Технологічний процес сушіння деревини
Процес сушіння деревини проходить по чітко визначеному плану з правильним дотриманням усіх параметрів та проходить шість режимів сушіння деревини.
Режим
№1.
Попередній
нагрів.
Цей режим призначений, для того щоб
зняти внутрішнє напруження, яке могло
виникнути при транспортуванні чи
зберіганні пиломатеріалів. Також цей
режим призначений для розкупорювання
капілярів деревини, які були «зацементовані»
при зберіганні чи транспортуванні
деревини. Режим проводиться при вологості
в камері близькій до 100% з заданою різницею
температур між деревиною і камерою та
закінчується
після досягнення температури в камері
температури установки.
Орієнтовно тривалість початкового прогрівання визначається з розрахунку 1 год на кожний см товщини матеріалу.
год.
Режим №2. Процес сушіння деревини. Після прогрівання деревини її висушують. Параметри агента сушіння t=790С, Δt=60С, φ=0,77.
Проводиться при відносній вологості повітря в камері 90…35% в залежності від вибраної програми сушіння. В процесі сушіння по цьому режиму із деревини виділяється «вільна» волога, яка заповнює капілярні судини і між клітинні порожнини. Це велика частина вологи, що міститься в деревині..
Сушіння на цьому етапі проходить доволі швидко, тому й потребує великої уваги при проведенні. Режим проводиться до досягнення вологості в деревині 35-25%.
Режим №3. Проміжна термовологообробка. Проводиться при вологості в камері близько 100% і температурі, при якій була досягнута
вологість деревини 35-25%. Мета проведення проміжної термовологообробки в усуненні внутрішніх напружень (особливо для
твердих
листяних порід), що виникають в результаті
нерівномірного
висихання матеріалу, оскільки інтенсивність випаровування вологи з поверхні значно більша інтенсивності її переміщення всередині деревини,
що й викликає перепад вологості між внутрішніми і зовнішніми шарами.
Режим №4. Кінцеве сушіння деревини. Проводиться при підвищеній температурі в камері і відносній вологості в камері 20%, в залежності від вибраної програми сушіння. В процесі сушіння по цьому режиму із деревини виділяється зв’язана (конструктивна) волога, що знаходиться в міжклітинних порожнинах (всередині клітинної мембрани). Процес сушіння іде доволі повільно. Закінчення сушіння по цьому режиму проходить при досягненні деревиною заданої вологості.
Режим №5. Кінцева термо волого обробка. Проводиться при вологості в камері близько 35% і температурі, при якій була досягнута кінцева вологість
деревини. . Температуру в середині камери піддержують на 5°С вище
температури останього ступеня режиму сушіння але не вище 100°С.
Якщо теплова міцність камери недостатня, то допускається проведення кінцевої вологотеплообробки при температурі останього ступеня режиму сушки.
Мета
проведення кінцевої термовологообробки
полягає в усуненні внутрішніх напружень,
що виникають внаслідок нерівномірного
висихання 
деревини
(вирівнювання вологості поверхневого
і внутрішніх шарів деревини).
Режим №6. Кондиціювання. Цей режим проводиться для зрівняння зовнішньої температури матеріалу з її температурою в центрі матеріалу, для запобігання від теплового удару по деревині при її розвантаженні. Режим проводиться при вологості, що не перевищує 25-8%, при цьому підтримується різниця температур між деревиною і камерою та ж, що й у першому режимі. , проводять підсушування пиломатеріалів при одночасному його охолодженні . Зниження температури досягається способом відкриття спочатку витяжних каналів, а за тим дверей камери.
Неправильне проведення процесу сушки дає тріщини, викривлення, нерівномірність просихання матеріалу – все це знижує процент корисного виходу при наступній механічній обробці деревини і підвищує вартість
виробів. Процес сушки являється найбільш довгим і одним із самих дорогих процесів у всій технологій деревообробки.
Визначення тривалості сушіння заготовок
Загальна тривалість сушіння, що враховує тривалість на початкове нагрівання матеріалу, а також тривалість проміжних і кінцевої волого тепло обробки:
,
де,
- вихідна
тривалість сушіння заготовок заданої
породи, товщини й ширини у нормальному
режимі від початкової вологості 60% до
кінцевої 8 –
10%
у камерах з реверсивною циркуляцією
агента сушіння середньої 
інтенсивності,
розрахункова швидкість руху агента
сушіння по матеріалу 1 м/с визначається
за таблицею (5),
– коефіцієнти,
які відповідно враховують категорію
режиму сушіння, інтенсивність циркуляції
агента сушіння , початкова та кінцева
вологість деревини, якість висушеного
матеріалу, довжина заготовок.
Встановлені
такі значення коефіцієнта
для
нормальних режимів
= 1,0.
Коефіцієнт
знаходять залежно від добутку
та
швидкості руху агента сушіння за
матеріалом
за таблицею (5).
Вихідна тривалість сушіння для вільхи
Таблиця 5
Товщина заготовок, мм |
Ширина заготовок |
||||
40…50 |
60….70 |
80…100 |
110…130 |
140…180 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
16 |
44 |
45 |
47 |
47 |
48 |
19 |
50 |
68 |
71 |
73 |
73 |
22 |
67 |
77 |
80 |
81 |
82 |
25 |
81 |
94 |
96 |
99 |
101 |
35 |
93 |
109 |
115 |
118 |
120 |
40 |
93 |
126 |
140 |
152 |
159 |
50 |
93 |
170 |
199 |
225 |
239 |
60 |
93 |
250 |
296 |
339 |
367 |
75 |
93 |
250 |
591 |
657 |
728 |
Коефіцієнт =93.
Значення
коефіцієнта
для
камер з реверсивною циркуляцією повітря.
Таблиця 6
Добуток
|
Швидкість циркуляції м/с. |
|||||||
0,2 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
|
20 |
3,14 |
1,80 |
1,0 |
0,78 |
0,63 |
0,54 |
0,49 |
0,46 |
40 |
2,20 |
1,65 |
1,0 |
0,81 |
0,67 |
0,59 |
0,54 |
0,52 |
60 |
2,03 |
1,58 |
1,0 |
0,84 |
0,71 |
0,64 |
0,60 |
0,58 |
80 |
1,76 |
1,42 |
1,0 |
0,85 |
0,76 |
0,72 |
0,68 |
0,67 |
100 |
1,56 |
1,32 |
1,0 |
0,88 |
0,81 |
0,79 |
0,78 |
0,77 |
140 |
1,31 |
1,15 |
1,0 |
0,92 |
0,95 |
0,90 |
0,89 |
0,88 |
180 |
1,15 |
1,10 |
1,0 |
0,96 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,92 |
220 і більше |
1,08 |
1,05 |
1,0 |
0,99 |
0,98 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
Коефіцієнт = 1,0м/с.
Швидкість циркуляції повітря по пиломатеріалу середньої інтенсивності становить = 1,0 м/с.
Добуток дорівнюватиме94, тоді за таблицею (6) коефіцієнт = 1,0 м/с.
Значення
коефіцієнта
при
нормальних режимах
Таблиця
7
Початкова вологість Wпоч. ,% |
Кінцева вологість Wкін. ,% |
|||||||||||
22 |
20 |
18 |
16 |
14 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
120 |
1,07 |
1,12 |
1,18 |
1,25 |
1,33 |
1,43 |
1,49 |
1,55 |
1,61 |
1,68 |
1,76 |
1,86 |
110 |
1,00 |
1,06 |
1,12 |
1,20 |
1,28 |
1,37 |
1,43 |
1,49 |
1,55 |
1,62 |
1,71 |
1,8 |
100 |
0,94 |
1,0 |
1,06 |
1,14 |
1,22 |
1,31 |
1,37 |
1,43 |
1,5 |
1,57 |
1,65 |
1,75 |
90 |
0,87 |
0,98 |
1,0 |
1,07 |
1,16 |
1,25 |
1,3 |
1,36 |
1,48 |
1,51 |
1,58 |
1,68 |
80 |
0,8 |
0,86 |
0,98 |
1,00 |
1,09 |
1,18 |
1,23 |
1,29 |
1,35 |
1,48 |
1,51 |
1,61 |
70 |
0,72 |
0,78 |
0,84 |
0,92 |
1,00 |
1,10 |
1,15 |
1,21 |
1,27 |
1,35 |
1,48 |
1,52 |
65 |
0,67 |
0,74 |
0,8 |
0,87 |
0,96 |
1,06 |
1,10 |
1,16 |
1,23 |
1,30 |
1,38 |
1,48 |
60 |
0,62 |
0,68 |
0,75 |
0,82 |
0,91 |
1,00 |
1,05 |
1,11 |
1,18 |
1,25 |
1,33 |
1,48 |
55 |
0,57 |
0,63 |
0,68 |
0,77 |
0,85 |
0,94 |
1,00 |
1,06 |
1,12 |
1,20 |
1,28 |
1,38 |
Коефіцієнт = 1,51 %
Коефіцієнт
, що враховує якість висушених матеріалів
має такі значення : І категорія якості
– 1,2; ІІ категорія – 1,15; ІІІ категорія
– 1,05.
Коефіцієнт
для коротких заготовок знаходять залежно
від відношення довжини матеріалу до
його товщини таблиця (8).
Значення коефіцієнта
Таблиця
8
Відношення довжини заготовки до її товщини |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
7 |
5 |
|
1,0 |
0,97 |
0,95 |
0,93 |
0,91 |
0,88 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
Коефіцієнт =0,95
Тривалість сушіння за нормального режиму для основних обрізних заготовок перерізом 30х25 та довжиною 3 метр за першою категорією якості від початкової вологості 90% до кінцевої в камерах з циркуляцією повітря = 1,0 м/с.
Тривалість сушіння , звідси = 94(таблиця 5) ; = 1,0 м/с (швидкість циркуляції повітря) ;
= 1,0 м/с.(таблиця 6); = 1,51 % (таблиця 7); = 1,15;
= 0,95(таблиця 8). Тоді:
155
24 = 6,4 доби.