. Ведь на рынке представлены сотни и сотни видов. Различаются камеры как производителями, так и видами сушки. Так какая камера нужна именно вам?

Для этого нужно понять принцип работы каждого вида камеры, а также как происходит качественная сушка древесины. Разберемся в статье.

Итак, качество сушки определяется по следующим параметрам:

Срок сушки древесины
Напряжение древесины
Разбег по влажности внутри пиломатериала

Основные виды сушильных камер по принципу действия:

Аэродинамические
СВЧ-сушильные камеры
Конвективные
Конденсационные

А теперь разберем параметры качества сушки в разрезе представленных видов сушильных камер.

Процесс сушки древесины в камере

Аэродинамическая сушильная камера

Стоимость аэродинамической сушильной камеры сравнительно небольшая. Но затраты на энергию высокие. Представляет собой теплоизолированную камеру с вентилятором. Воздух нагревается за счет трения о лопатки вентилятора. Когда доска помещается в камеру, ее влажность распределена равномерно.

Далее начинается процесс сушки.

Поэтому продолжаем сушку. Опять горячий воздух циркулирует на большой скорости вокруг доски.

Кстати, скорость потока в аэродинамической сушильной камере практически невозможно регулировать.

Продолжая сушить доску, ее внешний слой продолжает досыхать и пересыхает. От пересыхания верхний слой становится хрупким. Остается 1-3% влажности. Сухой слой уплотняется и сужается . Из внутреннего же слоя влага уходит медленнее. Соответственно, внутренний слой сужается медленнее, внешнего. А когда внутренний слой становится шире внешнего слоя доски — доска лопается.

Из вышесказанного напрашивается вывод: качественно высушить древесину в аэродинамической камере вряд ли получится

СВЧ сушильная камера

Довольно-таки интересная инженерная мыль.

Работает по принципу обычной бытовой микроволновки.

Под воздействием электромагнитного излучения высокой частоты, молекулы древесины увеличивают скорость колебания и древесина нагревается.
Сушка в СВЧ камере значительно сокращает сроки сушки.

Но на этом плюсы заканчиваются. Потому что стоит такая камера дорого, электроэнергии потребляет также, если не больше, чем аэродинамическая камера. Еще, в процессе практического применения свч-камер, выяснилось, что излучатели волн СВЧ быстро выходят из строя.

Заканчивая предложение, с которого начался обзор свч сушильных камер, Интересная инженерная мысль, но на практике не получила применения.

Конвективная сушильная камера

Этот вид сушильных камер можно назвать самым распространенным видом.

Принцип работы конвективной сушильной камеры таков:

через воздух, который проходит через теплообменники происходит передача тепла.
По теплообменникам проходит горячая вода и /или перегретый пар.
Можно изменять параметры воздуха, повысить или понизить влажность.
Повышают влажность с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере. Понижают с помощью замены воздуха на сухой.
Настройки инверторных двигателей позволяют изменить направление и скорость воздушного потока.

Процесс сушки в конвективной камере происходит следующим образом:

Доску сильно нагревают, в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха. Это нужно для того, чтобы частицы воды всегда были теплые. Вода легко удаляется из древесины, поскольку та нагревается до 75-80 градусов по Цельсию.
В зависимости от толщины доски, в процессе сушки делается от одной до трех тепловлагообработок. Последняя тепловлагообработка проводится, чтобы полностью снять напряжение в древесине, перед самым окончанием сушки. В этот момент доска уже достигла необходимой влажности.

Из представленных вариантов, конвективная камера для сушки является самой подходящей для качественной сушки древесины.

Конденсационная сушильная камера

С самого начала сушки, теплый воздух удаляет влагу из внешних слоев древесины, циркулируя вокруг доски. Потом воздух переходит в конденсатор, нагревается и к доске направляется теплый сухой воздух.

Конденсационные сушильные камеры бывают с инверторами на двигателях и без таковых. Сушат дерево с увлажнением воздуха и без такового. Если инвертор отсутствует, то трещин не избежать, поскольку, инвертор позволяет замедлить скорость воздуха, для плавного выхода влаги. Сушить древесину без увлажнения воздуха и инверторов на двигателях, в конденсационной камере нельзя. Доска треснет. Без увлажнения и с инверторами сушить дерево можно, но доска будет с большим напряжением.

В конденсационных камерах, увлажнение проводят на втором этапе сушки, чтобы снять с верхнего слоя доски напряжение.

В результате осмоса, влага вытесняется изнутри доски, не повреждая верхние слои. Поскольку конденсационная камера рассчитана на невысокие температуры, вся вода в центре доски не успевает достаточно прогреться и перейти в наружный слой. То есть если затянуть влагообработку, то доска отсыреет по всему объему. Но при правильном подходе можно заметно снизить напряжение в доске. Для столярного производства такая древесина не годится, но для заборной доски или вагонки вполне подойдет.

Надеемся, что наша статья поможет вам определиться с выбором сушильной камеры. Из описания выше должно стать понятным, что правильная, качественная сушка получается при использовании конвективной сушильной камеры .Стоит отметить, что если требования к качеству пиломатериала невелики, то есть дерево будет использовано на черновое строительство или нужна сушка до транспортной влажности, то качественная сушка не является обязательным требованием.

Аэродинамические сушильные установки для сушки древесины с улучшенными характеристиками

Применены уникальные технологии высококачественной сушки и значительной экономии энергии.
Продукция сертифицирована.

Аэродинамическая сушильная установка для сушки древесины с экономичным режимом и боковым расположением вентилятора.

Энергосбережение из благих намерений превратилось в суровую потребность современного предприятия. Внедрение энергосбережения в техпроцесс сушильной установки и есть одно из главных направлений деятельности "ТЕРМОТЕХ". Многолетние исследования и удачная реализация идей в сушильных установках позволили добиться впечатляющих результатов.

Аэродинамические сушильные установки для сушки древесины производства "Термотех" сертифицированы и отвечают "Общим требованиям к системам контроля и регулирования параметров среды в сушильных установках" и "Нормам требований к качеству сушки" согласно руководящих российских технических материалов (РТМ) по камерной сушке древесины. Объем разовой загрузки базовых сушильных установок 3-25м³ условного пиломатериала. По техническому заданию заказчиков изготавливались сушильные установки с объемом разовой загрузки - 43м³ древесины. Сушильные установки данного типа получили широкое распространение из-за относительно невысокой стоимости, простоты конструкции и надежности в эксплуатации. Чем меньше узлов и механизмов в сушильной установке, тем меньше вероятность отказа в работе, и, соответственно меньше стоимость самой установки. А количество основных узлов в аэродинамических сушильных установках - минимально: электродвигатель с колесом вентилятора, пусковая и контролирующая аппаратура.

Аэродинамические сушильные установки успешно сушат как твердолиственные породы, так и хвойные. Для специализированных предприятий, занимающихся производством погонажа, дверных и оконных блоков из дуба, нашим предприятием были разработаны и изготовлены сушильные установки для сушки древесины, с техническими характеристиками, исключающими возможность создания условий некачественной сушки для данных сортиментов.

Аэродинамическая сушильная камера с общим объемом загрузки 12м 3 . Внутренняя обшивка сушильной камеры из нержавеющей стали.

За счет внедрения энергосберегающих технологий энергоемкость процесса в аэродинамической сушильной установке для сушки древесины уменьшилась в 1,8 раза (практические данные) и составляет 0,64-0,72 кВтч на испарение 1 литра влаги или 135–165 кВтч/м³. Продолжительность процесса при этом не изменилась. Стала возможной регулировка скорости сушильного агента по штабелю пиломатериалов и регулировка количества теплоты, подаваемого в сушильную установку в единицу времени. Благодаря этим изменениям, улучшились качественные характеристики сушильной установки для сушки древесины. Пиломатериалы, в установках сушки древесины "СКА-Э", при использовании системы увлажнения, сохнут по 1 и 2 категории качества. В зависимости от требований предъявляемых заказчиком к сортименту пиломатериалов, сушильные установки для сушки древесины выпускаются как в реверсивном исполнении, так и в нереверсивном исполнении.

Экономичная реверсивная аэродинамическая сушильная установка.

Сушильные установки для сушки древесины с энергосберегающими технологиями "СКА-Э" производства "ТЕРМОТЕХ" обладают всеми достоинствами и преимуществами аэродинамических сушильных установок, и в них отсутствуют основные недостатки, из-за которых сфера их применения была ограничена.

Реверсивная аэродинамическая сушильная камера СКА-25-АЭ. Корпус сушильной камеры снаружи облицован гофрированным оцинкованным листом, внутри алюминий. Московская обл.г.Королев 2008г.

На сегодняшний день аэродинамические сушильные установки производства "ТЕРМОТЕХ" отличает:

низкая энергоемкость процесса сушки,
наличие возможности регулирования технологического процесса.

В основу техпроцесса камер сушки "СКА-Э" с энергосберегающими технологиями положен метод, разработанный профессором Кречетовым И.В, прерывистой циркуляции сушильного агента по материалу. В данных сушильных установках, в паузах, замедляется скорость движения воздуха по штабелю, а значит, и подвод количества теплоты в единицу времени. Длительность пауз возрастает при сушке более толстых сортиментов, медленнее отдающих влагу и, следовательно, более опасных по растрескиванию. За счет снижения скорости сушильного агента, происходит торможение испарения влаги с поверхности материала в сушильной установке, т.е. создаются условия оптимального перераспределения влаги по толщине древесины, без возникновения напряжений. Сочетание разных скоростных режимов, при сниженном расходе электроэнергии, приводит к повышению качества из-за равномерности сушки материала с более высокими скоростями воздуха. Сокращается по этому признаку длительность процесса.

Аэродинамическая сушильная камера (специсполнение) для сушки пиломатериала объемом загрузки 4м3 (внутренняя обшивка - алюминий).

Сушильные установки с аэродинамическим нагревом могут эксплуатироваться как внутри так и вне помещений. Крыша сушильной установки в базов варианте изготавливается со скатом. Внутренние ограждения сушильной установки комбинированные, выполнены из алюминия и нержавеющих сталей, наружные, из оцинкованного с двух сторон, гофрированного листа. Изоляция стен сушильных камер "СКА-Э" - негорючая, жесткая, минераловатная плита, не впитывающая влагу (коэффициент водопоглощения по объему - 1,5%). По техническому заданию заказчика имеются технологические возможности для изготовления монолитной пенополиуретановой изоляции ограждений корпуса сушильной установки, или комбинированной теплоизоляции, состоящей из жесткой, гидрофобизированной, минераловатной плиты (коэффициент водопоглощения по объему - 1,5%), матов ТИС - ТИБ по ТУ 2123-299-89 и пенополиуретана. Пенополиуретан имеет лучшие теплоизоляционные характеристики, самый низкий коэффициент теплопроводности (0,019-0,28 Вт/М°К), легкий вес (40-60кг/м³), высокую адгезионную прочность и антикоррозийную защиту. Применение пенополиуретана в качестве изоляции ограждений корпуса сушильной установки очень эффективно, благодаря его уникальным свойствам. Покрытие поверхности пенополиуретаном обеспечивает надежную гидроизоляцию и пароизоляцию кровли сушильной установки, так как именно она является наиболее уязвимым местом в конструкции сушильных установок. Внутренняя обшивка стен сушильной установки выполнена профилированным алюминием или металлом со специальным термовлагостойким покрытием. Автоматика, входящая в комплект поставки, отключит сушильную установку при достижении пиломатериалом заданной влажности.

Сушильные установки аэродинамического типа на отгрузочной площадке "ТЕРМОТЕХ".

Жесткая гидрофобизированная минераловатная плита, для изоляции стен сушильных установок.

В установках сушки пиломатериалов предусмотрены дополнительные ступени режимов с возможностью регулировки и переходом на новую ступень. Повысилась гибкость управления процессом сушки путем изменения продолжительности отдельных циклов. При правильно подобранном режиме, при сушке толстых сортиментов хвойных пород или трудносохнущих сортиментов твердолиственных пород, исчезает необходимость применения гидротермической обработки древесины. Дело в том, что в период пауз, т.е. в моменты малоинтенсивной циркуляции сушильного агента, происходит кондиционирование и выдержка материала за счет собственной влаги. Такая операция эквивалентна влаготеплообработке во второй стадии сушки – без задержки общего времени просыхания материала (влага продолжает перемещаться из внутренней зоны материала к наружной). Цель кондиционирования – придание высушенной древесине последующей стабильности по размерам и форме, искусственное старение древесины применительно к условиям гигротермического равновесия при эксплуатации изготовленных из нее изделий.

Метод кондиционирования состоит в увлажнении поверхностной зоны, чтобы выровнять влажность по толщине материала, для снятия упругих деформаций и остаточных напряжений. В сушильных установках "СКА-Э" производства "ТЕРМОТЕХ" цели кондиционирования достигаются, как уже упоминалось, методом циклической сушки или иными словами созданием условий, при которых явления влагопереноса доминируют над явлениями влагообмена. Некоторые пиломатериалы, обладающие рядом специфических особенностей, затрудняющих качественное высушивание обычными методами, как лиственница, граб – отлично сохнут в сушильных установках "СКА-Э" за счет многоступенчатости техпроцесса. Причем в отличие от метода прерывистой циркуляции, в наших сушильных установках, не происходит кратковременное понижение температуры во время малоинтенсивных циклов, т.к. при этом возможен риск "цементации пор" у древесины таких твердолиственных пород, как дуб. Особенно в зимнее время этот риск возрастает. Количество теплоты, поступающее в сушильную установку в период малоинтенсивного цикла, компенсирует с запасом теплопотери через ограждения установки и теплопотери, связанные с воздухообменом даже в самое холодное время года. Метод прерывистой циркуляции сушильного агента в сушильных установках нашего производства достигается применением центробежного вентилятора специальной конструкции и реверсом электродвигателя вентилятора. При вращении ротора вентилятора в противоположных направлениях направление воздушного потока не изменяет своего направления, а производительность, давление, рост температуры и потребляемая мощность меняют свои параметры. Изменения производительности, давления, роста температуры в сушильной установке можно достичь и частотным регулированием оборотов электродвигателя, но стоимость такого оборудования будет на порядок выше, а значит и стоимость самой сушильной установки. Рекомендуется для использования на деревообрабатывающих предприятиях с объемами переработки до 2000м³ пиломатериала в год.

Читайте также: