ГОСТ Р 51564-2000

Группа Г47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АППАРАТЫ И УСТАНОВКИ СУШИЛЬНЫЕ И ВЫПАРНЫЕ

Требования безопасности. Методы испытаний

Drying and evaporating apparatus and plants.
Safety requirements. Test methods

ОКС 71.120
ОКСТУ 3613, 3614

Дата введения 2001-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом открытого типа "Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения" (ОАО "НИИХИММАШ")

ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее"

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 2 февраля 2000 г. N 25-ст

3 Настоящий стандарт гармонизирован с японскими промышленными стандартами: "Ленточные сушилки. Методы испытаний и контроля" (JIS В 6550 "Band dryer - Test and inspection methods") и "Роликовые сушилки. Методы испытаний и контроля" (JIS В 6547 "Roller dryer - Test and inspection methods") в части геометрических размеров и технологических параметров

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на аппараты и установки сушильные и выпарные (далее - аппараты и установки), в том числе на оборудование, входящее в состав комплектных сушильных и выпарных установок, предназначенные для сушки и выпарки продуктов в химической и смежных отраслях промышленности.

Настоящий стандарт устанавливает общие требования безопасности и методы испытаний аппаратов и установок, применяемых на территории России и поставляемых на экспорт.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты.

ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.012-90 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.1.023-80 Система стандартов безопасности труда. Шум. Методы установления значений шумовых характеристик стационарных машин

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.062-81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Ограждения защитные

ГОСТ 12.4.012-83 Система стандартов безопасности труда. Вибрация. Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах. Технические требования

ГОСТ 12.4.026-76 * Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные и знаки безопасности
________________
ГОСТ Р 12.4.026-2001 . Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 17187-81 Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 21130-75 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

3 Требования безопасности

3.1 Требования безопасности - по ГОСТ 12.2.003 в течение срока службы аппаратов и установок.

Аппараты и установки должны обеспечивать требования безопасности при изготовлении, монтаже, эксплуатации, ремонте, транспортировании и хранении, при использовании их индивидуально или в составе технологических линий.

По климатическому исполнению аппараты и установки, устанавливаемые на открытом воздухе, должны быть устойчивыми по сейсмостойкости и ветровому напору.

3.2 Источниками опасности для обслуживающего персонала являются:

пожаро- и взрывоопасные свойства продуктов;

токсичность продуктов;

давление газообразных и жидких сред в аппаратах и установках;

температура сушильного агента и теплоносителя;

температура греющего и вторичного пара;

температура горячих поверхностей аппаратов и установок;

электрический ток, поступающий к электроприводам, контрольно-измерительным приборам и автоматике;

статическое электричество;

наличие вращающихся частей;

вибрация;

шум;

вредные выбросы в атмосферу.

3.3. Аппараты и установки, работающие под давлением, а также при работе с взрывоопасными продуктами, должны быть снабжены предохранительными устройствами, предотвращающими разрушение аппарата (установки) от превышения давления свыше допустимого и от взрыва, и средствами автоматической сигнализации о возникновении аварийной ситуации в соответствии с требованиями , .

3.4 Сброс технологических продуктов после срабатывания предохранительного устройства должен проводиться в соответствии с требованиями .

3.5 Сушильный агент и режимы сушки должны быть выбраны с учетом пожаро- и взрывоопасных свойств высушиваемого материала.

3.6 При проведении процесса сушки в атмосфере инертного газа должен быть предусмотрен автоматический контроль за содержанием кислорода в инертном газе.

При превышении предельной концентрации кислорода должна быть предусмотрена автоматическая блокировка, исключающая образование взрывоопасных смесей в аппарате (установке).

3.7 Для предупреждения воспламенения горючих материалов аппараты и установки должны быть снабжены средствами автоматического регулирования температуры сушильного агента и автоматическими блокировками, исключающими возможность достижения критических температур.

3.8 При сушке пожаро- и взрывоопасных продуктов аппараты и установки должны быть снабжены устройствами для пожаротушения, автоматически подающими воду или инертную газовую среду в сушильные камеры при повышении в них температуры выше установленной нормы.

3.9 В сборочных единицах, в которых возможно соударение и трение деталей, должны быть использованы материалы, которые при взаимодействии не вызывают образования искр.

3.10 В пожаро- и взрывоопасных производствах приводы с зубчатыми передачами должны работать в условиях, исключающих образование искр.

3.11 Клиноременная передача должна иметь электропроводящие ремни.

3.12 В вакуумных роторных сушильных аппаратах и установках взрывозащищенного исполнения во избежание попадания в аппарат (установку) воздуха в конструкции уплотнения ротора должна быть предусмотрена подача инертного газа под избыточным давлением.

3.13 При сушке пожаро- и взрывоопасных продуктов под вакуумом аппараты и установки перед загрузкой и выгрузкой продукта должны быть заполнены инертным газом.

3.14 Поверхности аппаратов и установок температурой выше 45 °С должны быть изолированы.

3.15 На аппараты и установки после теплоизоляции должны быть нанесены сигнальные цвета и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026 .

3.16 Проектирование, изготовление, монтаж, испытания и реконструкция аппаратов и установок, работающих под давлением, должны выполняться организациями, имеющими разрешение (лицензию, акт аккредитации) органов Госстандарта России, Госгортехнадзора России.

3.17 Конструкция аппаратов и установок должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность их эксплуатации в течение срока службы.

Расчетный срок службы (ресурс) должен быть установлен с учетом условий эксплуатации и указан в эксплуатационной документации на конкретный аппарат (установку).

3.18 Конструкция аппаратов, работающих под давлением, должна соответствовать требованиям .

3.19 Материалы, применяемые для изготовления аппаратов и установок, должны обеспечивать их надежную работу в течение срока службы с учетом рабочих условий: давления, температуры, состава и характера среды (коррозионной активности, взрывоопасности, токсичности).

3.20 Движущиеся части аппаратов и установок, если они являются источниками опасности, должны быть ограждены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.062 или снабжены другими средствами защиты.

3.21 Ограждения и другие защитные устройства должны окрашиваться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026 .

3.22 На приводах вращения должна быть закреплена стрелка красного цвета, показывающая направление вращения.

3.23 Допускаемые уровни звукового давления и шума на рабочих местах должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003

Шумовые характеристики аппаратов и установок устанавливают по ГОСТ 12.1.023 и приводят в нормативной документации на аппараты и установки конкретных типов.

3.24 Допускаемые уровни средней квадратической виброскорости на рабочих местах должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.012 для производственных помещений.

3.25 Электрооборудование аппаратов и установок должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.019 , ГОСТ 12.2.007.0 и .

Аппараты и установки должны иметь надежное заземление, защищающее обслуживающий персонал от поражения электрическим током и зарядов статического электричества согласно требованиям ГОСТ 12.2.003 .

Заземление должно быть выполнено по ГОСТ 21130 .

3.26 Аппараты и установки должны быть оснащены системами пыле- и каплеулавливания из отходящих газов, не допускающими превышения значений ПДВ и ПДК по ГОСТ 12.1.005 .

3.27 Контрольно-измерительные приборы должны быть установлены в удобных для наблюдения и обслуживания местах.

Система автоматического управления (САУ) должна осуществлять контроль параметров технологического процесса, сигнализации предаварийной ситуации, блокировки пуска и аварийных остановок.

3.28 При обслуживании и ремонте аппаратов и установок с применением подъемно-транспортных средств и механизмов должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие их безопасную эксплуатацию, а также безопасность проведения ремонтных работ.

3.29 Разборка и вскрытие аппаратов и установок для внутреннего осмотра, очистки и ремонта должны проводиться только после остановки оборудования и отключения электропитания.

3.30 Строповка оборудования при подъеме и установке в проектное положение в процессе монтажа аппаратов и установок должна проводиться по схемам строповки в соответствии с инструкцией по монтажу.

Строповка аппаратов за штуцера и люки не допускается, если это не предусмотрено технической документацией.

4 Методы испытаний

4.1 Испытания проводят для определения следующих показателей аппаратов и установок:

назначения - по таблице 1;

эргономических (вибрация и шум);

надежности (наработка на отказ, ресурс до капитального ремонта);

безопасности (в соответствии с требованиями раздела 3).

Таблица 1 - Показатели назначения

4.2 Необходимость проведения испытаний по определению конкретных показателей и характеристик устанавливают в технических условиях, программах и методиках испытаний на конкретные аппараты и установки, утвержденных в установленном порядке. Перечень основных видов испытаний - по ГОСТ 16504 .

4.3 Все виды испытаний проводят поэтапно, включая:

подготовительные мероприятия;

контроль качества сварных швов;

гидравлические испытания на прочность и герметичность;

испытания на холостом ходу;

теплотехнические испытания;

отработку результатов испытаний.

4.4 Подготовительные мероприятия включают:

определение категории опасности оборудования и условий, обеспечивающих безопасность испытаний;

обеспечение необходимой для проведения испытаний нормативной документацией;

ознакомление с комплектом технической сопроводительной документации и определение ее соответствия объекту испытаний.

Объем технической документации должен содержать:

ведомость проекта;

основные чертежи оборудования и системы автоматического управления;

технические условия;

программу и методику испытаний;

руководство по эксплуатации.

4.5 Контроль качества сварных соединений осуществляют внешним осмотром и измерениями в соответствии с действующей нормативной документацией и .

Методы контроля должны быть указаны в технической документации.

4.6 Гидравлические испытания на прочность и герметичность проводят в соответствии с .

Необходимость гидравлических испытаний и методы испытаний должны быть указаны в технической документации на конкретный аппарат (установку).

4.7 Испытания на холостом ходу включают:

внешний осмотр испытываемого оборудования, проверку монтажа ограждений вращающихся механизмов, ограждений площадок обслуживания и других устройств, обеспечивающих безопасность испытаний;

опробование всех приводов и механизмов;

проверку заземления оборудования, правильности подсоединения электросиловых кабелей и коммутационных проводов, работоспособности контрольно-измерительной и аварийно-блокировочной систем автоматического управления (САУ) в соответствии с , ;

проверку уровня вибрации и шума по ГОСТ 12.1.023 , ГОСТ 12.1.012 и ГОСТ 12.4.012 ;

проверку герметичности соединений аппаратов, газоходов, трубопроводов.

Работоспособность систем сигнализации и защиты проверяют имитацией предаварийного состояния, т.е. подачей электрического или пневматического сигналов, соответствующих повышению температуры, давления или других регламентированных параметров.

4.8 Теплотехнические испытания проводят после завершения всех видов указанных испытаний.

4.8.1 Перед началом теплотехнических испытаний визуальным осмотром проверяют:

готовность аппарата (установки) к испытаниям (правильность соединения составных частей оборудования);

наличие систем санитарной пылеочистки (при необходимости);

готовность к подаче в аппарат (установку) обрабатываемого продукта, теплоносителя и других сред, а также к отводу из аппарата (установки) готового продукта и отработанных сред.

В случае испытания аппаратов (установок), работающих в условиях повышенного давления, являющихся объектами повышенной токсичной опасности или пожаровзрывоопасности, дополнительно проверяется наличие предохранительных устройств от превышения давления, повышенной герметизации соединений, систем пожаротушения.

4.8.2 Пуск аппарата (установки) и его испытания проводят в соответствии с руководством по эксплуатации конкретного аппарата (установки).

4.8.3 В процессе испытаний проводят запись показателей всех штатных приборов.

Интервал между записями параметров в период пуска должен составлять 15-30 с, а после стабилизации параметров - от 15 мин до 1 ч, в зависимости от условий испытаний и особенностей конкретного аппарата (установки).

Время наступления стабилизации режима фиксируют.

4.8.4 Показания приборов следует снимать при установившемся режиме работы.

4.8.5 Предельные отклонения параметров и характеристик при испытаниях не должны превышать значений, предусмотренных техническими условиями, программой или методикой испытаний на конкретный аппарат (установку).

4.8.6 В процессе эксплуатации особое внимание обращают на работу оборудования и параметры технологического процесса, которые могут быть источниками производственной и экологической опасности, указанными в 3.2.

Контроль этих параметров фиксируют регулярно в соответствии с 4.8.3, 4.8.4.

Температуру горячих поверхностей аппаратов (установок), сопротивление заземлений, концентрации пылегазовых выбросов и т.п. измеряют периодически в соответствии с требованиями технической документации на конкретный аппарат (установку).

4.9 Обработка результатов теплотехнических испытаний

4.9.1 На основе полученных параметров производят гидравлические и теплотехнические расчеты аппарата (установки).

4.9.2 На основе полученных данных и результатов расчета дается заключение о результатах испытаний и проводится сопоставление показателей работы испытываемого образца с показателями, приведенными в нормативной документации, оценивается надежность оборудования и дается заключение о соответствии оборудования технической характеристике.

4.10 Средства измерений и оборудование

4.10.1 Контроль качества сварных швов аппаратов проводят на предприятии - изготовителе аппаратов (установок), а монтажа - у потребителя.

4.10.2 Гидравлические испытания проводят на предприятии-изготовителе.

Гидравлические испытания аппаратов и установок, собираемых потребителем, допускается проводить после их сборки на месте монтажа.

4.10.3 Теплотехнические испытания, как правило, проводит потребитель на натурной среде и в технологической линии.

Все испытания проводят по программе или методике, утвержденной в установленном порядке.

4.10.4 Испытательные стенды должны обеспечивать проведение испытаний в объеме, предусмотренном настоящим стандартом и программой-методикой.

4.10.5 Измерительные средства, с помощью которых определяют результаты испытаний, должны применяться в условиях, установленных в эксплуатационной документации на эти средства, и иметь клейма или документы о поверке.

4.10.6 Средства измерений, используемые при испытаниях, должны иметь классы точности не менее указанных в таблице 2.

Таблица 2

4.10.7 Погрешности прямых измерений следует определять по допускаемым предельным погрешностям измерительных приборов, устанавливаемых классом точности прибора.

4.11 Измерение параметров и характеристик

4.11.1 Измерение температуры

4.11.1.1 Температуру следует измерять термометрами манометрическими или техническими, преобразователями термоэлектрическими, термометрами сопротивления.

4.11.1.2 Термочувствительную часть измерительных приборов устанавливают непосредственно в рабочую среду, температуру которой измеряют.

4.11.1.3 Термопары, термометры сопротивления следует поверять и тарировать с теми соединительными проводами, переключателями и измерительными приборами, которые будут использованы при испытаниях.

4.11.2 Измерение потребляемой мощности

Потребляемую мощность аппарата (установки) определяют измерением электрической мощности, потребляемой двигателем (двигателями), нагревателями и другими электроиспользующими устройствами.

Для измерения потребляемой мощности следует применять ваттметры, электроизмерительные клещи.

4.11.3 Измерение давления

4.11.3.1 Для измерения давления следует применять манометры, обеспечивающие измерение в условиях, устанавливаемых программой или методикой испытаний.

4.11.4 Геометрические параметры (габаритные размеры, поверхность теплообмена)

4.11.4.1 Для измерения геометрических параметров следует применять металлические измерительные рулетки, измерительные линейки, штангенциркуль с нутромером.

4.11.5 Масса аппарата (установки) (весовые характеристики)

4.11.5.1 Для измерения массы аппарата (установки) следует применять весы вагонные, автомобильные, передвижные рычажные, платформенные, динамометр общего назначения.

4.11.5.2 Допускается массу установки определять путем измерения массы отдельных элементов с последующим суммированием.

где - промежуток времени, ч.

Или по формуле

где - производительность по исходному продукту, кг/ч;

Начальная влажность продукта, %;

- конечная влажность продукта, %.

Производительность по исходному продукту измеряют при стабильном режиме с помощью одного из следующих средств: весов, диафрагм, ротаметров, трубы Вентури, индукционного расходомера, ротационного счетчика в сочетании с вторичными приборами.

Измерительные приборы должны быть изготовлены на специализированном предприятии-изготовителе и иметь паспорт и тарировочную кривую.

Для жидкостей допускается проведение контрольных измерений методом периодического измерения объемного расхода за время с пересчетом по формуле

где - перерабатываемый объем исходного продукта, м;

Время, в течение которого переработан объем, ч;

- плотность исходного продукта, кг/м.

Влажность продукта определяют методом высушивания проб продукта массой 1-3 г в сушильном шкафу до постоянного веса либо другим методом, установленным технологическим регламентом.

4.12 Оформление результатов испытаний

4.12.1 Результаты испытаний (приемочных, периодических, квалификационных, сертификационных) оформляют в виде акта.

4.12.2 В акте испытаний должны быть отражены:

наименование и краткое описание объекта испытаний;

вид проводимых испытаний, цели и задачи испытаний;

содержание испытаний с указанием разделов испытаний, условия проведения испытаний, назначения параметров, оценка надежности оборудования, перечень контрольно-измерительных приборов с указанием класса точности;

результаты испытаний;

результаты теплотехнических и гидравлических расчетов;

выводы по результатам испытаний.

4.12.3 Результаты приемо-сдаточных испытаний должны быть отражены в паспорте на аппарат (установку).

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

При выборе сушильного оборудования необходимо учитывать требования к качеству сушки, климатические условия эксплуатации сушильных камер, объёмы высушиемого материала, квалификацию персонала и много других факторов. Однозначно можно утверждать, что не любое оборудование, даже импортное, обеспечит эффективный процесс для конкретных условий того или иного предприятия.

Рассмотрим ряд основополагающих требований к сушильным камерам, которые должны помочь производственникам, как при выборе сушильной техники, так и при реконструкции имеющихся сушильных камер и строительстве новых.

Требования к аэродинамике сушильных камер

В сушильных камерах должна быть обеспечена равномерная скорость циркуляции сушильного агента (воздуха) по пиломатериалу.
Величина скорости движения воздуха через штабель пиломатериала зависит от породы и толщины высушиваемых досок:

• Для тонких досок из древесины быстро сохнущих пород эффективна высокая скорость циркуляции 2,0-2,5 м/с и выше, в отдельных случаях доходящая до 5 м/с.
• Для толстых досок и особенно трудно сохнущих пород скорость может быть уменьшена в 2-а раза без снижения производительности камер, а качество будет выше, чем при высокой скорости. Таким образом, для эффективного проведения процесса сушки трудно сохнущих пород, должна быть предусмотрена возможность регулирования скорости сушильного агента 2-х скоростным двигателем.

Требования к ограждениям сушильных камер

Ограждения сушильных камер должны быть герметичными, то есть не должно быть неорганизованного тепловлагообмена с окружающей средой. Особое внимание стоит уделить дверям сушильной камеры. Дверь сушильной камеры должна препятствовать утечке тепла из камеры, должна полностью герметизировать дверной проем, сохраняя внутри температурно-влажностный режим.

Ограждения сушильных камер должны иметь эффективную тепловую защиту (изоляцию) с коэффициентом теплопередачи не более 0,3-0,4 Вт/м² ºС.

Это требование обусловлено в большей степени необходимостью поддержания режимов сушки, а не только экономией тепловой энергии.

Требования к тепловому оборудованию

Сушильная камера должна иметь достаточную тепловую мощность, обеспечивающую подъём и поддержание температуры на заданном уровне.

Требования к системе воздухообмена сушильных камер

Под воздухообменом понимается удаление влажного воздуха из камеры и одновременный приток в камеру свежего воздуха. Сечение воздухообменных каналов (приточного и вытяжного) рассчитывается в зависимости от объема высушиваемого материала.

Требования к системам контроля и регулирования процесса сушки

Сушильные камеры должны быть снабжены психрометрической системой контроля климата.
Худшие результаты показывает система UGL – контроль температуры и равновесной влажности древесины. Исследования показали, что адекватность показаний у системы UGL хуже, чем у психрометрической системы, а это, значит, нарушается режим сушки и, как следствие отрицательно сказывается на качестве.

Конструктивно датчик UGL представляет собой пластину из древесины лимба или целлюлозы закрепленной между двумя электродами. По величине электрического сопротивления с поправкой по температуре прогнозируется равновесная влажность древесины в данном климате.

Камеры должны быть снабжены системой контроля текущей влажности древесины. Регулирования процесса должно осуществляться в автоматическом режиме.

Стандартная технология деревообработки обязательно включает в себя этап сушки, на котором применяют специальные сушильные камеры для древесины, представленные на рынке различными модификациями от отечественных и иностранных производителей. Но, как показала практика, не каждая из них способна обеспечить эффективность процесса. Получить качественный результат можно только в случае, если сушилка полностью соответствует определенным требованиям к установленному тепловому оборудованию, ограждению, системам вентиляции и автоматики.

Тепловое оборудование

Основное требование, которое выдвигается к тепловому оборудованию для сушильной камеры – это обеспечение уровня тепла, достаточного для поддержания стабильной температуры агента сушки на заданном параметре, а также ее подъема. Кроме того, чтобы исключить повреждения элементов системы из-за постоянной влажности, все они, в том числе калориферы и вентиляторы для сушильных камер, должны быть изготовлены из материалов, не поддающихся коррозии.

Ограждение

К ограждению сушилок, также, как и к другим системам, выставляются требования. В первую очередь, они должны быть полностью герметичными, чтобы исключить бесконтрольное проникновение влаги или обмен воздуха с окружающей средой. Чтобы обеспечить оптимальную рабочую температуру, стены камеры должны быть отделаны слоем пароизоляции, коэффициент теплопередачи которой не превышает 0,5 Вт/м??°С. Оборудование, соответствующее данным требованиям, не только позволит поддерживать параметры различных режимов сушки, но и даст возможность сэкономить на тепловой энергии, что особенно важно для сушильных камер на древесных отходах.

Система автоматики

Если освоение технологии и принципов сушки древесины просто для понимания любого специалиста, то самостоятельное управление этими процессами довольно проблематично, даже при самом совершенном оборудовании. Поэтому камера для сушки должна быть оборудована системой автоматического регулирования рабочего процесса, которая настраивается как с помощью ручного, так и дистанционного управления. Кроме этого, чтобы обеспечить высокую производительность и качественную сушку древесных материалов, автоматика для сушильных камер должна включать следующие составляющие:

1. дистанционную систему контроля процесса сушки по фактической влажности дерева. Результаты в этом случае, гораздо лучше, чем при сушке по выставленному времени;
2. психометрическую систему контроля основных параметров сушильного агента (воздуха);
3. систему оповещения, информирующую о степени открытия органов регулирования.

Опыт деревообрабатывающих предприятий показал, что при сравнении психометрической системы управления и системы UGL, проигрывает последняя. Она хуже контролирует равновесный показатель влажности древесины, а также температуру агента, в результате чего нарушается весь режим сушки и ухудшается качество пиломатериалов.

Вентиляция сушильных камер

Система вентиляции сушильных камер должна обеспечивать равномерное распределение по пиломатериалу и стабильную скорость агента сушки, в качестве которого выступает воздух. Таким требованиям отвечают только камеры с многоскоростными двигателями, которые позволяют регулировать скорость воздушного потока в зависимости от толщины и породы доски:

• быстросохнущие породы древесины и тонкие доски – скорость подачи воздуха должна быть от 2 до 5 м/с, с периодической остановкой циркуляции. Для сушки этой категории пиломатериалов может быть использована и более низкая скорость, но только с учетом, что начальная влажность древесины не превышает 20%;
• трудносохнущая порода и доска большой толщины – скорость сокращается в 2 раза.

Для успешной работы камер, как в теплое, так и холодное время года, вентиляционная система должна быть оснащена рекуператорами. Данное оборудование позволяет в зимнее время нагреть приточный воздух до положительной температуры, в результате чего исключается снижение производительности камеры и качество сушки пиломатериала. В наших проектах вентиляции сушильных камер мы используем вентиляторы с реверсивными серповидными лопаткам типа R . Такая конструкция повышает коэффициент полезного действия и позволяет экономить порядка энергии 10% на каждом вентиляторе.

Компания «Макил Плюс» обладает большим опытом производства сушилок, полностью соответствующих всем перечисленным требованиям. Мы разрабатываем сушильные камеры для пиломатериалов, как по собственным нормативам, так и по проектам заказчиков.

Технологический процесс сушки пиломатериалов в камерах периодического действия включает следующие этапы (операции):

1. Подготовка камеры к работе.

2. Формирование сушильного штабеля пиломатериалов.

4. Прогрев камеры и проведение собственно сушки по заданному режиму.

5. Проведение влаготеплообработок.

6. Кондиционирование пиломатериалов (при необходимости).

7. Охлаждение материала и выкатка штабеля.

Подготовка камеры к работе

Подготовка камеры заключается в очистке ее от мусора и проверке исправного состояния оборудования.

Проверяют шибера воздухообменных каналов, они должны полностью перекрывать каналы. Дверь камеры должна обеспечивать герметичность. Проверяют работоспособность исполнительных механизмов, так же осмотру подлежит психрометр и вентиляторы.

Периодически проверяется состояние вентиляторного узла, приборов дистанционного контроля и автоматического регулирования температур и влажности.

Формирование сушильного штабеля пиломатериалов

Формирование сушильного штабеля осуществляется при помощи лифта_подъёмника.

При формировании сушильного штабеля необходимо выполнить следующие основные требования:

Необрезные доски укладываются в ряду комлями в разные стороны, попеременно наружными и внутренними пластями;

широкие доски - по краям штабеля, узкие в середину;

торцы штабеля должны быть выровнены;

Штабель формируется из пиломатериалов одной толщины и одной породы;

Доски низших сортов укладывать на верхние ряды штабеля;

Межрядовые прокладки - калиброванные, размером 25х40мм в ширину штабеля, из здоровой древесины хвойных пород, влажностью? 18 %;

расстояние между прокладками в ряду по длине штабеля (шаг) для мягких хвойных пород рекомендуется равным 20 кратной толщин доски (Ш = 20 Т);

Крайние прокладки - заподлицо с торцами штабеля;

Для загрузки штабеля в камеру используются подштабельные рельсовые тележки.

Загрузка камер

С участка формирования штабеля штабель транспортируется к камерам при помощи траверсной тележки: с лифта штабель перекатывается по рельсам на траверсную тележку, траверсная тележка перемещается до камеры которую предстоит загрузить и перекатывается с траверсной тележки по рельсам в камеру.

Прогрев камеры и проведение сушки

После подготовки камеры к работе и устранения выявленных неисправностей постепенно прогревают камеру, включают вентиляторы.

Первая технологическая операция после загрузки камеры - начальная влаготеплообработка (прогрев) древесины. Для создания необходимой температурно-влажностной среды в камеру подают теплоноситель, по необходимости открывают вентиль увлажнительной трубы. Воздухообменные каналы камеры в это время закрыты. Продолжительность прогрева хвойных п/м в пределах 1,5 - 2,0 часа на каждый см толщины доски.

Режимные параметры сушки

После прогрева задаются режимные параметры сушки путем снижения температуры по сухому и увеличению разницы между сухим и смоченным термометрам. Для этого нужно перекрыть вентили подачи на увлажнительную трубу и приоткрыть заслонки воздухообменных каналов, чтобы выбросить из камеры часть влажного воздуха и подать в камеру свежий воздух. Эту операцию продолжать до установления нужных значений (показателей) сухого и смоченного термометров согласно режиму сушки.

Режим сушки выбирается в зависимости от породы и сечения пиломатериала согласно ГОСТ 19773-84.

Для снятия напряжений в древесине, возникающих в процессе сушки может проводиться промежуточная и конечная влаготеплообработки. При этом температуру среды в камере держат? на 8 0 С выше режимной. Степень насыщенности воздуха паром должна быть не ниже 95%.

Окончание сушки. После влаготеплообработки пиломатериалы выдерживают в течение 2 - 3 часов при параметрах последней ступени режима для подсушки поверхностного слоев.

Затем прекращается подача воды в калориферы, отключается вентилятор и п/м охлаждают до 30 0 С, при этом открыты приточно-вытяжные каналы, а затем приоткрывают и двери камеры. Время охлаждения в пределах 1 часа на каждый см толщины материала.

Из камеры неохлажденный штабель пиломатериалов выкатывать запрещается!

Высушенный пиломатериал должен храниться только в отапливаемом помещении. Для этого в цехе предусмотрен участок складирования сухих пиломатериалов.

Высушенный пиломатериал выкатывается на рельсовые пути из камеры при помощи лебедки на траверсной тележке и трособлочной системы, затем пакеты пиломатериалов при помощи траверсной тележки транспортируются на участок складирования сухих пиломатериалов.

Для хранения на длительный срок пиломатериал перекладывают в плотные пакеты и торцы прикрывают. Эту операцию можно производить при помощи лифта.

Транспортировка пакетов сухих пиломатериалов на дальнейшую обработку производится при помощи траверсной тележки.

В сушильных камерах процесс сушки выполняется при сравнительно высокой температуре и высоком влагосодержании (высоком парциальном давлении водяных паров) сушильного агента. Это предъявляет к ограждениям сушильных камер следующие требования: герметичность, влагонепроница-емость, хорошие теплоизоляционные свойства, долговечность и надежность.

Достаточная герметичность и влагонепроницаемость ограждений обеспечивают поддержание в сушильной камере заданного режима сушки. Негерметичность камеры (неплотности в притворах дверей, в местах ввода вентиляционных труб, психрометрических блоков, в стыках панелей и другие зазоры) вызывает неизбежные утечки паровоздушной смеси и дополнительные теплопотери.

В стационарных камерах значительные потери теплоты вызываются эксфильтрацией (утечки путем фильтрации) пара по всей площади стен и перекрытий, имеющих капиллярно-пористую структуру. Эксфильтрация и утечки пара через неплотности, а также инфильтрация (приток) наружного воздуха в камеру снижают степень насыщенности сушильного агента в ней даже при закрытых вентиляционных трубах. Поэтому для поддержания режима сушки и сохранения целостности материала приходится прибегать к увлажнению сушильного агента паром или распыленной горячей водой. Реальная величина потерь пара зависит от пористости ограждений и степени их влагоизоляции. В камерах со стенами из плохо обожженного кирпича без их достаточной влагоизоляции полные потери теплоты через ограждения могут превышать расчетные в несколько раз.

Теплоизоляционные свойства ограждений (особенно перекрытия) в процессе работы камеры не должны допускать конденсации влаги на внутренних поверхностях, т.е. чтобы температура на этих поверхностях была выше температуры росы. Для этого должно соблюдаться условие

К , (5.1)

где К – требуемый коэффициент теплопередачи данной конструкции ограждения, Вт/(м 2 ·К); a 1 – коэффициент теплоотдачи от сушильного агента к внутренней поверхности ограждения, Вт/(м 2 ·К); t c – расчетная температура сушильного агента, ºС; t р – температура росы, соответствующая данному состоянию сушильного агента, ºС; t 0.з – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС.

При разработке наружных ограждений сушильных камер для условий сушки мягкими и нормальными режимами, величину коэффициента теплопередачи К следует принимать в пределах 0,35…0,45 Вт/(м 2 ·К). При недостаточной теплоизоляции (К > 0,45 Вт/(м 2 ·К)) на внутренних поверхностях ограждений начнется конденсация пара, что вызовет дополнительное осушение среды в камере, затрудняя проведение процесса сушки.

Конструкция наружных ограждений стационарных камер должна быть многослойной, с достаточной теплоизоляцией, с вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойкой между теплоизоляционным и наружным защитным слоями. Обязательно следует предусматривать пароизоляцию, препятствующую проникновению водяных паров из сушильного агента в толщу ограждения. Пароизоляционный слой должен располагаться первым с внутренней стороны ограждения. Для перекрытия допускается укладка пароизоляционного слоя поверх несущей основы, но обязательно под пароизоляционным слоем (утеплителем).

Проникание водяных паров внутрь ограждения происходит за счет большой разности (до 0,1 МПа) парциальных давлений пара внутри камеры и за ее пределами. Водяные пары, проникая в ограждение, в зоне охлаждения до температуры росы, конденсируются (особенно в воздушных и пароизоляци-онных прослойках). Это приводит к увеличению теплопроводности материалов и к ухудшению теплозащиты ограждения. Увлажнение только теплоизоляцион-ного слоя увеличивает потери теплоты ограждениями на 5…15 %. Периодическое же замерзание влаги в наружных слоях стационарных ограждений способствует их преждевременному разрушению.

Для уменьшения вероятности конденсации пара в толще ограждения при слоистой конструкции различные материалы должны располагаться в следующем порядке: к внутренней поверхности – материалы плотные, теплопроводные и малопаропроницаемые; к наружной поверхности – пористые, малотепропроводные и более паропроницаемые (в частности утеплители). Воздушная прослойка должна располагаться ближе к наружной поверхности и вентилироваться наружным воздухом.

В процессе сушки, вследствие выделения из древесины летучих органических кислот (муравьиной, уксусной, пропионовой) в камере образуется среда, имеющая кислотный характер. Степень ее кислотности зависит от характеристики древесины, применяемых режимов сушки и изменяется в пределах рН = 3,4…4,2. Кислотосодержащий конденсат, попадая в ограждение, способствует быстрому разрушению кирпича, цементно-известковых швов между ними, железобетона, а также обыкновенной и низколигированной стали.

Для обеспечения необходимой долговечности внутренних ограждений и оборудования сушильных камер необходимо применять конструкционные и защитные материалы, устойчивые к воздействию агрессивной среды.