Сушка

Древесные частицы обычно изготовляют из сырья с влажностью выше точки насыщения волокна. При такой влажности на резание затрачивается меньше энергии, качество поверхности частиц получается лучше (без ворсистости) и при измельчении древесины меньше образуется мелочи и пыли. Но по технологии изготовления плит влажность древесных частиц должна быть низкой и стабильной. Достижение низкой и стабильной влажности, требуемой по технологии, представляет определенные трудности, поскольку начальная влажность древесных частиц колеблется в широких пределах, как и их фракционный состав.

При осмолении неоднородных по влажности стружек наблюдается неоднородность осмоления. Это происходит или из-за углубления смолы в излишне сухую стружку, или за счет уменьшения концентрации связующих в излишне увлажненных стружках. По условиям горячего прессования влажность частиц наружных слоев, находящихся ближе к горячим плитам пресса, должна быть несколько выше, чем более удаленного от горячих плит внутреннего слоя. Удаление влаги из внутреннего слоя очень затруднено и увеличивает цикл прессования.

Стружки для наружного и внутреннего слоев высушивают в раздельных потоках, предпочитая сушильные устройства, в которых конечная влажность получается более однородной как за счет самого процесса сушки, так и за счет условий выравнивания влажности в массе частиц, соприкасающихся друг с другом. Выравниванию содействуют перемешивание частиц и увеличение времени их пребывания в сушилках.

Влажность частиц перед смешиванием со связующим при выдержке в прессе 0,35 мин/мм и более должна быть для наружных слоев 4-6%; для внутренних слоев 2-4%. При выдержке плит в горячем прессе менее 0,35 мин/мм толщины плиты для всех слоев допускается влажность 2-4%. Для однослойных плит рекомендуется влажность 3-5%.

Сушка древесных частиц не требует жестких режимов, что позволяет применять любые теплоносители. Однако велика опасность возникновения пожара, поэтому требуется ряд мер, начиная с выбора оптимальных типов и конструкций сушилки и кончая оснащением их надежными противопожарными устройствами, включающимися в автоматическом режиме.

Механизм сушки стружек аналогичен механизму сушки древесины с той лишь разницей, что для сушки стружек, толщина которых невелика, можно применять высокие температуры (200-800 ⁰С и выше).

Тип агрегата для сушки выбирают в зависимости от вида стружек, начальной и конечной влажности материала, агента сушки и его параметров и объема производства плит.

Сушильные агрегаты по способу передачи тепла высушиваемому материалу можно разделить на контактные и конвективные.

В контактных сушилках источником передачи тепла служит ротор- мешалка, состоящий из пучка труб. Эти сушилки делятся на два типа: с вращающимся ротором и неподвижным барабаном, с вращающимися ротором и барабаном. Контактные сушилки обогреваются паром или горячей водой. Недостатком этих сушилок является низкая производительность, истирание стружек при сушке, осмоление теплопроводящих труб, что ведет к снижению теплопередачи. Наиболее известны сушилки «Пондорф».  

Конвективные сушилки по способу перемещения высушиваемого материала делятся на два типа: с пневматическим (рис.66) и механическим перемещением измельченной древесины в процессе сушки. К таким сушилкам относятся сушилки «Прогресс», «Бере и Гретен», «Шильде».

К сушилкам с механическим перемещением стружек относятся сушилки с вращающимися соплами типа «Буттнер».

Рис. 66 Схема трубы-сушилки:

1 – топка; 2 – дозатор; 3 – воронка;

4 - вертикальные трубы; 5 - циклон; 6 - вентилятор

Кроме указанных сушилок имеются комбинированные сушилки, в которых последовательно совмещаются два способа передачи тепла или два метода перемещения стружек (рис.67).

В основном для сушки древесных частиц используют конвективные сушилки.

 К конвективным сушилкам с пневматическим перемещением измельченной древесины относится ряд установок, из которых простейшие трубы-сушилки (рис.66). Сушка происходит в вертикальных трубах 4 диаметром 400-600 мм и высотой 15 м топочными газами, поступающими из топки 1. Стружку загружают через воронку 3 и шлюзовой дозатор 2; далее она захватывается потоком газа. В циклоне 5 стружка отделяется от газа и удаляется из сушилки, а газы вентилятором 6 выбрасываются в атмосферу.

Такие и подобные сушилки, несколько усовершенствованные, самостоятельного применения не нашли, но используются в комбинированных сушильных установках для предварительной сушки стружек до влажности 30-35%. Их недостатки - неравномерная сушка, невозможность регулирования продолжительности сушки, большая металлоемкость.

Для повышения равномерности влажности стружек, что требует увеличения продолжительности сушки, используются многооборотные барабанные сушилки (рис. 67). Пневматическое перемещение стружек с замедленной скоростью осуществлено во вращающемся сушильном барабане 1, в котором концентрически размещены две трубы 2 и 3, что делает барабан трехходовым. Сырая стружка поступает через шлюзовой затвор 4 и патрубок 5 в газоход 7, где смешивается с топочными газами из камеры 6 и поступает в трубу 3, после поворота в трубу - 2, а после второго поворота в барабан 1.

Рис. 67 Схема трехходового сушильного барабана.

1 – барабан; 2,3 – трубы; 4 - шлюзовой затвор;

5 - патрубок; 6 - топка; 7 - газоход; 8 - циклон; 9 - вентилятор

В циклоне 8 стружка отделяется от газа, последний вентилятором 9 выбрасывается в атмосферу. В барабане 1 и трубах 2, 3 установлены лопасти, улучшающие перемешивание.

Барабанные сушилки устанавливаются с уклоном 2-3⁰ в сторону, противоположную направлению перемещения древесных частиц. Благодаря этому коэффициент заполнения барабана повышается и составляет 18-35 %. Поскольку температуру топочных газов (600-900⁰С) регулировать достаточно сложно, регулировка процесса сушки осуществляется уменьшением или увеличением подачи сырой стружки в сушилку, а контроль сушки осуществляется по температуре топочных газов при выходе их из сушилки. При нормальном режиме сушки она должна находиться в пределах 100-110⁰ С.