Автоматизація процессу сушки деревини (стр. 4 из 17)

Порода	Категорії режиму	Товщина пиломатеріалів, мм
Порода	Категорії режиму	До 22	від 22 до 32	від 32 до 40	від 40 до 50	від 50 до 60	від 60 до 70	від 70 до 75	від 75 до 100
береза, вільха	н	з-д	4-Г	4-В	5-В	6-Б	7-Б	8-Б	9-Б
береза, вільха	ж	2-Д	3-Г	3-В	4-В	—	—	—	—
Осика, липа, тополя	н	3-Г	3-Б	4-Б	5-В	6-В	7-В	8-В	9-В
Осика, липа, тополя	ж	2-Г	2-Б	3-Б	4-Б	—
Бук, клен	н	3-В	4-В	5-В	5-Б	6-Б	7-А '	8-Б	—
Бук, клен	ж	2-Г	3-Б	4-В	—	—
Дуб	н	5-Г	6-В	6-Б	7-Б	8-Б	9-В	10-Б	—
Дуб	ж	3-Г	4-В	5-В	—	—	—	—
Горіх	н	5-В	5-Б	6-Г	6-Б	7-В	8-Б	9-В	—
Граб, ясен	н	6-В	6-А	7-Б	8-Б	8-Б	9-В	10-В	—

Таблиця 1.3

Трьохступеневий камерний режим сушіння пиломатеріалів хвойних порід — сосни і кедра (по РТМ)

Вологість деревини, %

Номер режиму для пиломатеріалів товщиною, мм

до 22

23 і 25

26 і 32

33 і 40

41 і 50

51 і 60

61 і 75

76 і 100

Нормальний режим (Н)

>35 35 ... 25 <25

T i Δt, ºCt i Δt, ºCt i Δt, ºC

83 і 988 і 14 110 і 36

79 і 7 84 і 12 105 і 33

79 і 6 84 і 12 105 і 32

75 і 580 і 10 100 і 30

73 і 577 і 996 і 27

71 і 4 75 і 8 85 і 24

64 і 368 і 7 85 і 24

55 і 2 58 і 5 75 і 22

Жорсткий режим (Ж)

>35 35 ... 25 <25

T i Δt, ºCt i Δt, ºCt i Δt, ºC

94 і 11 99 і 16 125 і 42

92 і 10 97 і 15 123 і 41

92 і 8 97 і 13 123 і 39

90 і 7 95 і 12 120 і 37

87 і 692 і 11115 і 36

83 і 5 88 і 10 110 і 32

73 і 4 78 і 9 98 і 29

———

Таблиця 1.4Трьохступеневий камерний режим сушіння пиломатеріалів листяних порід з деревини модрини (по РТМ)

Вологість деревини, %

Параметри

Номер режиму для пиломатеріалів товщиною, мм

Л1

Л2

ЛЗ

Л 4

Л5

Л6

Л7

до 22

23 і 25

26 і 22

33 і 40

41 н 50

51 і 60

61 і 75

Нормальний режим (Н)

>35 35 ... 25 <25

T i Δt, ºCt i Δt, ºCt i Δt, ºC

70 і 975 і 15 80 і 25

70 і 8 75 і 15 80 і 25

70 і 6 75 і 15 80 і 25

65 і 570 і 1075 і 20

60 і 4 65 і 9 70 і 19

80 і 3 65 і 7 70 і 18

60 і 2 65 і 5 70 і 15

Жорсткий режим (Ж)

>35 35 ... 25 >25

T i Δt, ºCt i Δt, ºCt i Δt, ºC

90 і 9 98 і 12 112 і 32

90 і 7 96 і 11 110 і 30

82 і 4 87 і 8 108 і 29

75 і 4 80 і 8 100 і 28

75 і 8 80 і 6 100 і 26

72 і 2 78 і 5 95 і 20

70 і 2 76 і 4 90 і 18

Принцип трьохступеневого режиму сушки полягає в тому, що на кожному етапі збільшуються температура повітря по мірі зниження вологості в деревині до певної величини, при якій процес сушки переводиться на наступну ступінь з більшою температурою і психометричною різницею.

Рис. 1.1. Теплогенератор на відходах пиломатеріалів.

Нагрів та утримання потрібної температури в сушильній камері здійснюється на основі трьох теплогенераторів. На рис. 1.1 зображений тепло генератор який працює на основі спалювані дров, що призводить до нагрівання труб, по яких рухається повітря за допомогою відцентрового вентилятора. Нагріте повітря подається в сушильну камеру.

Рис. 1.2. Технологічна схема процесу сушіння:

1 – котел; 2 – труби з повітрям; 3 – відцентровий вентилятор;

4 – труби з водою; 5 – вентилятор; 6 – радіатори з гарячою водою;

7 – витяжка.

Рис. 1.3. Електрична схема живлення електрообладнання.

1 – сушильна камера; 2 – водяний котел; 3 – вогняний калорифер;

4 – електрокалорифер.

Другий тепло генератор працює на основі водяного котла та двох радіаторів, які обдуваються вентиляторами. Ці два тепло генератори застосовуються для грубого регулювання температури, а для більш точного регулювання використовують третій – електрокалорифер. Для регулювання вологості в сушильній камері використовують витяжки.

1.4 Волога в деревині

Деревина складається з різноманітних рослинних кліток переважно подовженої форми. У деревині хвойних порід основним типом кліток є трахеїди, а листяних порід — волокна лібриформу і судини. Крім того, наявні клітки серцевинних променів і в невеликій кількості клітки деревної паренхіми.

Порожнини кліток, з'єднані між собою порами (рис. 1.4), утворюють у деревині макрокапілярну систему, що добре прониклива для рідин і газів у напрямку уздовж волокон і значно менше - поперек волокон.

Стінки кліток мають волокнисту будову. Вони формуються з окремих волоконець-мікрофібрил, орієнтованих уздовж осі чи клітки під невеликим кутом до неї. Мікрофібрили складаються з переплетених між собою ланцюгових молекул целюлози. Між мікрофібрилами розміщуються інші органічні речовини — геміцелюлози і лігнін, а також наявні вільні сполучені простори, заповнені повітрям і вологою, кількість якої мінлива. Отже, у стінках кліток присутня своя капілярна система, проте більш тонка, чим макро-капілярна.

Вміст вологи в деревині, як і інших речовинах, характеризують величиною відношення маси вологи в деревині до маси деревини. Це відношення, виражене у відсотках, називають вологістю. В технології деревообробки прийнято розраховувати вологість як відношення маси вологи, що міститься в деревині, до її маси в абсолютно сухому стані [2,98]. Вологість W (у %) визначають у цьому випадку згідно виразу:

, (1)

де m — загальна маса проби, г;

m_сух— маса проби в абсолютно сухому стані, г;

m_вол — маса вологи в пробі, г.

Волога в деревині може знаходитися як у порожнинах кліток, заповнюючи макрокапілярну систему, так і в їхніх стінках. Вологу, що знаходиться в порожнинах кліток і в просторах між клітками, називають вільною, а в клітинних стінках—зв’язаною чи гігроскопічною.

Вміст зв'язаної вологи в деревині обмежений. Стан, при якому стінки кліток мають максимальну вологість при зіткненні їх з рідкою вологою, називається межею їхнього насичення. Вологість межі насичення (W_М.Н) практично не залежить від породи і складає в середньому 30%.

Якщо вологість деревини більша W_М.Н, тобто вище 30%, значить у деревині міститься вільна волога. Максимальний вміст вільної вологи залежить від обсягу порожнин кліток і коливається для деревини різних порід від 60 до 250%.

Рис. 1.4. Схема макрокапілярної структури деревини:

1 — стінка клітки, 2 — пора, 3 — порожнина клітки

Деревина ростучого або свіжозрубленого дерева завжди має вологість вище вологості межі насичення, тобто вона є сирою.

Вологість свіжозрубленої деревини залежить від породи, місця розташування в стовбурі (ядро чи заболонь) і пори року. Вона коливається в дуже широких межах. Середні значення вологості свіжозрубленої деревини приведені в таблиці. 1.5.

У хвойних порід вологість ядра і спілої деревини значно нижче вологості заболоні. У листяних порід розходження у вологості по перетині стовбура практично не спостерігається [2,105].

Таблиця 1.5.

Вологість свіжозрубаної деревини

Порода	Вологість, %
Порода	Ядра чи спілої деревини	заболоні	середня
Сосна, ялина МодринаБерезаДуб	30—4040—50––50—80	100—120100—12070—9070—80	60—10050—7070—9060—80

1.4.1 Основні способи визначення вологості деревини

Вологість деревини визначають різними способами. Найбільш розповсюдженими в деревообробці є ваговий і електричний способи .

Ваговий спосіб, правила визначення вологості якого регламентовані ДСТ 16588—71, ґрунтується на зважуванні і висушуванні проб (зразків), що відбираються з контролюємої партії деревних сортиментів. Від дошки або заготовки на віддалі 300 –500 мм від торця випилюють поперечним перерізом пробу (рис. 1.5) розміром вздовж волокон близько 10 мм. Ця проба називається секцією вологості. Секцію ретельно зачищають від заусенець, після чого негайно зважують на технічних терезах з точністю до 0,1 г. Отримане значення початкової маси реєструють у спеціальному журналі. Потім секцію поміщають в сушильну, шафу і сушать при температурі 103

2°С. Секцію періодично виймають із шафи і зважують, відмічаючи кожен раз у журналі результати зважування. Перше зважування виконують через 6 год, а наступні – через кожні 2 год. Секцію витримують у сушильній шафі доти, поки її вага не перестане змінюватися.

Рис.1.5. Схема вирізки секції вологості з дошки

Постійну вагу приймають рівною її вазі в абсолютно сухому стані

. Вологість (в %) розраховують згідно рівняння