СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Раздел: Строительство

Наблюдение за процессом сушки

Температура воздуха в камере поддерживается с точностью ±2° С, а при сушке материала менее ответственного назначения (III категории) с точностью ±3°С от заданной. Отклонение психрометрической разности от заданной допускается соответственно в пределах ±0,1 и ±0,2 ее величины.

Точность [49], даваемая в абсолютных значениях температур (±1,0°С), не соответствует требованиям практики — она недостаточна в первой стадии Сушки толстых сортиментов, когда т>10 сут (возможен брак нз-за растрескивания), но излишняя во второй стадии камерной сушки обычных хвойных пиломатериалов или в туннельном процессе (здесь находится не значение температуры, а небольшой диапазон At разности двух температур, отклонение же ± 1° С характеризует точность измерения всего диапазона по шкале прибора).

Кроме температуры и психрометрической разности наблюдают также за [состоянием материала и в первую очередь обращают внимание на появление торцовых трещин на свежих торцовых срезах. Возникшие трещинки обводят цветными карандашами и наблюдают за их развитием в начале процесса сушки. Могут появиться пластевые трещины; однако они плохо заметны в досках, уложенных в штабель. Лучше видны торцовые трещины, переходящие в пластевые.

Заданные и фактически отсчитанные температуры записывают в отдельную для каждой сушильной камеры (или туннеля) карту сушки. В карту сушки заносят также данные о начальной влажности материала, просьцанри контрольных отрезков и выявлении внутренних деформации, создающих опасность растрескивания материала.

Последние закономерности наиболее просто и методически обоснованно контролировать предлагаемым способом измерения стрелы прогиба отделенного от образца наружного слоя увеличивающейся толщины. Слой периодически, по мере просыхания материалов, отделяют, откалывая прямым лезвием ножа, а лучше отрезая мелкозубой, например ленточной, пилой с наружной (призаболонной) пласти образца (см.  134,г). Толщина отделяемого слоя от 3—5 мм (меньше — в самом начале процесса) до трети толщины доски (в конце сушки). По направлениям и величине возникшего прогиба устанавливают стадию сушки (первая — см.  134,(5, вторая — см.  134,е,ж), а также относительную величину внутренних деформаций — упругой У и влажностной В.

Перепад влажности по толщине доски определяется методом, показанным на (), а для заготовки и бруска — (). При этом взвешивают вместе боковые слои и отдельно средний.

В производственных условиях можно не откалывать кромку размером Г/2 от доски, тогда наружный слой () будет одновременно использован для выявления относительных деформаций Ус и Вс методом изогнутого наружного слоя.

Промежуточный прогрев материала

При появлении в материале значительных напряжений () и опасности растрескивания сушку временно приостанавливают и материал прогревают. Промежуточный прогрев часто называют пропаркой. Это не точно, так как материал прогревается не чистым паром, а смесью пара с воздухом. При /М<99,6°С пускаемый в камеру увлажнительный пар немедленно смешивается с воздухом, повышая его температуру и влагосодержание (см.  13).

При сушке.толстого материала промежуточный прогрев во второй половине процесса проводится неоднократно с учетом развития напряжений. В первой стадии сушки промежуточный прогрев способствует нарастанию остаточных деформаций и образованию во второй стадии раковин, и его следует избегать, если только це требуется растянуть в сечении тонкий материал, т. е. уменьшить усадку.

Температуру воздуха во время промежуточного прогрева устанавливают на 6—10° С выше температуры, поддерживаемой в камере перед прогревом; психрометрическая разность должна исключать возможность испарения влаги из материала.

Равновесная влажность воздуха должна быть на 2—3% выше, чем средняя влажность материала; ее устанавливают по диаграмме  32.

Промежуточный прогрев материала продолжают до устранения в нем напряжений, т. е. упругих деформаций, что выявляют вырезкой соответствующих образцов (см.  67, б, в). Каждое сушильное хозяйство должно накапливать опыт по продолжительности прогрева высушиваемых сортиментов в своих камерах в зависимости от толщины материала, древесной породы, величины имеющихся упругих деформаций, предъявляемых к нему требований и плотности камер.

При промежуточном прогреве материала вентиль калорифера закрывают полностью или частично в зависимости от давления увлажнительного пара и времени года (охлаждение через ограждения). При неизменном состоянии материала в этот период теплота расходуется только на теплопотери через ограждения. Чем выше давление пара, тем с большим перегревом при дросселировании он поступает в камеру и тем, следовательно, меньшая теплоотдача калорифера требуется для компенсации теплопотерь. Иногда (летом) пар, поступающий в калорифер, перекрывают еще до начала промежуточного прогрева материала.

Перегретый пар непригоден для влаготеплообработки материала. Предпочтителен насыщенный пар низкого давления. Для получения из перегретого или насыщенного пара среднего давления насыщенного пара низкого дарения р<70 кПа (р< <0,7 кгс/см2) и одновременно для увеличения количества возвращаемого в котельную конденсата в сушильном цехе желательно установить бойлеры.

В боровных и газовых сушильных установках для получения увлажнительного пара можно применить секционные котлы низкого давления.

При кратковременном (на несколько часов) прекращении подачи пара в калорифер продолжительность процесса сушки почти не снижается. Ни в коем случае в это время нельзя открывать двери; наоборот, во избежание растрескивания влажного толстого материала следует всемерно сократить воздухообмен охлаждаемой камеры (особенно через неплотные двери).

реальное протекание внутренних деформаций древесины в производственных условиях (ММСК-1) при сушке ясеневых досок толщиной 40 мм, аналогичное эскизному изображению на  67. Кривые  135, а показывают распределение влажности но толщине материала на 3, 4, 6, 10, 20, 24 сутки от начала сушки; в конце процесса проведена вла- готеплообработка материала. На  135, 6 изображена упругая деформация слоев, замеренная немедленно после их откалывания в эти же моменты сушки. На  135, в представлено дополнительное искривление этих слоев в результате выравнивания их влажности (остаточная деформация).

При высушивании материала до низкой конечной влажности (на  135, справа) все рассмотренные внутренние деформации выравниваются. Эти деформации следует выявлять при высушивании толстых пиломатериалов, тем более твердых пород.

Техника регулирования процесса сушки

Один из дефектов управления работой камер-—неправильное использование приточно-юытяжных труб. Воздухообмен должен осуществляться для удаления из камеры только избытка влаги. Иногда трубы держат открытыми и полуоткрытыми, когда по показанию психрометра в воздухе камеры нет избыточной влаги и даже ощущается ее дефицит. Этот недостаток влаги восполняют при открытых приточно-вытяжных заслонках пуском увлажнительного пара. Выбрасывание влаги из камеры при ее недостатке и возмещение удаляемой влаги увлажнительным паром влекут за собой значительную потерю пара и ухудшают режим сушки, делая его менее устойчивым, более зависящим от давления пара.

Кирпичные сушильные камеры при кажущейся их плотности устройства негерметичны. Большое количество влаги утекает наружу неорганизованными путями (диффузией, термодиффузией и молярными потоками) через толщу стен, перекрытия, поглощается и отводится по грунту более холодным полом, теряется через неплотности дверей и шиберов. Зимой, когда это хорошо заметно, можно наблюдать выход пара из вытяжных труб при полностью закрытых подогнанных шиберах. Особенно велики потери влаги через двери, тем более, если они не вполне исправны, и через вытяжные трубы даже с закрытыми шиберами.

Неорганизованный воздухообмен в работающей камере обычно превышает весь расчетный; поэтому воздухообменные устройства излишни, они создают дополнительную разгерметизацию камер.

Пиломатериалы можно удовлетворительно .высушивать только во влажной среде, что отражено в специфических режимах сушки для древесины. Чем выше показание мокрого термометра, тем больше (особенно в первой стадии) температура, а следовательно, влагопроводность древесины, тем быстрее просохнет материал. Именно по этой причине в металлических (т. е. герметичных) камерах, где температурило мокрому термометру 96—99° С, материал просыхает в несколько раз быстрее, чем в обычных 'камерах, где температуру по мокрому термометру из-за утечки влаги можно поднять лишь до 60—70° С. В связи с этим в кирпичных камерах надо стремиться сохранить, сберечь влагу, а не выбрасывать ее. Категорически запрещается одновременно, хотя бы частично, открывать увлажнительный вентиль и заслонки на приточно-вытяж'ных трубах.

В этих условиях наличие приточночвытяжных отверстий отрицательно оказывается на эффективность работы камер. В большинстве камер эти . отверстия целесообразно наглухо и герметично закупорить, а трубы закрыть также и сверху или удалить совсем. Если при сушке тонких хвойных пиломатериалов в камерах нельзя без добавки увлажнительного пара поднять '£„ выше 65° С, такое мероприятие следует немедленно' Провести; нужно также герметизировать и утеплить двери, перекрытие и пол, уплотнить места ввода в камеру паровых и кон- денсатных труб и т. п.

Режим сушки корректируют по состоянию упругих деформаций в древесине, а иногда по размерам торцовых трещин; при необходимости процесс форсируют или проводят периодическую в л а го теп ло о б р а бо тку. Дополнительно анализируют ход процесса сушки по уменьшению массы контрольных отрезков. Для этого немедленно после вз)вешивания вычисляют их влажность и строят кривую сушки. Если процесс сушки протекает нормально1, а контрольный отрезок взвешивается правильно и закладывается точно на прежнее место, кривая сушки должна быть плавной, без резких изменений наклона. Чтобы судить о величине скорости сушки материала и целесообразности замедления или ускорения процесса, полученную таким образом кривую сушки сравнивают о нормальной для да'нного материала логарифмической кривой, построенной по таблице режима сушки (см. гл. 6).

Кривые сушки некоторых контрольных отрезков могут иметь отклонения из-за особенностей строения древесины, поэтому в ответственных случаях в штабель закладывают и взвешивают три контрольных отрезка. Надо учитывать, что в контрольных отрезках влага .уменьшается быстрее, чем в материале в средине штабеля.

Если в зимнее время в камеру не подается нужное количество пара (вследствие чего заданный режим сушки может нарушаться), рекомендуется сохранять заданную психрометрическую разность для каждой ступени режима или слегка уменьшать ее, учитывая, что при пониженной температуре материала скорость продвижения влаги по его сечению к поверхности замедляется.

В крайние камеры и туннели сушильного блока загружают более толстый материал, нуждающийся в меньшем часовом количестве тепла и воздуха. Необходимо автоматизировать реверсирование циркуляции «воздуха йо материалу, а также выполнение прерывистых режимов сушки. В этих целях применяют командные приборы ,КЭП-12У, схемы с двумя реле времени РВ4-4 или программное реле В51-6 (до В51-10), выпускаемые Киевским заводом реле и автоматики.