Перейти к содержанию

Функции генподрядчика | генеральное проектирование | генподряд | субподряд

Строительство

Строительная компания ООО "Ландорра" (г. Донецк) -
Функции генподрядчика

Вентилятор сушильної камери

  1. помилкове уявлення
  2. Вентиляційна система
  3. Вентилятор сушильної камери
  4. відцентрові вентилятори
  5. осьові вентилятори

Сушіння пиломатеріалів має велике значення і вплив на якість виробів з деревини. З розвитком деревообробної промисловості розвивається і камерна сушка пиломатеріалів. Фахівці, що працюють в області сушіння деревини, повинні постійно шукати інноваційні рішення в даній галузі, вміло використовувати накопичений багаторічний досвід.

На сьогоднішньому етапі розвитку цифрових технологій необхідно більше задіяти різні розрахункові механізми для створення математичної моделі процесу сушіння.

сушильна камера як технічний об'єкт складається з цілого комплексу механізмів, вузлів і деталей, кожен з яких можна окремо оцінити за різними технічними критеріями (продуктивність, енергоспоживання, надійність роботи, матеріаломісткість і ін.). Відповідно, покращуючи показники певного механізму сушильної камери, можна стверджувати про поліпшення характеристик самої сушильної камери.

Устаткування сушильної камери можна поділити на теплове (теплообмінники, колектори та ін.), Вентиляційне (вентилятори, дифузори), Повітрообмінне (припливні і витяжні канали), а також обладнання для управління процесом сушіння (сьогодні в сушильних камерах використовуються в основному автоматичні системи). Кожному з вузлів сушильної камери слід приділити увагу; в даному матеріалі будуть розглянуті вентилятори сушильної камери.

1) Відцентрові вентилятори: а - правого обертання; б - лівого обертання;

2) Вентилятори У-12: а - лопатка вентилятора; б - профіль лопатки; в - колесо; г - поперечний розріз колеса і колектора: 1 - обшивка лопатки; 2 - днище лопатки; 3 - обід втулки; 4 - шпилька для правильної посадки лопатки; 5 - диск; 6 - маточина; 7 -коллектор; д - розгортка посадки лопаток; е - посадка лопаток реверсивного вентилятора.

помилкове уявлення

Не секрет, що сьогодні, в тому числі виходячи з фінансових міркувань, при наявності достатньої кількості організацій, що займаються проектуванням і виготовленням сушильних камер, на підприємствах намагаються самостійно побудувати для себе сушильну камеру. Найчастіше без наявності необхідного досвіду в питанні проектування сушильної камери будівництво її зводиться до підбору за тими чи іншими критеріями сушильного обладнання. У більшості випадків такий набір обладнання для сушіння не дає потрібного ефекту через неправильне взаємодії обладнання та якихось технологічних прорахунків. На практиці це незмінно призводить до неотримання необхідного результату, шлюбу сушки, поломки технологічного обладнання.

Крім досвіду створення сушильної камери результат роботи залежить і від досвіду експлуатації самостійно побудованої сушильної камери. Це в першу чергу знання режимів сушіння пиломатеріалів різних перетинів і порід деревини і, що не менш важливо, вміння правильно управляти процесом сушіння деревини в сушильній камері. Самостійно побудувавши сушильну камеру як деякий закрите приміщення, в якому створюється підвищена температура (ряд батарей на стінах) і присутня якась неорганізована циркуляція повітря по висушують матеріалу, часто намагаються управляти процесом суто зі свого розуміння процесу або, може бути, невеликого досвіду сушки. Деякі стверджують, що до самостійно побудованої сушарці їм необхідна сучасна система автоматичного управління. Між тим в систему управління всього лише закладений алгоритм ведення процесу, тобто безперервне відстеження параметрів режиму сушіння, порівняння виміряних даних з заданими і видача команд на регулювання цих параметрів.

При самостійної споруді сушарки багато хто вважає першим завданням купити вентилятор, не роблячи особливого акценту на його технічних характеристиках. У якості вентилятора сушильної камери встановлюють навіть вентилятори, які не здатні просто працювати в агресивному середовищі сушильної камери (підвищена температура і підвищена навіть до 100% вологість). В основному також помилки стосуються невідповідності характеристик вентилятора щодо встановленого теплового обладнання камери.

Сушильна камера може працювати лише при дотриманні цілого ряду умов. В камерних сушарках процес сушіння відбувається в умовах, відмінних від атмосферних, при порівняно високій температурі і високому парціальному тиску водяної пари. Це пред'являє до огороджувальних конструкцій камери вимога можливо меншою тепло- і влагопровідності. Без виконання цієї умови проведення заданого режиму сушіння не тільки викличе підвищення витрат теплоенергії на покриття надмірно великих втрат тепла і вологи, але може виявитися і нездійсненним. Мінімальна влагопроводность огороджень камери повинна бути в камерах без штучного зволоження, в яких для підтримки необхідної вологості середовища по режиму потрібно утримувати вологу, випаровується з висушується деревини.

3) Аеродинамічна характеристика вентилятора У-12.

4) Відцентровий вентилятор Ц4-70.

5) Відцентровий вентилятор Ц4-76.

6) Аеродинамічна характеристика вентилятора Ц4-76 № 12,5.

Вентиляційна система

Система вентиляції і огороджувальні конструкції сушильної камери пов'язані між собою. При негерметичності в огорожах камери (нещільне прилягання дверей, щілини в стиках стінових і дахових панелей, будь-які незаплановані місця і отвори для проходу вологого повітря) за допомогою вентиляційної системи повітря буде залишати простір сушильної камери і крім порушення процесу буде призводити до руйнування огорож камери, починаючи з місця виходу. До руйнувань буде приводити і підсмоктування повітря зовні в сушильну камеру. Більш холодне зовнішнє повітря, потрапляючи через щілини в сушильну камеру (температура середовища по ходу процесу сушіння 70 - 80 ° С), викличе конденсацію на металевих частинах камери в місці входу, тим самим в подальшому призведе до руйнування конструкцій.

Вентиляційну систему сушильної камери необхідно розглядати як єдиний комплекс механізмів і деталей, який складається з вентиляторів, дифузорів, системи направляючих та обмежують екранів. В сучасних сушильних камерах система вентиляції реверсивна. Це означає, що по ходу процесу сушіння напрямок руху агента сушіння (нагрітий вологе повітря) змінюється на протилежне. Це необхідно для забезпечення рівномірності подачі агента сушіння з однаковими характеристиками (температура і вологість) до всіх пиломатериалам. Особливо це стосується камер з великим об'ємом завантаження, так як при проходженні навіть половини сушильного простору агент сушіння втрачає температуру і підвищує вологість. А це означає, що при нереверсивний схемою до другої половини сушильного простору агент сушіння підійде з параметрами температури нижче на 10 - 15 ° С і збільшенням вологості на 10 - 20%.

При продовженні сушки в таких умовах по завершенню процесу половина сушильного простору (штабеля пиломатеріалів з цієї зони) буде мати підвищену вологість деревини, тобто в ній пиломатеріали будуть не досушити до необхідної кінцевої вологості. Найважливіше призначення вентиляційної системи сушильної камери - забезпечення належного за кількістю і розподілу подачі свіжого повітря і видалення відпрацьованого. Сушильні камери сьогодні працюють з примусовою циркуляцією і при вимкнених вентиляторах повноцінно функціонувати не можуть. Система вентиляторів, обдуваючи нагрівальне обладнання камери (калорифери водяні, електрокалорифери), знімає з них тепло і передає до висушується деревині. При вимкнених вентиляторах з'їм тепла в необхідній кількості припиниться, тим самим температура в сушильній камері буде значно нижче заданої по режиму.

Вентилятор характеризується важливим показником - продуктивністю по повітрю, тобто яка кількість повітря він може переміщати в певний проміжок часу (тис. М3 / год). При виборі вентилятора для сушильної камери в першу чергу слід керуватися саме цим показником. Необхідна кількість циркулюючого повітря в камері розраховується від обсягу завантажується деревини в сушильне простір камери. Волога, яка випаровується з деревини, видаляється з камери у вигляді вологого повітря. Якщо кількість циркулюючого повітря менше необхідного, виникнуть труднощі з видаленням випаровується з поверхні деревини вологи. Це призведе до зниження швидкості сушки, нерівномірності просихання. При занадто великій кількості циркулюючого повітря буде перевитрата електричної енергії від марного обертання вентиляторів. Таким чином, правильний вибір і підбір кількості вентиляторів для сушильної камери робить серйозним це питання при проектуванні сушильної камери і вимагає особливої ​​уваги до нього.

Вентилятор сушильної камери

Конструкцій сушильних камер багато, тому не можна сказати, що для сушильних камер повинні підходити якісь певні типи вентиляторів. За принципом дії і формі виконання вентилятори діляться на відцентрові (радіальні) і осьові. У відцентрових вентиляторах повітря переміщається від центральної зони до периферії між лопатками обертового колеса під дією відцентрової сили (рис. 1), а в осьових - нагнітається тиском лопаток, встановлених похило до площини їх обертання, і рухається в осьовому напрямку (рис. 2). Основний робочий елемент вентилятора - колесо. Розміри вентилятора визначаються його номером, що виражає найбільший діаметр колеса в дециметрах. Наприклад, вентилятор № 12 має діаметр колеса 1200 мм (12 дм). Вентилятори однієї конструкції, але різних розмірів, тобто геометрично подібні, утворюють серію.

Продуктивність вентилятора визначається обсягом переміщуваного повітря V (м3 / год). Інший дуже важливою характеристикою вентилятора є тиск (напір), що створюється переміщуються повітрям. За інших рівних умов продуктивність вентилятора не залежить від щільності повітря, а тиск Н і споживана потужність N пропорційні щільності повітря, тому на нагрітому повітрі, тобто більш легкому повітрі, вентилятор менш завантажений, а на початку процесу - на холодному повітрі - кілька перевантажений.

Технічні характеристики вентилятора У-12 представлені на рис. 3.

Продуктивність вентилятора пропорційна першому, тиск - другий, а споживана потужність - третього ступеня від числа оборотів обертання колеса вентилятора. На практиці часто або не довантажують електродвигуни вентиляторів, або перевантажують (поломка електродвигуна від перевантаження).

Шлях, по якому проходить повітря в сушильній камері, називається кільцем циркуляції. Втрати тиску, пов'язані з переміщенням агента сушіння, складають опір кільця циркуляції. Це опір складається з місцевих втрат по ходу всього руху потоку. Місця втрат тиску - це і проходження через теплообмінники, місця, де є раптове звуження і розширення потоку, повороти потоку, прохід через штабель пиломатеріалів і т.д. Для підтримки постійної витрати агента сушіння в кільці циркуляції необхідно, щоб вентилятор (система вентиляторів) створював тиск, що дорівнює або вище опору кільця циркуляції (загального опору від усіх ділянок) з урахуванням необхідної витрати і швидкості проходження агента сушіння. Найважливішим вимогою є швидкість проходження агента сушіння через штабель висушуваних пиломатеріалів.

відцентрові вентилятори

Відцентрові вентилятори (рис. 4) складаються з кожуха спіральної форми, укріпленого на рамі з валом і підшипниками, колеса і електродвигуна приводу колеса. При обертанні колеса (ротора) повітря через вхідний патрубок в боковій стінці кожуха надходить в простір між лопатями ротора і під дією відцентрової сили викидається через нагнітальний патрубок під прямим кутом до напрямку всмоктування. Відцентрові вентилятори можна поділити на три категорії: низького тиску (до 1000 Па); середнього тиску (1000 - 3000 Па); високого тиску (3000 - 10000 Па).

Відцентрові вентилятори можна поділити на три категорії: низького тиску (до 1000 Па);  середнього тиску (1000 - 3000 Па);  високого тиску (3000 - 10000 Па)

7) Сушильні камери з відцентровим вентилятором: 1 - відцентровий вентилятор; 2 - повітропровід; 3 - теплообмінник

8) Вентилятори серії В з обечайкой і несучим валом: а - колесо вентилятора з обечайкой; б - лопать вентилятора; в - вал вентилятора з консоллю 800 мм; 1 - обичайка; 2 - обтічник; 3 - робоче колесо; 4 - лопать спрямляющего апарату

9) Сушильні камери з виносним електроприводом вентилятора: 1 - повітропровід; 2 - електропривод вентилятора; 3 - осьовий вентилятор; 4 - теплообмінники

10) сушильна камера з вентилятором на валу електродвигуна: 1 - штабель пиломатеріалів; 2 - повітропровід; 3 - вентилятор з захищеним електродвигуном; 4 - теплообмінники

11) Вентилятори серії У-12: а - лопать; б - робоче колесо; в - поперечний розріз колеса і обичайки; г - розгортка установки лопатей нереверсивного вентилятора; д - розгортка установки лопатей реверсивного колеса

Відцентрові вентилятори виготовляються правого і лівого обертання з різним розташуванням кожуха вентилятора в залежності від орієнтації нагнетательного патрубка. Правильним є обертання колеса вентилятора по ходу розвороту кожуха. При зворотному обертанні колеса продуктивність вентилятора різко зменшується. Але реверсування не відбувається, тобто повітря також засмоктується в вентилятор через бічний отвір і викидається через нагнітальний патрубок.

для сушильних камер можна застосовувати відцентрові вентилятори низького та середнього тиску серії Ц4-76 (рис. 5). Зазначені вентилятори володіють високим ККД і виготовляються з вуглецевої, нержавіючої сталі або з алюмінієвим кожухом. Так, для вентилятора Ц4-76 № 8 максимальне значення ККД (0,81), а тиск при окружної швидкості на кінцях лопатей до 50 м / від 1000 - 1400 Па.

Аеродинамічна схема відцентрового вентилятора Ц4-76 № 12,5 приведена на рис. 6. Показання на схемі характеристики розраховані для стандартного сухого повітря з температурою 20 ° С і щільністю = 1,2 кг / м3.

Показання на схемі характеристики розраховані для стандартного сухого повітря з температурою 20 ° С і щільністю = 1,2 кг / м3

В силу конструктивних особливостей відцентрові вентилятори можна використовувати для спонукання потоку повітря для невеликих сушильних камер, коли досить установки одного вентилятора. Для підвищення надійності роботи відцентровий вентилятор необхідно встановлювати в сушильній камері таким чином, щоб електропривод вентилятора був винесений за межі сушильної камери. Для спрощення конструкції приводу вентилятора і забезпечення необхідного напору агента сушіння можна використовувати відцентровий вентилятор, встановивши його в районі повороту сушильного агента з сушильної зони в рециркуляционний канал (рис. 7).

Свого часу відцентрові вентилятори знайшли застосування в ежекційних сушильних камерах. У ежекційних камерах повністю використаний високий натиск відцентрових вентиляторів, а порівняно мала їх продуктивність компенсована невеликою величиною відношення обсягу повітря, що проходить через вентилятор, до обсягу циркулюючого в камері агента повітря.

осьові вентилятори

Для спонукання агента сушіння в сушильних камерах найбільше застосування отримали осьові вентилятори. Це обумовлено в першу чергу більш широким діапазоном можливостей їх застосування для різних конструкцій сушильних камер. Продуктивність осьових вентиляторів аналогічних номерів значно вище, а габаритні розміри і маса менше, ніж відцентрових. Конструктивно осьові вентилятори значно простіше відцентрових вентиляторів. Характеристики осьових вентиляторів зручно регулювати шляхом зміни кута повороту лопаток або кількістю лопаток робочого колеса. Осьові вентилятори можна встановлювати безпосередньо всередині сушильної камери і забезпечувати пряме спонукання агента сушіння. Істотною перевагою осьових вентиляторів в порівнянні з відцентровими є їх оборотність, тобто зміна напрямку потоку агента сушіння шляхом зміни напрямку обертання робочого колеса.

Основним елементом осьового вентилятора (рис. 8) є робоче колесо, що складається з втулки і лопатей, які закріплені на ній під кутом до площини обертання. Робоче колесо розміщено всередині циліндричного кожуха, званого обечайкой (дифузором). Відстань між лопатками робочого колеса і обечайкой невелике, 5 - 10 мм. Лопать вентилятора можна уявити, як елемент многозаходная гвинта. При роботі колесо, обертаючись всередині обичайки, утримується від переміщення в осьовому напрямку підшипниками. Агент сушіння під впливом лопатей переміщається уздовж осі вентилятора.

Колесо вентилятора может буті встановлен на довгий вал, что з'єднує колесо з електроприводом, Який знаходится за межами сушільної камери (рис. 9). Установка електроприводу вентилятора за межами сушильного простору дозволяє Проводити процес сушіння пиломатеріалів в камері при високих температурах середовища (форсовані, вісокотемпературні режими сушки). Такоже колесо может буті встановлен безпосередно на вал електродвигун. При цьому електродвигун повинен бути спеціального виконання, з можливістю роботи довгий час при високій температурі і вологості. Схема сушильної камери з осьовим вентилятором з захищеними електродвигунами представлена ​​на рис 10. Вентилятори зі спеціальними електродвигунами дозволяють більш широко застосовувати різні схеми циркуляції потоку повітря в сушильній камері. Осьові вентилятори кожної серії характеризуються формою поперечного перерізу і відносної величиною діаметра втулки. Чим більше діаметр втулки (центральна частина колеса вентилятора) по відношенню до діаметру всього вентиляторного колеса, тим вище розвивається вентилятором повний тиск.

У сушильних камерах широке застосування знайшли 12-лопатеві осьові вентилятори серії У. На рис. 11 представлений загальний вигляд осьового вентилятора типу У № 12. Вентилятори даної конструкції застосовують в камерах безперервної та періодичної дії. В камерах періодичної дії ці вентилятори переобладнуються в реверсивні шляхом установки лопаті через одну з розворотом на 180 ° (рис. 11д).

Порівнюючи осьові і відцентрові вентилятори, можна відзначити, що:

  • Осьові вентилятори економічніше відцентрових.
  • Потужність зі збільшенням продуктивності при зменшенні опору мережі у відцентрових вентиляторів різко зростає, а у осьових змінюється незначно.
  • Осьові вентилятори мають менші розміри і менш металомістких.
  • Шляхом повороту або нейтралізації лопатей можна при незмінному числі обертів в широких межах економічно регулювати продуктивність.
  • Вентилятори дозволяє реверсування циркуляції агента сушіння.

Для створення великої кількості циркулюючого повітря в камері можна встановити кілька осьових вентиляторів невеликого діаметра (D = 700 - 800 мм), тим самим рівномірно розташувати вентилятори уздовж сушильного простору.

Строительная компания ООО "Ландорра": г. Донецк, ул Собинова, 151, тел. 385-66-14, тел. 385-66-15, e -mail: [email protected]

Главная | Проектирование | Строительство | Электроснабжение | Наши работы | Диспетчеризация | Аренда спецтехники | Контакты | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню