Продукти згоряння палива
Продукти згоряння різного палива мають всі фізичні властивості нагрітого повітря як сушильного агента тієї ж температури та ентальпії. Наявність нейтрального газу - С02 і відповідне зниження вмісту О. в газах практично не впливають на швидкість випаровування вологи з матеріалу.
Однак у теплотехнічному, технологічному та техніко-економічному відношенні продукти згоряння як сушильний агент характеризуються низкою істотних переваг у порівнянні з нагрітим повітрям. Основні їх такі.
можливість досягнення будь-якої бажаної температури сушильного агента з різким скороченням тривалості сушіння, особливо в зимовий час, для тонких пиломатеріалів, тарних дощечок, фанерного шпону, деревних частинок і т. п.;
кращий ступінь використання тепла - витрата палива скорочується приблизно в 2 рази в порівнянні з витратою в установках, що мають паровий калориферний нагрів повітря;
значне здешевлення споруди сушильних установок, які не потребують котелень та калориферів. Пристрій топки з паливоподачею приблизно дорівнює вартості калориферного обладнання з паропровідною і конденсатопровідною системами, таким чином, виключається вартість котельні;
можливість швидкого будівництва cyi£fHj$$ibix установок; зниження (приблизно одну третину і навіть більше) вартості сушіння матеріалу при прямому використанні дешевого тепла продуктів згоряння порівняно з вартістю сушин в аналогічних умовах, але з паровим нагріванням. Очевидно, що у випадках використання джоулева тепла і, тим більше, при виділенні тепла за рахунок високочастотної енергії, витрати та сушку матеріалу значно зростуть. Вартість 1 Дж (1 кал) тепла, що виділяється в сушильних камерах з газовим, паровим, електричним та високочастотнимнагріванням, зростає приблизно у співвідношенні 1:3:9:27, тобто в 3 °; З1; З2; Зе разів.
До недоліків продуктів згоряння як сушального агента відносять меншу теплову інерційність газового іагрева в порівнянні з паровим калориферним, наявність СОг в атмосфері камери з бажаністю підтримки в ній розріджень і іноді можливість утворення газів, що забруднюють задимлених, матеріал.
Зазначені недоліки принципово неважливі н переборні. Вони локалізуються і навіть унеможливлюються відповідними конструктивними рішеннями сушильної установки та дотриманням правильного режиму спалювання палива, у тому числі деревного, а також при автоматичному регулюванні топкового процесу.
При сушінні великої кількості пиломатеріалів з високою початковою вологістю випаровується багато вологи (по 200—300 кг з кожного кубічного метра), крім того, внаслідок значної тривалості сушіння (кілька діб і навіть тижнів) виникають великі втрати тепла (через огородження, з гарячими конденсатом) та висушеною деревиною та інші). Тому на сушіння деревини витрачається величезна кількість тепла і, отже, палива. У цих умовах правильний вибір економічного та технологічно ефективного виду палива надзвичайно важливий.
Продукти згоряння найбільшою мірою відповідають вимогам, що пред'являються до них у лісосушилий техніці. Вони перспективні для ширшого застосування в першу чергу на лісопильних заводах і в цехах, що виробляють пиломатеріали, а також на деревообробних виробництвах, що мають в своєму розпорядженні лісосушильні тунелі. У багатьох випадках продукти згоряння можуть ефективно застосовуватися також для обігріву сушильних камер (установок періодичної дії), коли невелика кількість зволожувальної пари низького тиску може бути отримана віддодаткового джерела теплопостачання (наприклад, від чавунних котлів, які застосовуються для обігріву будівлі) або котельної підприємства. Продукти згоряння повсюдно витіснили калориферний нагрів сушильного агента у виробництві деревостружкових плит і частково при виготовленні фанери.
Для висушування пиломатеріалів застосовуються газові сушильні установки, що використовують деревні відходи та природний газ. На 15 дані структурні схеми сушильних установок з різними перетвореннями теплової енергії. На 15 а зображена схема газової сушильної установки, що складається з двох ланок перетворення тепла 1) виділення тепла з згоряє в топці у вигляді гарячих продуктів згоряння палива; 2) випаровування цим теплом вологи з матеріалу.
теплова схема сушильної установки з паровим обігрівом. Продукти згоряння з топки / надходять до котла 4, де охолоджуються і потім через димову трубу викидаються назовні, а пар, що утворився в котлі, передається по трубах в паровий калорифер 5, з якого підігріте повітря, направляється до матеріалу, що висушується 2. Слід зазначити, що в котлі 4 та калорифері 5 відбуваються взаємно протилежні теплові процеси. Фізичне призначення пари - переносити тепло з казана в калорифер, після якого конденсат зазвичай повертається назад у котел для повторення циклу теплоперетворення.
Схема на 15 г доповнюється парової турбіною 6 для вироблення з пари енергії. Потім електрогенератор 7 протворить механічну енергію електричний струм. Останній направляється в електромережу н нз неї відбирається в електрокалорифер 8 або ПАП сушильної камери для нагрівання повітря, що надходить, як і в попередніх схемах, до матеріалу, що висушується 2 для випаровування вологи.
Всі ці схеми застосовуються у промисловості.
У кожному зпоказаних на рНЗ. 15 ланок перетворення тепла неминуче виникають теплові втрати. Обшин терпсрой ККД сушильної установки, що включає топку, тим нижче, чим більше проміжних ланок. Для сушильних установок за схемами на 15, а, б, в, г теплової ККД т) по відношенню до вихідного палива приблизно дорівнює 0,4-0,3-0,2-0,08, а для установки, що обігрівається струмами високої частоти , знижується до 0,04, тобто у 10 разів. Отже, чим дорожче вид застосовуваної енергії (послідовно: продукти згоряння-пар - електрика - ТВЧ), тим нижче ККД всієї сушильної установки, тобто гірше використовується для сушіння вихідна теплота палива і підвищується вартість сушіння.
Для ефективного застосування у виробничих умовах щодо нового методу сушіння пиломатеріалів — з прямим використанням тепла (за схемою на 15 а) необхідно ознайомитися з властивостями перспективного для масового сушіння деревини носія теплової енергії — продуктами згоряння, одержуваними переважно при спалюванні деревних відходів, що завжди є поблизу сушильного цеху.
До потоку продуктів згоряння, що використовуються для сушіння деревини, висуваються такі основні вимоги. Гази повинні бути бездимними, тобто безбарвними, прозорими - в них не повинно бути продуктів неповного хімічного згоряння. Потік продуктів згоряння, що подається в сушильну камеру, повинен бути стабільним у часі або регульованим за заданою програмою, так само як і основні параметри в сушильних тунелях (t, Д().
Визначальний параметр продуктів згоряння як сушильного агента – ентальпія. Чим вона вища, тим ширші можливості побудови раціональних режимів сушіння деревини різних сортиментів у газових сушильних установках.
Продуктизгоряннявід іншихпалив. Крім деревних відходів длясушіння деревини використовують також природний газ, мазут, дизельне паливо і іноді вугілля.
При спалюванніпаливаутворюютьсяпродуктизгоряння(сажа, оксиди сірки та азоту, діоксид вуглецю), які зазвичай через димові труби викидаються в атмосферу.
Для відведенняпродуктівзгорянняпаливазастосовують гончарні або азбестоцементні труби з гладкою поверхнею внутрішніх стінок.
Таким чином, основні параметрипродуктівзгоряннядеревногопаливавизначаються просто [для знаходження d зручніше користуватися другою частиною формули.
Якщопродуктизгоряннявипускаються в цех, теплонадходження, підраховуються за витратоюпаливата її теплотизгоряння.
За таких температур сажа повністю випалюється і каміння залишаються чистими, томупродуктизгорянняпаливаможуть бути пропущені через каміння з метою повнішого.
Твердіпродуктизгорянняпаливавидаляються через системи золо- та шлаковудаження. Для підтримки поверхонь нагріву в чистоті До.
Основна частина ДВС - один або кілька циліндрів, усередині яких відбувається спалювання палива . Здійснюючи роботу і розширюючись,