Введение к работе
Актуальность темы. Сушка пиломатериалов для всей деревообработки является основополагающим процессом. С одной стороны она в значительной степени определяет качество продукции из древесины, с другой стороны затраты на сушку могут составлять до 30 % стоимости сухих пиломатериалов.
Удаление влаги из древесины в процессе сушки представляет собой достаточно сложный физико-химический процесс, сопровождающийся тепло- и массообменом, изменением размеров и формы сортиментов древесины, а также всего компле'кса'лараметров, определяющих её качество.
Определяющим звеном при этом является технология сушки, развитие которой в настоящее время идёт по двум направлениям:
-
Совершенствование режимов сушки на основе современных методов компьютерного моделирования и оптимизации процессов;
-
Совершенствование оборудования для сушки.
Применяемая в отечественной практике сушки система трёхступенчатых режимов далека от совершенства и требует существенной корректировки. Особо важным это становится в связи с постоянно повышающимися требованиями к качеству продукции.
Поэтому одним из возможных направлений совершенствования технологии сушки является применение таких режимов сушки, которые с одной стороны, были бы лишены недостатков существующих режимов, а с другой стороны могли быть сравнительно просто реализованы с помощью современных технических средств автоматизированного управления лесо-сущильными камерами.
Таким образом, создание технологии сушки древесины, позволяющей получать высококачественную продукцию является актуальной задачей, имеющей большой научный и практический интерес.
Дель работы: повышение качества сушки пиломатериалов.
Объектами исследования являются пиломатериалы и лесосушиль-ные камеры.
Предметом исследования являются процессы тешюмассопереноса при сушке древесины.
Научной новизной обладают:
-
Обоснование процесса непрерывного управления влагообменом при сушке пиломатериалов.
-
Методика формирования режимов сушки пиломатериалов с заранее заданным качеством.
-
Математико-статистические модели процесса сушки пиломатериалов бесступенчатыми режимами, позволяющие провести их оптимизацию.
Практическое значение имеют:
1. Технологические режимы сушки пиломатериалов бесступенчатым
способом.
2. Программное обеспечение, позволяющее проводить компьютерное
моделирование процессов тепломассообмена, а также обосновать струк
туру бесступенчатых режимов сушки.
Внедрение разработанной технологии в производство позволит:
исключить операции по проведению влаготеплообработки пиломатериалов;
снизить расход тепловой энергии на сушку;
обеспечить требуемое качество сушки пиломатериалов.
Достоверность сформулированных в диссертации теоретических по
ложений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением совре
менных методов и средств научного поиска: применением теории тепло
массообмена капиллярно-пористого тела, системам автоматизированного
контроля температуры и влажности древесины и агента сушки; информа
ционных технологий с использованием вычислительной среды высокого
уровня; обоснованным упрощением и корректными допущениями при раз
работке математических моделей; адекватностью регрессионных моделей,
подтверждённой в соответствии с общепринятыми методиками; результа
тами производственных испытаний.
Теоретические, методологические и информационные основы исследования. Информационную базу исследования составили материалы научных исследований специалистов, научная, учебная и методическая литература, материалы периодических изданий, патентная информация, сведения из сети Интернет.
Исследования проводились с использованием принципов системного подхода, включающего методы теории сушки, термодинамики, теории вероятностей и математической статистики. Инструменты и приборы, выбранные для экспериментов, соответствовали по точности современным требованиям.
Основные научные и практические результаты, полученные лично автором;
-
Математические модели для определения коэффициентов внутреннего и внешнего влагопереноса при сушке.
-
Алгоритм и программное обеспечение, позволяющие проводить компьютерное моделирование и оптимизацию процесса сушки древесины.
-
Математико-статистические модели процесса сушки пиломатериалов бесступенчатыми режимами.
4. Режимы бесступенчатой сушки древесины.
Место проведения работы.
Работа выполнена на кафедре Древесиноведения и специальной обработки древесины Уральского государственного лесотехнического универ-
ситета и в лаборатории сушки ОАО «УралНИИПДрев». Промышленная апробация проведена на ОАО «ВСМПО - Ависма».
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России». -Екатеринбург: УГЛТУ, 2010; международном евразийском симпозиуме «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века» -Екатеринбург: УГЛТУ, 2009, 2010; международной научно-технической интернет-конференции «Лесной комплекс: Состояние и перспективы развития». - Брянск, 2009, 2010; международной научно-технической конференции «Современные технологические процессы получения материалов и изделий из древесины», Воронеж: ВГЛТА, 20 Ю; международной научно-практической конференции «Современные проблемы механической технологии древесины», СПб, 2010.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, выводов и рекомендаций, приложений, библиографического списка, включающего 230 наименований. Общий объем работы 156 страниц, 36 рисунков, 30 таблиц.
