ПРОВЕДЕНИЕ СУШКИ



Предыдущая | Следующая

Содержание

§ 39. ПРОВЕДЕНИЕ СУШКИ

Перед загрузкой пиломатериалов камеру необходимо прогреть теплым сухим воздухом. Чем суше стены, потолок и пол, тем мень­ше будет потерь тепла при работе камеры.

Перед началом сушки материал прогревают при закрытых при­точных и вытяжных каналах с работающей вентиляционной установкой. В этот период необходимо предотвратить возможность суш­ки материала, допуская небольшую конденсацию влаги на нем. Контрольные образцы в результате прогрева не должны увеличи­вать свою влажность более чем на 1—2%.

Температуру сушильного агента в камере во время прогрева поддерживают на 5° С выше температуры первой ступени режима.

Холодный материал влажностью более 30% начинают прогревать более сухим агентом сушки. Это значит, что в начале прогрева психрометрическая разность может быть значительной, затем ее сле­дует постепенно уменьшать до 1—0°С. Если же влажность материала меньше 30%, то психрометрическую разность устанавливают по равновесной влажности древесины для полусухого материала. Например, если в камеру загружен материал влажностью всего 18%, а его прогрев производится при 70°С, то психрометрическая разность прогрева должна быть 3°С.

Ориентировочная продолжительность прогрева при загрузке ма­териала в неостывшую камеру составляет на каждые 25 мм его толщины для древесины сосны и ели 1—2 ч, березы и ольхи до 2,5 ч, бука, дуба и ясеня до 3—3,5 ч. Время отсчитывается с момента достижения в камере параметров прогрева, заданных для данного материала.

В паровых камерах материал часто прогревают неправильно, впуская IB камеру только увлажнительный пар, без предваритель­ного прогрева холодного материала и оборудования камер. В ре­зультате оборудование и стены камеры вскоре становятся мокрыми, и пока они не прогреются, холодные пиломатериалы впитывают образующийся конденсат, увеличивая свою влажность. В этом слу­чае прогрев следует производить с предварительно включенным ка­лорифером на время, необходимое для прогрева холодного материа­ла и оборудования камер.

Состояние агента сушки, входящего в штабель, должно соответ­ствовать заданному режиму. Для материала неответственного назначения могут допускаться отклонения температуры ±3°С. На­пример, если задана температура 70° С, а психрометрическая раз­ность равна 5° С, то можно   допускать   температуру в пределах

цу_ 73° С, а величину   психрометрической   разности в пределах

4_ 5° С. При сушке  ответственных  материалов  эти   отклонения

уменьшаются.

При регулировании температуры и психрометрической разно­сти в камерах сушильщик должен иметь при себе предыдущие за­писи, чтобы знать, нарастает или падает температура и психромет­рическая разность, и в соответствии с этим регулировать. Если нужно поднять температуру, когда она постепенно, нарастает, при­открывать больше вентиль не следует, хотя температура и не до­стигла заданной.

При появлении в материале значительных напряжений сушку временно приостанавливают и материал подвергают промежуточ­ной обработке воздухом повышенной температуры и влажности (влаготеплообработке).

Промежуточную обработку в процессе сушки применяют обыч­но для пиломатериалов твердых лиственных пород и крупных сече­ний хвойных пород. Обработка сосновых и еловых пиломатериалов, например толщиной 75 мм, продолжается до 15 ч в зависимости от предъявляемых к ним требований.

В случае высушивания материалов с повышенным требованием к качеству сушки промежуточную обработку во второй половине процесса проводят неоднократно, по мере нарастания напряжений. В первой же половине процесса промежуточную обработку приме­нять не следует, так как она способствует увеличению пластиче­ских деформаций.

Температура воздуха во время промежуточной обработки уста­навливается на 10° С выше температуры, поддерживаемой в каме­ре. Что же касается психрометрической разности, то она должна исключать возможность испарения влаги из материала, а во второй половине обработки даже допускать небольшое увлажнение его поверхности. Промежуточная обработка материала продолжается до устранения в нем напряжений, что выявляется при вырезании силовых секций. Влаготеплообработкой уничтожается плесень, ко­торая может появиться на поверхности материала в камерах с естественной циркуляцией воздуха при низкой температуре процес­са сушки.

При промежуточной обработке материала вентиль калорифера закрывают полностью или частично, в зависимости от давления пара, времени года и герметичности камеры. Чем выше давление пара, тем с большей температурой он поступает в камеру и, следо­вательно, тем меньше требуется теплоотдача калорифера для ком­пенсации теплопотерь камеры. Если во время обработки материа­ла нужно создать в камере небольшую психрометрическую раз­ность, то следует полностью перекрывать пар, поступающий в калорифер. Иногда подача пара в калорифер прекращается до начала промежуточной обработки материала. Вопрос о необходи­мости и продолжительности промежуточной обработки должен решаться в каждом конкретном случае в зависимости от состояния материала и его назначения.

 

Характер и величину напряжений контролируют по силовым секциям.

Из силовых секций, отрезанных на расстоянии 0,5 м от торца досок, выпиливают гребенки или раскалывают их на полоски вдоль пласти досок. На рис. 93 приведены схемы выпиловки гребе­нок из досок толщиной до 50 мм и более и показаны возможные деформации.

Если зубцы секции сразу после раскроя изгибаются наружу (форма /), это значит, что в наружных слоях материала имеются

растягивающие напряжения, а во внут­ренних слоях — сжимающие. Форма же зубцов указывает на сжатие по­верхности и растяжение центральной зоны. Форма зубцов указывает на от­сутствие напряжений.

Изгибание зубцов или полосок сек­ций сразу после раскроя показывает только характер напряжений в данный момент, но не характер остаточных де­формаций.

По положению зубцов секции пос­ле ее выдержки в течение 2—3 ч в теп­лом месте судят, имеются ли в древеси­не остаточные деформации. Форма (зубцы прямые) указывает на то, что остаточных деформаций в древесине нет, т. е. остаточные деформации устранены промежуточной обработкой. Указанная форма зубцов может наблюдаться и в самом начале процесса суш­ки, когда остаточные деформации не успели появиться. Форма (зубцы изогнуты внутрь) характерна для процесса сушки, прово­димого без обработок. В процессе собственно сушки деформации по форме (зубцы изогнуты наружу) не возникают, но они могут появиться после слишком интенсивной обработки.

­сушка древисины-2

По силовым секциям можно судить о характере распределения влажности по толщине материала. Для этого сравнивают формы секций сразу после раскроя и после выдержки. Если форма секций в процессе выдержки не изменилась, значит влажность по толщине материала была распределена равномерно. Если зубцы секции после выдержки дополнительно деформировались (изогнулись), значит влажность по толщине материала была распределена нерав­номерно. Изгиб зубцов по сравнению с первоначальным их поло­жением (до выдержки) всегда происходит в сторону влажных слоев. Так, если сразу после раскроя секция имела форму 1, а после выдержки приобрела форму 2, значит влажность во внутренней зоне материала больше, чем на поверхности.

При прекращении подачи пара в калорифер процесс сушки охлаждающего материала не прекратится, а даже может временно

усилиться за счет тепла, заключенного в нагретой древесине. По­этому кратковременное прекращение подачи пара "в калорифер не увеличивает продолжительности сушки материала.

Вследствие увеличения интенсивности испарения влаги при охлаждении материала понижать температуру толстого материала следует с большой осторожностью. Быстрое же нагревание его не представляет опасности.

Регулируют процесс сушки в камерах, несмотря на сравнитель­ную простоту, часто неправильно. В большинстве случаев непра­вильно используют приточно-вытяжные трубы. Воздухообмен в ка­мере должен осуществляться для удаления из нее только избытка влаги. Между тем очень часто приточно-вытяжные трубы держат открытыми или приоткрытыми, когда по показанию психрометра в камере нет избытка влаги и даже ощущается недостаток ее и этот недостаток неправильно восполняется пуском увлажнительного пара.

Удаление влаги из камер в тех случаях, когда ее недостаточно для процесса сушки древесины, что устанавливается по психромет­ру, и восполнение удаляемой влаги увлажнительным паром не только влечет за собой прямую и к тому же значительную потерю, пара, но и ухудшает режим сушки, делая его менее устойчивым и более зависящим от давления пара.

При сушке толстых пиломатериалов, которые должны высуши­ваться очень влажным воздухом, нужно стремиться сохранить вла­гу в камере. В случае сушки тонкого материала воздух можно не­сколько осушать, применяя организованный воздухообмен. При сушке толстых пиломатериалов (особенно твердых лиственных пород) все задвижки должны быть хорошо закрыты. Влага в из­бытке удаляется через неплотности камеры. Поэтому для поддер­жания в камере небольшой психрометрической разности приходит­ся даже пускать в нее увлажнительный пар. Пускать в камеру пар в этом случае можно только при закрытых шиберах на приточно-вытяжных трубах. Категорически запрещается открывать одновре­менно (хотя бы частично) приточно-вытяжные трубы и вентили увлажнительных труб. Приточно-вытяжные трубы можно откры­вать для удаления избытка влаги только при закрытом вентиле увлажнительных труб, если психрометрическая разность в камере ■меньше заданной.

Если в нижней части у загрузочных дверей большие щели, через них будет подсасываться в камеру холодный наружный воздух, и тогда материал, находящийся вблизи дверей, не будет равномерно ■просыхать. Увеличивается опасность недосушки материала и в нижней части штабеля. Отверстия, остающиеся у рельсовых путей, рекомендуется засыпать опилками, песком или закрывать щит­ками.

Чем герметичнее камера, тем легче регулировать в ней процесс сушки материала.

На рис. 94 приведен график форсированного процесса сушки соснового пиломатериала сечением 85x85 мм при температурах

выше 100° С, а на рис. 95 график процесса сушки елового пиломате­риала сечением 60X 160 в среде перегретого пара.

Процесс сушки считается законченным, когда материал достиг­нет влажности, заданной техническими условиями. Следует учитывать, что контрольные образцы теряют влагу несколько быстрее, чем сам материал в штабеле. Это объясняется более быстрым испарением влаги через торцы и нахождением контрольных образцов в боковых рядах штабеля. Поэтому материал нужно оставить в камере на некоторое дополнительное время.

сушка древисины-2

Когда влажность контрольных образцов приблизится к влаж­ности, требуемой техническими условиями, из зон замедленного и быстрого просыхания материала в штабеле вырезают по две-три контрольные секции для проверки конечной влажности.

Пиломатериалы, в которых должны быть сняты напряжения и выровнен перепад влажности по толщине досок (заготовок), необходимо по окончании сушки подвергать конечной влаготеп-л О'обработке. При конечной обработке температура воздуха поддерживается выше, чем на последней ступени режима.

Конечная обработка способствует выравниванию влажности высушенного материала в различных местах штабеля. Продолжительность ее устанавливается опытным путем с учетом требований, предъявляемых к материалу, и контролируется по фактическому его состоянию (силовым секциям и секциям послойной влажности).

Оптимальные условия для конечной влаготеплообработки соз­даются при параметрах среды, соответствующих равновесной влажности, превышающей требуемую конечную влажность древе­сины на 4—6%. Влажность воздуха повышается впуском в камеру

пара из увлажнительных труб. Эффект конечной обработки усили­вается/если температура воздуха увеличивается примерно на 10° С по сравнению с последней ступенью режима сушки (но не выше 100°С).

Продолжительность конечной обработки зависит от породы, се­чения материала, конечной влажности, категории качества сушки и режимных условий. На каждом предприятии в зависимости от местных условий следует установить необходимую продолжитель­ность конечной обработки для материалов соответствующей харак­теристики.

Ориентировочная продолжительность конечной влаготеплооб­работки в зависимости от породы и толщины пиломатериалов приведена в табл. 22.

Продолжительность влаготеплообработки дана для материалов, высушиваемых по I и II категориям качества. Для материала III категории она составляет 50% от величины, установленной по этим рекомендациям.

сушка древисины-2

Для материала, высушиваемого по 0 и IV категориям качества, влаготеьлообработка необязательна.

Знаком * отмечены пиломатериалы, при сушке которых произ­водится промежуточная влаготеплообработка. Продолжитель­ность ее составляет половину времени от продолжительности ко­нечной обработки, указанной в табл. 22. Если конечная (или про­межуточная) обработка проводится из-за недостаточной герметич­ности камер при пониженной степени насыщенности (0,80—0,85),то ее продолжительность определяется умножением величины, най­денной с помощью табл. 22, на коэффициент 1,7—2,0.

Так как продолжительность влаготеплообработки может изме­няться в зависимости от особенностей материала и камеры, после ее окончания осуществляют контроль за внутренними напряже­ниями.

Для снятия напряжений в пиломатериалах, высушенных в каме­рах непрерывного действия, штабеля   перекатывают в свободные

камеры периодического действия, где и производят конечную обра­ботку. Если камер периодического действия на предприятиях нет, а конечную влаготеплообработку проводить необходимо, то целе­сообразно построить для этой цели специальные камеры.

После конечной обработки материал охлаждают в камере. Время охлаждения составляет примерно 1—2 ч на каждый санти­метр толщины материала. Выкатывать из камеры без охлаждения можно только материалы IV категории качества сушки.

сушка древисины-2

При охлаждении материала выключают калориферы, вентиля­торные установки, полностью открывают приточно-вытяжные кана­лы, приоткрывают загрузочную дверь.

Для проведения после сушки конечной влаготеплообработки пи* ломатериалов ВНИИДМАШем рекомендуется три типа специаль­ных камер: одна одноштабельная стационарная с кирпичными ог­раждениями и две металлические бескаркасные из сборных утеп­ленных щитков-секций на один и два штабеля по длине.

В камерах установлены калориферы (рис. 96) из ребристых труб с поверхностью нагрева в одноштабельной камере 72 м2, в двухштабельной — 144 м2 и парораспределительные увлажнитель­ные трубы 6.

В камерах осуществляется реверсивная циркуляция паровоз­душной смеси по материалу. Достигается это путем попарного перекрестного включения увлажнительных труб. Камеры могут быть оборудованы автоматикой для поддержания во времени постоянной температуры по сухому термометру, психрометрической разно­сти и переключения подачи пара в увлажнительные трубы (для реверсирования паровоздушной среды).

В камерах можно выполнять разные режимы влаготеплообра­ботки при температуре от 70 до 100° С (при температуре ниже 70° С не обеспечивается нужный эффект влаготеплообработки), психро-

 

метрическую разность нужно поддерживать постоянно на заданном уровне от 2 до 10° С.

Необходимое количество камер определяют из объема пилома­териалов, подлежащих данной обработке. Например, для сосновых досок толщиной 50 мм, высушиваемых по II категории качества сушки из расчета продолжительности процесса обработки 20 ч, производительность одноштабельной стационарной.и металличе­ской камер составляет 6 тыс. м3 и двухштабельной металлической — 12 тыс. м3 в год.

Указанные камеры целесообразно иметь при газовых камерах и камерах непрерывного действия. Металлические камеры следует устанавливать в помещении или под навесом, и они должны при­мыкать к траверсному пути сушильных камер.

Основные" элементы сушильного процесса: показатели конечной влажности, равномерности просыхания пиломатериалов, перепадов влажности по толщине материала и ограничения напряжений—• нормализованы. Остальные показатели сушки учитываются техническими условиями на изделия.

Нормализованы методы контроля качества сушки, режимы сушки для различных древесных пород и сечений материала, мето­ды учета работы лесосушильных камер.

Содержание