Обзор камер для сушки пиломатериалов

Сушильные камеры для малых предприятий

В зависимости от вместимости сушильные камеры могут быть малой (до 25 м3), средней (до 60 м3), большой (до 250 м3) и очень большой (до 600 м3) емкости. Российские производители изготавливают камеры исключительно малой и средней емкости, а иностранные – от средней до очень большой. Камеры вместимости до 25 м3 бывают стационарные или сборно-металлические с продольной загрузкой, в которые один или два сушильных штабеля закатывают на рельсовых тележках. Вертикально-поперечная или горизонтально-поперечная циркуляция воздуха невысокой или средней интенсивности в них обеспечивается несколькими реверсивными вентиляторами. Подобные камеры в основном используются на небольших предприятиях. Это сравнительно недорогие камеры, однако их стоимость в пересчете на 1 м3 загружаемых пиломатериалов достаточно высока.

Мобильная сушильная камера вместимостью 10 м3, разработанная компанией «Макил плюс», представляет собой модульно-сборную стальную конструкцию, каркас которой состоит из профильных элементов, покрытых после сборки двумя слоями специальной антикоррозийной мастики. В экономичном варианте камера поставляется вместе с работающим на древесных отходах теплогенератором (теплоноситель – воздух) УВН-100, образуя сушильный комплекс СКД-10. Стоимость такого комплекса составляет 1,2 млн руб. Вертикально-поперечная циркуляция сушильного агента осуществляется с помощью двух небольших реверсивных вентиляторов. В бескалориферных камерах, в которых воздух нагревается внешним теплоагрегатом, не всегда удается поддерживать заданный режим сушки. Камеры могут оснащаться водяными калориферами, для теплоснабжения которых используется имеющаяся на предприятии котельная.

Компания «Адаптика» производит модульные сушильные камеры типа КСТО с объемом разовой загрузки от 8 до 25 м3. Стальной корпус камер, окрашенный термостойкой эпоксидной краской, обшит сэндвич-панелями с теплоизоляцией на основе базальтового волокна. Камеры рассчитаны на использование мягкого и нормального режимов сушки. В самых маленьких камерах вместимостью 8–12 м3 горизонтально-поперечная циркуляция воздуха осуществляется с помощью вентиляторов, расположенных в торцевой части. В более крупных камерах вентиляторы установлены в верхней части, над штабелями, что обеспечивает более равномерную вертикально-поперечную циркуляцию воздуха. Такие камеры транспортируются в виде полуконтейнеров заводской готовности и стыкуются на месте установки.

Стоимость сушильной камеры КСТО-8 (с полуавтоматическим управлением (СПУ) – 872 тыс. руб. Небольшие модульные сушильные камеры типа СКМ выпускает брянская компания «Термотех». Нагревание сушильного агента в камерах обеспечивают двухрядные биметаллические калориферы, которые имеют высокую теплоотдачу. Теплоснабжение камер может осуществляться котельными, в том числе работающими на древесных отходах. Для обеспечения горизонтально-поперечной циркуляции воздуха в каждой камере данного типа устанавливается центробежный роторный вентилятор собственной разработки компании. Электродвигатель, приводящий во вращение вентилятор, крепится на кронштейне снаружи камеры. Это увеличивает полезный объем камер, но ухудшает равномерность просыхания загруженных в камеру пиломатериалов. Цена сушильной камеры емкостью 10м3 – 660 тыс. руб.

Компания «Уралдрев-СК» изготавливает сушильные камеры небольшой вместимости на базе 40-футовых морских контейнеров. Внутри них монтируются экраны, выделяющие сушильное пространство, за которым устанавливаются калориферы и вентиляторы, создающие внутри камер горизонтально-поперечную циркуляцию воздуха. Для утепления контейнеров используется минеральная теплоизоляция. На базе одного контейнера может быть изготовлена камера вместимостью 10; 15 или 20 м3 пиломатериалов. В зависимости от пожеланий заказчика, сушильная камера комплектуется ручной, полуавтоматической или автоматической системой управления. Характерная особенность таких камер – сравнительно небольшая ширина, что негативно сказывается на равномерности циркуляции воздуха, а следовательно, и просыхании находящихся в камере пиломатериалов. Стоимость такой камеры с объемом загрузки 10 м3 пиломатериалов – 131 тыс. руб.

Аналогичная компоновка у сушильных камер типа СКВ-6, СКВ-12 и СКВ-20, выпускаемых компанией «Гелиос». Они имеют цельнометаллический каркас, размер которого соответствует объемам загрузки пиломатериалов, равным 6, 12 или 20 м3. Горизонтально-поперечная циркуляция воздуха в камере создается парой реверсивных осевых вентиляторов, мощность и производительность которых соответствует объему загружаемых пиломатериалов. Стоимость камеры разовой загрузкой 12 м3 – 900 тыс. руб. Компания «Термолес» производит камеры СК-20 вместимостью 20 м3 пиломатериалов на основе морских контейнеров. Для увеличения долговечности внутренняя поверхность камер облицовывается тонкими листами из нержавеющей стали. Для нагрева циркулирующего воздуха применяются водяные калориферы. Поддержание заданных параметров сушильного агента производится с помощью сравнительно недорогого измерителя-регулятора температуры и влажности воздуха МПРК-24. Для контроля текущей влажности пиломатериалов используется дистанционный электровлагомер с шестью датчиками. Установленный в торце камеры центробежный вентилятор создает горизонтально-поперечную циркуляцию воздуха, равномерность которой невысока. Цена камеры СК-20 без котла составляет 620 тыс. руб.

Оборудование для крупных и средних производителей

В России основной объем пиломатериалов высушивается в камерах средней и большой вместимости. На рынке широко представлены как российские, так и иностранные производители этого оборудования. В большинстве случаев камеры рассчитаны на фронтальную загрузку пиломатериалов с помощью погрузчика. Они оснащены сдвижными щитовыми воротами, которые перемещаются с помощью подъемно-передвижных кареток. Вертикально-поперечная циркуляция воздуха в них обеспечивается несколькими реверсивными осевыми вентиляторами, расположенными в надштабельном пространстве.

Компания «Гелиос» производит сушильные камеры среднего размера типа СКВ-30ФА и СКВ-50ФА вместимостью 30 и 50 м3 соответственно. Алюминиевые термовлагостойкие вентиляторы обеспечивают среднюю скорость движения воздуха по материалу в пределах 2–2,5 м/сек. В качестве нагревателей используются долговечные биметаллические калориферы, несущие трубки и короба изготовлены из нержавеющей стали. Приточно-вытяжные каналы расположены под крышей камеры на ее передней и задней стенах. Системы полуавтоматического и автоматического управления камерами базируются на контроллерах итальянского производства различной сложности. Наиболее совершенная и дорогая система управления построена на базе контроллера dTOUCH, недавно разработанного итальянским научно-исследовательским институтом IVALSA. В памяти контроллера записаны базовые программы сушки для свыше 400 пород древесины.

Близкие по конструкции и набору комплектующих сборно-металлические камеры вместимостью 36; 50; 60; 70; 100 и 120 м3 изготавливает компания «Адаптика». В зависимости от желаемой степени автоматизации процесса сушки камера комплектуется системой полуавтоматического управления СПУ или системой автоматического управления АСУ СК. Для северных регионов предусмотрена возможность изготовления камер с толщиной теплоизоляции до 200 мм. Стоимость сушильной камеры КСС-70 (с полуавтоматическим управлением) – 2,542 млн руб. У панельных камер типа СКФ, выпускаемых компанией «Термотех», объем разовой загрузки составляет от 40 до 100 м3 пиломатериалов. Их каркас выполнен из стальных или из алюминиевых профилей. В качестве утеплителя применяется жесткий пенополиуретан, который негигроскопичен. По желанию заказчика камеры комплектуются системами полуавтоматического или автоматического управления процессом сушки собственной разработки. Камера с объемом загрузки 100м3 будет стоить более 4 млн руб.

Сушильные камеры компании «Ковровские котлы» имеют расчетную загрузку 30; 40; 50; 70; 85; 100; 150 и даже 200 м3 пиломатериалов. Каркас камер выполнен из алюминиевого профиля. Внутренние элементы камеры и метизы изготовлены из нержавеющей стали или алюминия. Конструкция стен – кассетная, что практически исключает оседание утеплителя, в качестве которого используется минеральная вата на базальтовой основе. Для обеспечения высокой надежности и долговечности камер в них в основном используются комплектующие европейского производства. Для автоматического управления процессом сушки установлены специализированные контроллеры Holzmeister итальянской фирмы Logica. Стоимость сушильной камеры с загрузкой 30 м3 на конец 2015 г. – 1,7 млн руб.

Компания «Термопроцесс» также в своих камерах использует алюминий, нержавеющую сталь и ключевые комплектующие европейского производства. Объем загрузки может составлять 45; 60; 75 или 100 м3 пиломатериалов. Хорошая герметичность камер даже в зимних условиях обеспечивается благодаря использованию в качестве уплотнителей морозостойкой силиконовой резины. Сушильная камера конвективного типа с фронтальной загрузкой, объемом 75 м3 этого производителя с биметаллическими калориферами стоит 2,86 млн руб. Компания «Уралдрев-СК» предлагает сравнительно недорогие комплекты оборудования для сушильных камер в строительных ограждениях, построенных заказчиком по чертежам производителя. В зависимости от потребностей заказчика камера с фронтальной загрузкой может иметь вертикально-поперечную или горизонтально-поперечную циркуляцию воздуха при вместимости 40; 60. Если требуется камера с продольной загрузкой на рельсовых тележках, то ее загрузочный объем равен 28 или 56 м3. Стоимость камеры объемом 60 м3 в простой комплектации – 510 тыс. руб.

Наибольшее количество зарубежных сушильных камер импортируется в нашу страну из Италии. Компания Nardi выпускает камеры различной вместимости с фронтальной и продольной рельсовой загрузкой, пропарочные камеры, камеры для предварительной сушки очень большой вместимости. Специально для России фирма изготавливает сушильные камеры с теплоизоляцией повышенной толщины, рассчитанные на эксплуатацию в холодном климате при высокой снеговой и ветровой нагрузке. Применение запатентованных Nardi туннельных вентиляторов сокращает аэродинамические потери, что экономит до 15% электроэнергии. Покупка камеры 120 м3 обойдется предприятию примерно в 80 тыс. евро (5,8 млн руб.).

Кроме того, в России хорошо известна компания Incomac S.p.A., выпускающая классические и конденсационные сушильные камеры. Для повышения надежности конструкций камер инженеры компании сокращают количество сварных соединений, заменяя их более долговечными разъемными соединениями на болтах из нержавеющей стали. Для управления сушильными камерами используется система автоматического управления Socrates собственной разработки компании. На российском рынке уже долгое время присутствуют и сушильные камеры фирмы Baschild. В них повышение относительной влажности воздуха на стадии кондиционирования происходит с помощью форсунок высокого давления, распыляющих фильтрованную воду внутри камеры. Благодаря мелкодисперсному распылению воды заметно интенсифицируется увлажнение воздуха, а следовательно, и кондиционирование пиломатериалов после их сушки. Baschild имеет собственную оригинальную систему автоматического управления сушильными камерами RTV840.

Компания BIGonDRY давно работает на российском рынке и уделяет внимание условиям эксплуатации камер на реконструируемых предприятиях, где производственные площади ограничены. С этой целью конструкторами компании разработаны различные варианты ворот камер, при которых используется только небольшая часть прилегающей к камере территории. Среди них складные, подъемные, моноблочные откатные и поворотные ворота, двух- и многостворчатые ворота. Процесс сушки контролируется собственной автоматической системой управления. Цены на сушильную камеру этого производителя, без доставки и растаможки, емкостью 100 м3 начинаются от 116 тыс. евро (8, 4 млн руб.). Компания Secal S.R.L. для экономии электроэнергии разработала алгоритм, который позволяет сократить потребление энергии за счет постепенного снижения частоты вращения вентиляторов в процессе сушки. При этом скорость движения воздуха в камере измеряется с помощью анемометра оригинальной конструкции. Стоимость камер этого производителя от 50 до 70 м3 составляет 45–70 тыс. евро (3,27 млн руб. – 5 млн руб.).

Компания Coral выпускает ряд сушильных камер вместимостью до 200 м3 пиломатериалов. Теплоизоляция камер рассчитана на эксплуатацию в регионах с умеренным климатом. В отличие от других производителей в камерах Coral для достижения заданной влажности сушильного агента на стадии кондиционирования распыление воды через форсунки осуществляется при помощи сжатого воздуха. Чешская компания Katres является одним из крупнейших европейских производителей сушильных камер с объемом загрузки от 30 до 300 м3 пиломатериалов. Благодаря жесткому каркасу, который монтируется из балок и профилей с толщиной стенки 8 мм, изготовленных из специализированного алюминиево-магниевого сплава, камеры выдерживают снеговую нагрузку до 350 кг/м2 и скорость ветра до 160 км/час. Стоимость такой камеры емкостью 100 м3 составляет 64 тыс. евро (4,65 млн руб.).

Австрийская фирма Muhlbock выпускает стандартные конвективные камеры с объемом загрузки от 62 до 164 м3 пиломатериалов. Ограждения камер Muhlbock, как и некоторых других известных производителей, состоят из кассет, в которых находятся плиты из высококачественной минеральной ваты. С целью минимизации расхода электроэнергии количество и условия работы реверсивных вентиляторов подбираются так, чтобы скорость движения воздуха внутри штабелей пиломатериалов не превышала 2–2,5 м/сек. Для быстрой сушки тонких хвойных пиломатериалов, а также паллет компания предлагает использовать камеры серии 603. В этих камерах реализуется режим работы с однократной циркуляцией воздуха, который дополнительно подогревается за счет тепла отработавшего воздуха, удаляемого из камеры через рекуператоры оригинальной конструкции. Одна из последних разработок Muhlbock – рекуператоры для камер серии 606/1306, благодаря которым потребление тепловой энергии сокращается на 20–25%. Финских производителей сушильных камер на отечественном рынке представляют компании Jartek, Valutec и Heinola. Типовые камеры Jartek с фронтальной загрузкой имеют вместимость от 60 до 200 м3 пиломатериалов. Камеры могут быть оснащены частотными преобразователями, с помощью которых можно плавно регулировать производительность вентиляторов. В качестве теплоносителя используется вода, подогретая до температуры 110 °С. Камера может быть оснащена системой увлажнения с форсунками, рассчитанными на распыление воды при низком, нормальном или высоком ее давлении.

Компания Valutec изготавливает камеры для средних и крупных лесопильных и деревообрабатывающих предприятий. Объем загрузки ее сушильных камер варьируется в пределах 50–450 м3. Для северных регионов компания производит сушильные камеры с теплоизоляцией повышенной толщины с тем, чтобы коэффициент теплопередачи ограждений не превышал 0,30 Вт/м2 °C. Valutec – одна из немногих компаний, которая в своей системе управления процессом сушки использует элементы математического моделирования. В зависимости от принятого способа транспортировки пиломатериалов на предприятии заказчика камера заданной вместимости может быть спроектирована как под фронтальную, так и под рельсовую загрузку сушильных штабелей.

Камеры компании Heinola появились в России сравнительно недавно, но уже успели хорошо зарекомендовать себя. Для создания интенсивной циркуляции воздуха Heinola использует большие вентиляторы с диаметром рабочего колеса 1600 мм, угол наклона лопаток которого можно регулировать. В качестве теплообменников в камерах устанавливаются крупногабаритные медно-алюминиевые калориферы, нагреваемые горячей или перегретой водой. Последней разработкой компании стала гибридная многофункциональная сушильная камера, которая при необходимости может эксплуатироваться как двузонная камера непрерывного действия или блок, состоящий из двух камер периодического действия.

Сушильные камеры средней и большой вместимости польских компаний Hamech и Luka по конструкции похожи на камеры западноевропейского производства, но стоят существенно дешевле, что во многом связано с применением сравнительно недорогих материалов и комплектующих. Обе компании производят камеры вместимостью от 40–50 до 200 м3 пиломатериалов. Воздух в камерах нагревается биметаллическими калориферами. В системе увлажнения воздуха используются керамические форсунки, рассчитанные на подключение к водопроводу низкого давления. Стоимость камеры Luka на 24 пакета составляет примерно 4,2–4,4 млн руб.

До недавнего времени китайские сушильные камеры устанавливались на лесопильных предприятиях Дальнего Востока и в Сибири. Однако в последнее время сушильные камеры из Китая стали появляться и в европейской части страны. Конкурентным преимуществом этих камер является невысокая цена при удовлетворительном качестве.

Производительность сушильной камеры прямо пропорциональна ее вместимости и обратно пропорциональна длительности сушильного цикла, которая включает продолжительность собственно сушки и время, необходимое для загрузки и выгрузки пиломатериалов. Чем больше толщина пиломатериалов, тем больше их по объему можно загрузить в камеру, независимо от породы древесины. С другой стороны, чем толще доски и плотнее древесина, тем медленнее идет сушка. Кроме того, продолжительность процесса зависит от породы древесины и режима сушки. Например, объем загрузки любой камеры сосновыми пиломатериалами толщиной 50 мм практически на треть больше, чем при загрузке досок толщиной 25 мм, но при этом сохнуть они будут приблизительно вдвое дольше.

В то же время березовые доски будут сохнуть примерно в полтора раза дольше, чем сосновые доски той же толщины. Поскольку лиственные пиломатериалы сохнут значительно медленнее, чем хвойные, то для их сушки можно использовать более дешевые камеры с меньшей тепловой мощностью и производительностью вентиляторов. При выборе камеры необходимо также принимать во внимание размеры ее загрузочного пространства, которые должны соответствовать длине загружаемых штабелей, определяемые длиной досок. Как правило, длина хвойных пиломатериалов – 6 м, а лиственных – 4 м. Необходимое количество сушильных камер определяется их суммарной годовой производительностью, соответствующей годовой программе предприятия по сушке всей номенклатуры пиломатериалов. Кроме того, при выборе размеров камер и последующего определения их количества нужно принимать во внимание количество типоразмеров пиломатериалов и их весовые доли в общем объеме подлежащих сушке досок.

Также нужно оценить суммарную тепловую мощность, которую должна обеспечивать котельная для бесперебойной работы в зимнее время всех камер предприятия. Потребляемая камерой тепловая мощность практически прямо пропорциональна количеству испаряемой из древесины воды в единицу времени. В начале сушки она максимальна, а в конце – минимальна. Обычно загрузка и выгрузка камер на предприятиях происходит последовательно и на полную мощность они все вместе никогда не работают. Как показывает практика, для надежного теплоснабжения сушильного хозяйства тепловая мощность котельной должна быть примерно равна двум третям от суммарной мощности всех камер предприятия.