HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

TERMOENERGETSKA

POSTROJENJA I TOPLIFIKACIJSKI SUSTAVI U FUNKCIJI TOPLINSKE

OBRADE DRVA

(SUŠENJE I PARENJE)

Doc.dr.sc. Ante Čikić, dipl.ing.stroj.

Varaždin, 25. veljača 2011. PO VARAŽDIN

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – POTROŠNJA TOPLINSKE ENERGIJE

A – Zagrijavanje sušare i drva……………………………………..1,5 – 3,5 %

B – Transmisijski toplinski gubici

- zidovi i krov sušare………………………………………….10,0 – 11,0 %

- pod sušare……………………………………………………...5,0 – 8,0 %

C – Zagrijavanje zraka u sušari……………………………….…12,0 – 18,0 %

D – Zagrijavanje i odnošenje vode iz drva

- razbijanje higroskopne veze unutar drva………………….0,5 – 1,0 %

- zagrijavanje, kretanje i odnošenje vode…………………..57,0 – 64,0 %

- zagrijavanje preostale vode u drvu nakon sušenja………0,5 – 1,0 %

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – POTROŠNJA TOPLINSKE ENERGIJE

Iskustvene i eksperimentalne vrijednosti sušenja piljene drvne mase u

montažnim sušarama odgovarajućim režimom od srednje početne oko 80%

do srednje konačne oko 8 % vlage:

a) tvrdo drvo visoke gustoće, debljine od 39 mm do 70 mm (npr. hrast)

- toplinska energija: ≈ 800 – 900 kW/m3,ciklusu

- za isparenje 1kg vode: ≈ 1,1 – 1,35 kW/kgw

- stupanj djelovanja sušenja: ≈ 0,60 – 0,7.

b) tvrdo drvo visoke gustoće, debljine od 20 mm do 38 mm

- toplinska energija: ≈ 725 – 780 kW/m3,ciklusu

- za isparenje 1kg vode: ≈ 1,1 – 1,25 kW/kgw

- stupanj djelovanja sušenja: ≈ 0,60 – 0,7.

c) tvrdo drvo srednje gustoće, debljine od 39 mm do 70 mm (npr. bukva)

- toplinska energija: ≈ 480 – 590 kW/m3,ciklusu

- za isparenje 1kg vode: ≈ 1,1 – 1,20 kW/kgw

- stupanj djelovanja sušenja: ≈ 0,60 – 0,7.

d) tvrdo drvo srednje gustoće, debljine od 20 mm do 38 mm

- toplinska energija: ≈ 380 – 460 kW/m3,ciklusu

- za isparenje 1kg vode: ≈ 1,1 – 1,15 kW/kgw

- stupanj djelovanja sušenja: ≈ 0,60 – 0,7.

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – POTROŠNJA TOPLINSKE ENERGIJE

Iskustvene i eksperimentalne vrijednosti sušenja piljene drvne mase u

montažnim sušarama odgovarajućim režimom od srednje početne oko 80%

do srednje konačne oko 8 % vlage:

e) meko drvo srednje gustoće, debljine od 39 mm do 70 mm (npr. jela)

- toplinska energija: ≈ 400 – 480 kW/m3,ciklusu

- za isparenje 1kg vode: ≈ 1,1 – 1,15 kW/kgw

- stupanj djelovanja sušenja: ≈ 0,60 – 0,7.

f) meko drvo srednje gustoće, debljine od 20 mm do 38 mm

- toplinska energija: ≈ 320 – 390 kW/m3,ciklusu

- za isparenje 1kg vode: ≈ 1,05 – 1,1 kW/kgw

- stupanj djelovanja sušenja: ≈ 0,60 – 0,7.

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – OSNOVNI PARAMETRI

Za praktičnu orijentacijsku procjenu osnovnih parametara moguće je koristiti

sljedeće podatke:

instalirana snaga grijača zraka: 5,0 do 7,5 kW/m3 pravilno

složenog piljenog drva (topla voda 90/70°C).

količina zraka u cirkulaciji: 2300 do 2800 m3/h i 1m3 pravilno

složenog piljenog drva.

instalirana električna energija: 0,25 do 0,4 kW/1m3 pravilno

složenog piljenog drva.

oscilacija toplinskog opterećenja tijekom sušenja: 1: 10(12)

(maksimalno/minimalno opterećenje).

potrošnja električne energije tijekom sušenja: 1: (3 - 5)

(maksimalno/minimalno).

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – TOPLINSKO OPTEREĆENJE

Preporuke za dimenzioniranje termoenergetskog sustava prema broju

izgrađenih sušara te optimalnom planiranju dinamike sušenja piljenog drva

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

PARIONE PILJENOG DRVA – POTROŠNJA TOPLINSKE ENERGIJE

Zidane ili montažne parione piljenog drva:

- Pri direktnom parenju troši se oko 10 do 15 kg pare po m3 prostora i satu,

(najčešće suhozasićena para pretlaka 0,3 – 1 bar).

- Pri indirektnom parenju troši se oko 8 do 12 kg pare po m3 prostora i satu,

(najčešće para pretlaka 0,5 – 3 bar).

Udio potrošene pare i njene toplinske energije pri parenju:

- zagrijavanje drva i kolica…………………………………5,0 – 7,0 %

- zagrijavanje parione……………………………..……...20,0 – 25,0 %

- za isparavanje vode iz drva ………………………….….0,5 – 1,0 %

- toplinski gubici kondenzata………………………..…..13,0 – 20,0 %

- toplinski gubici kroz zidove i pod……………….……….1,5 – 4,0 %

- toplinski gubici difuzije i propusnosti objekta………...35,0 – 40,0 %

- toplinski gubici prijelaza i zračenja topline……………...8,0 – 11,0 %

- toplinski gubici dovoda pare……………………………...2,0 – 3,0 %

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – REGULACIJA TOPL. ENERGIJE

Q = f (ΔG) troputni ventil u polaznom vodu

Q = f (ΔG) troputni ventil u povratnom vodu

Q = f (Δ), G = const.

mješajući troputni ventil

Q = f (Δ), G = const.

razdjelni troputni ventil

1 – kotao

2 – troputni ventil

3 – cirk. pumpa

4 – sušara

Moguća

izvedba – nije

preporučljivo!

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – REGULACIJA TOPL. ENERGIJE

Za više sušara (stariji pogoni): zajednički polazni i povratni vod s zajedničkom

cirkulacijskom pumpom ukupnog protoka koja savladava maksimalni otpor cirkulacijskog

kruga. Za ispravnu funkciju troputnog ventila svake sušare i održavanja odgovarajuće razlike

tlaka izmeĎu priključnih točaka polaznog i povratnog voda potrebno je ugraditi prigušni ventil

za svaku sušaru na mjestu konstantnog protoka koji ne ovisi o promjeni toplinskog

opterećenja.

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – REGULACIJA TOPL. ENERGIJE

Otežana

regulacija

temperature

zraka u sušari

izmeĎu 60% i

30% vlažnosti

drva.

Nije

preporučljivo za

primjenu.

Stabilna regulacija

temperature zraka u

sušari. Preporučljivo

za primjenu

A) Dionicom 4 – 5 sprječava se prijelaz razlike tlaka Δp s primarne na sekundarnu stranu i

troputni ventil radi stabilno s punim regulacijskim učinkom. Izjednačavanje dobavne visine

hp2 postiže se podešavanjem približno konstantne količine vode kroz ventil RV1. RV1 se

podešava na protok G1 = 1,1G2-3,max da se spriječi obrnuta cirkulacija od 4 prema 5 i

mogući pad temperature vode ispred troputnog ventila kod maksimalnog opterećenja u

prvoj fazi sušenja piljenog drva.

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – TERMOENERGETSKO POSTROJENJE

(POGON: BIOMASA – CIRKULACIJA TOPLE VODE) – A

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – TERMOENERGETSKO POSTROJENJE

(POGON: BIOMASA – CIRKULACIJA TOPLE VODE) – B

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

SUŠARE PILJENOG DRVA – TERMOENERGETSKO POSTROJENJE

[(POGON: IZMJENJIVAČ TOPLINE (TOPLA/VRELA VODA)]

A

B

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA STROJARSTVA

HVALA NA

POZORNOSTI!