Вся электронная библиотека >>>

 Сушка древесины >>>

 

 

Сушка древесины


Раздел: Учебники

 

 

§ 12. Закономерности движения влаги в древесине и характеристика основных процессов сушки

 

  

Основными причинами движения влаги в древесине являются: неравномерное распределение влаги по объему материала, которое вызывает ее перемещение в направлении пониженной влажности; такой характер движения носит название влагопроводности;

неодинаковая температура по объему материала, что приводит к движению влаги в-направлении пониженной температуры; это явление называется термовлагопроводностью;

наличие во внутренних слоях древесины избыточного по сравнению с внешней средой давления, под действием которого влага в виде направленного потока пара движется в сторону более низкого давления; такое движение называется молярным влагопереносом.

Интенсивность влагопереноса при влагопроводности возрастает с повышением температуры и увеличением перепада влажности между наружными и внутренними слоями древесины. Причем плотность потока влаги пропорциональна перепаду влажности. Следует отметить, что влагопроводность наблюдается при влажности древесины ниже предела гигроскопичности.

Интенсивность переноса влаги при термовлагопроводности и молярном влагопереносе возрастает с увеличением разности температуры и давления (соответственно видам переноса) между внутренними и наружными слоями материала.

В деревообрабатывающей промышленности, как указывалось выше, наибольшее применение'имеет конвективная (газопаровая

л атмосферная) сушка. Основной признак, характеризующий у-сло- Бяя ее протекания, — температура среды. Принято разделять процессы сушки на низкотемпературные и высокотемпературные, что обусловлено особенностями парообразования при разных'уровнях температуры, а именно,— испарение в первом и кипение во втором случаях.

Процессы сушки принято анализировать по кривым изменения во времени средней влажности древесины (кривые сушки), ее температуры (температурные кривые) и кривом распределения влаги по толщине сортимента на различных этапах процесса.

Рассмотрим особенности низкотемпературного процесс а сушки, который является основным способом сушки пиломатериалов.

 


 

Предположим, что образец древесины в виде пластины толщиной S с начальной влажностью WHaч, превышающей Wn.r, помещен в нагретый воздух. Влага по толщине пластины распределена равномерно. Состояние воздуха характеризуется его температурой tc и температурой смоченного термометра tu. Сразу же с поверхности пластины начнется испарение влаги, которое понизит влажность поверхностных слоев. Пока влажность на поверхности будет выше Wn.T, влага в древесине перемещаться не будет. Ее движение начнется, когда вся свободная влага будет удалена с поверхности. С этого момента между внутренними слоями древесины, где влага находится в полостях клеток, и поверхностью, где влага содержится только в клеточных стенках, появится разность капиллярных давлений. Разность давлений обеспечивает подачу свободной влаги к поверхности по мере ее испарения. Вначале свободная влага подается из наружных слоев древесины. Влажность поверхности остается при этом постоянной и соответствует приблизительно пределу гигроскопичности. Скорость сушки в этот период постоянна и определяется интенсивностью испарения влаги с поверхности пластины.

По мере удлинения пути движения свободной влаги скорость ее подвода к поверхности уменьшается. Наступает момент, начиная с которого эта скорость становится ниже возможной скорости испарения. Вследствие этого влажность поверхности становится ниже №п.г- По толщине нластины образуются две зоны: наружная, с влажностью ниже предела гигроскопичности, и внутренняя, имеющая влажность выше предела гигроскопичности.

В наружной зоне 'плотность потока влаги пропорциональна перепаду влажности. Эта зона называется зоной влагопроводности. Во внутренней зоне по-прежнему движение свободной влаги идет за счет разности капиллярных давлений, но только к внутренней границе зоны влагопроводности. По мере заглубления зоны влагопроводности ( 14, а; кривые 2, 3) средняя влажность древесины и скорость сушки уменьшаются. В дальнейшем, после удаления всей свободной влаги (кривая 4), по всей толщине пластины основной причиной движения влаги будет влагопроводность.

К концу Процесса влажность сортимента стремится к равновесной (кривая 5). Практически же процесс сушки заканчивают значительно раньше, при достижении древесиной заданной конечной влажности WKOh-

Кривая сушки состоит из трех участков, соответствующих трем периодам процесса: периоду начального прогрева (отрезок 0—1), периоду постоянной скорости сушки и периоду падающей скорости сушки (отрезок 2—3).

При камерной сушке пиломатериалов продолжительность периода постоянной скорости ничтожна и процесс практически полностью протекает в периоде падающей скорости сушки. При сушке тонких сортиментов-(например, шпона) продолжительность периода постоянной скорости сушки весьма значительна по сравнению с общей продолжительностью процесса.

Температура поверхности пластины tn в период прогрева быстро повышается. В период постоянной скорости сушки она неизменна и равна температуре смоченного термометра tm а в период падающей скорости постепепно возрастает, стремясь к температуре среды tc. В центре материала температура tn при прогреве ниже температуры tn, в периоде постоянной скорости равна ей, а в периоде падающей скорости сушки отличается от нее незначительно.

Рассмотренный процесс наблюдается и при сушке сырого шпона с температурой среды, значительно превышающей 100° С.

Основной причиной перемещения влаги в этом процессе является влагопроводность. Термовлагопроводность наблюдается лишь в период прогрева материала.

Характерной чертой высокотемпературного процес- с а сушки является движение влаги под действием молярного перекоса. При кипении влаги в древесном сортименте возникает повышенное давление в его внутренних слоях. Под действием возникшего перепада давлений происходит движение влаги в виде пара к поверхности оортимента.

Ярко выраженный молярный влагоперенос имеет место, когда температура высушиваемого материала выше 100° С, а в древесине содержится свободная влага. При этом температура внутренних слоев быстро поднимается и затем держдат постоянной на уровне несколько выше 100° С. В этот Период идет выпаривание свободной влаги из древесины. Стабилизация температуры на указанном уровне свидетельствует о том, что во внутренних слоях древесины возникает устойчивое избыточное давление, а движущими силами являются молярный влагоперенос и влагопроводность. Термовлагопроводность действует в противоположном направлении, однако ее влияние на процесс незначительно. После удаления всей свободной влаги температура материала повышается, сгремясь к температуре среды. В этот период эффект молярного влагопереноса невелик. Основную роль играет влагопроводность. Скорость сушки при высокотемпературном процессе в 2—3 раза больше, чем при низкотемпературном.

Рассмотренный механизм высокотемпературного процесса характерен при сушке сырых древесных сортиментов толщиной более 15—20 мм в среде перегретого пара, в гидрофобных жидкостях, в высококонцентрированных водных растворах солей при их температуре, превышающей 100° С, а также в среде воздуха или газа при температуре более 120° С.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Сушка древесины

 

Смотрите также:

 

Высушивание сушка древесины, термогигрометр

Естественная сушка древесины. При естественной сушке древесины или сушке на открытом воздухе пиломатериалы складируют снаружи или в открытых сараях.

 

Сушка древесины. Пиломатериалы сушат при высокотемпературных...

При сушке древесины с температурой выше 100°С физическая сущность процесса продвижения влаги изменяется. Наряду с потоком влаги...

 

Древесина и древесные материалы. Сушка и обработка древесины. Шпон...

С изменением влажности древесины связаны такие ее свойства, как усушка и разбухание. Усушкой называют уменьшение линейных размеров и объема древесины при сушке.

 

Сушка древесины. Сушка в нагретых жидких средах, в петролатуме....

Сушка древесины — одна из основных мер, предупреждающих пониэюение качества древесины (предохраняет от загнивания, увеличивает прочность...

 

Сушка древесины. Пропарка. Режимы сушки дерева, пиломатериалов

Сушка древесины — одна из основных мер, предупреждающих пониэюение качества древесины (предохраняет от загнивания, увеличивает прочность...

 

Хранение и сушка древесины

Продолжительность сушки древесины с влажностью 60% до влажности 20% в зависимости от времени года — 15...60 сут. Воздушная сушка требует больших площадей...

 

древесина попадает в руки мастера-древодела, и содержащаяся...

На протяжении многих веков разрабатывали народные мастера свои приемы сушки древесины, поражающие порой неожиданностью и остроумием.

 

Защита древесины от разрушения. Антисептики. Масло креозотовое....

Сушка древесины может быть естественной и искусственной. Естественную сушку осуществляют на открытом воздухе, под навесом или в закрытых помещениях до...

 

Антисептики. Антисептирование древесины фенолформальдегидные...

Продолжительность эксплуатации деревянных построек или отдельных конструкций зависит от комплекса мероприятий, включающих проектирование, распиловку и сушку древесины...

 

Последние добавления:

 

Древесноволокнистые плиты   Твердые сплавы   Бетон и железобетон   АРМАТУРНЫЕ И БЕТОННЫЕ РАБОТЫ 

  Гражданское судопроизводство   Теория литературы. Поэтика   Психокоррекционная и развивающая работа с детьми