عملیات استاندارد، حداقل در خشک کردن چوب های سخت، خشک کردن هوایی به دنبال آن خشک کردن کوره ای بوده است مزایا و محدودیت های خشک کردن هوایی توسط(1971) Rietz بحث می شوند

صرفه جویی در انرژی

انواع خشک کردن چوب

 

 

خشک کردن با هوا بعد از آن خشک کردنKlin (کوره ای)

Air Drying Follwed by klin Drying

عملیات استاندارد، حداقل در خشک کردن چوب های سخت، خشک کردن هوایی به دنبال آن خشک کردن کوره ای بوده است. مزایا و محدودیت های خشک کردن هوایی توسط(1971) Rietz بحث می شوند.

در اینجا موضوع ما صرفه جویی های انرژی است. اگر مثال قبلی ما از یک کوره 50/000-fbm به مانند عمل شده درMadison، که بلوط قرمز یا سطوح رطوبت مختلف را خشک می نماید، کل تقاضاهای انرژی را می توان برای ضخامت های مختلف الوار محاسبه نمود. این برآوردهای محاسبه شده در جدول6-11 نشان داده می شوند، صرفه جویی های انرژی خودشان آشکار می باشند.

خشک کردن قبلی به دنبال آن خشک کردن کوره ای

Predrying Followed by klin Drying

در سال های اخیر، استفاده از خشک کن های قبلی برای «خشک کردن هوایی» کنترل شده چوب های جنگلی به طور مشخص افزایش یافته است. کیفیت چوب قبلاً خشک شده بالا بوده؛ نیازهای ظرفیتی کوره کاهش داده شده؛ و بسته به فصل، موفقیت، و ساخت کوره، نیازهای انرژی در مقایسه با خشک کردن الوار سبز مقداری کاهش داده می شود. عایق سازی دیوار، استحکام ساختمان و تهویه کنترل شده مهم می باشند. بزرگترین مشکل طراحی غیر از سلامت ساختمانی توضیح هوا در ساختمان های گرم شده در حال نگهداری 1 میلیونfbm الوار است. این خشک کن ها در طیف عمل می کنند. تمام عناصر برای افزایش تقاضای انرژی در اینجا ارائه می گردند.

خشک کردن با رطوبت گیری Dehumidication Drying

بحث های خشک کردن رطوبت گیری در فصول2و7 دیده می شوند. چون که تنها منبع انرژی برای خشک کردن نیروی برق است، هزینه این دسته خشک کردن وابسته به نرخ‌های برق محلی دارد که در بخش های مختلف آمریکا بسیار متفاوت است، و با استفاده از یک سیکل بسته سرد کننده، خالص انرژی برای تبخیر1 پوند آب خیلی کمتر از 1/000 BTU می باشد، ولی ما باید به دقت روشی را که در آن صرفه جویی سوخت بیان می شود را درک نماییم، سیستمی که از50 درصد کمتر انرژی مصرف می کند ارزان نمی باشد، چون که انرژی گران تر از سایر انواع سوخت می باشد، قیمت نیروی الکتریکی به میزان 20 دلار برای هر10’BT است. درجات حرارت بالا را با اندازه عمل می کنند.

خشک کردن خورشیدی Solar Drying

آنالیز نشان داده است که در منظور کردن انرژی خورشیدی به عنوان ابزاری برای کاستن از هزینه های سوخت دقت باید کرد. این یک راه حل همگانی برای اقتصاد انرژی در خشک نمودن چوب نیست. بنابراین، نباید به یک باره در چنین تکنولوژی بدون در نظر گرفتن دقیق معیارهای مهندسی به مانند کل اقتصاد عمل کننده سرمایه گذاری نمود. (Tschernitz 1986)

برای یک کوره خورشیدی غیرفعال با انرژی تکمیلی، مشاهدات زیر به عمل آورده می‌شوند:

1- انرژی تکمیلی برای برقراری دفعات خشک کردن سریع، پایدار برای تمام فصول و تمام نقاط ضروریست.

2- سطوح خورشیدی (اگر کوره اساساً یک گلخانه در طرح باشد) را باید از خشک کن در انتهای دوره هایی از جریان به داخل خورشیدی کم ایزوله کرد.

3- انتخاب صحیح مواد پوششی خورشیدی و عایق سازی دیوار کوره برای ازدیاد صرفه جویی های سوخت مهم است.

4- ماه های زمستان در شمال برای خشک کردن خورشیدی در هیچ مقیاسی عملی نمی‌باشد.

5- انرژی تکمیلی هر زمان موجود باشد، می تواند آتش زدن مستقیم گاز باشد. مواد زائد چوب، اگرچه ارزان تر می باشند، ممکن است به سرمایه گذاری بیشتری نیاز داشته باشد. انرژی الکتریکی تحت اکثر شرایط خیلی گران می باشد، اگر چه سرمایه گذاری کم خواهد شد، استفاده از انرژی الکتریکی همواره با رطوبت گیری ممکن بوده (chen1922)، ولی هزینه های سرمایه ای در این حالت زیاد خواهد شد.

6- انتخاب سطوح جمع آوری کننده در عمل به پشت بام و دیواره جنوبی محدود می‌گردد.

7- کوره خورشیدی، که به صورت یک خشک زمان بندی شده عمل می کند، مستلزم این است که شرایط برای راه هایی از دسترس به همان روش در پایان سیکل خشک کردن فراهم گردد.

8- برای مجریان غیرتجاری که به مقادیر محدودی از چوب خشک شده نیاز دارند، یک دستگاه کوچک که خودتان می سازید (به ظرفیت1-f lom) با مصالح ارزان (مانند شیشه و پلاستیک دور ریخته) در ایالت های شمالی برای حداقل و ماه در سال حتی بدون انرژی تکمیلی مفید خواهد بود.

خشک کردن با خلاء Vacuum Drying

برای سال های زیادی، خشک کردن با خلاء به طور دوره ای افزایش یافته است. انرژی مصرفی برای بخار کردن آب می تواند گرمای هدایتی(Platen)، اشعه (فرکانس رادیویی یا مادون قرمز)، گرمای دوره ای (هوای فشرده)، یا ترکیبی از آنها باشد. به هیچ دریچه هوایی نیاز نیست؛ مقداری اتلاف حرارتی هدایتی صورت می گیرد. هزینه انرژی عمدتاً، الکتریکی زیاد بوده، و هزینه های سرمایه ای نیز زیاد می باشد. خشک کردن با خلاء دارای یک مکان ویژه در خانواده سیستم های خشک کن به عنوان یک مترمربع برای خشک کردن الوار کلفت می باشد.

خشک کردن با پرس Platen Press drying

در خشک کردن پرسیPlaten (استوانه ای)، اتلاف حرارت از پرس های با درجه حرارت بالا زیاد می باشد- اگرچه هیچ هوایی هدر نمی رود. بخار با فشار زیاد یا روغن مورد نیاز است. انرژی در انتخاب و به کار اندازی تجهیزات خشک کنPlaten موضوع اصلی نیست، مزیت این دسته سرعت و خصوصیات اصلاح شده ممکن محصولات چوب می باشد.

کاربردهای عملی Practiocal Applications 

تقسیم انرژی در یک کوره با هوای فشرده

اگر سرعت خشک شدن یک گونه چوب معین را به عنوان تابعی از درجه حرارت، رطوبت نسبی، محتوای رطوبت، ضخامت و سرعت هوا بدانیم (که مربوط می شود به ضخامتStickor)، سپس این امکان وجود خواهد داشت تا مصرف انرژی را در هر زمان در انتهای خشک کردن مدل نماییم. نتایج چنین محاسباتی برای یک سیستم خشک کننده بلوط قرمز در شکل2-11، نشان داده می شود، که در آنجا درصد تقاضای انرژی روزانه (که روز به روز تفاوت می کند) به تبخیر آب، اتلاف های روزانه، اتلاف های ساختمان نسبت داده شده، و اتلاف هایboiler به صورت تابعی از زمان رسم می گردد. میانگین محتوای رطوبت الوار هم، از هر روز نیز همراه با کل تقاضای انرژی روزانه نشان دادده می شود.

این آنالیز یک خشک کن50/000-flom (به طول35ft، عرض29ft، بلندی27ft) به صورت عمل کننده درWislonsin, Madison، در ماه آوریل، که میانگین شرایط را برای کلاً یکسال در نظر می گیرد را فرض می نماید. این مثال برای بلوط قرمز4/4 با استفاده از یک جدول زمان بندیT4-D2 کمی تغییر یافته می باشد.

بیشترین تقاضای انرژی روزانه گرم شدن اولین روز است، همانطور که سرعت خشک شدن کاهش می یابد، قسمت اتلاف انرژی ساختمان ؟؟ به افرایش پیدا می کند. زمانی که درجه حرارت خشک کن بالا برده می شود و رطوبت نسبی افت پیدا می کند، اتلاف‌های انرژی منفذ بیشتر می شود.

این الگو از زمستان تا تابستان و ناحیه تا ناحیه تغییر خواهد کرد. اتلاف های انرژی ساختمان در زمستان انرژی برای یک خشک کن بلوط قرمز کوچک(1/000 fbm) و بزرگ(30/000fbm) همانطور که در نواحی مختلف آمریکا عمل شده را می توان به وسیله یک مجموعه از کل تقاضاهای انرژی به تصویر کشید؛

به علاوه، مصرف کاهش یافته انرژی یک کوره بزرگ در مقایسه با یک کوره کوچک نشان داده می شود. این ارقام محاسبه شده در جدول7-11 نشان داده می شود.

هزینه های سوخت و سیستم های تحویل‌ Fuel costs and Delivery System 

معیار اقتصادی برای انتخاب سوخت برای خشک کردن چوب فقط ارزان ترین سوخت نیست. اگر اینطور بود، انرژی خورشیدی اولین انتخاب می شود و برق آخرین. ارقام نشان داده شده در جدول5-11 میانگین قیمت های سوخت در گذشته و در حال حاضر می باشد. تفاوت خیلی زیادی در هزینه های سوخت، مخصوصاً الکتریسیته به مانند تغییرات فصلی وجود دارد.

برای انتخاب بهترین سوخت، آشکارترین نکته عدم توقف قابلیت دسترسی به عرضه سوخت است. و نکته بعدی و شاید مهمترین هزینه سرمایه ای تجهیزات مورد نیاز برای تبدیل سوخت به انرژی گرمایی مفید است. این موضوع در تبدیل انرژی خورشیدی، که جمع آوری کردن ارنژی و تحویل و ارائه ؟؟ برای اکثر عملیات خشک کننده چوب تجاری مقیاس بزرگ در حال حاضر خیلی گران تمام می شود و به بهترین وجه نشان داده می شود.

ثالثاً، راندمان تبدیل سوخت به انرژی مفید را باید مورد بررسی قرار داد یک دستگاه تبدیل کننده ارزان ممکن است مقادیر زیادی از سوخت را مصرف کرده و ممکن است در پایان یک هزینه نهایی اجرایی را باید منظور کرد چون که یکboiler تجاری و حلقه‌ای انتقال گرما مورد نیاز نمی باشد.

آتش مستقیم بنابراین100 درصد مؤثر بوده و به سرمایه گذاری سرمایه ای کمتری نیاز دارد.

کاهش دادن زمان خشک کردن می تواند روشی برای جبران نمودن یک سوخت گران مانند الکتریسیته باشد. برای مثال، خشک کردن سریع چوب دریک خشک کن که با برق گرم می شود ممکن است از نظر اقتصادی صحیح باشد با در نظر گرفتن مقدار و ارزش محصول و زمان خشک کردن کاهش می یابد.

برقراری راندمان زیاد انرژی در کوره ای با هوای فشرده موجود

Maintaining High EnergyEfficiency in Existing Forced Air Klins

لیست زیر (ونگرت و مایلن1987) می تواند در افزایش دادن راندمان استفاده از انرژی در انتهای خشک کردن کوره ای مفید باشند.

1) تا آنکه امکان دارد از هوای خشک کننده یا هوا- فشرده خشک کننده زیاد استفاده نمایید. ترجیحاً تا 25% محتوای رطوبت یا کمتر اگر چه این امر بهای انرژی را کاهش خواهد داد، هزینه های کاهش کیفیت الوار ممکن است صرفه جویی های انرژی را جبران نمایید.

2) از اسپری بخار یا آب در کوره استفاده نمایید به جز در انتهایConditioning اجازه دهید که رطوبت از چوب تا میزان مطلوب بیرون رود. از بخار نیز می توان استفاده نمود زمانی که به فرورفتگی های کوچک پیازی مرطوب نیاز باشد.

3) تمام نشتی ها، ترک ها و سوراخ های در ساختمان کوره و درب ها را تعمیر نمایید تا از خروج و اتلاف حرارت جلوگیری می گردد. مطمئن شوید که درب ها به طور محکمی بسته باشند، مخصوصاً درب بالا به طور موقت نشتی های اطراف درب ها را با پارچه کهنه ببندید، و آسترهای جدید نوارهای پرکننده یا حلقه های جدیدی را اگر لازم باشد سفارش دهید، در یک کورهtrack از کیسه های پرشده از خاک اره برای بستن نشتی های اطرافtrack ها استفاده کنید، و دریچه ها را تنظیم و تعمیر نمایید، به طوری که آنها به طور محکمی بسته باشند.

4) برای کوره های آجری یا زغالی، پوشش مقاوم در قبال بخار مرطوب کوره را در بهترین شرایط قرار دهید. این امر از جذب آب توسط دیواره ها و سقف ها جلوگیری خواهد کرد. دیواره های خشک حرارت کمتر را به بیرون هدایت می کنند.

5) فقط برای کوره های آلومینیومی هوای آزاد، دیواره های خارجی سقف را با یک رنگ تیره رنگ آمیزی نمایید. تا درجه حرارت دیواره توسط گرمای خورشیدی افزایش یافته و اتلاف حرارت از کوره کاهش یابد. بررسی نمایید تا مطمئن شوید که سوراخ هایweep باز باشند. رنگ آمیزی روی دیواره های نفوذ پذیر مانند آجر یا زغال خطرناک می باشند.

6) در خیلی از کوره ها، حرارت بیشتری از طریق سقف نسبت به طریق دیواره ها تلف می شود، و بیشتر این اتلاف ها به علت عایق رطوبتی است. برای کاستن از اتلاف حرارت یک سقف جدید نصب نموده یا سقف قدیمی را تعمیر نمایید، عایق بیشتری اضافه نمایید تا اگر لازم باشد. مطمئن شوید که مانع بخار یا پوشش درونی سالم می‌باشد.

7) baffling نصب یا تعمیر کنید تا سرعت هوای زیاد یکنواختی از میان الوار به دست آمده، و از جریان و گردش کوتاه جریان هوا جلوگیری گردد. این امر با صرفه جویی انرژی جبران می شود. فقط هر 6 ساعت گردش جریان هوا را معکوس نمایید.

8) تحقیقات نشان داده است که در مراحل اولیه خشک کردن، سرعت های بالای هوا (بیشتر از600ft/min) می تواند خشک کردن را شتاب دهد. در مراحل بعدی، سرعت‌های پایین (200ft/min) بمانند سرعت های بالا مؤثر بوده و از انرژی کمتری استفاده می شود. بنابراین سرعت های پروانه را در انتهای هر دوره تنظیم نمایید.

9) ثبات- کنترل کننده را برای عملکرد مؤثر درجه بندی و بازرسی نمایید، و شرایط کوره نباید بین دوره های تخلیه و اسپری کردن بخار، و تخلیه و بخار دادن نباید همزمان صورت گیرد.

10) باقیمانده دستگاه را بازبینی کنید. آیا تله ها کار می کنند، آیا تله ها اکثراً آب گرم پرتاب می کنند، یا بخار کم، آیا والف ها محکم بسته می شوند؟ آیا حلقه های گرما دهنده عاری از آشغال می باشند؟ آیا آب کافی برای پیاز مرطوب وجود دارد؟ آیا والف به طور محکمی بسته می شود؟

11) میزان رطوبت چوب در حال خشک شدن را با دقت تعیین نمایید. از اتلاف انرژی به وسیله خشک کردن بیش از حد خودداری کنید چون که تخته های نمونه نماینده بار نمی باشند. سعی کنید بارها را برنامه ریزی کنید به طوری که زمانی آنها را اندازه کافی خشک شوند. کمی وجود داشته باشد تا کوره را متوقف کند (و اگر ممکن باشد، برای تخلیه، بارگیری مجدد و شروع یک اجرای جدید) اجازه ندهید یک بار کوره الوار خشک تا نیمه سبک یا تا پایان هفته ادامه پیدا کند.

12) کوره را سریعاً تخلیه و بارگیری مجدد نمایید، ولی از این مقدار تا زمانی که درجه حرارت هوا از درجه حرارت کم صبح بالا رفته باشد اجتناب نمایید، به طور غیر لازم از سرد کردن کوره اجتناب کنید.

13) در یک مجموعه از کوره های مجاور، از تخلیه یا بارگیری یک کوره زمانی که کوره مجاور در درجه حرارتF180 یا درجه حرارت دیگر لیست خودداری کنید.

14) در انتهای دوره های غیر استفاده، تمامvalve به طور محکمی بسته و تمام درب های کوره را ببندید. از مقدار کمی گرما، اگر لازم باشد، برای جلوگیری از یخ زدن خطوط بخار و آب استفاده کنید.

15) از جدول های زمان بندی شتاب دار در جایی که ممکن باشد استفاده کنید. فصل7 را برای جدول شتاب دار با حداقل ریسک بررسی کنید، و هرچه درجه حرارت خشک کردن بیشتر باشد، مصرف انرژی با راندمان بیشتری همراه خواهد بود.

16) اگر ممکن باشد، طول زمان به کار رفته برای Conditioning، بعضی چوب های با تراکم پایین را می توان در 6ساعت خشک کرده را کاهش دهید.

17) نهایتاً، با سازنده دستگاه تان بررسی کنید تا تعیین شود اگر فشارهای بخار را می‌توان پایین آورد یا سرعت های جریان گاز یا روغن و در انتهای دوره های درجه حرارت پیاز- خشک ثابت پایین آورد. برای راندمان بالاburnel را نیز بررسی کنید.