Onko sähkölämmitys energiaintensiivisempi yksikerroksisten puulevyjen kuivauksessa? Ehdotuksia neljän suunnitteluparametrin parantamiseen

Viime vuosina vaneriviilujen kuivausominaisuuksia on tutkittu maailmanlaajuisesti perusteellisesti ja keskitytty pääasiassa kuumailmakuivaukseen. Kuivausprosessia on nopeutettu lisäämällä lämpötilaa ja ilmavirran nopeutta. Edistyneimmistä järjestelmistä Saksassa on kehitetty jopa 60 m/s nopeutta käyttäviä suihkuja, joiden lämpötilan säätö vaihtelee 210 °C:sta 290 °C:seen ja joiden lämpöteho on jopa 38%. Energiankulutus vastaa 1,9 kWh haihdutettua vesikiloa kohti. Kuivauslaitteiden seoslangasta valmistettujen sähkölämmityselementtien alhainen energiankäyttöaste on aiemmin johtanut korkeaan kokonaisenergiankulutukseen, joka vastaa 5 kWh:ta haihdutettua vesikiloa kohti. Siksi sähkölämmitteistä kuivausta ei ole edistetty laajasti.

Tärkein syy siihen, että yksikerroksisten paneelien sähkölämmityskuivausta edistetään vain vähän, on korkea energiankulutus. Nykyaikaiset suihkutyyppiset yksikerroksiset kuivauskoneet ovat lyhyellä aikavälillä tukahduttaneet infrapunakuivauskoneiden kehityksen. Infrapunakuivauksen teoria on kuitenkin kehittyneempi kuin kuumailmakuivauksen teoria. Markkinoiden hyväksymä teoria vaatii aikaa, joka vaihtelee muutamasta vuodesta useisiin vuosikymmeniin. Infrapunakuivauksen etuja voidaan analysoida teoreettisesti. Verrattuna lämpökiertojärjestelmään ilman lämpötila on 100 °C, suhteellinen kosteus on noin 5% ja ilmavirran nopeus on 2 m/s. Jos infrapunasäteilylähteen pintalämpötila on 600 °C, sen lämpövirta on 30-kertainen konvektiiviseen kuivaukseen verrattuna, joten infrapunakuivausmenetelmät ovat lupaavia.

Ensimmäinen haaste on energian käytön tehokkuuden parantaminen. Tähän liittyy pääasiassa kaksi näkökohtaa: sähkölämmityselementtien sähkö-lämpö-muunnoksen parantaminen ja yksikerroksisten paneelien lämmön absorptiokyvyn lisääminen. Vastaavasti energiankulutuksen vähentäminen edellyttää ponnisteluja kahdella alalla: laitteiden lämpöhäviöiden vähentäminen ja lämmön talteenottoasteen parantaminen. Näiden tavoitteiden saavuttaminen voisi tasoittaa tietä sähkölämmitteisille kuivausjärjestelmille, jotka korvaavat kuumailmakuivausjärjestelmät yksikerroksisten paneelien kuivauksen alalla.

1. Lämmityselementtien sähkö-lämpö-muunnosnopeuden parantaminen

Energiatehokkuuden parantamiseksi kannattaa harkita hiilikuituiset lämmityselementit, joiden muuntokurssi on 95% - 98%. Kuumennettaessa ne säteilevät eri aallonpituuksista infrapuna- tai kaukoinfrapunasäteilyä. Tämän vuoksi hiilikuitulämmityselementit ovat suotuisa valinta yksikerroksisten paneelien kuivaukseen. Sitä vastoin volframilangan infrapunalämmityselementit saavuttavat noin 90%:n muuntokyvyn, kun taas seosvastuslangan muuntokyky on noin 65%. Molemmilla on haittapuolensa: tehon asteittainen väheneminen ajan myötä ja pehmeän käynnistyksen edellyttämät laitteet suuren alkuvirran vaikutuksen vuoksi.

2. Puupaneelin lämmön absorptiokyvyn parantaminen

Kuivausmekanismeja on kaksi: passiivinen ja aktiivinen lämmitys. Passiivisessa lämmityksessä lämpö imeytyy korkealämpöiseen ympäristöön ja lämmittää ulkoapäin sisäänpäin, kuten lämpökiertokuivatusmekanismeissa. Aktiivisessa lämmityksessä energiaa absorboidaan lämmittämään sisältä ulospäin, kuten mikroaalto- ja infrapunasäteilylämmityksessä. Jälkimmäinen menetelmä tarjoaa suuremman lämpötehokkuuden. Mikroaaltolämmityksen korkeat alkuinvestointikustannukset tekevät siitä vähemmän kannattavaa, mutta infrapunasäteilylämmitys tarjoaa paremman kustannustehokkuuden lämmittämällä puulevyjä aktiivisesti infrapunasäteilyllä.

3. Laitteiden lämpöhäviön vähentäminen

Tehokkaat eristystoimenpiteet ovat ratkaisevan tärkeitä lämpöhäviöiden vähentämiseksi. Riittävä eristys estää hyvin eristettyjen laitteiden ulkopintojen lämpötilan nousun yli 50 °C:n. Valitse eristysmateriaalit alueellisten ja kohdekohtaisten vaatimusten perusteella ja valitse laatu ilman välttämättä korkeimpia kustannuksia tai alhaisinta hintaa. Minimoi lisäksi lämpöhäviöt pienentämällä lämmönluovutusreikiä ja toteuttamalla eristystoimenpiteitä tuotteiden sisään- ja ulostulokohdissa lämpövirran minimoimiseksi.

4. Laitteiden lämmönkäyttöasteen parantaminen

Lämmön tehokas talteenotto on ratkaisevan tärkeää kuumailmakuivauslaitteissa, joissa lämmön uudelleenkäytön maksimointi parantaa kokonaishyötysuhdetta merkittävästi. Vastaavasti hiilikuitulämmityselementtien käyttö infrapunasäteilyn kuivauksessa edellyttää myös lämmön talteenottoa. Toteuta lämmön talteenottolaitteet pakokaasupäästökohtiin sen jälkeen, kun asianmukaiset laitevalmistajat ovat tarkastaneet ja suunnitelleet ne paikan päällä.

GlobalQT on luotettava kumppanisi vaneriviilun kuivaustehokkuuden parantamisessa. Vieraile verkkosivusto lisätietoja tai ota meihin yhteyttä sähköpostitse osoitteessa contact@globalquartztube.com.