Контроль состояния материала при сушке

На производстве используются:

• прямые (весовые) методы контроля текущей влажности

1) по контрольным образцам, периодически извлекаемым из камеры и взвешиваемым (Mτ) 2) по секци­ям, выпиливаемым из высушиваемых пиломатериалов (ГОСТ 16588-71);

3) по массе штабеля, измеряемой в процессе сушки (самый точный метод);

• косвенные методы: 4) по усадке штабеля, 5) по электровлагомеру. Два первых и последний методы получили широкое распространение в си­лу своей простоты, несмотря на высокую их погрешность, трудоёмкость и необходимость захода в камеру, что нарушает режим сушки.

Контроль внутренних напряжений и деформаций ведётся по силовым секциям, выпиливаемым периодически из силовых образцов (рис. 4.54).

По их форме устанавливают:

а) наличие в материале напряжений: они имеют место при стреле прогиба

б) характер напряжений: зубцы изгибаются в, сторону действия в материале напряжений растяжения;

в) характер остаточных деформаций - по виду секций, выдержанных в сушильном шкафу около часа: в слоях с выпуклой стороны зубцов имеют место развившиеся в материале остаточные деформации удлинения;

г) прогноз остаточных напряжений – по виду этих же секций: удлинившиеся слои в материале окажутся к концу сушки в упругом сжатии;

д) характер распределения влажности по сечению сортимента – сопоставлением формы секции до и после выдержки: в процессе которой зубцы отклоняются в сторону большей в материале влажности.

Контроль и регулирование состояния сушильного агента

Параметры воздуха на входе в штабель t₁, φ₁ контролируются непрерывно: t₁регулируется количеством подаваемого в калориферы теплоносителя, φ₁ – количеством подаваемого в камеру свежего воздуха или пара. В противоточных камерах φ₂ регулируется количеством циркулирующего воздуха V_u : если φ₂ < φ_{2 min}, заданного режимом, V_ц уменьшают (во избежание растрескивания материала), при φ₂ = 1, V_u увеличивают (для ускорения процесса). Степень насыщенности воздуха φ устанавливают по психрометру и психрометрической диаграмме (рис. 4.55).

Влаготеплообработка материала

Для предупреждения или снятия остаточных напряжений применяется влаготеплообработка (в.т.о) пропариванием. Режим промежу­точной в.т.о. для материала крупных сечений трудносохнущих пород:

Длительность пропаривания определяется по таблицам в зависимости от толщины, породы и назначения материала или ориентировочно по формуле* (по продолжительности начального про­грева материала τ_пр)

Режим конечной в.т.о.:

(В негерметичных камерах, где φ < 0,8 , τ_в.т.о. увеличивают в 1,6-2 раза).

Контроль качества сушки

После проведения влаготеплообработки материал подсушивают в течение 1 – 4 час до требуемой конечной влажности при параметрах III ступени режима. Затем отбирают пробы на проварку качества сушки.

К показателям качества сушки относятся:

• средняя величина конечной влажности W_k, определяемая (при ис­пытаниях камер) по секциям, выпиливаемым по две из 9 досок в трудно и легко просыхаемых зонах штабеля;

• остаточные внутренние напряжения σ, оцениваемые по силовым секциям, выпиливаемым из этих же досок; при их наличии назначается до­полнительная влаготеплообработка;

• равномерность конечной влажности в партии, определяемая по наибольшим отклонениям влажности отдельных досок W_max от средней ΔW_K, ΔW_K = W_rnax – W_K; при недостаточной равномерности назначается конди­ционирующая обработка в течение нескольких часов при температуре III ступени режима и относительной влажности, соответствующей равновес­ной конечной влажности материала; после этого камера разгружается, и штабеля отправляются на склад технологической выдержки (в остывочное отделение);

^_ перепад влажности по толщине материала ΔW_s = W_ц - W_nов опре­деляется по секциям послойной влажности после его остывания на складе;

- видимые дефекты. сушки: наружные трещины, возникающие в на­чале сушки при слишком жёстком режиме; внутренние свищи, возникаю­щие к концу сушки при нарушении режимов в.т.о.; торцовые трещины мо­гут быть предотвращены лишь специальными торцезащитными устройст­вами (как в камере с торцезащитными экранами (рис 4.57) либо специаль­ными замазками); радиальные трещины в сердцовых сортиментах, возни­кающие из-за различия радиальной и тангенциальной усушки, как и ко­робление, предотвращаемое (частично) сушкой досок одной толщины в зажатом состоянии.

В зависимости от требований, предъявляемых к качеству изделий, ГОСТом 6449-82* установлено 4 категории качества сушки:

• 0 категория – сушка до транспортной влажности W_K ± ΔW = 16± 6%, 18 ± 4% и 20 ± 2,5% товарных пиломатериалов высших сортов толщиной соответственно до 32 мм, 32...50 мм и свыше 50 мм (в том числе экспорт­ных) без изменения их цвета и снижения прочности (мягкими режимами);

• I категория – сушка пиломатериалов до эксплуатационной влажно­сти (7 и 10% при отклонении влажности отдельных досок от средней в штабеле ΔW_ш = ± 2 % и перепаде влажности по толщине досок ΔW_s = 2% – для изделий с высокоточным соединением деталей (музыкальные инстру­менты, приборы, модели, лыжи...); напряжения не допускаются (стрела прогиба зубцов силовой секции f < 1,5 %);

• II категория – сушка пиломатериалов до (7; 10 и 15) ± 3% – для из­делий с ответственными соединениями деталей (мебель, пассажирские ва­гоны, суда); напряжения не допускаются (стрела прогиба зубцов секции f < 2%)

• III категория – сушка пиломатериалов до (10 и 15) ± 4% при пере­паде влажности по толщине ΔW_s = 4% – для изделий, не требующих взаи­мозаменяемости (столярно-строительные детали, грузовые и сельскохозяй­ственные машины, тара); напряжения не контролируются; видимые де­фекты не допускаются.