ПРИМЕНЕНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ КАМЕРНОЙ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ В УСЛОВИЯХ УКРАИНЫ

 

Озаркив И. М., Билей П. В., Басалыга Е. В., Соколовский И. А.

(УкрГЛТУ, г.Львов, Украина)

 

The results of sun radiation for wood drying have been presented.

 

Камерная паровоздушная сушка пиломатериалов является наиболее энергоемким процессом в деревообработке. В США, например, в производстве пиломатериалов расходуется для сушки древесины 60…70%  энергии. На Украине в лесопильных производствах при 100% камерной сушке на нее используется 65…75% общезаводских расходов тепла и 20…30% электроэнергии.

Исчерпание традиционных видов топлива (угля, нефтепродуктов, газа) вызвали необходимость поиска новых источников тепловой энергии. Кроме того, повышение цен на электроносители, необходимость снижения энергопотребления на сушку древесины, открывает поиск новых направлений использования нетрадиционных видов энергии (например, солнечной) в сушильных установках.

Известно [1], что распределение энергии солнечного излучения за длинами волн (спектром) близко к излучению абсолютно черного тела, а само излучение распространяется со скоростью 3×10⁸ м/с и достигает поверхности Земли за 8 мин. Солнечная постоянная равна 1,353 кВт/м². Просчитано, что поток энергии излучения Солнца составляет 3,8×10²⁶ Вт, а Земли достигает поток величиной 1,7×10¹⁷ Вт. На поверхности Земли плотность облучения изменяется в пределах 616…913 Вт/м² . Приблизительно 99% прямого солнечного излучения припадает на интервал длины волн 0,10…4,0 мкм, а к Земле поступает излучение с областью – 0,30…3,0 мкм из соответствующими полосами поглощения паров воды, углекислого газа и озона. Поэтому, учитывая также большие преимущества солнечного излучения, как экологически чистого и нетрадиционного источника тепловой энергии, в УкрГЛТУ авторами велись исследования в следующих направлениях: это, во-первых, по разработке конструкций гелиотермических  коллекторов (поглощателей солнечной энергии с целью преобразования ее в тепловую) и, во-вторых, поиску и подбору химических составов наиболее эффективных компонентов теплоаккумулирующих веществ и создании на их основе солнечных сушильных камер. Применение теплоаккумулирующих кристаллических веществ, которые за счет нагревания переходят в жидкообразное состояние, а при охлаждении в твердое состояние, обеспечивало поддержание температуры на уровне 40…60⁰С в ночное время [2]. На основе калориметрических методов нами определены значения энергии гидратации (сольватации), интегральные теплоты растворимости таких солей: Na₂SO₄×10H₂O, Na₂SO₃×17₂O, Na₂CrO₄×10H₂O им других.

Гелиосушильная камера представляет собой рамную металлическую конструкцию с прозрачными передней и двумя боковыми стенами и крышей. Задняя стенка камеры теплоизолирована, на которой крепятся, как и на экране, теплоколлекторы. Для периодического перемешивания воздуха применяются 3 осевых вентилятора. Для улучшения воздухообмена и регулирования относительной влажности воздуха применяются приточно-вытяжные каналы. Следует отметить, что саму камеру монтируют на открытой, хорошо освещенной площадке с ориентацией на траекторию движения Солнца.

Техническая характеристика камеры следующая:

1.     Внутренние размеры камеры (длина, ширина, высота, м) – 7х1,9х3,5 м;

2.     Количество штабелей (шт.) – 1;

3.     Размеры штабеля (м) – 6,5х1,4х2,0;

4.     Емкость камеры в условном материале (м³) – 8,0;

5.     Скорость циркуляции воздуха (м) – 0,80…1,0;

6.     Установленная мощность всех электродвигателя (кВт) – 3,0;

7.     Годовая производительность в условном материале – 90…106,4.

Продолжительность сушки хвойных пиломатериалов толщиной 40 мм составляла: в мае-июне – 40 суток, июле-августе – 16 суток, августе-октябре – 28 суток. Для древесины дуба продолжительность сушки увеличилась в 7,1 раза, а березы – в 1,4 раза.

Гелиосушильная камера разработана для успешного применения в центральных и южных областях Украины и Крыма.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Озаркив И. М., Басалыга Е. В. Применение солнечного излучения, как нетрадиционного вида энергии, для сушки древесины //Wood Business. – К., 1997. №4. – с. 21-22.

2. Озаркив И. М., Олийнык В. В. Разработка аккумуляторов солнечной энергии на основании теплоаккумулирующих химических составов для теплосушилок// Научный вестник. – Львов: 1999. – вып. 9.5. – с. 98-101.