РЕЖИМЫ СУШКИ



Предыдущая | Следующая

Содержание

§ 38. РЕЖИМЫ СУШКИ

Режимом сушки называется расписание температуры и влажно­сти сушильного агента, изменяемых или поддерживаемых на одном уровне на протяжении процесса сушки в зависимости от влажности

сушка древисины-2

высушиваемого материала. Это расписание может координировать­ся по времени процесса и применяться в отдельных частных слу­чаях.

Расписание режимов сушки общего назначения предусматривает постепенное повышение температуры и понижение относительной влажности сушильного агента.

Все режимы задаются для состояния воздуха (газа), входящего в штабеля, а не выходящего из них. Основными параметрами режи­мов сушки являются  температура и психрометрическая  разность, (разность температуры по сухому и мокрому термометрам) воздуха (газа).

В зависимости от температуры и влажности сушильного агента интенсивность испарения влаги из пиломатериалов может быть различной. Интенсивность процесса характеризуется жесткостью режима.

При одинаковой температуре более жестким или менее мягким будет режим, имеющий меньшую относительную влажность сушильного агента по ступеням режима.

При одинаковой относительной влажности сушильного агента более жестким или менее мягким будет режим, имеющий более высокую температуру.

Режимы назначают в соответствии с породой высушиваемых пи­ломатериалов, их влажностью, толщиной, категорией качества суш­ки и типом лесосушильных камер.

Повышение температуры сушильного агента способствует ско­рейшему удалению влаги из древесины. Однако длительное воздействие высокой температуры на древесину снижает ее механическую прочность. Уменьшение влажности агента сушки также способствует интенсивной сушке.

Учитывая состояние материала, предъявляемые к нему качест­венные требования, назначают такой режим сушки, который обес­печит выпуск материала заданного качества при минимальной про­должительности процесса. В зависимости от назначения высуши­ваемых пиломатериалов установлены пять категорий качества сушки.

По 0 категории высушивают пиломатериалы экспортные и выс­ших сортов внутреннего потребления до транспортной влажности, без снижения прочности и изменения цвета древесины.

По I категории высушивают древесину, предназначенную для использования в точном машиностроении, приборостроении, в производстве литейных моделей, музыкальных инструментов и др. При этом предусматривается полное сохранение при сушке механических свойств древесины и соответствие качества сушки первому классу точности механической обработки древесины.

По II категории высушивают пиломатериалы, предназначенные для столярно-мебельного производства, автомобилестроения, вагоностроения. Качество сушки должно соответствовать второму клас­су точности механической обработки древесины.

По III категории проходит сушку древесина, предназначенная

для использования в столярно-строительном производстве (двери, , окна, полы), грузовом автомобилестроении и вагоностроении, сельскохозяйственном машиностроении. Предусматривается соответст­вие качества сушки третьему классу точности механической обра­ботки древесины.

По IV категории сушат пиломатериалы, используемые в строи­тельных конструкциях, производстве рядовой тары и т. п. Высушивают до транспортной влажности пиломатериалы внутреннего по­требления. Качество сушки должно соответствовать техническим требованиям на указанные изделия.

Чем суше материал, тем медленнее испаряется из него влага, поэтому по мере его просыхания повышают температуру сушильного агента и увеличивают психрометрическую разность. Таким образом, состояние сушильного агента в камере непрерывно изменяется.

Чем толще пиломатериалы и плотнее древесина, тем больше опасность их растрескивания, поэтому при сушке таких материалов нужно назначать меньшие температуру и психрометрическую раз­ность.

В сушильных камерах со скоростной циркуляцией сушильного агента в начале и отчасти в середине процесса сушки психрометри­ческую разность поддерживают меньшей, чем в камерах с естествен­ной циркуляцией.

Совершенно очевидно, что при сушке всегда необходимо созда­вать оптимальные режимные условия, не только ускоряющие про­цесс удаления влаги, но и обеспечивающие сохранение целостности материала.

В противоточ'ных камерах непрерывного действия (паровых и газовых) состояние агента сушки, подаваемого в «сухой» разгрузочный конец, не изменяется на протяжении всего процесса, поэтому при назначении режимов сушки задают лишь состояние воздуха или газа в «сухом» конце. В загрузочном «сыром» конце камеры психро­метрическую разность поддерживают в пределах 3—8° С.

На многих предприятиях применяют и более жесткие режимы сушки с температурой в «сухом» разгрузочном конце до ПО—115° С.

С повышением температуры процесс сушки ускоряется. С повы­шением температуры сушильного агента до 135° С длительность процесса сушки хвойных пиломатериалов толщиной 25—60 мм мо­жет быть значительно уменьшена.

Такие форсированные режимы вполне приемлемы для сушки пиломатериалов хвойных пород различного назначения, за исключением ответственных, требующих полного сохранения механиче­ской прочности и цвета древесины.

При сушке буковых пиломатериалов и заготовок с признаками гнили следует снижать температуру по ступеням на 5—6° С с сохранением относительной влажности воздуха.

Технические условия на пиломатериалы экспортного назначения предъявляют очень высокие требования к их внешнему товарному виду. Не допускается изменение натурального цвета древесины, выступление смолы на пластях и торцах досок и т. д.

С учетом указанных требований рекомендуются особые режимы для сушки экспортных хвойных пиломатериалов в паровых камерах непрерывного действия, отличающиеся более низкими температу­рами.

В отдельных случаях для сортиментов особого назначения (из дубовых, ясеневых, буковых, березовых, грабовых, ореховых и дру­гих пород) применяют специальные режимы сушки.

«Руководящими материалами по камерной сушке пиломатериа­лов» (Минлеспром СССР, ЦНИИМОД, 1971) и ГОСТ 18867—73, ГОСТ 19773—74 регламентированы режимы сушки в камерах раз­личных типов в зависимости от породы и размеров материала, а также требований к качеству высушенной древесины.

Мягкие режимы рекомендуются для сушки экспортных и, в от­дельных случаях, высших сортов пиломатериалов внутреннего потребления до транспортной влажности. Режимы обеспечивают без­дефектную сушку пиломатериалов с сохранением физикомеханических свойств древесины (в том числе ее прочности и естественного цвета).

Нормальные режимы рекомендуются для сушки пиломатериалов внутреннего потребления до любой конечной влажности. Режимы обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при сохранении прочностных показателей древесины с возможными незначительны­ми изменениями ее цвета.

Форсированные режимы сушки рекомендуются для сушки пило­материалов до низкой конечной влажности, используемых при изготовлении изделий и узлов, работающих с запасом прочности. Режи­мы обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при сохра­нении прочности на статический изгиб, расстяжение и сжатие, но при некотором (до 15—20%) снижении прочности на скалывание и раскалывание с возможным потемнением древесины.

Высокотемпературные режимы сушки рекомендуются для пило­материалов целевого назначения, высушиваемых до низкой конеч­ной влажности и применяемых для изделий и узлов, работающих с большим запасом прочности. Режимы обеспечивают бездефект­ную сушку пиломатериалов при несущественном изменении прочно­сти на статический изгиб, растяжение и сжатие, но при снижении (до 25—30%) прочности на скалывание и раскалывание с потемне­нием древесины.

При мягких, нормальных и форсированных режимах сушки (низ­котемпературном процессе) сушильным агентом является влажный воздух или газовоздушная смесь с температурой ниже 100° С на всем протяжении процесса или на первой его стадии, когда влаж­ность древесины выше предела гигроскопичности.

При высокотемпературных режимах сушки (высокотемператур­ном процессе) в качестве сушильного агента используют перегре­тый пар атмосферного давления или с небольшой примесью воздуха с температурой на протяжении всего процесса выше 100° С.

Режимы низкотемпературного процесса сушки материалов для паровых камер периодического действия приведены в табл. 16.

сушка древисины-2

 

сушка древисины-2

 

 

В табл. 17 даны рекомендации по применению трехступенчатых мягких (М), нормальных (Н) и форсированных (Ф) режимов суш­ки. Отнесение режима к той или иной категории определяется харак­теристикой высушиваемого материала определенной породы и тол­щины.

Рекомендации в табл. 17 относятся к пиломатериалам средней и повышенной ширины. Для узких пиломатериалов и заготовок (брусков) режим выбирают по ближайшей меньшей номинальной толщи­не. Для сушки свежераспиленных пиломатериалов в камерах со сла­бой циркуляцией сушильного агента применяют режимы рекомен­дуемого номера, но более жесткого индекса-раздела (например, вместо режима 3-Б режим 3-В).

Для применения форсированных режимов сушки камеры долж­ны иметь повышенную тепловую мощность по сравнению с обычной, избыточное давление пара в калорифере не ниже 3 кгс/см2 и ско­рость циркуляции сушильного агента не менее 1,5 м/с. Режимы высокотемпературного процесса сушки приведены в табл. 18.

В табл. 19 приведены рекомендации по применению высокотемпе­ратурных режимов сушки для пиломатериалов средней и повышен­ной ширины в специальных герметичных камерах с повышенной тепловой мощностью и со скоростью циркуляции агента сушки в штабеле1 не менее 2 м/с. Для узких пиломатериалов и заготовок (брусков) режим выбирают по ближайшей меньшей номинальной толщине.

 

сушка древисины-2

 

 

сушка древисины-2

 

Высокотемпературные двухэтапные режимы применяют для сушки пиломатериалов хвойных и некоторых мягких лиственных пород. В зависимости от влажности древесины процесс сушки по жесткости разделен на два этапа. Переход от первого этапа ко вто­рому осуществляется при влажности древесины 20—22%. Допус­кается снижение температуры мокрого термометра (tM) m 97—99° С, при этом должна сохраняться заданная психрометриче­ская разность (tc—^м), т. е. на соответствующую величину снижает­ся температура сухого термометра (tc).

Обязательное условие для выполнения этих режимов сушки — герметичность камер. Для этого рекомендуется облицовывать стены, сушильных камер с внутренних сторон листовым нержавеющим ме­таллом (алюминием или нержавеющей сталью) или устраивать железобетонную футеровку, покрывая ее влагоизолирующим составом на битумной основе. При недостаточной герметичности ограждений камер, когда температура по мокрому термометру не может быть доведена до 96° С, применять эти режимы не рекомендуется.

 

При применении высокотемпературных режимов и при сушке пи­ломатериалов твердых, лиственных пород проведение" конечной вла-готеплообработки обязательно независимо от норм требований к ка­честву в части напряжений.

Рекомендации, приведенные в табл. 17 и 19, распространяются на пиломатериалы всех качественных категорий.

В газовых камерах периодического действия, имеющих в каж­дой камере устройства для притока свежего воздуха и регулирова­ния температуры по мокрому термометру, применяются те же режи­мы сушки и рекомендации по ним, что и для паровых камер периодического действия при низкотемпературном процессе сушки.

В камерах, оборудованных системами для подачи увлажнитель­ного пара, можно сушить пиломатериалы любых пород. В камерах, не имеющих такого оборудования, допускается сушить пиломате­риалы по III и IV категории качества мягких хвойных (пихта, ель, сосна) и некоторых лиственных пород древесины (осина, ольха, бе­реза).

В газовых камерах периодического действия с устройством для подсоса свежего воздуха для всего блока камер в целом рекомендуются к применению режимы сушки с постоянной температурой по мокрому термометру (табл. 20).

сушка древисины-2

В паровых камерах непрерывного действия с позонной попереч­ной циркуляцией и регулированием параметров сушильного агента по зонам следует применять режимы, предназначенные для камер периодического действия (см. табл. 20).

В первой по ходу материала зоне камеры («сыром» конце) под­держивают параметры первой ступени режима, в последней зоне

 

(«сухом» конце) —параметры третьей ступени режима, а в средних зонах — промежуточные параметры в соответствии с установлен­ным табл. 20 характером их изменения в зависимости от влажности материала.

В табл. 21 приведены режимы сушки для паровых и газовых про-тивоточных камер непрерывного действия.

сушка древисины-2

 

 

Параметры сушильного агента установлены для «сухих» и «сы­рых» концов камер. Последний показатель является вспомогательным и контролируется периодически при наладке камер для сушки заданного материала или при наладке камер после ликвидации не­поладок в их работе.

При отклонении температуры от заданной необходимо поддержи­вать заданную психрометрическую разность.

Мягкие режимы Ш-6М рекомендуются для сушки пиломатериа­лов мягких хвойных пород нулевой категории качества сушки до транспортной влажности. При высоких требованиях к сохранению прочности древесины возможно' применение режимов этой группы 7М-12М для сушки пиломатериалов III и IV категорий до эксплуа­тационной влажности.

Нормальные режимы 1Н-6Н рекомендуются для сушки пилома­териалов мягких хвойных пород III и IV категорий качества до транспортной и режимы 7Н-12Н до эксплуатационной влаж­ности.

Форсированные режимы 1Ф—6Ф рекомендуются для сушки пи­ломатериалов мягких хвойных пород III и IV категорий качества до эксплуатационной влажности, когда допускается снижение проч­ности древесины.

Для сушки березовых, ольховых и осиновых пиломатериалов по указанным выше категориям качества режимы выбирают по ближайшей большей номинальной толщине материала.

В камерах непрерывного действия не допускается сушка пило­материалов твердых пород (дуб, бук), а также по I категории ка­чества. Допускается только в паровых камерах непрерывного дей­ствия производить сушку пиломатериалов мягких хвойных и мягких лиственных пород толщиной до 50 мм II категории качества при обязательном проведении в конце сушки влаготеплообработки в специальных устройствах.

Приведенные режимы сушки и рекомендации по применению не исключают возможности их уточнения и корректировки. На каж­дом предприятии следует учитывать накопленный опыт данного су­шильного цеха. Так, для широких досок или тонких еловых досок с выпадающими сучками следует назначать более мягкие режимы; для узких досок, брусков или досок радиальной распиловки, а так­же пиломатериалов менее ответственного назначения — более жест­кие режимы с более высокой температурой или большей психрометрической разностью или тем и другим вместе.

На предприятиях, не располагающих пока надлежащим котель­ным хозяйством и испытывающих затруднения в снабжении камер паром нужного давления, можно использовать в сушильных камерах с естественной циркуляцией воздуха (особенно при сушке сосно­вых заготовок и узких пиломатериалов толщиной до 50 мм) режи­мы с меньшей относительной влажностью воздуха на всем протя­жении процесса сушки при фактически достижимых темпера­турах.

Интенсификация процессов сушки возможна лишь при условии. что высушенный материал не ухудшает своих свойств. Для материалов, требующих полного сохранения механической прочности древесины, например для лыж, деталей специального назначе­ния, режимы сушки должны быть ограничены температурами ло 100° С.

Содержание