Сушильно - сортировочный цех фанерного предприятия

· Технология сушки шпона

Наличие свободной и связанной влаги в древесине определяет два периода сушки шпона. Удаление свободной влаги не вызывает усушки древесины и может происходить при более жестких режимах. При влажности ниже 30% в древесине остается только связанная влага, удаление которой требует больших энергозатрат и влечет за собой явление усушки. (Данная особенность характерна для всех капилярно - пористых тел. Например, отжимая мокрую тряпку, мы удаляем свободную влагу, находящуюся между ниток, но не можем удалить влагу, пропитывающую сами нитки).

В диапазоне от Wн до 30 %, то есть в период удаления свободной влаги, процесс идет с постоянной скоростью N %/ мин и график изменения влажности во времени выражается наклонной прямой. В диапазоне от 30% до Wк удаляется связанная влага и процесс выражается экспоненциальной кривой. Для характеристики скорости сушки в этом случае применяют показатель, называемый коэффициент скорости сушки Кс.

Кц - коэффициент, учитывающий направление циркуляции воздуха. При продольной циркуляции

Кц =1, а при поперечной зависит от температуры:

Средняя температура, С
Кц	0,76	0,8	0,85	0,87	0,9	0,95

Величины N и Кс зависят от параметров процесса сушки, из которых важнейшими являются:

1. Температура агента сушки (Т). Установлено, что наибольшая скорость сушки наблюдается в первом периоде при температуре не ниже 250 С, а во втором периоде - при температуре не более 180 - 200 0С (при сохранении качества шпона). В расчетах используют среднюю температуру как полусумму температур на входе и выходе воздуха из сушилки.

2. Направление потока и скорость движения агента сушки (v). Относительноьдвижения листа шпона в сушилке различают продольную и поперечную

 

циркуляцию агента сушки, а также вариант, называемый “сопловое дутье”.

В первом случае скорость циркуляции агента сушки составляет 1-3 м/с, во-втором - 2-4 м/с при более высокой равномерности распределения скоростей по высоте сушилки. При сопловом дутье воздух падает на шпон по углом 90^о со скоростью 10 - 14 м/с. При этом интенсивно разрушается слой влажного воздуха на поверхности шпона и влагоотдача увеличивается. При этом способе продолжительность сушки сокращается в 2-2,5 раза.

3. Относительная влажность воздуха. При температуре свыше 100 С

оказывает незначительное влияние на продолжительность сушки. Она колеблется в пределах от 1 до 16 %.

4. Толщина шпона (Sш). Влияние толщины шпона на продолжительность

5. Порода древесины. Фактически на продолжительность сушки оказывает влияние плотность древесины. Для учета этого фактора вводится коэффициент поправки на породу, равный отношению базисной плотности данной породы к базисной плотности березы, принимаемой равной 510 кг/мз.

Для практических целей значения N в %/мин и Kс в мин-1 определяются по следующим эмпирическим формулам:

Усушка шпонаминимальна вдоль волокон (0,25- 0,35%). В радиальном направлении, то есть по толщине шпона, она составляет 5-6% и в тангенциальном направлении (по ширине листа) 7-11%. По площади листа усушка неравномерна из-за неоднородностей строения древесины. Это приводит к гофристости, короблению и растрескиванию шпона.

Основным фактором, влияющим на усушку, является температура агента

сушки. Чем выше температура, тем меньше тангенциальная усушка. Например, увеличение температуры со 110 до 180 0С снижает усушку с 7,5 до 5 %. Имеет значение и толщина шпона. С увеличением толщины усушка по ширине резко уменьшается, а по толщине увеличивается.

· Оборудование для сушки шпона

Сушильное оборудование для шпона можно классифицировать по следующим признакам:

а) по способу передачи тепла: конвективные, контактные, радиационные и комбинированные сушилки;

б) по типу циркуляции агента сушки: с продольной, с поперечной циркуляцией и с сопловым дутьем;

в) по способу обогрева: воздушные сушилки с обогревом паром или горячей водой и газовые сушилки с обогревом топочными газами;

г) по месторасположению калориферов: между этажами сушилки или в верхней части сушилки;

д) по типу высушиваемого материала: для сушки листов шпона или для сушки ленты шпона.

е) по числу этажей: от 1 до 8;

ж) по методу работы: периодического или непрерывного действия.

Наиболее распространенными сегодня являются агрегаты комбинированной сушки, где основной тип теплопереноса - конвекционный с долей контактного нагрева. Это роликовые сушилки с паровым или газовым обогревом.

Паровые роликовые сушилки типа СУР имеют следующие основные узлы:

1. Каркас сушилки. Он состоит из металлических секций, укрепленных одним концом на фундаменте, а другим опирающихся на катки (для облегчения деформаций металла при нагреве и охлаждении).

2. Ограждение сушилки. Сверху располагаются листы из гофрированного стального листа и слой шлаковаты толщиной 80 мм. Сбоку - подвесные двери, также теплоизолированные шлаковатой.

3. Система подачи шпона. Образована при помощи рядов парных роликов, вращающихся в противоположных направлениях.

Схема узла роликовой паровой сушилке типа СУР:

1 - листы шпона,2 - верхние ведомые ролики, 3 -нижние приводные ролики,

4 - калорифер.

Диаметр роликов 104 мм, они изготовлены из цельнотянутых труб. Нижние ролики являются ведущими и имеют на одном конце звездочку, на другом - шестерню. Верхние ролики имеют только шестерню на одном конце и по высоте могут перемещаться в зависимости от толщины шпона. Ролики легко вынимаются для замены или ремонта. По ширине сушилки подается два листа шпона, поэтому длина роликов примерно 3,8 м. Парные ролики расположены с шагом 162 мм в пяти этажах, поэтому число роликов очень велико (более 1000 шт.), они составляют основную массу сушилок типа СУР.

4. Привод роликов. Привод состоит из электродвигателя, вариатора, лебедки с ведущими звездочками, коробки с ведомыми звездочками и натяжного приспособления.

5. Система нагрева и циркуляции воздуха. Включает в себя калориферы, воздуховоды и вентиляторы. Калориферы располагаются в межэтажном пространстве сушилки.

6. Система подачи шпона в сушилку. Для равномерного обеспечения сушилки сырым шпоном во всех пяти этажах служит типпельное устройство с качающейся рамой. Подача шпона также может быть механизирована с помощью специальных устройств, например качающейся рамы с пневмоприсосками.

На фанерных заводах России и СНГ работают паровые сушилки марок

СУР-3, -4, -5, -6. Базовой моделью сушилок такого типа является сушилка СУР-4.

Разновидностью паровых сушилок являются сушилки с сопловым дутьем, например модели СУР-8. Она отличается тем, что тепло шпону передается не только от внешних калориферов, но и от поверхности труб, вмонтированных в сопловые короба. Шаг роликов в радиационно-сопловой сушилке увеличен вдвое - со 162 до 324 мм, соответственно сократилось и число роликов.

 

Сортирование сухого шпона

В общем случае шпон может быть рассортирован по следующим признакам:

а) по породам древесины. Этот признак определяется уже на стадии гидротермообработки сырья;

б) по толщине шпона. Толщина шпона задается в лущильном станке и в

дальнейшем в одной стопе сохраняется шпон только одной породы и одной толщины;

в) по назначению - для фанеры, для отдельного использования, для починки, для ребросклеивания;

г) по качеству (по сортам).

Последние два признака определяются в результате сортирования сухого

шпона на специально отведенном для этих целей месте. Для каждого сорта четко оговариваются допустимость того или иного порока древесины или дефекта обработки. Для сучков указываются их предельные размеры и количество на 1 м² площади листа, для ненормальных окрасок - процент занятой площади. Качественный выход шпона зависит главным образом от сорта сырья. При лущении березы наибольший объем занимает шпон сортов В, ВВ, С.

Процесс сортирования шпона может быть организован по различным схемам:

1. Непосредственно у сушилки. Шпон 1-2 рабочими раскладывается по стопам рядом с сушилкой. Недостаток этой схемы в том, что она требует

больших производственных площадей и значительных затрат ручного труда, хотя и исключает излишние переноски шпона. При отсутствии механизации одна сортировщица обрабатывает 500 - 600 листов в час, перенося 1-1,5 тонны груза и проходя расстояние до 3 км. Сегодня этот участок является наименее механизированным и наиболее трудоемким. Запаса сухого рассортированного шпона должно хватать на бесперебойную работу клеильного цеха в течение 1,5 - 2 суток, поэтому требуется трехсменная работа большого числа рабочих сравнительно низкой классификации

2. На специально отведенных местах. Пачка сухого шпона отвозится погрузчиком к ленточному транспортеру и раскладывается по подстопным

местам с меньшими затратами ручного труда.

3. На транспортере, установленном на выходе из сушилки. В автоматических сортировках фирмы "Raute" сухой шпон сразу из сушилки попадает на поперечный конвейер. Оператор визуально оценивает сорт каждого листа и нажимает номер соответствующего кармана. Листы шпона затем с помощью вакуумных присосок поджимаются к верхней перфорированной ленте конвейера и транспортируются до своего места.

Сортировщик сухого шпона СШ-3 имеет систему адресования,

управляемую микропроцессором. Лист шпона укладывается на подстопное место с помощью отсекателя. После формирования стопы высотой 700 мм она выкатывается на резервный рольганг. Число секций - 8, производительность для полноформатного шпона толщиной 1,5 мм - до 21 м³ / см, установленная мощность - 20,6 кВт, масса 12000 кг, занимаемая площадь - 18,5 х 5,2 м. Допускается одновременная подача трех листов, а также рассортировка неформатных листов.

Известны линии сортирования с автоматической оценкой качества шпона с использованием фотодатчиков и встроенной ЭВМ. Система улавливает темные места на листе шпона, определяет их количество, размеры, площадь и сравнивает результат с эталонами, имеющимися в ее памяти, на основании чего выносит решение о присвоении того или иного сорта.