Требования к ограждениям сушильных камер

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/(м²·К); a₁ – коэффициент теплоотдачи от сушильного агента к внутренней поверхности ограждения, Вт/(м²·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/(м²·К). При недостаточной теплоизоляции (К > 0,45 Вт/(м²·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.