5.5 Режимы сушки, их температурные категории. Выбор режима сушки

Режимом камерной сушки пиломатериалов называют расписание состояния сушильного агента при входе его в штабель. Это состояние, изменяющиеся в зависимости от влажности древесины в камере, принято характеризовать температурой t, психрометрической разностью t, определяемой как разность в показаниях сухого и мокрого термометров психрометра. t = t_с –t_м, а также степенью насыщенности .

Температура воздуха оказывает влияние на влагопроводность и на физико-механические свойства древесины, то есть на процессы, протекающие в высушиваемом материале.

Психрометрическая разность предопределяет величину теплового потока от воздуха к влажному материалу и, следовательно, скорость испарения влаги. Психрометрическая разность характеризует протекание процесса на поверхности материала.

Скорость воздуха оказывает решающее влияние на равномерность просыхания материала в объеме штабеля, предопределяя качество сушки. С повышением скорости воздуха продолжительность сушки сокращается.

Различают режимы низкотемпературного и высокотемпературного процесса. Первые предусматривают использование в качестве сушильного агента влажного воздуха (или его смеси с топочными газами) с температурой ниже 100^оС. Температура выше 100^оС допускается в отдельных случаях на последней стадии сушки, когда в древесине не содержится свободная вода. Вторые предусматривают сушку перегретым водяным паром атмосферного давления с температурой на всем протяжении процесса выше 100^оС.

Режимы низкотемпературного процесса могут в свою очередь могут иметь разный температурный уровень в зависимости от желаемой интенсивности процесса. При этом необходимо учитывать, что воздействие повышенной температуры может вызвать снижение эксплуатационной прочности и изменение цвета древесины.

Установлены три категории режимов низкотемпературного процесса по их влиянию на свойства древесины.

1. Мягкие - обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при полном сохранении естественных физико-механических свойств древесины, в том числе прочности, цвета и состояния в ней смолы. Рекомендуются для сушки до транспортной влажности экспортных пиломатериалов, в отдельных случаях для пиломатериалов внутри российского потребления высших сортов.

2. Нормальные – обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей древесины с возможными незначительными изменениями ее цвета, рекомендуются для сушки пиломатериалов внутри российского потребления для любой конечной влажности.

3. Форсированные – обеспечивают бездефектную сушку при сохранении прочности на статический изгиб, растяжение и сжатие, при некотором (до 20 %) снижении прочности на скалывание, возможно потемнение древесины. Рекомендуется для сушки до эксплуатационной влажности пиломатериалов, предназначенных для изделий и узлов, работающих с большим запасом прочности.

Режимы высокотемпературного процесса обеспечивают бездефектную сушку при незначительном изменении прочности на статический изгиб, растяжение и сжатие, но при заметном (до 35 %) снижении прочности на скалывание. Часто наблюдается потемнение древесины. Рекомендуются для сушки до эксплуатационной влажности пиломатериалов целевого назначения для изделий и узлов, работающих с большим запасом прочности.

Выбор режима сушки зависит от различных факторов, и впервую осуществляется в зависимости от породы материала, его размеров, а также требований предъявляемых к качеству высушенной древесины. Температурную категорию режима выбирают в зависимости от назначения высушиваемого материала. Рациональный режим сушки должен обеспечить минимальную длительность процесса при соблюдении качества материала.

Для сравнения между собой режимов существует три критерия:

Критерий жесткости – характеризует интенсивность испарения влаги в воздухе данного состояния. Более жестким считается режим, обеспечивающий высокую интенсивность испарения влаги.

Критерий эффективности – характеризуется продолжительностью сушки определенного материала при заданном режиме. Эффективность одного режима по сравнению с другим оценивается отношением длительности процессов τ₁ / τ₂.

3.Критерий безопасности – показывает, насколько режим безопасен для древесины [3,5].