Выбор сушильной камеры.
Практически для любого деревообработчика ясно, что один из основных и наиболее ответственных участков производства – это участок сушки пиломатериалов. Например, практика показала, что при изготовлении клееных изделий от равномерности распределения влажности по сечению и длине заготовок (так называемой «дельты»), выгруженных из сушильной камеры зависит качество и, главное, себестоимость их изделий. Если вы не хотите увеличивать себестоимость ваших изделий за счет использования более дорогих клеев, то «дельта» всего пиломатериала, прошедшего сушку, не должна превышать 2%. При этом вы должны получить пиломатериал без дефектов (трещин, покоробленности и внутренних напряжений) и за срок сушки гарантируемый поставщиком. В случае, если вы производите погонажные изделия, то такая «дельта» для вас не принципиальна и для вас определяющим фактором является минимизация затрат на сушку, которые сводятся к получению сухого пиломатериала за срок гарантированный поставщиком сушильных камер.
Т.е. для вас является главной формула – качество при оптимальных сроках.
К сожалению, в наше время покупателю сушильной камеры приходится рассчитывать только на себя, и мы категорически рекомендуем вам самим производить необходимые расчеты и сравнения при выборе сушильного комплекса. Расчеты (при имеющихся данных от поставщика) занимают не более 1 часа, но при этом позволяют предотвратить огромные потери в будущем. Помните, вы выбираете себе оборудование, которое должно отработать у вас не менее 10-15 лет. Посчитайте, какой объем пиломатериала будет проходить в год через одну камеру. К примеру, у вас стоит камера, имеющая объем загрузки 100 м3 пиломатериалов. В год (365 рабочих дней), она отработает 41-42 цикла. Значит, в год вы высушиваете 4200 м3 пиломатериалов. Ориентировочно будем считать среднюю стоимость пиломатериалов равной 5200 руб. В результате вы должны получить: 21840000 руб. выручки. А теперь представьте, что у вас стоит не очень качественная сушильная камера, и вместо 4% потерь на усушку и брак (трещины и т.д.), вы теряете 6%. Нетрудно посчитать ваши потери. Они составят 436 000 руб. в год! Для того, чтобы смириться с такими потерями надо быть очень богатым человеком, т.к. вы в течение года стоимость еще одной сушильной камеры отправляете в дрова.
В данной статье нам хотелось бы вкратце (подробно вы сможете прочитать в учебниках, к сожалению по большей части иностранных) затронуть основные параметры и требования к качеству и комплектности сушильных камер, наличие которых позволяет достичь оптимальных по затратам и качеству результатов процесса сушки. Конечно, нам не удалось избежать некоторых упрощений, но они не имеют принципиального характера на этапе выбора камеры.
Расчет объема загрузки сушильной камеры
1. Расчет реальной загрузки сушильной камеры.
Размер штабеля 1,2 м x 1,2 м (зависит от типа камеры и предоставляется поставщиком)
Длина доски/штабеля: 6,0-6,2 м, (длина, используемая в расчетах - 6,0 м)
Толщина прокладок между слоями досок – Тпр = 20-25 мм (зависит от толщины пиломатериала)
Толщина бруса под штабелями Тбруса = 100 мм.
Сортименты: обрезные пиломатериалы толщиной Тдоски = 25-50 мм.
Объем штабеля (W) при длине L=6000 мм будет следующий:
Доска 50 мм, прокладка 25 мм, штабель 1,2 х1,2 м.
W = Nрядов х Тдоски х L, где N рядов = 1,2/ (Тдоски + Тпр)
Nрядов = 1,2/ (0,050+0,025)= 16 рядов
W = 16 x 0,05 x 1,2 x 6,0= 5,76 м3
Доска 32 мм, прокладка 20.
N = 1,2/ (0,032 + 0,02) = 23 ряда
W = 23 х 0,032 х 1,2 х 6,0 =5,29 м3
Доска 25 мм, прокладка 20.
N = 1,2/ (0,025 + 0,02) = 26 рядов
W = 26 х 0,025 х 1,2 х 6,0 =4,68 м3
Это в теории, но существует коэффициент укладки штабеля, который обычно принимают равным 0,85, тогда :реальный объем древесины в штабеле составит:
Доска 50 мм, прокладка 25 мм,
Объем сушильного штабеля = 4,89 м3
Доска 32 мм, прокладка 20.
Объем сушильного штабеля = 4,49 м3
Доска 25 мм, прокладка 20.
Объем сушильного штабеля = 3,97 м3
Теперь можно умножить количество штабелей в сушильной камере на их объем и получить достаточно интересные данные, часто отличающиеся от данных поставщика.
А это отличие стоит опять же очень серьезных денег. Например, вы заложили в бизнес-план камеру объемом загрузки 100 м3 с производительностью 4200 м3. сухого пиломатериала в год, а у вас она реально будет сушить 86 м3 за один рабочий цикл. Иначе говоря, из оборота предприятия выпадает 588 м3 сухого пиломатериала или 3057000 руб. (при расчете по входному пиломатериалу), а если пересчитать в готовом изделии…
Время сушки древесины
2. Теперь в качестве одного из главных показателей принимаем срок сушки при должном качестве. Этот показатель очень сильно зависит от многих параметров. Приведем наиболее важные из них.
а) Наличие или отсутствие воздухонаправляющих экранов, препятствующих потоку воздуха мимо штабеля. В сушилках эконом-класса они либо отсутствуют, либо ставятся такие, которые, по сути, не обеспечивает должного сопротивления потоку воздуха. Экраны в сушильной камере - важная деталь оборудования. Исследования показали, что в камерах, где отсутствуют экраны, через штабеля фактически проходит не более 50% воздуха, подаваемого вентиляторами. Другая половина объема циркулирует без пользы через свободные пространства мимо штабелей. А это, в свою очередь, негативно влияет на срок и качество сушки. В частности, происходит пересушивание концов досок в штабелях, растрескивание пиломатериала и дополнительный прирост брака. Кроме того, появляется недопустимая неравномерность распределения влажности («дельта» по влажности).
б)Мощность теплообменников, необходимая для оптимального разогрева сушильной камеры, как показывает практика, должна составлять не менее 5 кВт на 1 м3 загрузки. При меньшем значении ждите увеличения срока сушки.
в)Количество датчиков, измеряющих влажность, пиломатериалов тоже является важным параметром. К сожалению, обычно поставщики ставят минимальное их количество. Результат – снижение достоверности информации о влажности пиломатериалов.
Время загрузки-выгрузки сушильной камеры.
3. Время загрузки-выгрузки сушильных камер, как вы понимаете, также влияет на производительность и, соответственно, на вашу прибыль. Нам неоднократно приходилось наблюдать на практике, как вилочный погрузчик медленно с ювелирной точностью грузит штабель в сушильную камеру, потому что зазоры между торцами штабелей и стенами камеры оставляют 10-15 см. И время загрузки-выгрузки камеры составляет не два-три часа, а восемь. Посчитайте, во что это обойдется вам., За год вы теряете минимум 2 рабочих цикла, за которые могли бы просушить еще около 200 м2. А дело только в том, что сушильная камера у вас шириной не 13 м, а 12,4 м. Вот из-за этих 60 см вы и будете ежегодно нести неоправданные убытки. И это еще не все! Не забывайте, что средний вес штабеля пиломатериала естественной влажности доходит до 5 тонн, и эти «ювелирные» его перемещения внутри сушилки очень часто сопровождаются повреждением стен. К чему это приводит, нетрудно представить. В местах повреждений стен влага проникает в теплоизолирующий материал (он, как известно, впитывает ее как губка). Если это повреждение не заделать, то теплоизоляция перестает выполнять свои функции. В результате завышенные потери тепла, нарушение температурно-влажностного режима в камере и, в конечном итоге опять потеря денег. Для того, чтобы при увеличении зазоров между торцами штабелей и стенами камеры не увеличивались паразитные потоки в конструкции камер должны быть предусмотрены поворотные торцевые, раздвижные боковые и потолочные воздухонаправляющие экраны, выполненные, как правило, из листового алюминия.
Конструкция сушильной камеры.
4.Конструкция сушильной камеры. Думаем, вы уже знаете, что в агрессивной среде (повышенная температура, влажность, кислотность) длительно работать могут только алюминий или нержавеющая сталь. Это касается внутренней обшивки стен и потолка камеры. Кроме этого, необходимо заглянуть в СНиПы, в которых для вашего региона рассчитаны нормы снеговой и ветровой нагрузки. Иначе ваши рабочие зимой будут ночевать на крыше сгребая снег (чтобы крыша камеры осталась целой), а вы всякий раз будете вздрагивать при сильных порывах ветра. В этих же нормативных документах вы найдете и требования к сопротивлению теплопередаче для вашего региона, которая определяет толщину теплоизоляции. Если вы не примете эти требования к сведению, то будете способствовать глобальному потеплению, отапливая окружающую ваши камеры атмосферу. Иначе говоря, проверяйте, пожалуйста, соответствие конструкции камеры климатическим условиям, в которых им предстоит работать.
Далее следует обратить внимание на то, в каком виде будут поставлены производителем ограждающие конструкции камеры (стеновые и потолочные панели). Наиболее дешевый (с точки зрения начальных затрат) вариант, когда панели поставляются в разобранном виде: отдельно листовой алюминий и утеплитель. Т.е. изготавливать панели придется вашим рабочим. Производитель снизил цену сушилки за счет перекладывания части затрат на вас. Конечно, эти работы будут производиться под присмотром грамотного инженера (время работы которого вам придется также оплатить). Вы должны понимать, что качество сборки стены сушильной камеры, которая должна отработать 10-15 лет, будет хуже чем, если бы панели пришли готовые с завода. Причины вполне понятны. И тогда, и только тогда вы можете быть уверены, что утеплитель не «сядет» в стене сушилки за два-три года и вам не предстоит капитальный ремонт стен по причине: термомостов в сопряжениях плит, проникновения влаги внутрь панелей и т.д.
Цена сушильной камеры.
5.Снижение продажной стоимости камеры за счет более «простой» комплектации, и, как следствие, снижение себестоимости ее изготовления (альтруисты среди изготовителей и поставщиков еще не встречались) – это, как правило, путь к повышению эксплуатационных расходов. Например, вместо проводов с силиконовой изоляцией, ведущих к датчикам внутри сушильной камеры (а там агрессивная среда), ставят провода в более дешевой пластиковой изоляции, срок службы которых не три года, а два. С учетом того, что провода даже в пластиковой изоляции стоят совсем не дешево, выясняется что «экономия» липовая. Вместо двигателей с высоким классом защиты проникновения влаги, ставят обычные, срок службы которых 2..3 года. Стоимость нового двигателя (импортного) от 500 евро и выше, не считая потерь от простоя сушильной камеры и расходов на замену двигателей. Другой пример. Если высота ворот и «ложного» потолка сушилки меньше 4 м., то с большой долей вероятности ваш вилочный погрузчик при загрузке последнего, верхнего штабеля, начнет цеплять вилами верхнюю кромку рамы ворот. Т.е. загрузка сушильной камеры превратится в «закат солнца вручную». И это еще не все. Не забудьте про инспекционные двери и освещение внутри сушильной камеры. К примеру, рабочий неправильно установил датчики для замера влажности пиломатериалов и они в процессе сушки начали давать неправильные данные. Как ваш оператор их переустановит? Открыв загрузочные ворота при -30°С на улице?
Есть и другие параметры и условия, которые необходимо учитывать при выборе сушильной камеры.