УДК 674.047.
Гороховский А. Г (ОАО “УралНИИПДрев”, г. Екатеринбург, РФ) niidrev@sky.ru
Мялицин Ал.
В. (УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)mialitsin@k66.ru
СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ ПРИ СУШКЕ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В
КАМЕРАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ТУННЕЛЬНОГО ТИПА
THE REDUCTION OF
ENERGY CONSUPTION WHEN DRYING LUMBER IN THE PROGRESSIVE KILNS
Любая
сушильная камера – это энергетический комплекс, характеризуемый такими
параметрами, как время, пространство и конечное качество. Каждому из них
соответствуют определенные денежные инвестиции и операционные расходы. Все
больше внимания производители уделяют внедрению энергосберегающих технологий.
Современный экономический кризис сделал тему ресурсосбережения чрезвычайно
актуальной.
В
2005 – 2006 г.г. ОАО «УралНИИПДрев» спроектировал, изготовил и смонтировал 2
лесосушильных камеры СКТБ-Т-1-54 в Кормовищенском ЛПХ и Кыновском ЛПХ (Пермский
край). Данные камеры в ходе их испытаний и дальнейшей эксплуатации помимо
высокого качества сушки показали также высокую экономичность.
Нами
проведен сравнительный анализ затрат энергии на сушку пиломатериалов в камере
СКТБ-Т-1-54 и СП-5КМ. По известным методикам [3] отдельно рассчитывался расход
тепловой энергии на начальный прогрев
пиломатериалов, испарение влаги и потери через ограждения, а также расход
электрической энергии. Общий вид камеры СКТБ-Т-1-54 изображен на рис. 1.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 1. Технические характеристики
камеры приведены в табл. 1.
Начальная
температура древесины принималась равной температуре наружного воздуха для
зимнего периода времени. В расчетах принималось, что температура воздуха,
подаваемого в камеру, соответствует наружной.
Таблица 1 – Исходные данные для
расчета затрат энергии на сушку
|
№ |
Наименование показателя |
СКТБ-Т-1-54 |
СП-5КМ |
|
1. 2. 3. 4. 5. |
Режим
сушки Температура
по
сухому термометру по
мокрому термометру Относительная
влажность воздуха в сыром конце камеры, % Продолжительность
сушки, час |
Мягкий (экспериментальный) 50 41 0,82 118 |
Мягкий (РТМ) 53 43 0,82 98,23 |
Таблица
2 – Технические характеристики камер
|
№ |
Наименование характеристики |
СКТБ-Т-1-54 |
СП-5КМ |
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. |
Габаритные размеры штабеля, м Число штабелей Емкость штабеля в условном пиломатериале, м3 Годовая производительность камеры в условном
пиломатериале, м3/год Установленная мощность электродвигателей, кВт Расчетная скорость воздуха в штабеле, м/с Теплоноситель |
2,6x1,8x6,0 4 13,31 5000 4,4 0,8 горячая вода |
4x1,8x7,0 10 23,89 11000 51 4 горячая вода |
В
качестве расчетного пиломатериала взяты еловые доски толщиной 40 мм, шириной
При
расчетах не учитывались расход теплоты на начальный прогрев оборудования и
потери, происходящие при раскрывании дверей камеры с целью закатки или выкатки
штабелей, а также при измерении влажности древесины в процессе сушки.
Принималось, что процесс сушки проводится в полном соответствии с
рекомендациями соответствующих Руководящих технических материалов по технологи
камерной сушки пиломатериалов [2]. Удельный расход теплоты будет несколько
большим при неполной загрузке камер, для блоков меньшей производительности, а
также в случае, если коэффициенты теплопередачи ограждений будут иметь большее
значение по сравнению с принятыми при расчетах.
Расход
теплоты определяется графо-аналитическими расчетами с использованием построения
процесса сушки на Id-диаграмме [3]. Ввиду
громоздкости все расчеты не приводятся.
Результаты
расчета затрат энергии на сушку, а также ее стоимости приведены в табл. 3.
Таблица 3 – Расчет удельных затрат тепловой и электрической энергии на сушку древесины в камерах непрерывного действия
|
№ |
Составляющие затрат энергии (или ее стоимость) |
Размерность |
Камера |
|
|
СКТБ-Т-1-54 |
СП-5КМ |
|||
|
1. 2. 3. 4. 5. |
Тепловая энергия: Испарение влаги из древесины Нагрев камеры и древесины Потери через ограждения камеры Всего тепловой энергии Стоимость тепловой энергии Электрическая энергия: Привод вентилятора Стоимость
электрической энергии |
ГДж/м3 ГДж/м3 ГДж/м3 ГДж/м3 руб/ м3 кВт ∙ час/м3 руб/ м3 |
0,454 0,129 0,06 0,643 257,2 15,48 46,44 |
0,566 0,127 0,02 0,713 285,2 64,58 193,74 |
|
|
Суммарная стоимость энергии |
руб/ м3 |
303,64 |
478,94 |
Примечание:
При
расчете взяты следующие цены на энергию:
-
тепловая энергия 400 руб. за 1 Гкал;
-
электроэнергия 3 руб. за 1 кВт∙час.
Выводы
1. Стоимость затраченной энергии (на единицу высушенного пиломатериала) в случае сушки пиломатериалов в камере СКТБ-Т-1-54 на 36,6 % меньше, чем при сушке в камере СП-5КМ. При этом стоимость электрической энергии на сушку пиломатериалов в камере СКТБ-Т-1-54 меньше на 76 %.
2. Снижение затрат энергии в камере СКТБ-Т-1-54 происходит за счет того, что:
·
в камере СКТБ-Т-1-54 установлены 4
вентилятора мощностью
1,1 кВт каждый (в камере СП-5КМ установлено 3 вентилятора мощностью 17 кВт
каждый).
· разработанный режим сушки позволяет уменьшить затраты тепловой энергии на испарение влаги из древесины по сравнению со стандартным режимом [1].
Библиографический
список
1.
ГОСТ 18867 – 84. Пиломатериалы
хвойных пород. Режимы сушки в противоточных камерах непрерывного действия
[Текст]. – Взамен ГОСТ 18867-73 ; введ. 1985–01–01. – М. : Изд-во стандартов,
2005. – 6 с.
2.
Руководящие
технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов [Текст] /
Архангельск: ОАО «Научдревпром - ЦНИИМОД», 2000. – 125 с.
3.
Степанов В. И.
Проектирование сушильных камер непрерывного действия [Текст] : учеб. пособие
для студентов специальности 26.02.00 всех форм обучения/ В. И. Степанов, Т.В.
Ермолина, П. Е. Зубань, В. Ф. Ушанов. – Красноярск: СибГТУ, 2001. – 122 с. – ISBN 5-8173-0028-1.