دانلود مقاله صرفه جویی در انرژی انواع خشک کردن چوب

خشک کردن با هوا بعد از آن خشک کردنKlin (کوره ای)

Air Drying Follwed by klin Drying

عملیات استاندارد، حداقل در خشک کردن چوب های سخت، خشک کردن هوایی به دنبال آن خشک کردن کوره ای بوده است. مزایا و محدودیت های خشک کردن هوایی توسط(1971) Rietz بحث می شوند.

در اینجا موضوع ما صرفه جویی های انرژی است. اگر مثال قبلی ما از یک کوره 50/000-fbm به مانند عمل شده درMadison، که بلوط قرمز یا سطوح رطوبت مختلف را خشک می نماید، کل تقاضاهای انرژی را می توان برای ضخامت های مختلف الوار محاسبه نمود. این برآوردهای محاسبه شده در جدول6-11 نشان داده می شوند، صرفه جویی های انرژی خودشان آشکار می باشند.

خشک کردن قبلی به دنبال آن خشک کردن کوره ای

Predrying Followed by klin Drying

در سال های اخیر، استفاده از خشک کن های قبلی برای «خشک کردن هوایی» کنترل شده چوب های جنگلی به طور مشخص افزایش یافته است. کیفیت چوب قبلاً خشک شده بالا بوده؛ نیازهای ظرفیتی کوره کاهش داده شده؛ و بسته به فصل، موفقیت، و ساخت کوره، نیازهای انرژی در مقایسه با خشک کردن الوار سبز مقداری کاهش داده می شود. عایق سازی دیوار، استحکام ساختمان و تهویه کنترل شده مهم می باشند. بزرگترین مشکل طراحی غیر از سلامت ساختمانی توضیح هوا در ساختمان های گرم شده در حال نگهداری 1 میلیونfbm الوار است. این خشک کن ها در طیف عمل می کنند. تمام عناصر برای افزایش تقاضای انرژی در اینجا ارائه می گردند.

خشک کردن با رطوبت گیری                                Dehumidication Drying

بحث های خشک کردن رطوبت گیری در فصول2و7 دیده می شوند. چون که تنها منبع انرژی برای خشک کردن نیروی برق است، هزینه این دسته خشک کردن وابسته به نرخ‌های برق محلی دارد که در بخش های مختلف آمریکا بسیار متفاوت است، و با استفاده از یک سیکل بسته سرد کننده، خالص انرژی برای تبخیر1 پوند آب خیلی کمتر از 1/000 BTU می باشد، ولی ما باید به دقت روشی را که در آن صرفه جویی سوخت بیان می شود را درک نماییم، سیستمی که از50 درصد کمتر انرژی مصرف می کند ارزان نمی باشد، چون که انرژی گران تر از سایر انواع سوخت می باشد، قیمت نیروی الکتریکی به میزان 20 دلار برای هر10’BT است. درجات حرارت بالا را با اندازه عمل می کنند.

خشک کردن خورشیدی      Solar Drying

آنالیز نشان داده است که در منظور کردن انرژی خورشیدی به عنوان ابزاری برای کاستن از هزینه های سوخت دقت باید کرد. این یک راه حل همگانی برای اقتصاد انرژی در خشک نمودن چوب نیست. بنابراین، نباید به یک باره در چنین تکنولوژی بدون در نظر گرفتن دقیق معیارهای مهندسی به مانند کل اقتصاد عمل کننده سرمایه گذاری نمود. (Tschernitz 1986)

برای یک کوره خورشیدی غیرفعال با انرژی تکمیلی، مشاهدات زیر به عمل آورده می‌شوند:

1- انرژی تکمیلی برای برقراری دفعات خشک کردن سریع، پایدار برای تمام فصول و تمام نقاط ضروریست.

2- سطوح خورشیدی (اگر کوره اساساً یک گلخانه در طرح باشد) را باید از خشک کن در انتهای دوره هایی از جریان به داخل خورشیدی کم ایزوله کرد.

3- انتخاب صحیح مواد پوششی خورشیدی و عایق سازی دیوار کوره برای ازدیاد صرفه جویی های سوخت مهم است.

4- ماه های زمستان در شمال برای خشک کردن خورشیدی در هیچ مقیاسی عملی نمی‌باشد.

5- انرژی تکمیلی هر زمان موجود باشد، می تواند آتش زدن مستقیم گاز باشد. مواد زائد چوب، اگرچه ارزان تر می باشند، ممکن است به سرمایه گذاری بیشتری نیاز داشته باشد. انرژی الکتریکی تحت اکثر شرایط خیلی گران می باشد، اگر چه سرمایه گذاری کم خواهد شد، استفاده از انرژی الکتریکی همواره با رطوبت گیری ممکن بوده (chen1922)، ولی هزینه های سرمایه ای در این حالت زیاد خواهد شد.

6- انتخاب سطوح جمع آوری کننده در عمل به پشت بام و دیواره جنوبی محدود می‌گردد.

7- کوره خورشیدی، که به صورت یک خشک زمان بندی شده عمل می کند، مستلزم این است که شرایط برای راه هایی از دسترس به همان روش در پایان سیکل خشک کردن فراهم گردد.

8- برای مجریان غیرتجاری که به مقادیر محدودی از چوب خشک شده نیاز دارند، یک دستگاه کوچک که خودتان می سازید (به ظرفیت1-f lom) با مصالح ارزان (مانند شیشه و پلاستیک دور ریخته) در ایالت های شمالی برای حداقل و ماه در سال حتی بدون انرژی تکمیلی مفید خواهد بود.

خشک کردن با خلاء            Vacuum Drying

برای سال های زیادی، خشک کردن با خلاء به طور دوره ای افزایش یافته است. انرژی مصرفی برای بخار کردن آب می تواند گرمای هدایتی(Platen)، اشعه (فرکانس رادیویی یا مادون قرمز)، گرمای دوره ای (هوای فشرده)، یا ترکیبی از آنها باشد. به هیچ دریچه هوایی نیاز نیست؛ مقداری اتلاف حرارتی هدایتی صورت می گیرد. هزینه انرژی عمدتاً، الکتریکی زیاد بوده، و هزینه های سرمایه ای نیز زیاد می باشد. خشک کردن با خلاء دارای یک مکان ویژه در خانواده سیستم های خشک کن به عنوان یک مترمربع برای خشک کردن الوار کلفت می باشد.

خشک کردن با پرس            Platen Press drying

در خشک کردن پرسیPlaten (استوانه ای)، اتلاف حرارت از پرس های با درجه حرارت بالا زیاد می باشد- اگرچه هیچ هوایی هدر نمی رود. بخار با فشار زیاد یا روغن مورد نیاز است. انرژی در انتخاب و به کار اندازی تجهیزات خشک کنPlaten موضوع اصلی نیست، مزیت این دسته سرعت و خصوصیات اصلاح شده ممکن محصولات چوب می باشد.

کاربردهای عملی     Practiocal Applications

تقسیم انرژی در یک کوره با هوای فشرده

اگر سرعت خشک شدن یک گونه چوب معین را به عنوان تابعی از درجه حرارت، رطوبت نسبی، محتوای رطوبت، ضخامت و سرعت هوا بدانیم (که مربوط می شود به ضخامتStickor)، سپس این امکان وجود خواهد داشت تا مصرف انرژی را در هر زمان در انتهای خشک کردن مدل نماییم. نتایج چنین محاسباتی برای یک سیستم خشک کننده بلوط قرمز در شکل2-11، نشان داده می شود، که در آنجا درصد تقاضای انرژی روزانه (که روز به روز تفاوت می کند) به تبخیر آب، اتلاف های روزانه، اتلاف های ساختمان نسبت داده شده، و اتلاف هایboiler به صورت تابعی از زمان رسم می گردد. میانگین محتوای رطوبت الوار هم، از هر روز نیز همراه با کل تقاضای انرژی روزانه نشان دادده می شود.

این آنالیز یک خشک کن50/000-flom (به طول35ft، عرض29ft، بلندی27ft) به صورت عمل کننده درWislonsin, Madison، در ماه آوریل، که میانگین شرایط را برای کلاً یکسال در نظر می گیرد را فرض می نماید. این مثال برای بلوط قرمز4/4 با استفاده از یک جدول زمان بندیT4-D2 کمی تغییر یافته می باشد.

بیشترین تقاضای انرژی روزانه گرم شدن اولین روز است، همانطور که سرعت خشک شدن کاهش می یابد، قسمت اتلاف انرژی ساختمان ؟؟ به افرایش پیدا می کند. زمانی که درجه حرارت خشک کن بالا برده می شود و رطوبت نسبی افت پیدا می کند، اتلاف‌های انرژی منفذ بیشتر می شود.

این الگو از زمستان تا تابستان و ناحیه تا ناحیه تغییر خواهد کرد. اتلاف های انرژی ساختمان در زمستان انرژی برای یک خشک کن بلوط قرمز کوچک(1/000 fbm) و بزرگ(30/000fbm) همانطور که در نواحی مختلف آمریکا عمل شده را می توان به وسیله یک مجموعه از کل تقاضاهای انرژی به تصویر کشید؛

به علاوه، مصرف کاهش یافته انرژی یک کوره بزرگ در مقایسه با یک کوره کوچک نشان داده می شود. این ارقام محاسبه شده در جدول7-11 نشان داده می شود.

هزینه های سوخت و سیستم های تحویل‌  Fuel costs and Delivery System

معیار اقتصادی برای انتخاب سوخت برای خشک کردن چوب فقط ارزان ترین سوخت نیست. اگر اینطور بود، انرژی خورشیدی اولین انتخاب می شود و برق آخرین. ارقام نشان داده شده در جدول5-11 میانگین قیمت های سوخت در گذشته و در حال حاضر می باشد. تفاوت خیلی زیادی در هزینه های سوخت، مخصوصاً الکتریسیته به مانند تغییرات فصلی وجود دارد.