Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Удачина Ольга Александровна

Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности
<
Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Удачина Ольга Александровна. Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.05 Красноярск, 2007 151 с., Библиогр.: с. 137-146 РГБ ОД, 61:07-5/4272

Содержание к диссертации

Введение

Состояние вопроса. Задачи исследований. 8

1.1. Лесосушильные камеры малой мощности 8

1.2. Режимы и качество сушки пиломатериалов в камерах малой мощности

1.3. Энергетические затраты на камерную сушку пиломатериалов и пути их снижения

1.4. Особенности тепломассопереноса при совмещенном процессе "прогрев-сушка"

1.5. Выводы. Задачи исследования 47

Теоретические исследования сушки пиломатериалов при совмещенном процессе "прогрев-сушка"

2.1. Цели, задачи, понятия и исходные данные для исследования 50

2.2. Определение размера поверхностной зоны доски 54

2.3. Определение продолжительности начального прогрева поверхностной зоны доски

2.4. Определение массы влаги, испаряемой из поверхностной зоны доски в период начального прогрева

2.5. Особенности влаготеплообработки 75

2.6. Применение совмещенного процесса "прогрев-сушка" для других случаев сушки

2.7. Уравнение кинетики совмещенного процесса "прогрев- сушка"

2.8. Выводы 87

Общие методические положения при проведении исследований 89

3.1. Выбор режимов сушки 89

3.2. Методика экспериментальных работ 93

3.3. Промышленные исследования 106

3.4. Математическая обработка результатов эксперимента 107

Результаты экспериментальных исследований 110

4.1. Результаты лабораторных исследований 110

4.2. Исследования в производственных условиях 115

4.2.1. Определение динамических характеристик камер малой мощности

4.2.2. Исследования продолжительности и качества сушки 125

4.3. Выводы 130

Выводы и рекомендации 135

Библиографический список 137

Приложения 147

Введение к работе

Актуальность темы. Лесопильная промышленность Российской Федерации в 2000 году произвела около 17,9 млн. м3 пиломатериалов. К 2010 году планируется выработать до 40 млн. м3. Дефицит сушильных мощностей составляет почти 30 %.

Переход к рыночной экономике, с одной стороны, увеличил количество предприятий, проводящих сушку древесины, с другой - достаточно остро поставил проблемы повышения качества и снижения себестоимости сушки. При этом сушка пиломатериалов среди других производств лесопромышленного комплекса (ЛПК) является наиболее энергозатратной.

Увеличение количества производителей сухих пиломатериалов привело к широкому внедрению камер малой мощности, эффективная эксплуатация которых в условиях острого дефицита квалифицированных кадров и постоянного роста цен на энергоносители стала вполне самостоятельной проблемой.

Поэтому разработка эффективной энергосберегающей технологии сушки пиломатериалов для предприятий с относительно небольшими объемами переработки, до 5 тыс. м условного пиломатериала в год, на основе научно-обоснованных решений является достаточно актуальной проблемой.

Цель работы - снижение энергетических затрат и повышение качества сушки пиломатериалов при совмещенном процессе "прогрев-сушка" в камерах малой мощности.

Объектом исследования являются процессы конвективной сушки древесины, экспериментальные лабораторные и промышленные образцы лесосушильных камер.

Предметом исследования является структура и параметры режимов конвективной сушки пиломатериалов.

Научной новизной обладают:

  1. Методика расчета параметров поверхностной зоны пиломатериалов при конвективной сушке.

  2. Методика определения динамики насыщения агента сушки влагой при совмещенном процессе «прогрев-сушка».

  3. Математические модели, описывающие закон изменения температуры в камере без начального увлажнения обрабатывающей среды для различных конструкций камер

  4. Математические модели, описывающие законы изменения равновесной влажности агента сушки и текущей влажности пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды.

Научная гипотеза, выносимая на защиту:

Возможность применения технологии сушки пиломатериалов без искусственного увлажнения обрабатывающей среды, при экспоненциальном изменении основных параметров (температуры и равновесной влажности), без снижения качества.

Достоверность сформулированных в диссертации предложений и выводов подтверждается хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Выводы теоретического плана базировались на результатах теоретического анализа существа проблемы. Полученные в результате теоретических исследований зависимости согласуются с положениями таких наук как физика и физико-математические основы процессов деревообработки, в частности, сушки древесины.

Регрессионные модели достаточно точно воспроизводят описываемые явления, а их адекватность подтверждается в соответствии с общепринятыми методиками.

Промышленная апробация разработанной технологии сушки подтвердила

подтвердила ее эффективность.

Практическая значимость работы. Разработаны и апробированы в производственных условиях эффективные режимы сушки пиломатериалов без искусственного увлажнения обрабатывающей среды.

Применение в промышленности указанных режимов позволяет:

  1. Существенно упростить и удешевить технологию сушки пиломатериалов в камерах малой мощности.

  2. Повысить качество сушки пиломатериалов при использовании совмещенного процесса "прогрев-сушка".

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 автором:

- разработана методика расчета параметров поверхностной зоны
пиломатериалов при конвективной сушке;

определена рациональная структура режимов сушки без искусственного увлажнения обрабатывающей среды;

разработаны математические модели, описывающие законы изменения параметров агента сушки при совмещенном процессе «прогрев-сушка» для различных типов камер малой мощности.

Место проведения. Работа выполнена на кафедре древесиноведения и специальной обработки древесины ГОУ ВПО "Уральский государственный лесотехнический университет" и в ГОУ ДПО "Уральский институт подготовки и повышения квалификации кадров лесного комплекса".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные ее разделы были заслушаны и получили одобрение на ежегодных научно-технических конференциях "Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса" (г. Екатеринбург, 1999-2003 гг.), на международной научно-практической конференции в Брянске «Лес 2000» и научно-технической конференции в г. Брянске в 2006 г., на областной выставке художественных промыслов в г. Екатеринбурге в 1999 г., на конференции студентов, аспирантов, магистров в г.Екатеринбурге в 2006г.

Реализация работы. Разработанная технология сушки пиломатериалов без искусственного увлажнения обрабатывающей среды прошла промышленную апробацию на ООО "Леспром" и УПМ УГЛТУ, акты прилагаются.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 8 статьях, одной монографии и свидетельстве на полезную модель. Результаты исследований отражены в отчетах по НИР ФГУП "УралНИИПДрев".

Объем диссертации и ее структура. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 92 наименования и приложений. Общий объем работы 147 страниц, 39 рисунков, 27 таблиц, 4 страницы приложений.

Режимы и качество сушки пиломатериалов в камерах малой мощности

Еще в 60-е годы XX века профессор ЛТА им.Кирова П.В.Соколов сформулировал концепцию [13], согласно которой "прежде, чем решить вопрос о технике сушки, необходимо решить вопрос о технологии; ибо технология диктует развитие техники". Окончательно сложившаяся к 60 - 70-м годам теория сушки капиллярно-пористых тел [15,17,19,21,23,25], каковым является древесина, а также разработанная на основе этой теории технология сушки древесины [27,29,31-34], вывели отечественную деревообрабатывающую промышленность на мировой уровень. Неоднократно издававшиеся, подвергавшиеся серьезной корректировке нормативные материалы по камерной сушке пиломатериалов [35-37] явились коллективным трудом советской школы сушильщиков и базировались на анализе внутренних напряжений в древесине, изучении ее реологических показателей и оценке воздействия режимных параметров среды и длительности процесса, на целостность и качество материала [13,38,39].

Обычно применяемые в мировой практике некоторых зарубежных фирм, ведущих лесопромышленных стран, таких как США, Канада и других, режимы сушки имеют многоэтапную структуру с постепенно повышающейся по ходу процесса психрометрической разностью [75,79,80-82]. В работе [40], на основе анализа закономерностей развития в древесине при сушке полных влажностных и остаточных напряжений, было показано, что более рациональны двухэтапные режимы с резким повышением психрометрической разности при переходе от первого этапа ко второму. В менее интенсивных процессах древесину целесообразно сушить в три этапа. В высокотемпературных процессах каждому этапу соответствует одна ступень состояния сушильного агента.

Наиболее опасным периодом любой конвективной сушки является первый период, когда поверхностная зона сортимента достигает предела гигроскопичности и величина полных внутренних напряжений достигает своей максимальной величины. Для приближенного расчета напряжений в этом периоде разработан метод, основанный на анализе одноосного напряженного состояния материала, уравнениях кинетики сушки и реологических испытаниях древесины [41].

На основе расчета внутренних напряжений, при различных температурных условиях нагрева древесины и сравнения этих результатов с пределами прочности [38-41], установлены минимально допустимые, оптимальные, значения психрометрической разности, а следовательно, и степени насыщенности сушильного агента паром фопт на самом опасном первом этапе сушки.

При таком построении процесса, в целом, достигается наименьшая продолжительность сушки. Построенные диаграммы значений фопт в зависимости от температуры среды, толщины и породы материала были многократно проверены экспериментально и на практике доказали свою высокую достоверность. Сравнительный анализ этих диаграмм позволил составить универсальные режимные таблицы для всех типов лесосушильных конвективных камер периодического и непрерывного действия. При этом также учтены данные о влиянии уровня и длительности температурных воздействий на прочность древесины.

Для сушки пиломатериалов заданной породы и толщины в зависимости от требований, предъявляемых к качеству высушенной древесины, существует четыре категории режимов, отличающихся жесткостью (уровнем температуры и степенью насыщенности среды паром): мягкие (М), нормальные (Н), форсированные (Ф) и высокотемпературные (В).

Многолетние исследования [43-48] позволили И.В.Кречетову еще в 70-е годы XX века сделать следующее заключение: "сушка древесины перегретым паром (tM=96-100C) не рекомендуется для промышленного применения из-за значительного ухудшения прочностных свойств древесины, снижения ее качества. Сушка древесины перегретым паром - порча ее как материала". Тем не менее "режимы высокотемпературного процесса сушки" присутствовали в РТМ 1985 г. издания [36] и также присутствуют в РТМ 2000 г. [37].

Кроме того, в РТМ [36] отмечается, что режимы низкотемпературного процесса (М, Н, Ф) обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов. Параметры данных режимов приведены в табл. 3.3, 3.14, 3.15 [36] и относятся соответственно к режимам сушки мягких хвойных пород, лиственницы и лиственных пород.

Анализ структуры этих режимов показывает, что в значительном количестве случаев сушки древесины лиственницы и мягких лиственных пород на третьей ступени форсированных режимов рекомендуется t 1000C. Для мягких хвойных пород температуры, превышающие 100С, встречаются даже в нормальных режимах, а в форсированных достигают 125С. Таким образом, далеко не все режимы, именуемые РТМ низкотемпературными, являются таковыми по сути. Об этом также писал И.В Кречетов в уже упомянутой работе [1]. В то же время, даже применение режимов сушки с температурой агента более 80С, приводит к снижению физико-механических свойств древесины, изменению цвета, выплавлению смолы [44,14,16,18,20]. А, например, на лесоэкспортных предприятиях Швеции [1], для полного сохранения всего комплекса свойств натуральной древесины, пиломатериалы сушат до транспортной влажности при температуре обрабатывающей среды не более 45-50С. На некоторых предприятиях по рекомендациям, приведенным в [49-52], используются осциллирующие режимы сушки, которые построены на явлениях, использующих некоторые особенности термовлагопроводности древесины (искусственно создаваемый положительный температурный градиент). Принципиальное отличие осциллирующих режимов от нормативных заключается в периодическом прекращении подачи пара в калориферы и прекращении циркуляции агента сушки по штабелю пиломатериалов. Следствием подобного воздействия на условия сушки является изменение параметров равновесной влажности и температуры поверхности древесины.

Интенсифицированный влагоперенос осуществляется под действием двух составляющих: положительных градиентов влажности и температуры. Отмечается, что осциллирующие режимы эффективны по достижении древесной влажности, равной 20%. Сушку древесины с влажностью ниже указанной величины следует проводить по нормативным режимам. Длительность пауз при проведении сушки возрастает с увеличением толщины материала и, следовательно, уменьшается интенсивность тепло- и влагообмена на его поверхности, пока влага не поступила из центральной зоны сортимента, что существенно снижает опасность его растрескивания. Таким образом, за счет торможения испарения влаги с поверхности материала методом создания пауз есть возможность повысить психрометрическую разность и ускорить процесс сушки. При этом повышается "сухость" воздуха и создаются более благоприятные условия для увеличения срока службы ограждений камеры, а также сокращается расход электроэнергии на привод вентиляторов и расход тепла на сушку.

Определение размера поверхностной зоны доски

Характеру распределения влажности по сечению высушиваемого сортимента посвящены многочисленные исследования [15, 17, 31, 33]. Однако практически авторы рассматривают период испарения связанной влаги, при этом, например, академик А.В.Лыков считает, что влажность распределяется по толщине материала по параболе второй степени [15].

Для условного пиломатериала в дальнейшем принимаем у=7 мм. С достаточной для практики точностью изменение влажности доски в поверхностной зоне (1-2) можно аппроксимировать прямой линией (ошибка аппроксимации Да не превышает 1%). При этом величина А",,,„,. может принимать любое значение в диапазоне от 0 до 3%.

Расчетная схема определения размера поверхностной зоны Wnr. - предел гигроскопичности древесины; Wx - влажность материала на расстоянии х от центра, %; AW - максимальный перепад влажности между серединой сортимента и поверхностью, %; WM - влажность в середине сечения, %; WCp.n.3. - влажность поверхностной зоны, %; Wn - влажность на поверхности материала (минимальная), %; R - половина толщины материала, мм; у - размер поверхностной зоны, мм; X - расстояние от средней линии доски, мм. 2.3. Определение продолжительности начального прогрева поверхностной зоны доски

В основе расчета продолжительности процессов начального прогрева поверхностной зоны древесины лежит решение дифференциального уравнения теплопроводности [1, 9, 40].

В приведенных выше расчетах температурных полей в неограниченных деревянных пластинах не учитываются затраты тепловой энергии, а следовательно, и времени на оттаивание мерзлой древесины. Данная проблема исследовалась многими авторами [1,40,65,66].

Величины критериев Bi и F0 определятся также расчетно-графическим путем [1]. С учетом данных табл.2.1 были определены закономерности изменения температуры прогрева древесины в условиях конвективного теплообмена при различных значениях температуры среды в камере, а также продолжительности прогрева с учетом оттаивания древесины.

Кроме того, для сопоставления полученных данных выполнены расчеты определения продолжительности прогрева по рекомендации РТМ [36].

В = 150 мм - ширина доски; S = 40 мм - толщина доски; R = 20 мм - половина толщины доски; X = 13 мм - расстояние от середины линий сортимента до границы поверхности зоны ; tn3 - температура на границе поверхности зоны; t04 - температура на оси доски.

Анализ зависимостей, приведенных на графиках (рис. 2.4 - 2.8), позволяет сделать следующие выводы:

1. Абсолютное значение температуры среды (tc) в исследуемом диапазоне 80 - 90С весьма существенно влияет на скорость прогрева. Так, при увеличении tc от 80 до 90 С время достижения на оси сортимента заданной РТМ температуры (t3=77C) снижается почти на 40%. На скорость прогрева поверхностной зоны tc оказывает еще большее значение; снижение времени прогрева достигает 45% (см. рис. 2.4-2.6).

2. Что касается продолжительности оттаивания и прогрева от - 20 до +20С, то она также достаточно сильно зависит от температуры, хотя влияние tc в диапазоне 80-90С менее заметно: снижение продолжительности составляет около 19% (с 1 ч 40 мин до 1 ч 20 мин) (см. рис. 2.7).

3. Сравнивая полученные значения по продолжительности прогрева с рекомендуемыми РТМ по определению времени начального прогрева штабеля, можно заключить, что: в области положительных начальных температур древесины рекомендации РТМ по времени начального прогрева следует считать сильно завышенными: 2 ч против менее 1 ч, полученного по расчету в диапазоне tc = 80- 90С; для начальных отрицательных температур (tH = - 20С, мерзлая древесина) данные расчета близко совпадают с рекомендациями РТМ.

4. Ранее выполненные расчеты практически не учитывают потери тепла на испарение влаги из поверхностной зоны доски. С учетом данной составляющей потерь тепла, продолжительность прогрева будет несколько больше, чем полученные значения.

Методика экспериментальных работ

Экспериментальные исследования процесса сушки в электрических камерах, без искусственного увлажнения среды, включали следующие этапы: - разведывательные (поисковые) опыты; - основные исследования; - производственную проверку.

Задачей проведения разведывательных опытов являлось: определение области оптимальных режимных параметров для проведения основных опытов; при этом предполагалось, что проверяемые параметры являлись руководящими, но не обязательными к выполнению, если оказывалось, что их результаты не соответствуют целям данного исследования и определение возможности регулирования и поддержания режимных параметров в соответствии с результатами поисковых опытов.

Основные исследования и производственная апробация результатов экспериментов проводились согласно приведенного плана табл. 3.2.

В разведывательных опытах предусматривалось исследование влияния более жестких режимных параметров для материала березы, чем рекомендуемые руководящими материалами, на всех ступенях процесса. Сушка проводилась до первых трещин на кромках и пластях материала, затем в последующих сушках психрометрическая разность уменьшалась. Все исследования проведены при скорости 3 м/с, выбранной из условия скоростной циркуляции. Для более надежной оценки полученных результатов при каждом значении психрометрической разности проводилось по 2- 3 сушки.

По результатам разведывательных исследований определены значения режимных параметров для основных исследований, которые проводились при увеличенном числе опытов для определения достоверности результатов и оценки эффективности исследуемых режимов. 1. Исследование возможности интенсификации процесса сушки древесины в камерах Лабораторная установка 2. Исследование динамических характеристик камер Камеры Интер - Урал, С К С -1 3. Исследование влияния структуры режима на продолжительность и качество сушки Камеры Интер - Урал,СКС-1

В работе предусматривалось исследование влияния психрометрической разности - (нормальный и форсированный режимы) на величину остаточных напряжений в древесине и продолжительность сушки при нестационарном процессе.

По результатам основных исследований, устанавливался рациональный режим, для которого проводилось точное измерение температуры центра и поверхности образца, изменение послойной влажности и определение величины остаточных напряжений после сушки.

В настоящее время не существует достаточно надежного способа подготовки образцов древесины (несмотря на тщательный отбор по сорту, влажности, по годовым кольцам - по ширине и ориентации их), предназначенных для исследования режимных параметров на продолжительность и качество их сушки.

Как следствие этого, результаты опытов имеют обусловленный материалом разброс, который затрудняет точную оценку экспериментальных данных [39].

Применение в данном случае методики изготовления образцов из "модельных" деревьев не оправдывает себя, так как невозможно получить достаточное количество заготовок на все запланированные сушки, тем более что на практике никогда не производят раскрой по данной схеме, и, как следствие, результаты сушки образцов будут далеки от полученных на практике. Поэтому опыты проводились на обезличенных заготовках, распиленных по общепринятым поставам.

Для получения более достоверных результатов в качестве контрольных образцов использовались доски без пороков с отсутствием синевы, краснины, ложного ядра. Исходя из требований промышленности, толщина контрольных образцов принималась равной 32 мм, ширина - 150 мм, длина - 500 мм (длина рабочего пространства лабораторной сушильной камеры). Из досок длиной 4 м выпиливалось три контрольных образца тангенциальной распиловки, примерно с одинаковой начальной влажностью, которая определялась электровлагомером "Viva-32" [75]. Затем из всех образцов выпиливались секции древесины для определения начальной влажности по методике, изложенной в руководящих материалах. Образцы маркировались цифрами 1, 2, 3, а для предотвращения испарения влаги через торцы, последние закрывались резиной, которая плотно прижималась плоской пружиной с помощью шурупа.

В образец № 1 по сечению засверливались отверстия под две медь -константановых термопары: одна устанавливалась в центре образца, другая - у поверхности. Отверстия заполнялись опилом, а затем сверху забивались деревянные сухие пробки. Этот образец подвешивался к торговым весам через тягу из нихромовой проволоки.

Остальные образцы служили для определения изменения послойной влажности, наличия и характера внутренних напряжений.

Порядок проведения опытных сушек и определения величины остаточных напряжений в древесине

В процессе разведывательных опытов, кроме способа измерения и регулирования режимных параметров, определился следующий порядок опытных сушек. Из партии досок, предназначенных для сушки, отбиралось три образца примерно одинаковой начальной влажности, которая определялась электровлагомером "Viva - 32" (Австрия) [73,75]. Затем из этих образцов вырезались секции для определения начальной влажности по рекомендациям, указанным в руководящих материалах по сушке [36]. Образцы, подготовленные согласно методике, загружались в экспериментальную сушильную камеру.

Исследования в производственных условиях

В качестве опытных камер использовалась аэродинамическая камера СКС-1 и ИУ-1В. Всего было проведено 10 опытных сушек березового материала по нормальным и форсированным режимам предложенной структуры (табл.3.1) по методике, изложенной в разделе . - изменение температуры агента сушки в камере по сухому и мокрому термометру (так называемая кривая разгона) во времени; - изменение равновесной влажности во времени; - изменение текущей влажности пиломатериалов во времени.

Полученные результаты приведены на рисунке 4.6, 4.7. На данных рисунках приведены так же теоретические зависимости указанных выше показателей, определенные соответственно, по (2.47), (2.51), (2.56). Аналогичные исследования были проведены для камеры СКС - 1 (ООО "Леспром"), количество опытных сушек 6, тип режима нормальный. Исследование совмещенного процесса сушки проводилось в камере ИУ-1В (УГОЛ УГЛТУ), количество опытных сушек - 4, режим мягкий. Результаты исследований камер представлены соответственно на рис. 4.8. - 4.11.

Анализ приведенных зависимостей показывает, что полученные, ранее теоретические данные равновесной и текущей влажности во времени, практически близко совпадают с данными эксперимента. Так, для температурных зависимостей максимальное отклонение данных эксперимента от теоретической кривой не превышает 10%. Что касается зависимостей равновесной и текущей влажности, то здесь экспериментальные и теоретические зависимости совпадают еще в большей степени, расхождение не превышает 5%.

Таким образом, экспериментальная кривая полностью подтвердила полученные данные аналитического анализа уравнения теплового баланса камер малой мощности с расчетными соотношениями динамических характеристик камер. Причем, описание соответствует как предложенной структуре режимов сушки, так и рекомендованной РТМ [36]. Это позволяет рекомендовать для использования уравнения (2.47) - (2.57) как при анализе действующих камер с различным типом источника тепла, так и при проектировании новых камер.

По окончании процесса сушки во всех опытах проводилась конечная влаготеплообработка с целью повышения качества пиломатериала за счет выравнивания влажности по толщине сортиментов и снятия остаточных внутренних напряжений. При этом источник тепла отключался, закрывались воздухообменные каналы.

Аккумулированное тепло штабеля передавалось среде, а в месте с ним в среду диффундировалась влага. Степень насыщенности воздуха в конце кондиционирования достигала 0,8 - 0,89.

Во избежание появления поверхностных трещин в материале, скорость охлаждения поддерживалась на уровне 0,5 -1.0 С/ч, по рекомендациям [77]. Что касается качества высушенных пиломатериалов, то можно отметить следующее.

При сушке форсированным режимом материал удовлетворяет требованиям III категории качества сушки, что подтверждает результаты, полученные при проведении лабораторных исследований. Средний коэффициент качества составляет 0,87, переход из сорта в сорт - 11,8%.

Следовательно, полученные результаты не позволяют рекомендовать форсированные режимы для проведения качественной сушки.

Что же касается нормальных, и в особенности, мягких режимов, то качество сушки при их применении соответствует требованиям. В то же время, очевидно, что применение мягких режимов, при всех достоинствах, требует значительных затрат времени на сушку, поэтому для широкого практического применения они рекомендоваться так же не могут.

Нормальные режимы, как показали проведенные исследования, обеспечивают качество сушки не ниже II категории. При этом величины внутренних остаточных напряжений после сушки не превышают 0,62 МПа, что соответствует II категории. Следует отметить, что без операции конечной влаготеплообработки этот показатель в 2 - 2,5 раза больше, при этом величина стрелы прогиба силовой секции составляет 3,8 - 5%. Результаты рассортировки пиломатериалов, высушенных нормальным режимом в камере типа СКС - 1, приведены в таблице 4.6.

Похожие диссертации на Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности