Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства (стр. 4 из 5)
Мощностной ряд от 30 КВт до 3 МВт. При изготовлении более мощных по теплопроизводительности газогенераторов, с целью более устойчивой работы установки при неоднородной влажности топлива, возможно изготовление теплогенераторов с совмещенным слоевым и факельным способом горения. Например, при изготовлении газогенератора для сушильного комплекса сушки опилок мощностью 3 МВт, работающего по 3х сменному графику, была увеличена слоевая составляющая. Габариты установки с учетом системы искрогашения несколько увеличились, зато увеличилась надежность системы в целом.
Твердотопливный котел с факельным газогенератором
3. Определение типа конструкции лесосушильной установки
В наиболее распространенных паровых сушильных установках, потребляющих пар от котельной своего предприятия, сжигающего древесные отходы, на высушивание 1м3 древесины расходуется в среднем 0,4 м3 влажного древесного топлива.
Уменьшение теплопотерь в сушильной установке может быть осуществлено за счет сокращения звеньев преобразования тепла. Например, путем сушки непосредственно дымовыми газами или сушки с помощью воздуха, нагреваемого в огневом калорифере.
Рис 2.1. Структурная схема преобразования тепла на основе газовой сушильной установки с прямым использованием тепла: СВ-свежий воздух; Т-топливо; ПС-продукты сгорания; ОПС-отработанные продукты сгорания; 1-топка; 2-высушенный материал
Удельный расход влажного древесного топлива при таких схемах преобразования тепла составит около 0,2 м3 на 1 м3 высушиваемых пиломатериалов. Общий КПД для сушильных установок по проведенным схемам составляет 0,4.
При производительности сушильных камер в пределах 15…1300
условных пиломатериалов в год на сушильную камеру, она относится к малым камерам или камерам малой мощности.В малых камерах (с невысокими штабелями) наблюдается повышенное коробление пиломатериалов во время сушки
Поэтому необходимо прижимать штабеля над верхними прокладками с силой не менее массы пяти рядов высушиваемых пиломатериалов. В рассчитываемом случае эта масса составляет (по дополнительному пригрузу) не менее 2700 кг.
Малые камеры обладают значительной удельной поверхностью ограждений по отношению к объему загружаемых пиломатериалов, поэтому в них необходима тщательная герметизация и теплоизоляция ограждений. Это повышает капитальную составляющую затрат на сушку в малых камерах.
Наиболее близкой по техническим показателям к проектируемой камере является лесосушильная камера М-1, имеющая следующие технические характеристики:
| 1) годовая производительность; | 1300 /год |
| 2) габарит штабеля (ширина, высота) | 1,8  2,7 ; |
| 3) длина штабеля | 6,6м; |
| 4) ширина камеры внутри; | 3,1м |
| 5) вместимость камеры | (t=40мм) 14 ; |
| 6) часовая подача воздуха | 100 тыс. ; |
| 7) живое сечение штабеля | (t=25мм) 8,5  ; |
| 8) скорость воздуха в штабеле | 3,3м/с; |
| 9) диаметр осевого вентилятора | 16дм; |
| 10) частота вращения вентилятора; | 700мин  |
| 11) мощность электродвигателя | 11кВт; |
| 12) тепловая мощность калорифера | 100кВт; |
| 13) то же | 86Мкал/ч. |
4. Подбор энергетической установки для лесосушильной камеры М-1
4.1 Обзор энергетических установок
В процессе технологического расчета лесосушильной установки была подобрана лесосушильная камера М-1.
К данной лесосушильной камере необходимо подобрать источник тепла. Воспользуемся модельным рядом энергетических установок Прометей для лесосушильных камер:
| Энергетические установки | |||||
| Модель | ПРОМЕТЕИ-60 | ПРОМЕТЕИ -120 | ПРОМЕТЕИ -250 | ПРОМЕТЕИ -600 | ПРОМЕТЕИ -1200 |
| Номинальная тепловая мощность, кВт | 60 | 120 | 250 | 600 | 1200 |
| Температура теплоносителя, С0 | до 95 | до 95 | до 95 | до 95 | до 95 |
| Площадь отапливаемого помещения (высота 3,5м), м2 | 400 | S00 | 1700 | 5000 | 12000 |
| Объем сушильной камеры, м3 | до 15 | до 30 | до 60 | до 150 | 300 |
| Потребляемое топливо:• насыпной объем опилок(стружки), м3/сут• объем кусковых отходов,м3/сут | 2,5 - 3,0 1,75 - 0,95 | 5,0 - 6,0 1,5 - 1,9 | 10,0 - 12,0 3,0 - 3,8 | 24-30 6-7,6 | 40-50 12- 15 |
| Потребляемая мощность, кВт | 0,55 | 0,75 | 1Д | 3,1 | 6,2 |
| Объем бункера, м3 | 0,6 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 2x1,5 |
| Размеры помещения для ЭК, м | 4,0x5,0x2,5 | 4,5x5,5x2,5 | 4,5x6,0x3,0 | 5,5х,5хЗ,5 | 5,5x10,0x4,0 |
| Масса, кг | 1300 | 1950 | 3 000 | 6 000 | 10 000 |
Сравнивая, характеристики лесосушильной камеры М-1 и характеристики модельного ряда энергетических установок Прометей для лесосушильных камер выбираем модель Прометей-60.
4.2 Характеристика и преимущества энергетической установки Прометей-60
Энергетические установки на древесных отходах Прометей являются современным оборудованием, предназначенным для сжигания сыпучих древесных отходов с грануляцией до 30 мм и кусковых отходов длиной до 0,7 м. Влажность топлива 6 - 60 %. В состав энергетической установки котла на древесных отходах входят: бункер для сыпучего топлива, шнековый транспортёр подачи топлива, газогенератор, водяной котёл и комплект оборудования системы автоматики энергетической установки. Котлы на древесных отходах Прометей предназначены для нагрева воды в системах теплоснабжения сушильных камер, а так же для отопления жилых и производственных помещений и т.п. Опилки (стружка) или щепа засыпаются в бункер, снабженный ворошителем, и далее поступают в шнековый транспортер, работающий в автоматическом режиме "подача-пауза" в соответствии с заданной на контроллере программой. Шнек осуществляет дозированную подачу топлива в газогенератор, в котором происходит процесс газификации, т.е. процесс практически полного превращения топлива в горючие газы. Факел горящего газа направляется в камеру сгорания котла, в котором происходит нагрев воды. Обрезки и кусковые отходы сжигаются непосредственно в топке котла. Контроллер - программатор обеспечивает поддержание и регулировку температуры теплоносителя с точностью ± 1 ºС. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом.
Принципиальным отличием энергетических установок на древесных отходах Прометей по сравнению с энергоустановками слоевого сжигания, в которых топливо подаётся непосредственно в камеру сжигания водяного котла, является наличие в составе установки газогенератора, имеющего систему автоматического регулирования режима работы. В газогенераторе реализуется простой, хорошо проверенный способ преобразования твёрдого топлива в газообразное. На стадии газификации топливо, подаваемое в дозированном количестве в камеру газообразования, нагревается раскалённым реактором, разлагается на углерод, водяной пар, смолы и масла. Дальнейшая реакция между углеродом и кислородом воздуха обеспечивает температуру, достаточную для образования окиси углерода (СО) L главного горючего компонента вырабатываемого газа. Смолы и масла разлагаются на газы, содержащие водород. Минимальная теплотворная способность газа- 1100 ккал/м³.
Основные преимущества энергоустановок Прометей
Превращение опилок в горючий газ - газификация топлива обеспечивает практически полное сгорание топлива влажностью от 6 до 70%, в результате чего достигается высокий КПД установки (80-85%).
Превращение опилок в горючий газ - газификация топлива обеспечивает практически полное сгорание топлива влажностью от 6 до 70%, в результате чего достигается высокий КПД установки (80-85%).
Автоматическая шнековая подача топлива обеспечивает равномерное горение и поддерживает высокую точность температуры воды (±1ºС.) в калориферах камеры в широком диапазоне регулирования и как следствие этого высокое качество высушиваемого пиломатериала.
Не требуется установка дымососов с целью подачи в топку необходимого объёма воздуха (особенно при сжигании сырого топлива).