Tubos de calefacción radiante por infrarrojos para dirigir el secado de paneles de madera de una sola capa con el fin de resolver los problemas de alabeo del contrachapado?

La madera contrachapada o laminada se forma prensando múltiples capas de chapa unidas entre sí. Las chapas se obtienen cortando troncos de madera en finas láminas, normalmente de 1,5 mm de grosor. Tras el corte rotativo, las chapas se someten a secado, corte, clasificación, pretratamiento, aplicación de adhesivo y, por último, prensado para formar el contrachapado. Sin embargo, el secado de las chapas consume mucha energía y limita la capacidad de producción continua y la calidad del contrachapado debido a su bajo rendimiento.

El secado moderno de la chapa ha evolucionado desde los hornos de calentamiento por convección intermitente a los secadores de cinta de aire caliente de producción continua, los secadores de rodillos y los secadores de rodillos de impacto por chorro de alta velocidad desarrollados recientemente. Entre estos últimos se incluye el último secadero de chapa de tambor por impacto de chorro, diseñado y fabricado en China con tecnología importada de Alemania, que alcanza una eficiencia térmica de hasta 38%. Por el contrario, las secadoras de chapa de madera de cinta de alta resistencia que se fabrican actualmente en China suelen tener una eficiencia térmica inferior a 15%. Para mejorar la eficiencia energética, reducir los costes de inversión inicial y aumentar la producción de madera contrachapada, es necesario desarrollar nuevos tipos de secaderos de chapa.

Ya en la década de 1990, los investigadores canadienses eligieron la onda media tubos de calefacción por infrarrojos para el secado de chapa de madera con el fin de compensar el menor rendimiento de los secadores de chapa de madera debido al vapor a baja presión procedente de los residuos de madera de la fábrica, aumentando la eficacia térmica global, la velocidad de secado, reduciendo las necesidades de espacio y facilitando el control de la temperatura. La combinación de secadores de cinta convencionales con secadores de infrarrojos puede mejorar eficazmente la difusión de la humedad, aumentar el rendimiento de la producción, reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia de la utilización térmica. Los investigadores chinos también han estudiado el uso de tubos de calefacción por infrarrojos direccionales junto con máquinas de secado de madera, consiguiendo eficiencias térmicas de hasta 60%.

En primer lugar, es esencial confirmar el espectro de absorción de infrarrojos de las chapas. Debido a su fino grosor (1,5 mm) y a la gran superficie expuesta, durante el corte de las chapas se secciona un número significativo de capilares, lo que facilita la rápida evaporación de la humedad. Por lo tanto, las chapas pueden irradiarse con tubos calefactores de fibra de carbono a alta temperatura para eliminar por la fuerza el agua libre de los lúmenes celulares, reduciendo el contenido de humedad inicial de 120% a 40%. Posteriormente, el secado de la madera desde un contenido de humedad de 40% hasta 10% se lleva a cabo utilizando tubos de calentamiento de fibra de carbono de onda media.

Alta temperatura tubos de calefacción de fibra de carbono funcionan con un esquema de radiación direccional de 1,5KW, alcanzando temperaturas superficiales de 650℃ a 700℃, mientras que los tubos calefactores de fibra de carbono de temperatura media funcionan a 800W. La radiación direccional de alta temperatura deshidrata rápidamente el agua libre en las chapas, evitando la circunferencia de la superficie y el alabeo. Por lo tanto, en los procesos de producción reales, se utilizan transportadores de rodillos para transportar las chapas, lo que permite la transferencia de calor por conducción y convección, el secado simultáneo y el ajuste de la planitud para garantizar chapas lisas, uniformes y estéticamente agradables después del secado.

El secado por infrarrojos de chapas de madera mediante tubos calefactores de fibra de carbono presenta una eficacia térmica 58% superior a la de los equipos conocidos comparables, siendo el consumo de energía de secado por unidad de peso sólo una cuarta parte del de equipos similares. Los secadores de rodillos especialmente diseñados también pueden corregir la deformación de la chapa causada por el secado rápido, garantizando productos lisos y planos. La estructura general del equipo es compacta, con una alta eficiencia de producción, baja inversión, ahorro de energía y reducción de la contaminación.

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