СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Раздел: Строительство

Общие свойства пара

Водяной пар участвует в сушильных процессах в виде теплоносителя и сушильного агента, а именно: 1) пара-теплоносителя, поступающего из котла в калорифер паровых сушильных камер для их нагревания; 2) пара, поступающего из котла в рабочее пространство сушильной камеры и добавляемого к воздуху для его увлажнения с целью образования сушильного агента; 3) пара — сушильного агента, заполняющего сушильную камеру (с вытеснением из нее воздуха) и в перегретом состоянии испаряющего из древесины влагу; 4) пара, выделяющегося из высушиваемого материала в результате испарения из него влаги; 5) пара, выделяющегося в топке из сжигаемого топлива при испарении его физической влаги, а также сгорании водорода топлива с образованием водяного пара; этот пар поступает с продуктами сгорания в сушильную камеру к материалу, создавая сушильный агент.

Все эти виды пара характеризуются общими физическими свойствами, но отличаются между собой по давлению, степени перегрева и количеству воздуха (или продуктов сгорания) в смеси с паром.

Характерное состояние пара — сухой насыщенный, находящийся в фазовом равновесии с водой или со льдом; сухой насыщенный пар бесцветен и прозрачен (т. е. невидим).

Каждому давлению сухого насыщенного пара соответствует определенная его температура и наоборот. В атмосферной среде и в сушильных камерах по замеренной температуре, с помощью таблиц или графиков, обычно устанавливают давление

пара, а в паровых котлах и калориферах — по давлению находят температуру насыщенного пара.

Сухой насыщенный пар будет перегретым, если его нагревать при постоянном давлении. Разность температур перегретого (точка Е на  3,6) и насыщенного пара (точка К) называется температурой перегрева (отрезок ЕК, соответствующий 125—110= 15°С). Перегретый пар любого давления способен испарять воду из материала, пока не станет насыщенным. Именно это свойство пара используется для сушки материала как в цилиндрах под избыточным давлением и в камерах при атмосферном давлении, так и на открытом воздухе. Если при постоянном давлении охлаждать безотносительно чистый перегретый пар или в смеси с воздухом, при температуре точки росы пар станет сухим насыщенным, а прн дальнейшем охлаж-дении часть его превратится в воду в виде росы или взвешенных капелек воды диаметром 1—10 мкм. Такая конденсация находящегося в воздухе пара часто наблюдается в виде тумана в коридорах управления сушильных установок, особенно в условиях добавки холодного воздуха. Пар, содержащий капельки воды, белый (молочного цвета) непрозрачный называется влажным паром. Количество воды в нем обозначают термином влажность пара, однако более точным будет термин водность пара, поскольку сам пар является влагой, а туман (в том числе облако) представляет собой взвешенные в воздухе капельки воды, рассеивающие свет.

Давление пара

Величину давления пара в атмосферном воздухе можно наглядно иллюстрировать следующим опытом. Если в трубку ртутного барометра снизу впустить пипеткой несколько капель воды, всплывающей кверху, через некоторое время уровень ртути в барометре понизится из-за образования в торричеллиевой пустоте йодяного пара. Последний создает свое парциальное давление рн, действующее равномерно во все стороны, в том числе и на понижающуюся поверхность ртути.

При проведении аналогичного опыта в условиях с большей температурой пара в трубке барометра значение ри увеличится- (на поверхности ртути должно оставаться немного воды). Такие опыты показывают на повышение давления насыщенного' пара с возрастанием его температуры. При температуре пара в трубке 100° С уровень ртути в ней опустится до ее уровня в чашке барометра, так как давление пара будет равно атмосферному давлению. Этим методом изучают функциональную зависимость между указанными параметрами пара ( 1).

Давление пара, как и всякого газа, может быть выражено в паскалях.

Временно допускается измерение давлении:

а)         в миллиметрах водяного столба (так как 1 л, т. е. 1 кг воды, равномерно разлитой на площади 1 м2, образует толщину слоя в 1 мм, создавая давление 1 кгс/м2); эта величина удобна для измерения простыми жидкостными приборами давления (разрежения) воздуха в воздуховодах, штабелях материала н т. п. (приближенно 1 мм вод. ст.= 10 Па, точнее — 9,81 Па);

б)        в технических атмосферах (кгс/см2), что составляет высоту напора 10 м, т. е. 10 000 мм водяного столба, или 98 066 Па, т. е. достаточно точно 0,0981 МПа;

в)         в барах (105 Па, т. е. 0,1 МПа) соответственно среднему барометрическому давлению на высоте около 100 м над уровнем моря; 1 бар равен. 750,062 (округленно 750) мм рт. ст. или 10 197,2 (округленно 10200) мм вод. ст. 1 бар соответствует 1,02 кгс/см2; таким образом, обе эти величины «близки между собой (отличаются на 2%). Эта единица применяется в метеорологии, следовательно учитывается в условиях атмосферной сушки древесины.

При проведении измерений и расчетов в лесосушильной технике отсчитывают давление пара от нулевого значения давлений. Иногда за начало отсчета давлений принимают избыточное против барометрического. Первое "больше второго на 0,1 МПа. Например, 0,6 МПа будет соответствовать 0,5 МПа, отсчитанным по манометру на паровом котле или паропровЬде ^соответственно 6 и 5. кгс/см2).