Переменное электрическое и магнитное поле вызывает выделение тепла в материалах.
В 1914 г. во Франции пытались применить электрический нагрев древесины для ее сушки. Электрический ток частотой 20—30 гц в древесине, уложенной между электродами, в первый момент приводил к нагреву. Но распределение источников тепла получилось неравномерным: в местах контакта между электродами древесина нагревалась сильнее. Перегрев и пересыхание древесины в местах контакта с электродами приводил к изоляции электродов от древесины и прекращению тока, а иногда и к загоранию древесины.
Для быстрого и равномерного нагрева древесины требовалась разработка новых методов нагрева, при которых влияние электрического контакта между питающим устройством и нагреваемым штабелем древесины было бы исключено и возможно было бы получить большую концентрацию мощности в высушиваемой древесине. Эта задача была решена в. 1934 г. Н. С. Селюгиным, применившим токи высокой частоты. Опыт советских исследователей был перенят рядом лабораторий за границей: во Франции, в США и ФРГ.
В настоящее время на ряде предприятий нашей страны успешно эксплуатируются установки с применением токов высокой частоты для сушки древесины. Процесс сушки в поле токов высокой частоты характеризуется значительной скоростью прогрева материала и весьма интенсивным испарением из него влаги. Необходимое для испарения влаги тепло не подводится извне, а образуется внутри высушиваемого материала, помещаемого в конденсатор генератора токов высокой частоты. В отличие от атмосферной и камерной сушки, где температура материала по толщине почти неизменна, при сушке в поле токов высокой частоты наблюдается значительный перепад температуры, направленный изнутри материала к поверхности. Это определяет весьма интенсивное продвижение влаги в древесине и значительное сокращение (в десятки раз) продолжительности сушки и гарантирует получение материала хорошего качества. В настоящее время
этот способ сушки древесины применяется в тех случаях, когда необходимо быстро высушить определенное количество материала, когда при обычной тепловой сушке получается брак или когда удается снизить капитальные затраты за счет резкого сокращения длительности сушки или эксплуатационные расходы за счет поточности производства.
Широкому использованию этого способа сушки препятствуют сравнительно высокая стоимость оборудования и большой расход электроэнергии (2—3,5 квт-ч на 1 кг испаряемрй влаги), а также сложность установки и необходимость квалифицированного обслуживания. Высокочастотная сушилка древесины состоит из высокочастотной установки (ламповый или машинный генератор) и одной или нескольких сушильных камер. В камере древесину помещают между двумя пластинами — сетками, которые являются электродами конденсатора колебательного контура высокой частоты. Между пластинами возникает переменное электрическое поле, которое оказывает тепловое воздействие на высушиваемую древесину. Тепло возникает в результате диэлектрических потерь вследствие поляризации молекул материала, совершающих колебательные движения. При нагреве древесины тепло передается от внутренних слоев наружным, причем время нагрева не зависит от размеров поперечного сечения материала.
Положительными при сушке древесины в поле токов высокой частоты являются:
а) быстрый прогрев древесины;
б) легкость регулирования температурного перепада между внутренними и наружными слоями;
в) сокращение продолжительности сушки;
г) уменьшение внутренних напряжений и опасности растрескивания древесины.
Основной частью высокочастотной сушильной установки является ламповый или машинный генератор, который превращает энергию постоянного или переменного тока промышленной частоты в энергию колебаний высокой частоты. Ламповый генератор состоит из питающего устройства (аккумулятор, динамомашина), электронных ламп и колебательного контура.
Для сушки древесины в поле токов высокой частоты часто применяют установки мощностью 50 кет. Схема генератора полезной мощностью 50 кет изображена на рис. 3.
Ламповый генератор этой схемы преобразует переменный ток промышленной частоты (50 гц) в энергию колебаний высокой частоты (500—600 кгц). Установка состоит из следующих основных частей: силового щита с вынесенным отдельным анодным трансформатором мощностью 100 кет, повышающим напряжение переменного тока с 220/380 до 6600/7200 е; газотронного выпрямителя для питания анодов с шестью лампами, соединенными по трехфазной двухполупериодной схеме. Газотрон состоит из анода и катода, помещенных в стеклянный баллон, в котором находятся
пары ртути. Для лучшего выпрямления в цепь включено шесть газотронов. Генераторные лампы соединены параллельно. Генератор имеет колебательный и нагрузочный контуры, узел автоматического управления агрегатом, а также сигнализацию и блокировку для безопасности эксплуатации. Управление генератором позво-ляет дистанционно осуществлять его включение и выключение в необходимой последовательности.
Конструктивно генератор представляет собой металлический ящик, где размещены газотронный выпрямитель и все элементы лампового генератора, за исключением контурного конденсатора, установленного на крышке ящика, и электродов рабочего конденсатора, расположенных в сушильной камере.
Электроды сушильного конденсатора сетчатые, из латуни с ячейками размером около 10x10 мм. В зависимости от расположения электродов сушильного конденсатора существуют следующие способы сушки древесины в поле токов высокой частоты:
Бесконтактный. Пр-и бесконтактном способе пиломатериал укладывается на платформу вагонетки с промежутком посередине шириной от 150 до 200 мм и подается в сушильный конденсатор с вертикальным расположением трех или двух электродов (рис. 4, а), после чего вагонетку помещают в камеру, где с боков и в середине штабеля устанавливают электроды.
Поскольку электроды не касаются высушиваемой древесины, указанный способ сушки называют бесконтактным.
Контактный. Для контактного способа характерно горизонтальное размещение электродов, поочередно присоединяемых к двум токоведущим шинам. Высушиваемую древесину в один или несколько рядов помещают между электродами. Последние закладываются при укладке штабеля, а после закатки штабеля в камеру подключают к шинам (рис. 4,6). На рис. 4, в показан способ сушки древесины между двумя горизонтально расположенными электродами. Верхний электрод передвижной. Он может быть в контакте с материалом или отведен от него. Каждый из указанных способов размещения электродов имеет свои преимущества и недостатки.
Наиболее рациональным является вариант сушки с регулируемым по высоте верхним электродом (рис. 4,в). Этот способ позволяет легко настраивать генератор при изменяющейся емкости сушильного конденсатора во время сушки. Недостатком этого варианта является то, что высота штабеля не может быть больше 600—700 мм. К тому же эта величина считается пределом для расстояний между электродами при любом варианте их расположения. Лучшие результаты с точки зрения равномерности сушки получаются при горизонтальном расположении электродов через каждый ряд высушиваемого материала. Дальнейшее развитие сушки древесины в поле ТВЧ привело к комбинированному способу, при котором используется обычное паровентиляторное оборудование сушильной камеры (рис. А, г). Этот способ сушки дает значительную экономию электроэнергии, ибо расход тепла на теплопотери через ограждения и частично на прогрев древесины и испарение влаги покрывается более дешевой тепловой энергией пара.
Действие токов высокой частоты создает температурный перепад в высушиваемом материале, в результате чего происходит испарение влаги в толще древесины. В настоящее время этот способ считается единственным практически приемлемым способом применения токов высокой частоты для сушки древесины. Время сушки при комбинированном способе (против конвекционного) сокращается в несколько раз. Режимы сушки древесины в поле ТВЧ следующие (табл. 4).
Жесткий режим — для малых размеров и заготовок из древесины хвойных и.рассеяннопоровых пород.
Средний режщм—• для досок и.заготовок из древесины хвойных пород.
Мягкий режим — для досок и заготовок из древесины трудно-сохнувших пород (дуба, лиственницы и др.).
При устройстве и эксплуатации к сушилкам древесины токами высокой частоты предъявляются следующие требования:
а) экранирование частой сеткой внутренних поверхностей помещений (генераторного и сушильного);
б) заземление всех металлических частей и агрегатов, находящихся в помещении установки;
в) генераторное помещение и сушильная камера должны быть выполнены из несгораемого материала;
г) сушильная камера должна выделяться обособленно от других помещений;
д) наличие проточной воды с расходом не менее 30 л/мин и давлением около 2 атм для охлаждения ламп;
е) обслуживающий персонал должен иметь специальный допуск для работы на высоковольтных установках;
ж) наличие автоматической блокировки дверей сушильной камеры с генератором;
з) дежурный персонал обязан знать инструкцию эксплуатации генератора;
и) обязательное наличие средств пожаротушения (паротуше-ние, углекислотные и пенные огнетушители, внутренние пожарные краны). Знание дежурным персоналом правил пользования ими.
Кроме указанных способов сушки древесины в поле токов высокой частоты, сушка может производиться также в конвейерной высокочастотной электросушилке мелких заготовок. Схему конвейерной электросушилки впервые предложили В. А. Бирюков и А. И. Ходорковский, но данный способ сушки в дерезообрабаты-
вающей промышленности применяется очень редко, поэтому разбирать его пожарную опасность нет необходимости.
а) Пожарная опасность процесса
Пожарная опасность процесса сушки древесины в поле токов высокой частоты определяется по наличию благоприятных условий
I возникновения загорания и горения. В высокочастотной камере в период сушки всегда имеется горючая среда. Для сушки древесины в поле токов высокой частоты характерны предварительный нагрев е,е до 115°, наличие большого количества воздуха, поддерживающего горение, специфических источников воспламенения, сложной системы высокочастотного электрического оборудования, требующего квалифицированного обслуживания. Малейшее нарушение заданных технологических режимов сушки, как правило, приводит к загоранию высушиваемой древесины. Этот вид сушки более пожароопасен, чем другие виды ее (паровая сушка, петро-латумная, атмосферная и др.).
Сушка древесины в поле токов высокой частоты комбинированным способом выгодно отличается от сушки только в поле токов высокой частоты также и по степени пожарной безопасности. При сушке только "токами высокой частоты, без парового обогрева и вентиляторного оборудования, окружающей средой является воздух с большим содержанием кислорода, т. е. создаются благоприятные условия для горения.
Комбинированная высокочастотная сушка древесины производится в герметических сушильных камерах, оборудованных паро-вентиляторным устройством. Расположенные в камерах увлажнительные паровые трубы повышают влажность воздуха, необходи-. мую для нормального режима сушки. Поэтому в камере процесс горения затруднен. Кроме того, увлажнительные трубы могут служить надежным средством тушения пожара в высокочастотной камере.
При комбинированном высокочастотном способе сушки древесины удельная мощность электроэнергии, приходящаяся на 1 м? древесины, в 8—10 раз меньше, чем при некомбинированной высокочастотной сушке потому, что при сушке комбинированным способом один генератор обслуживает одновременно 25—50 м3 древесины, в то время как при сушке древесины только токами высокой частоты, при одной и той же мощности генератора, допускается загрузка не более 5—6 м3 древесины.
При сушке древесины в поле токов высокой частоты появляется большое количество причин возникновения пожаров.
^ Электрическая прочность древесины, как и всякого диэлектрика, имеет предельную величину. Поэтому напряженность электрического поля между двумя электродами, разделенными прослойкой (высушиваемый материал), не должна превышать определенной предельной величины. Если эта величина будет превышена, то
электричество с электрода, имеющего большой потенциал, начнет переходить на электрод с меньшим потенциалом. Возникает пробой воздушного промежутка. Все напряжение контура токов высокой частоты перейдет на древесину. Напряжение токов высокой частоты на древесине возрастет в несколько раз против установленного по расчету. В результате пробоя древесины может возникнуть загорание. Искрение и загорание высушиваемой древесины чаще всего происходят вблизи сетки, имеющей большее напряжение относительно земли или смежного электрода.
В процессе сушки концентрация влаги в древесине в одном месте, а также уменьшение электрической прочности воздуха могут вызвать искрение, пробой диэлектрика и загорание высушиваемой древесины. По этой причине загоралась древесина на сушильных высокочастотных установках Горьковского автозавода. Скопление влаги в древесине в одном месте может возникнуть в результате примерзания кусков льда и снега к материалу в зимнее время и попадания дождя, если перед сушкой древесина хранилась на открытой площадке или в помещении, не приспособленном для ее хранения.
К концу сушки электрическое сопротивление древесины возрастает, а диэлектрическая постоянная ее уменьшается. Кроме того, древесина в процессе сушки претерпевает усадку—-образуются воздушные зазоры. При контактном способе сушки только токами высокой частоты через каждые 2 часа необходимо подтягивать вертикальные боковые стяжки (выполненные из латуни или другого металла) для более плотного прилегания электродов к высушиваемой древесине. В противном случае в местах воздушных зазоров между электродами и древесиной могут возникать загорания в результате электрического пробоя. Очень часто в древесине встречаются рыхлые, гнилые включения «табачные сучки», обладающие из-за иного структурного строения большей электропроводностью, чем обычная древесина. В результате накопления электрического тока в «табачных сучках» возникает большой нагрев, затем происходит обугливание с последующим загоранием этой части древесины. По этой причине часто возникают пожары.
Иногда сушильные штабеля складываются из неочищенной от коры древесины. Подсушиваемая кора к концу процесса сушки начинает обугливаться, так как она имеет большое сопротивление и быстро нагревается. В результате сильного нагрева происходит загорание коры древесины.
К высушиваемым заготовкам, уложенным в штабеля, могут прилипать (примерзать) древесные опилки и другой сгораемый мусор.
Вследствие разности электрического сопротивления древесины и опилок на месте скопления последних возникает искрение, которое, как правило, приводит к загоранию. В результате выгорания или .осыпания опилок и мусора в высушиваемом штабеле древесины образуются воздушные зазоры, которые могут привести к электрическому пробою и возникновению пожара.
При искрении и небольшом загорании происходит частичное обугливание древесины. Незначительное обугливание небольшой части доски или бруса способствует быстрому увеличению токо-проводящего канала и развитию искрения. Достаточно появиться небольшому угольному каналу, как он может быстро превратиться в очаг, ибо уголь — хороший проводник электричества. Если электрод (сетчатый, пластинчатый или какой-либо другой) будет касаться обугленной древесины, то при неплотном касании двух электрических проводников (металла и угля) обязательно возникает искрение, которое может вызвать пожар. По этой причине на Московском вагоноремонтном заводе были случаи загорания древесины.
Обычно обугливание древесины часто происходит на концах высушиваемого штабеля, а также на поверхности досок или брусьев, выходящих за габариты штабеля.
Если электроды неплотно прилегают к этой части высушиваемой древесины и если давление их на древесину невелико, создаются благоприятные условия возникновения загорания.
Практика сушки показала, что различные породы древесины в процессе высокочастотной сушки по-разному предрасположены к искрению. Это объясняется исключительно строением пород древесины. Например, редко дают искрение пиломатериалы из сосны и ели. Дуб и бук при сушке в поле токов высокой частоты также способны к искрению; наиболее интенсивно дает искрение береза.
При высокочастотной сушке часто применяются сетчатые электроды. Как при горизонтальном, так и вертикальном расположении электродов последние должны быть сплошными. В противном случае отдельные участки сетки электрода при нарушении целостности их соединений могут провиснуть, а при контакте с близлежащими проводами вызвать местный нагрев сетки, способный привести к обугливанию и загоранию древесины.
Пожары происходят также и от замыкания электродов. Порванные проволоки электродов, свисая вниз, перекрывают соседние сетки»электродов. В результате замыкания электродов возникает загорание высушиваемой древесины. По этой причине на одном из деревообрабатывающих заводов Москвы произошло несколько пожаров.
Иногда в высушиваемой древесине могут быть различные ме-, таллические включения: гвозди, скобы, осколки и т. п., которые являются причиной загорания. Поскольку на электроды подается высокое напряжение и в сушильном конденсаторе создается переменное электромагнитное поле, то за счет вихревых (индукционных) токов кусочки металла, находящиеся в древесине, сильно нагреваются, причем температура нагрева может быть настолько высока, что возникает загорание древесины. Практика показала, что за счет индукционных токов нагреваются не только металлические включения в древесине, но и имеющиеся на электродах различные электрозаварки и электроприварки, которые, нагреваясь до высокой температуры, вызывают загорание древесины. Пожары при высокочастотной сушке также могут быть от неисправности осветительного и силового электрооборудования. Таким образом, загорание древесины при высокочастотной сушке зависит: от состояния окружающего воздуха (влажность, температура), величины напряжения и частоты тока, равномерности электрического поля, электрической прочности древесины, породы древесины и пр.
б) Особенности горения и развития пожара
Характер горения древесины и развития пожара при сушке в поле токов высокой частоты тот же, что и при других способах сушки, однако имеются отличительные особенности.
Как правило, высокочастотные камеры проектируются и строятся для цехов с небольшим потреблением высушенной древесины (модельные цехи, цехи контрольно-измерительных приборов, карандашные фабрики и т. п.).
Высокочастотная сушильная установка состоит из одной или нескольких камер. Размещаются они непосредственно в цехах. Сушилки древесины в поле токов высокой частоты помещаются как на первых этажах зданий, так и в подвалах.
Штабель высушиваемой древесины в высокочастотной камере или размещают на трековой тележке или укладывают на подкладках непосредственно в камере.
Трек представляет собой двухколесную тележку, устанавливаемую на один рельс (рис. 5). Применяются треки нормальной длины (1,8 ж) и укороченные (1,4 м). Последние обычно устанавливают под средней "частью штабеля. Раму трека нормальной длины делают из двух швеллеров № 10, укороченных треков из швеллеров № 8, а колеса — из ковкого чугуна или стали с двумя ребордами. Вес одного трека около 80 кг.
Каждую пару треков, стоящих один против другого на рельсах, связывают поперечными деревянными подштабельными брусьями сечением 140x160 мм. Вместо деревянных брусьев иногда применяются металлические двутавровые подштабельные балки. Под-штабельные брусья' по длине должны быть равны ширине штабеля. Число подштабельных брусьев при длине штабеля 6,5 м обычно составляет 6—8.
Преимущество треков над четырехколесными вагонетками заключается в том, что треки, разобрав, можно убрать с рельсового пути и дать тем самым возможность проехать груженому штабелю. Это очень важно при тушении пожара (разборка штабеля, создание разрыва, эвакуация из зоны пожара и т. д.). Трековые тележки применяются также и в других типах сушильных камер (паровых, газовых, жидкостных и т. д.). При высокой температуре во время пожара в камере металлические части трековых тележек, деформируясь, заклиниваются в рельсовом пути, затрудняя эвакуацию штабелей и действия пожарных подразделений. Поэтому следует избегать применения металлических двутавровых подштабельных балок вместо деревянных, а также металлических четырехколесных вагонеток.
Размеры высокочастотных камер могут быть различными в зависимости от размеров высушиваемой древесины. Наиболее крупные камеры имеют размеры 6X3X2,7 м. В высокочастотные сушильные установки древесины загружается значительно меньше, чем в другие сушилки, поэтому около высокочастотных камер нет большого скопления сырого и сухого материала. В связи с этим пожары в высокочастотной установке не сопровождаются большим развитием и распространением.
Как показала практика, пожары в высокочастотных сушилках древесины дают мало убытков, хотя и доставляют много хлопот пожарным работникам и сушильщикам. Пожары сопровождаются сильным задымлением и высокой температурой, как и в другой любой замкнутой среде с хорошей теплоизоляцией (подвал, помещение холодильника и т. п.). Для подавления радиопомех всю внутреннюю поверхность высокочастотной камеры облицовывают листовой сталью толщиной не менее 0,5 мм. Такая облицовка называется экраном.
Для экранировки камер применяются также латунные, медные и стальные сетки. Экранирование высокочастотного электромагнитного поля (первичное поле) основано на возникновении в экране под действием этого поля вихревых токов, которые в свою оче-
редь создают вторичное электромагнитное поле, направленное противоположно первичному. Экран задерживает часть излучения источника помех, остальная часть проходит сквозь экран л распространяется дальше, неся с собой радиопомехи. Эффективность экранирования зависит от рода материала, частоты установки, толщины материала и пр.
Во время тушения пожара в камере из пожарных стволов струи воды могут попасть на раскаленную экранировку сушильной камеры. В результате мгновенного парообразования в камере (1 л воды образует 1700 л пара) через дверной проем может произойти выброс сильно нагретой смеси водяного пара и продуктов сгорания. Это иногда приводит к несчастным случаям.
На одном московском приборостроительном заводе ночью в высокочастотной сушилке древесины загорелся высушиваемый материал (буковые заготовки). Пожар произошел от неисправности электродов (горизонтально расположенных латунных сеток) и отсутствия должного контроля за процессом сушки. Сушильная установка состояла из генератора высокой частоты и одной сушильной камеры следующих размеров: длина — 3 м, ширина — 2,5 м, высота — 3,5 м. Стены камеры были кирпичные, перекрытие — железобетонное. Высокочастотная установка располагалась в подвальном помещении цеха. Дрейесина в сушильной камере укладывалась на подставках непосредственно на полу. К моменту прибытия пожарной части подвальное помещение было полностью задымлено, чувствовалась высокая температура. Экранировка сушильной камеры из стальных листов сильно накалилась.
Через несколько секунд после введения ствола Б в сушильную /9 камеру, в результате попадания струй воды на сильно раскален-{[ ную экранировку, произошел внезапный выброс нагретой 'смеси Ц водяного пара и продуктов сгорания. После быстрого парообразования смесь водяного пара и продуктов сгорания заполнила камеру, а излишки смеси вышли наружу.
В результате выброса сильно нагретой смеси из камеры несколько человек поручили ожоги лица и рук. Температура выбрасываемой смеси была настолько высокой, что резиновые маски кислородно-изолирующих приборов оплавились. Тушение пожара длилось шесть часов.
Таким образом, при тушении пожаров в высокочастотных сушильных установках необходимо учитывать:
а) наличие высокого напряжения, которое при пожаре немедленно должно быть отключено;
б) место -расположения высокочастотной сушильной установки (подвал, этаж и т. п.);
в) наличие в помещении сушильной установки сильного задымления и высокой температуры;
г) при подаче водяных струй в сушильную камеру и попадании их на раскаленную металлическую экранировку может про-
изойти выброс сильно нагретой смеси водяного пара и продуктов сгорания;
д) для тушения пожара в камерах нередко устраивают дрен-черные установки. Во время их пуска при плотно закрытых дверных проемах и высокой температуре в камерах возможно резкое открывание (или вырывание) дверей и выброс сильно нагретом смеси водяного пара и продуктов сгорания из камер в помещение. Следовательно, при тушении пожаров в высокочастотных сушилках древесины необходимо соблюдать меры безопасности.
При тушении пожаров также необходимо учитывать способ укладки штабелей древесины для сушки, т. е. укладку на трековых тележках или непосредственно на полу камеры. Укладка на полу камеры крайне нежелательна, так как во время тушения пожара при разборке штабеля и эвакуации из камеры пиломатериала создаются исключительно трудные условия работы. Необходимо учитывать также наличие системы вентиляции в камерах и увлажнительных паровых трубах.
в) Тушение пожара *
Горючей средой в высокочастотной установке, выполненной в соответствии со всеми строительными требованиями, может быть высушиваемая древесина и сгораемые части высокочастотного и электрического оборудования. В связи с этим рекомендуются следующие способы тушения пожаров в высокочастотных сушильных установках.
Первый основной способ — прекращение горения осуществляется снижением температуры горящего вещества ниже температуры его воспламенения. При этом количество выделяющихся из вещества горючих паров и газов будет недостаточным для образования горючей смеси с воздухом, и горение прекратится. Охладить верхний слой горящей древесины ниже температуры воспламенения, т. е. примерно ниже 240°, можно самым доступным огнегасительным средством — водой.
Прекращение горения древесины холодной водой основано на том, что она, соприкасаясь с нагретым верхним слоем древесины, отнимает от нее значительное количество тепла на свое нагревание и испарение. Вследствие этого температура верхнего слоя древесины падает ниже температуры воспламенения. Количество образующихся горючих паров и газов станет недостаточным для создания горючей смеси в зоне горения, и оно прекратится.
При попадании воды на древесный уголь, нагретый до 500—700°, вода нагревается и частично испаряется. Температура верхнего слоя угля снижается. Горение паров и газов, выделяющихся из древесины, прекращается вследствие насыщения их парами воды. Если бы вода покрывала одновременно всю поверхность горящей древесины, то на этом бы горение прекратилось. Однако тушение пожара компактной струей,не дает возможности
покрывать водой одновременно всю поверхность горящей древесины, что увеличивает время тушения. Поэтому при тушении горящей древесины в сушилке необходимо применять распыленную воду, которая может покрыть одновременно значительную поверхность древесины и, следовательно, -повысить скорость тушения. Воду при этом необходимо вводить стволами-распылителями и дренчерной системой, установленной заранее на случай пожара в камере. Тушение водой находящихся под напряжением высокочастотного и электрического хозяйств сушильной установки категорически запрещается.
Второй способ — прекращение горения высушиваемой древесины в сушильной камере и сгораемых частей электрохозяйства (в генераторном помещении) осуществляется разбавлением воздуха негорючими парами и газами. В качестве негорючих паров и газов применяются: водяной пар, дымовые газы, углекислый газ, азот и др.
Водяной пар является наиболее доступным огнегасительным средством, чем углекислый газ, азот и другие инертные газы, так как он имеется на каждом производстве. При комбинированном способе сушки, ^согда высокочастотная сушильная установка обеспечивается паровентиляторным оборудованием, для повышения влажности воздуха в камере применяются специальные увлажнительные трубы. Повышение влажности в сушильной камере необходимо для поддержания требуемого технологического режима сушки. Помимо своего основного назначения, увлажнительные паровые трубы могут служить надежным средством предотвращения пожара.
Увлажнительные трубы представляют собой обычные стальные трубы диаметром около 2 дюймов. Вдоль труб для выхода пара сверлят отверстия диаметром 5 мм на расстоянии 200 мм одно от другого. Один конец трубы присоединяется к паровой магистрали, а другой закрывается пробкой. Длина труб и их размещение определяются конструкцией сушильной камеры.
В сушильной установке только в поле токов высокой частоты, где отсутствует паровентиляторно^ оборудование, а следовательно, и увлажнительные трубы, паротушение рекомендуется проводить путем ввода в помещение сушильной камеры паровых патрубков. Количество и диаметр паровых патрубков устанавливаются в зависимости от объема сушильной камеры и расхода водяного пара. Кроме водяного пара, для тушения пожара в сушильной камере можно успешно использовать продукты горения (дым).
При полной изоляции от окружающей среды камеры, где произошло загорание высушиваемой древесины, продукты горения остаются в ней и разбавляют воздух, понижая концентрацию кислорода до 14—18%. В результате недостатка кислорода в камере горение древесины постепенно прекращается. Как показала практика, тушение пожаров в сушильных камерах продуктами горения заканчивалось успешно. Но, к сожалению, этот способ
тушения еще не нашел широкого применения. Данный способ можно использовать в том случае, если сушильная камера высокочастотной установки полностью изолирована от внешней среды. Если камера имеет много проемов и неплотностей, то применение этого способа недопустимо.
Тушение углекислым газом совмещает два способа — прекращение горения путем снижения температуры горящего вещества ниже его температуры воспламенения и путем разбавления воздуха. Это огнегасительное средство значительно дороже и менее доступно, чем, например, вода, водяной пар и продукты горения t (дым). Но оно незаменимо при тушении пожаров в генераторном ' помещении при горении сгораемых частей высокочастотного и электрического оборудования, находящегося под напряжением. Средствами тушения в этом случае могут быть ручные и перевоз-I ные углекислотные огнетушители.
г) Противопожарные мероприятия при проектировании и эксплуатации
При проектировании высокочастотных сушильных установок древесины необходимо отказываться от сушки только в поле токов высокой частоты, так как этот вид сушки является наиболее дорогостоящим и пожароопасным. Рекомендуется применять комбинированный вид сушки древесины в поле токов высокой частоты с использованием паровентиляторного оборудования как наиболее экономичного и менее пожароопасного. Высокочастотная сушильная установка должна размещаться только на первом этаже в обособленных помещениях не ниже второй степени огнестойкости. Электротехническая часть (генераторное помещение) установки 1 должна быть изолирована от сушильной камеры и склада сухого І материала брандмауэром. В случае необходимости устройства в [брандмауэре дверного проема последний рекомендуется спринкле-ровать. При проектировании деревообрабатывающих предприятий в одном здании (блокировка всех производственных помещений под одной крышей) высокочастотные сушилки древесины целесообразно располагать по периметрам сблокированных помещений и отделять их брандмауэрными стенами от всех других производственных и хозяйственно-бытовых помещений.
На рис. 6 представлен один из вариантов размещения высокочастотной сушилки древесины в сблокированном производственном корпусе. Дверные проемы, соединяющие сушильный блок с другими цехами, а также склады сухого материала целесообразно спринклеровать. В складах сухого материала вместо спринк-лерной установки следует предусматривать внутренние пожарные краны. В сушильной же камере для тушения пожара рекомендуется проектировать дренчерную установку или паровые патрубки от паровой магистрали. Для извещения обслуживающего персонала или пожарной охраны звуковыми или световыми сигналами о возникновении пожара в высокочастотной сушилке необходимо предусматривать установку термоэлектрических датчиков: термистеров — полупроводниковых термоэлектрических датчиков, испытанных и одобренных ЦНИИПО; реле температуры, пределы его настройки 0—200°; реле температуры типа ТР-200, пределы настройки его 25—200° и др.
В процессе эксплуатации высокочастотной сушилки древесины необходимо выполнять следующие противопожарные требования.
При сушке древесины только в поле токов высокой частоты для лучшего контакта между электродами и древесиной необходимо производить стяжку древесины в штабель с нагрузкой не менее 700 кг/м2.
В высушиваемые штабеля древесины следует укладывать пиломатериалы одного сечения и одной длины, не допуская выхода их за габариты штабеля по его длине и ширине. При формировании сушильных штабелей следует не допускать укладку некоренной древесины, а также древесины, покрытой льдом и снегом. Необходимо тщательно очищать высушиваемые доски или брусья от прилипших к ним древесных отходов (опилок, стружек и т. п.). Чтобы изъять всякого рода металлические включения, древесину перед укладкой в штабель необходимо тщательно просматривать. Древесина, предназначенная для сушки, не должна иметь обуг-ленных, закопченных и затемненных мест. При контактной сушке пиломатериала в поле токов высокой частоты (горизонтальное расположение электродов) нельзя допускать применения рваной и сваренной из лоскутов сетки (электродов). В противном случае • рваная сетка может дать искрение и вызвать загорание. Необхо-I димо следить, чтобы количество электродов и расстояние между ' ними строго соответствовало требованиям технологического процесса. Нельзя" допускать провисания электродов — металлических сеток или листов (при горизонтальном расположении) за габариты штабеля. При укладке штабелей пиломатериала для сушки между горизонтальными и вертикальными рядами для отвода влаги необходимо оставлять промежутки (продухи в 1—3 см): вертикальные — при сушке только токами высокой частоты с подвесными вертикальными электродами и горизонтальные — при высокочастотной сушке комбинированным способом. Продухи нужны для того, чтобы пары влаги могли беспрепятственно выходить из высушиваемого штабеля древесины. Если же влага будет \ задерживаться на каком-либо участке штабеля, то в результате 1 накопления влаги в древесине в одном месте может произойти ' пробой диэлектрика и загорание высушиваемой древесины. В процессе формирования штабелей материала для сушки необходимо внимательно следить, чтобы не попадала гнилая древесина с трухлявыми сучками и смолистыми включениями.
При контактном способе сушки древесины только в поле токов высокой частоты нужно регулярно подтягивать вертикальные стяжки штабелей для сохранения необходимого контакта между древесиной и электродами, исключая тем самым воздушные зазоры. Нельзя допускать монтаж на сгораемых панелях (основаниях) главного рубильника генератора и блокировки безопасности дверей шкафа генератора ввиду того, что при нагреве и искрении их контактов может возникнуть загорание.
Все контакты и предохранители электрических магистралей должны монтироваться на несгораемых панелях и щитках. Накопление влаги в одном месте в древесине и уменьшение электрической прочности воздуха могут вызвать искрение, пробой диэлектрика и загорание высушиваемого материала. По этой причине часто происходят пожары при сушке древесины в поле токов высокой частоты.
Для выравнивания влаги по всему объему высушиваемой древесины, загруженной в камеру, и последующего более равномерного распределения токов высокой частоты рекомендуется применять вентиляционную установку для усиления циркуляции воздуха в сушильной камере. Чтобы предупредить возникновение электрических разрядов в процессе сушки древесины-, следует уменьшить рабочее напряжение на электродах и применять более высокие частоты. При укладке штабелей для сушки необходимо следить, чтобы они формировались из древесины одного сорта и одинаковой влажности.
Воздушный зазор между электродами и пиломатериалом при вертикальном расположении их должен быть не менее 10 мм.
Сушильная камера высокочастотной установки должна иметь I блокирующее устройство, автоматически отключающее напряже-I ние при открывании'двери.
Высокочастотная сушка древесины требует квалифицированного обслуживания и систематического контроля за режимом. Малейшее отклонение от режима сушки может привести к загоранию древесины. Поэтому кроме указанных противопожарных требований, которые должны выполняться в процессе эксплуатации высокочастотных сушилок, необходимо также предусматривать противопожарные мероприятия организационного характера
С рабочими, принимаемыми на работу в сушильный цех, дол жен проводиться инструктаж о мерах пожарной безопасность при высокочастотной сушке древесины:
а) первичный — в пожарной охране объекта о соблюдении общих правил пожарной безопасности и пользовании средствами пожаротушения и связи;
б) повторный — на рабочем месте, на высокочастотной сушильной установке о соблюдении правил пожарной безопасности в процессе сушки древесины. Первичный инструктаж должны проводить сотрудники охраны объекта, а повторный — сотрудники охраны и инженерно-технические работники установки, цеха.
В помещениях высокочастотной сушильной установки на видном месте необходимо вывешивать противопожарную инструкцию и расписания боевых расчетов цехового добровольного противопожарного формирования, а также фамилии лиц, ответственных за противопожарное состояние объекта.
Все работники высокочастотной сушильной установки должны пройти противопожарный техминимум, хорошо знать и выполнять противопожарную инструкцию. С боевыми расчетами противопожарных формирований необходимо регулярно проводить занятия по выполнению ими своих обязанностей на случай пожара и при проведении пожарно-профилактической работы.
Противопожарный техминимум и-занятия с боевыми расчетами должны проводить преподаватели, направляемые добровольным пожарным обществом (ДПО), представители Государственного пожарного надзора (ГПН) и начальники пожарной охраны объектов.
Средства пожаротушения — внутренние пожарные краны, огнетушители, пароустановки, дренчерные и спринклерные системы должны быть всегда готовы к работе, поэтому за их готовностью необходимо установить систематический контроль.
|
