Рациональная техника сушки пиломатериалов

Актуальность проблемы сушки древесины существенно возрастает в условиях интенсивного развития деревообрабатывающих предприятий, которое наблюдается в последнее время. Производство продукции из древесины, соответствующей международным стандартам, может быть обеспечено только при высококачественной сушке пиломатериалов и заготовок. Разработанные ранее технологии сушки и узаконенные в виде Государственных стандартов и Руководящих материалов по камерной сушке древесины базировалась на использовании в качестве энергоносителя технологического водяного пара. Однако, как вновь создаваемые, так и модернизируемые предприятия, как правило, не имеют пара. Использование для целей сушки электрической энергии, как альтернативного источника, весьма проблематично, по причине ее высокой стоимости. Следовательно, эти технологии не могут быть реализованы и подлежат пересмотру.

Отличительной особенностью строящихся или модернизируемых сушилок является то, что их энергоснабжение осуществляется, преимущественно, за счет тепла, получаемого в результате сжигания отходов деревообработки. Для лесопильно-деревообрабатывающих производств количество отходов оказывается достаточным как для сушки пиломатериалов, так и отопления производственных и служебных помещений. Стоимость получаемой энергии колеблется в пределах от 5 до 10 коп. за один кВт.ч., а издержки производства на сушку – от 100 до 200 руб. на 1 м³ условного материала.

Наш производственный опыт показывает, что при сушильной мощности предприятия более 200 м³условных пиломатериалов в месяц целесообразно применять конвективные сушильные камеры, которые используют в качестве теплоносителя горячую воду, получаемую в водогрейных котлах. Ведущим отечественным производителем тепловых станций, работающих на древесных отходах, является Ковровский завод котельно-топочного и сушильного оборудования ЗАО «СОЮЗ», который выпускает тепловые станции, мощностью до 5,0МВт, снабженные полностью автоматизированными топливными складами, а также оборудование для сушильных камер. Работая в тесном творческом содружестве, удалось за последние годы создать и организовать производство нового сушильного оборудования, модернизировать топочное оборудование, которые при цене в 3 – 4 раза ниже импортного, не уступают последнему по технико-экономическим показателям.

Следует отметить, что в требуемом количестве конвективных сушилок отечественная промышленность пока не производит и только малая часть предприятий имеет возможность закупки импортных оборудования. Значительная же часть предпринимателей либо модернизирует существующие камеры, либо строит новые по проектам, которые, в частности, разрабатываются и на кафедре сушки и защиты древесины МГУ леса. Камеры комплектуются преимущественно отечественным оборудованием. В некоторых случаях используется импортное, если по цене оно ниже отечественного. Такое направление достаточно эффективно, поскольку цена модернизированных камер не превышает 350 - 400 у.е., а вновь построенных - 700-800у.е. на м³ загрузки камеры материалом.

При малом объеме сушки пиломатериалов хвойных и мягких лиственных пород (до 200м³ усл. материала в месяц) эффективны тепловые станции с воздушным теплоносителем, встраиваемые в систему циркуляции сушильного агента камеры. Комплектацию таких сушилок осуществляет также ЗАО “Союз”. Работа сушильных камер, построенных по этому принципу на одном из предприятий в г. Кичменгский Городок Вологодской обл., подтвердила высокую эффективность принятого решения. Эти сушилки снабжены встроенными в камеру топками – теплообменниками, работающими на древесных отходах. Тепловая энергия полученных топочных газов передается через теплообменник топки сушильному агенту, циркулирующему внутри камеры. Цена технологического отсека контейнерного типа, с установленными внутри циркуляционным вентилятором и топкой – теплообменником, составляет всего около 200 у.е. на 1 м³ загруженного в камеру материала. Это делает установки весьма привлекательными для деревообрабатывающих предприятий. В некоторых случаях для теплоснабжения камер вместимостью 10-12 м³ усл. материала успешно применяются печи «Буллерьян», производимые в нашей стране (фирма «ПРОКК» г. Москва). Проекты таких камер разработаны под руководством автора и успешно реализованы на десятках предприятий.

Наиболее крупные проекты с внедрением новых технологий за последние годы реализованы на следующих предприятиях: «Экспортлес+» г. Ейск, «Стройдеталь» г. Чехов, «Массив-мебель» г. Тула, «Буймебель» г. Буй, Костромской обл., ООО «Геркулес» г. Горячий Ключ Краснодарского края, фирмах «Дубрава» г. Лобня, «Сонекс-профит» г. Протвино, «KAMOIL» г. Таллин, «АМТ» п. Лесной Мос. обл., «Астро Трейд» г. Одинцово, ИЧП «Шалин» г. Малоярославец, ООО «Промлесторг» г. Воронеж, «Концепт» г. Ивантеевка Мос.обл., «Саакян Амаяк» г. Туапсе, «ВЛАНКАС МЕБЛ» г.Самара и многих других.

Кафедра сушки и защиты древесины также активно работает как над созданием новых технологий сушки, так и сушильного оборудования. В частности, полностью пересмотрены режимы сушки пиломатериалов, применительно к камерам, которые используют в качестве теплоносителя горячую воду. Разработаны технологические инструкции по проведению сушки пиломатериалов и заготовок, которые высылаются по запросам предприятий (rasev@mgul.ac.ru).

Для обеспечения качественной сушки пиломатериалов без использования водяного пара нами разработана технология импульсной сушки (патент РФ №20271227), которая при соответствующем соотношении продолжительности стадий «импульс-пауза» проходит практически без развития остаточных деформаций, при малых перепадах влажности по толщине материала. Технология такой сушки внедрена на многочисленных предприятиях страны. Ее применение позволяет не только отказаться от технологического водяного пара, но и получить существенную экономию электроэнергии (до 60-40%) , а также упростить систему автоматического регулирования процесса.

Вакуумные сушилки, получившие некоторое распространение в промышленности, наиболее рациональны для сушки пиломатериалов и заготовок из древесины твердых лиственных пород. Их мелкосерийный выпуск организован рядом российских предприятий («Вамит», «Станкоросс», «УралдревИнто», «Контех», «Реммаш» и другие). По проектам автора освоено производство вакуумно-конвективных сушилок, ранее на фирме «Контех» г. Королев, затем на ОАО «Завод дорожных машин», г. Волгодонск», а в последнее время на фирме «ЛУЧ» п. Лесной Мос.обл., которые по ряду технико-экономических показателей превосходят зарубежные аналоги.

В последнем поколении вакуумных сушилок корпус камеры выполнен из железобетона, что позволило существенно снизить их цену почти в два раза. В целом вакуумно-конвективная сушка пиломатериалов твердых лиственных пород обеспечивает 3-5 кратное снижение сроков высыхания материала при его высоком качестве, что делает ее конкурентоспособной по сравнению с традиционной конвективной сушкой. Приведенная цена вакуумной сушилки (цена сушилки отнесенная к ее производительности) в последнем варианте примерно в 1,5 раза ниже, чем у традиционной камеры, работающей при атмосферном давлении Под руководством автора, в содружестве с фирмой «Спецсистемы +» и ЦНИРТИ (г. Москва) разработаны и построены единичные экземпляры ТВЧ- вакуумных сушилок, работающих на частоте 12,57МГц и микроволново- конвективных сушильных камер с частотой 2450 МГц. Полностью отработана технология сушки в них пиломатериалов и заготовок из древесины как отечественных, так и ряда тропических пород. Сушилки не имеют аналогов в мире. При сушке древесины обеспечивается 3 – 7 кратное снижение продолжительности процесса по сравнению с традиционной технологией при очень высоком качестве высушенного материала. Однако в настоящее время из-за высокой цены на электроэнергию эти сушилки не могут конкурировать с конвективными.

В последнее время, используя полученный опыт применения СВЧ техники, разработана и проходит испытания микроволновая камера для сушки профилированного бруса и оцилиндрованного бревна, позволяющая проводить скоростной процесс при расходе энергии не более 200кВт.ч на 1м³ загруженного материала.