3.Способы пропитки под давлением.

Способы пропитки в ваннах с предварительным нагревом. Пропитка др-ны в ваннах с предварит. нагревом может быть реализована 2мя способами.

1.ПВ – прогрев горячим раствором – холодная ванна.

2.ППВ – прогрев паром – холодная ванна.

А) Прогрев и пропитка осуществляется в одной ванне с оставлением др-ны в горячем растворе защитного средства до полного его остывания (ПВ).

«+» 1. Простота исполнения. 2. Мало затрачивается труда. 3. Дешево.

Применяется редко

Б) Прогрев и пропитка осуществляются в двух разных ваннах с переносом древесины из одной ванны в другую (ПВ).

Сущность состоит в том, что используется 2 ванны: горячая и холодная. Пакет пропитываемой древесины помещают в ванну с горячим раствором пропиточного средства, а после прогрева быстро переносят в ванну с холодным раствором. T₁>T₂.

В) Прогрев и пропитка осуществляются в одной ванне с заменой горячего раствора защитного средства холодным без обнажения обработанной древесины (ПВ).

Пакет сортиментов загружают в ванну заполненную горячим пропиточным составом. После завершения прогрева горячую жидкость быстро заменяют холодной путем перекачки насосами, при этом не допускается контакт припитываемойдревесины с воздухом. T₁=90-95°C, T₂=20-40°C. T₁> T₂.

Г) Заполнение ванны холодным раствором защитного средства после прогрева древесины паром (ППВ).

Технологии автоклавной пропитки древесины: ВАДВ, ВДВ, ДДВ.

В наст время преимуществ. применение имеют автоклавные способы пропитки, обеспечивающие глубокое проникновение в др-ну пропитывающих веществ при малой продолжительности процесса и отн-но невысоких затратах труда и энергии.

Пропитка способом вакуум-атм.давл.-вакуум (ВАДВ)

ВАДВ рис г

Этот способ, называемый иногда просто вакуумным, предусматривает использов. автоклавов или герметичных резервуаров упрощенных конструкций, не рассчитанных на высокое давление. Последов-ть пропитки этим способом: вначале др-ну, загруженную в автоклав, выдерживают 15—20 мин под вакуумом глубиной 0,08—0,09 МПа, затем автоклав заполняют пропиточной жидкостью и вакуум сбрасывают. Собственно пропитка происходит в течение 30—60 мин под действием атмосф. давл., избыт. по отношению к давлению в др-не. После этого автоклав освобождают от жидкости и вновь создают в нем кратковременный вакуум для подсушки поверхности сортиментов.Способ ВАДВ применяют в тех случаях, когда в др-ну требуется ввести ограниченное кол-во пропитывающей жид-ти на небольшую глубину.

ВДВ рис а

Способ ВДВ позволяет ввести в др-ну мах кол-во пропиточного состама и на мах глубину.Последовательность операций: 0-1 – загрузка автоклава др-ной 1-2 — создание воз­душного вакуума; 2-3 — вакуумирование др-ны; 3-4 — заполнение автоклава пропиточной жидкостью; 4-5 — создание жидкостного давления внутри автоклава; 5-6 — выдержка древесины впропиточной жидкости под давлением; 6-7— сброс давления до атмосферного; 7-8 — слив пропиточной жидкости из автоклава; 8-9 — создание воздушного вакуума; 9-10 — выдержка в вакууме; 10-11 — сброс вакуума 11-12 - разгрузка автоклава. Собственно пропитка происходит во время выдержки древесины под давлением.

Режимные параметры: если пропитка ведется водными растворами t=20-60 град, маслянистые растворыt= 85-95 град., Р=0,6-1,5 МПа , глубина вакуума 0,08-0,09 МПа. Способ ВДВ применяют преимуществ. для пропитки др-ны водорастворимыми веществами

ДДВ рис б

Пропитка способом ДДВ позволяет обеспечить достаточно большую глубину пропитки при сравнительно небольшом поглащении пропиточного состава. Процесс пропитки состоит из след. операций: 0-1 — загрузки автоклава др-ной;1-2 создание в автоклаве воздушного давления; 2-3 — выдержки древесины в в-хе под давлением; 3-4 — заполнения автоклава пропиточной жидкостью; 4-5 — подъема жидкостного давления; 5-6 — выдержки др-ны в пропиточной жид-ти под давлением; 6-7 — сброс жидкосного давления; 7-8 — слив пропит. жидкости; 8-9 — создание в автоклаве воздушного вакуума; 9-10 — вакуумирование пропитанной др-ны; 10-11 - сброс вакуума 11-12-разгрузка автоклава.

Режимные параметры: воздушное давл. Р=0,2-0,5 МПа; жидкостное давл. Р= 0,8-1,4 МПа; глубина проникновения вакуума V= 0,08-0,09 МПа.

Особенность этого процесса — выдержка др-ны под избыт. воздушным давлением до заполнения автоклава жидкостью, при к-й в полости клеток вводится добавочный воздух. В конце процесса, во время выдержки под вакуумом, сжатый в др-не воздух выходит наружу, выталкивая часть поглощенной жидкости.

Устройство и принцип действия камер с естественной циркуляцией су­шильного агента.

Камеры с естественной циркуляцией. Из камер этого типа в промышленности используются стационарные воздушные камеры. Камера разделена решетчатым полом на сушильное пространство, куда закатываются штабеля 2, и подвальное помещение, где монтируются паровые калориферы 3 из ребристых труб, размещаемые под проходами между штабелями и продольными стенами. Над калориферами прокладываются увлажнительные трубы 6, через которые при необходимости в камеру вводится пар. В полу подвала расположены вытяжной 4 и приточные 7 каналы. В коридоре управления размещены парораспредели­тельные трубы с вентилями 1, конденсатоотводчики 5, а также задвижки приточно-вытяжных каналов.

Циркуляция осуществляется так: Воздух, нагретый в калорифере, поднимается по проходам к потолку и -заходит в штабеля, уложенные со шпациями. В штабелях воздух отдаёт энергию мит-лу, охладившись вследствие испарения влаги и став тяжелее, опускается вниз и проходит в подвал. T-ра пара в калориферах=120-130°С.Там часть отработавшего воздуха удаляется в атмосферу через вытяжной канал, а основная его масса, смешавшись со свежим воздухом, проходит через калорифер и вновь поднимается вверх.

«-»:длительность процесса сушки из-за малой цирк-и( скорость суш. агента=0,1-0,2м/с).СА, влажность древесины по объему штабеля сильно различается, -качество сушки низкое. «+»:-Конструктивная простота, -нет вентиляторов-экономия электроэнергии.

Устройство и принцип действия эжекционных сушильных камер.

Сущ. 2варианта эжекционных камер:

1)с двумя осевыми вентиляторами

2)с одним центробежным вентилятором

1-вытяжная труба

2,8-калориферы из чугунных ребристых труб

3-эжекционные насадки

4-нагнетательные каналы

5-эжекционный воздуховод

6-изогнутый экран

7-увлажнительные трубы

9-рельсовый путь

10-штабеля

Над сушильным пространством устанавливают изогнутый экран между экраном и потолком образуется эжекционный воздуховод, в который из канала через насадки выбрасывается эжектирующий воздух и подсасывается циркулирующий воздух, вышедший из штабеля Полученная в воздуховоде смесь через калорифер попадает в штабель , уложенный без шпаций. Из показанных на схеме двух каналов одновременно работает только один. Пуская воздух поочередно в левый и правый каналы, можно изменять направление его движения, т. е. реверсировать циркуляцию, что заметно улучшает равномерность сушки. Цикл циркуляции замыкается над экраном. Для ввода пара непосредственно в камеру используют увлажнительные трубы. Вытяжные трубы- внутри торцовой стены для удаления влажного воздуха из камеры. Вентилятор с двигателем выносят за пределы сушильного пространства, т.к. он быстро ломается из-за высокой t-ры, влажности и агрессивных сред.

Возможно вариант эжекцион. камеры с использованием одного вентилятора:

1-вентилятор, 2-привод вентилятора, 3-нагнетательный воздуховод, 4-нагнетательные каналы, 5-перекидная заслонка.

С помощью перекидной заслонки можно менять направление движения воздуха.

Эти камеры просты по конструкции и надежны. Но они потребляют очень много эл.энергии. Мощность двигателя вентилятора=28 кВт.

Устройство и принцип действия сушильных камер УЛ-1 и УЛ-2.

В этих камерах сушильный агент проходит через штабеля в поперечном относительно досок направлении, а траектория его кольцевого движения лежит в вертикальной плоскости. Циркуляцию сушильного агента в таких камерах осуществляют осевые реверсивные вентиляторы. Общий вид камеры УЛ-1( установка лесосушильная) вместимостью в один штабель(сборно-разборные). Она предназначена для установки в помещении цеха на заранее подготовленном фундаменте и собирается из пяти основных частей: передней панели с дверью, двух боковых панелей, задней панели и верхней секции, внутри которой смонтированы три осевых реверсивных вентилятора, биметаллические калориферы и увлажнительные трубы. Камера паровоздушная, т. е. может работать как на воздухе, так и на перегретом паре. В первом случае воздухообмен камеры с атмосферой осуществляется через вентиляционные трубы, установленные на верхней секции. Во втором случае вентиляционные трубы наглухо перекрываются герметичными задвижками, а испаряющаяся из древесины вода удаляется в виде пара вытяжной трубой через гидравлический затвор.

1-боковые панели, 2-вертик.секция

3-гориз.экран, 4-штабель

5-осевые реверсивные вентиляторы

6-привод вентилятора

7-приточно вытяжные каналы

8-калариферы

9-увлажнительные трубы

10-вертик.экран, 11-рельсы

Принцип действия: Камера разделена горизонт. экраном на 2 части: сушильное пространство, куда закатывают укладываемые без шпаций штабеля, и вентиляторное помещение, где размещены вентиляторы, калориферы, увлажнительные трубы, а также вентиляционные каналы. Вентиляторное помещение разгорожено пополам вертикальным экраном, в отв. кот. вставлены патрубки для вентиляторов. Валы вентиляторов проходят через сальники в продольной стене камеры и соединяются с электродвигателями. При вращении вентиляторов воздух совершает круговое движение поперек камеры, проходя последовательно через калориферы, где нагревается, принимает испарившуюся влагу, нагревая матерал в штабеле. Все углы у корпуса тупые, что уменьшает потери на трение, но сложная конструкция и монтаж, завышенный расход электроэнергии.

Устройство и принцип действия сушильных камер модельного ряда AS

Камера фирмы Rebe-Ipeo (AS). 1-фундамент; 2-пол; 3-потолочные перекрытия; 4-стены; 5-двери; 6- осевые реверсивные вентиляторы; 7-приводы вентиляторов; 8-горизонтальный экран; 9-калориферы; 10-увлажнительные трубы; 11-приточно-вытяжные трубы; 12-поворотные заслонки; 13-пакеты штабелей. Сушильная установка AS имеет модульно-блочную конструкцию. Длина камеры м. б. любой: 4,4 м.,8,8м.,13,0м.,17,0 м.,21,0 м., 25,5 м., 29,5 м. По высоте есть два типа размера установок AS, рассчитанных на штабеля высотой в 2 и в 3 пакета. В камере AS используются осевые реверсивные вентиляторы №8. Их кол-во от 2-ух до 28 штук. Мощность привода 1,5кВт, 2,2кВт, 3кВт. Исп.водяные калориферы(t-ра воды=95°С).Отвода пара нет. Форсунки распыляют воду под давлением.

Устройство и принцип действия сушильной камеры с аэродинамическим нагревом ПАП-32.

Они отличаются от обычных паровоздушных камер тем, что не имеют калориферов. Сушильный агент (воздух или пар) подогревается за счет его внутреннего трения между лопастями вентилятора специальной конструкции с низким аэродинамическим КПД, т. е. за счет аэродинамических потерь.ПАП-32: 1-корпус, 2-короб,3- центробежный вентилятор, 4-привод вентилятора, 5-жалюзийная заслонка, 6-штабель, 7,8 – выхлопная и приточная трубы, 9-дверь, 10-рельсовый путь, 11- П-образный канал.

Штабель формируется за пределами камеры. Его размеры близки к размеру короба. По рельсв. пути он попадает внутрь короба. Штабель со шпациями. Вентилятор нагнетает воздух в циркуляционный канал. Пройдя канал, воздух поступает в штабель, проходит через него в продольном направлении и возвращается через жалюзийную заслонку в вентилятор, который приводится через муфту электродвигателем, вынесенным за пределы камеры. После загрузки камеры и пуска вентилятора начинается циркуляция воздуха и его нагрев в вентиляторе. Нагревается суш. агент вентилятором, из-за трения воздуха о лопасти, увеличить t-ру можно до 120-130°С Интенсивность нагрева и заданную температуру после его завершения регулируют частотой вращения вентилятора и степенью открытия заслонки, от которых, зависит потребляемая мощность.

ПАП:«-»:нерациональный способ укладки штабеля, большие затраты энергии, низкое качество высушиваемых материалов, сравнительно небольшие размеры штабеля, невозможно проведение влаготеплообработки и начального прогрева.

Устройство и принцип действия воздушных и паровоздушных сушильных камер периодического действия с поперечно-горизонтальной циркуляцией.

Отличительная особенность - сушильный агент пересекает штабель в поперечном направлении, а траектория его кольцевого движения лежит в горизонтальной плоскости.

2-хштабельная воздушная камера периодич. действия с многократной циркуляцией суш. агента. Сушильный агент- водяной пар. В вентиляционной секции располагаются калориферы меньших р-ров, чем в передней секции. Это позволяет увеличить тепловую мощность камеры. Приточно-вытяжные каналы оснащены заслонкой, которая позволяет регулировать воздухообмен с атмосферой. Сушильное пространство: поворотный экран нужен для обеспечения поворота циркулирующего агента в штабель – это позволяет более равномерно высушивать штабель. Торцезащитные экраны предназначены для защиты торцов от быстрого высыхания, от образования торцовых трещин. Снутри-нержавеющая сталь+ теплоизоляционный материал. Мощность привода=10кВт. Приводы вентилятора 3-ёхскоростные.

Камера СПМ-1К – сборно-разборная: 1.вентиляторная секция; 2.передняя секция; 3.вертикальный экран; 4.осевые реверсивные Вентиляторы(2 шт); 5.трехскоростные электродвигатели; 6,7.калориферы из би- металлических труб; 8.приточно- вытяжные трубы; 9.направляющие экраны; 10.торцезащитные экраны; 11.двери; 12.рельсовый путь; 13.штабеля; 14.увлажнительные трубы.

На базе камер СПМ-1К выпускают блоки камер, включающих 2, 4, 6 или 8 камер. Эти блоки могут быть установлены как внутри помещения, так и вне его. Если блок ставят за пределами цеха, то он имеет отопление.

1.суш. камеры

2.коридор управлен.

3.лаборатория

Устройство и принцип действия солнечных и конденсационных суш. камер.

Главное- не выбрасывать пар в атмосферу. 1- испаритель влагоагента, 2-конденсатор хладоагента, 3- компрессор, 4-сборник конденсата, 5-сливная труба, 6-вентилятор, 7-калорифер, 8 –суш.камера. Конденс. суш камеры оснащены компрессорными холод-ми машинами, кот. осущ. конденсацию водяного пара, содерж-ся в суш-ом агенте. Выдел при этом эн-ия использ для подогрева поступающего в камеру воздуха. Для этой цели камеру снабжают компрессорной холодильной машиной. Ее основные узлы: компрессор 2, испаритель хладоагента (фреона) 3, регулирующий кран 4, конденсатор хладоагента 5. Отработавший в штабеле воздух омывает трубы испарителя и охлаждается, при этом часть содержащегося в нем водяного пара конденсируется, а конденсат удаляется через поддон и сливную трубу. Проходя затем через конденсатор, воздух подогревается и направляется вентилятором 7 обратно в камеру через калорифер вторичного подогрева 6. Затраты эн-ии уменьш. в 1,5-2 раза.

«─»: -выс стоим-ть компрессорной холодильной 1 машины; -невысок т-ра сушки (35-40ºС), работа в ограниченном диапазоне t-ур, т.е. падает производ-сть.

Солнечные суш. камеры. Использ солнечный свет в кач-ве бесплатн источника теплов эн-ии. При разработке этих камер использ принцип парника. Камера SD-3000(Solar Dry). В гориз панель встроены вентиляторы, мощность кот N=0,25 кВт. 1- пол,2-стены,3-двойная прозрачная пленка, 4-двери,5-опоры,6-верхняя панель (горизонтальный экран),7-осевые вентиляторы, 8-вытяжное отверстие, 9-приточное отверстие. Эти камеры обычно изготавливают деревянными: каркас их бруса 50х100 мм, стены из фанеры 10 мм в два слоя, между слоями стекловата. Толщина пленки 1,6 мм. 2- плёнки с воздушной прослойкой уменьшают теплопотери в окруж среду. Вентиляторы вытягивают воздух из штабеля. Он идет через коридор в вентилятор. Потом либо через вытяжное отверстие в атмосферу, либо в суш. пр-во. В стенках камеры делают 2 отверстия внизу и вверху, которые закрывают жалюзями для регулир. обмена воздуха с окр. средой. Загрузка и выгрузка осущ. автопогрузчиком. Не можем регулировать пр-сс, поэтому кач-тво не очень хорошее и сушку ведут до транспортной вл-сти. (18-22%).Загрузка-выгрузка пакетов осущ. автопогрузчиком через двери-створные.Внутренняя пов-ность камеры вся покрашена в черный цвет для аккумулирования тепла, а наружная в светлые тона. Рядом с камерой не должно быть высоких объектов. На юг д.б. повернута та часть камеры, которая обтянута прозрачной пленкой.

Устройство и порядок работы противоточной сушильной камеры непрерывного действия ЦНИИМОД-49

В камерах непрерывного действия состояние воздуха изменяется по длине камеры, оставаясь в каждой точке суш-го пространства постоянным во времени. Режимы сушки задаются в двух концах камеры: на входе Δt, на выходе Δt, t,φ. Для задания режима необходимо знать: порода, толщина п/м, нач и кон вл-ть, конечный результат (мягкий, норм., форсированный режим). Движения штабелей и воздушного агента-пара происходит навстречу друг другу (противоточно). Один штабель выгружается и одновременно загружается другой. Если сушат разные породы, то сравнивают их режимы сушки и в переходной период сушат по наиболее мягкому режиму. Используют для сушки хвойных пород, обычно до транспортной вл-сти(18-22%). При увелич. тем-ры вл-сть сниж.

ЦНИИМОД-49

1-осевые вентиляторы;2-приводы эл/двигателей;3-приточная труба;4-вытяжная труба;5-калориферы;6-горизонт экран;7-сушильное пространство;8-циркуляционный канал;9-штабеля;10-загрузочные двери;11-разгрузочные двери. Эта камера противоточная, т.к. обрабатывающий агент и материал движутся навстречу друг другу. Недостаток: низкое качество сушки из-за невозможности проведения ВТО, рециркуляции. Исполз для сушки хв пород до транспортной влажности.

Устройство и принцип действия вакуумной сушильной камеры с кондуктивным нагревом материала

При вакуумной сушке штабель п/м помещают в герметичную камеру или автоклав, где вакуум-насосом создают пониженное давление.

По способу подвода тепла к др-не можно выделить 3 основные варианта сушки в вакууме:

1. Вакуумная сушка при непрерывном кондуктивном подводе теплоты к материалу от нагретых металлических плит.

2. Вакуумная сушка с прерывистым нагревом древесины в паровоздушной среде

3. Вакуумно-диэлектрическая сушка.

Вакуумная сушка при непрерывном кондуктивном подводе теплоты к материалу

Вакуумную сушку с кондуктивным нагревом осущ-ют след. образом: штабель формируют не на прокладках, а на плитах 2 (подобных плитам пресса), к-е после загрузки штабеля 3 в автоклав подключают к магистрали теплоснабжения через коллектор 4 и гибкие трубки 5. В качестве теплоносителя в них используют горячую воду. Вакуум, создаваемый вакуум-насосом, поддерживают постоянным на всем протяжении процесса. Парообразная влага, удаляющаяся из др-ны, конденсируется на пов-ти теплообменников 6, через к-е пропускается холодная вода. удаляют из, по.

Образовавшийся конденсат периодически автоклава через шлюзовой затвор. Сушка рассматриваемым способом обеспечивает данным фирм, сокращение продолж-ти пр-са прибл. в 3 раза по сравн. с сушкой в обычных камерах норм. режимами

1-корпус

2-нагревательные плиты 3-высушиваемый материал

4-коллекторы 5-гибкие шланги 6-теплообменники

7-конденсатоотводчик 8-вакуумный насос 9-тележка

10-рельсовый путь

Недост.:1 Большая трудоемкость погрузочно-разгруз. работ 2 Неравномерность конечной вл-ти по толщ. м-ла 3 Большие внутр. напряжения в высушенной др-не 4Сравнительно небольшая вместимость автоклава

Устройство и принцип действия вакуумной сушильной камеры с конвективным нагревом материала

Вакуумная сушка с прерывистым нагревом древесины

Сушка п/м протекает в автоклаве 1, оснащенном вентиляторами 4. Роль калорифера в сушилке выполняет теплообменник, образованный наружной 2 и внутр. 3 стенками автоклава, между к-ми циркулирует горячая вода. После загрузки штабеля 5, сформированного на обычных прокладках без шпаций, включают вентиляторы и проводят прогрев м-ла нагретым возд.. Движение циркулирующего воздуха показано на схеме стрелками. После окончания прогрева вентиляторы выключают и включают вакуум-насос, создавая в автоклаве вакуум. Поскольку др-ну нагревают до т-ры, превышающей т-ру кипения воды, то за счет теплоты, аккумулированной др-ной, в полостях ее клеток происходит выкипание своб. воды. Образовавшийся пар удаляется из др-ны под действием избыт. давл. После прекращения пр-са парообразования в автоклаве опять создают атм. давл. и др-ну вновь нагревают Циклы прогрев — вакуум проводят в кол-ве, обеспечивающем снижение вл-ти до требуемого уровня

1-наружная стенка корпуса автоклава 2-внутренняя стенка корпуса автоклава

3-короб 4-штабель 5-Осевые вентиляторы

6-Вакуумный насос 7-Конденсатоотводчик

8-Вход холодной или горячей воды 9-Выход холодной или горячей воды

Устройство и принцип действия вакуумной сушильной камеры с диэлектрическим нагревом материала

Вакуумно-диэлектрическая сушка

При этом виде сушки разогрев др-ны происходит за счет размещения ее в переменном высокочастотном электромагнитном поле. Загрузка происходит ч/з торец с пом. подъёма крышки. Это самый быстрый способ сушки. Но в нем большой расход энергии и вредное воздействие на людей, работающих на этой сушке.

1- корпус

2-теплообменники

3-высокочастотный генератор

4-пластины конденсатора высокочастотного колебательно контура

5-усройство для удаления конденсата.

Устройство и принцип действия установки для пропитки древесины способам вакуум – давление - вакуум (ВДВ)

Способ ВДВ применяют преимущественно для пропитки дре­весины водорастворимыми веществами.

В автоклав 1 загружают др-ну, после чего в нём создают вакуум. Для этого включают вакуумный насос 4 при открытых вентилях 8,12,13. После выдержки др-ны в вакууме не сбрасывая его, автоклав заполняют пропиточной жидкостью. Для этого открывают вентили 8,9,11,17 и 13, остальные вентили закрыты. Жидкость после этого перетекает из моневровочного резервуара 6 в автоклав 1 и мерник 2 под действием атмосфер. давления. После их заполнения вкл. жидкостный насос высокого давления 5 при откр. вентилях 15,16,10. В автоклаве созд. требуемое избт. давление. Жидкость, расходуемая на пропитку, поступает в автоклав из мерника, что позволяет контролировать её поглощение из др-ны. После оконч. выдержки под давлением жидкость самотёком сливается из автоклава в моневр. резервуар, для этого открыв. вентили 7 и 17. Повторный вакуум создают так же как и 1-вый.

1-пропиточный автоклав;2-мерник;3-конденсатор;

4-вакумный насос; 5-жидкосный насос высокого давления; 6- маневровочный резервуар; 7-17-вентили; 18-устр-во для подогрева проп-го состава

Устройство и принцип действия установки для пропитки древесины способам вакуум – атмосферное давление - вакуум (ВАДВ)

Пропитка способом ВАДВ. Этот способ, называемый иногда просто вакуумным, предусматривает использование автоклавов или герметичных резервуаров упрощенных конструкций, не рассчитанных на высокое давление. Последовательность пропитки этим способом (рис. 151, г) такова: вначале древесину, загруженную в автоклав, выдерживают 15—20 мин под вакуумом глубиной 0,08—0,09 МПа, затем автоклав заполняют пропиточной жидкостью и вакуум сбрасывают. Собственно пропитка происходит в течение 30—60 мин под действием атм. давл., избыт. по отношению к давлению в древесине. После этого автоклав освобождают от жидкости и вновь создают в нем кратковременный вакуум для подсушки поверхности сортиментов.

1- пропиточный автоклав, 2- маневровый автоклав, 3- реверсивный насос, 4- вакуумный насос, 5- мешалка, 6- загрузочное устройство, 7-10 ветлили, 11- нагревательное устройство.

Пр-сы изменения сост. воздуха. Психометрическое определение параметров сост. влажного воздуха.

Пр-сы изменения состояния агентов обработки: 1) нагревание или охлаждение

нагревание возд. происх. при соприкосновением воздуха с горячей или холодной сухой пов-ью, хар-ся постоянством влагосодержания. Изменение сост. возд. с первонач. парам., при его нагревании изображ. на диаграмме вертикальной прямой, параллельной линии d=const, при этом t-ра и теплосодерж. возд. возраст., а относ. W уменьш. Пр-с охлаждения возд. наоборот, связан с понижением его t-ры и энтальпии, а относ. W повышением. Дальнейшее охлаждение его в этом состоянии будет сопровождаться конденсацией пара и уменьш. d. T-ру, при кот. возд., охлаждаясь от прикосновения с сухой пов-тью, достигает состояния насыщения, наз. t-рой точки росы. 1-2-пр-с нагревания возд. 1-3 –охлаждение, 4-5 –сильное охлажд. 4 – влажность относ. 100%

2) испарение влаги в воздухе. Испарение – либо соприкосновение с водой, либо с влажной пов-тью. В ходе пр-са t-ра уменьш, парциальное давл. вод. пара (р_п), влагосодержание(d) и относ. W (φ) увел., I= const – испарение влаги,(при усл., что t-ра Н₂О, с кот. контактир. возд.=0 ^оС), t_по – предел охлаждения (t-ра, при кот. возд. достигнет предела насыщ.),8-точка насыщения. В действительности пр-с сушки идет с увелич. энтальпии 1-9 - пренебрегают

3) смешивание воздуха различных состояний. Предпол., что смеш. М1 кг воздуха в состоянии I1, d1 и М2 кг воздуха в состоянии I2, d2. Состояние смеси зависит от состояния ее компонентов и отношения n = М1/М2, (1) кот. наз. коэф. пропорции смеси, кот. показ., что на кажд. кг возд. сост. 2 приход. n кг-ов возд. сост. 1. Для вычисления параметров смеси сост. ур-ния баланса тепла и влаги I2 + nI1 = (1+n)Icм (2) ;D2 + nd1 = (1+n)dcм (3) из кот. опред. параметры смеси: Icм = I2 + nI1\1+n (4); Dcм = d2 + nd1\1 + n (5). Из ф-л 2 и 3 получ.: I2 – Icм = n(Icм – I1) (6); d2 - dcм = n(dcм –d1) (7), разделив ур-ние 6 на 7 I2 – Icм\ d2 – dcм = Icм - I1\dcм – d1, т. е. ур-ние прямой линии с заданными корд. 2 ее точек I1, d1 и ,I2 d2. Следует, что точка см определ. сост. смеси, независимо от вел-ны прямой, кот. соед. на Id- диаграмме точки, показыв. сост. компонентов смеси (рис 2) n = (d2 – dcм)|\(dcм – d1) точка см делит прямую 1-2 на части, отношение кот. =коэф. пропорции смеси. При этом она леж. ближе к точке хар-ющей сост. преобладающего в смеси компонента.

4) смешивание воздуха с паром. Предпол, что происх. смешив. пара в кол-ве М_п и возд. в кол-ве М. Пускай сост. вод. пара хар-ся i_п, а сост. возд. – I, d. n = М/Мn, где Мn- масса сухого насыщенного пара: Icм = I + i_п\n; Dcм = d + 1000\ n

Явлен. охлажд. возд. при испарении воды до t-ры предела охлажд. было использ. при создании прибора – психрометра. Психрометр – 2 термометра (сухой и мокрый, один из к-х показывает t-ру воздуха, а другой - предел охлаждения воздуха).

∆t – псих. разность (на сколько сух. или влажн. возд.), ∆t=t_ст - t_мт.

При ∆t=0, t_ст=t_мт → φ=1. t_ст ˃ t_мт ВСЕГДА. Зная т.1 можно определ. любой парам. возд.

В случае, если энтальпия воды отлич. от 0, а ее t-ра ˃ 0 ^оС, энтальпия возд. при испар. воды будет увелич.

Расчет расхода энергии на сушку др-ны. Пути снижения расхода тепловой и электрич энергии при сушке.

Во время сушки энергия расход. на: 1) прогрев м-ла до t-ры сушки (25-35%); 2) испарение влаги из др-ны (65-70%); 3) теплопотери через ограждения сушилки (5%).

1) Расход энергии на испарен влаги м/б оценен по измен. сост. суш. агента за время его нахожд. в сушилке. Пусть парам. суш агента – воздуха, поступающ.в сушилку I₀ и d₀, а парам. возд. выбрас. из сушилки - I₂ и d₂. 1 кг сухого возд. за время нахождения в сушилке поглощает влаги (d₂-d₀), г. Для del из сушилки 1 кг влаги нужно воздуха (1000/ d₂-d₀), кг.

Изменение энтальпии возд. за вр нахожден в сушилке, т.е. затраты энергии на его подогрев сост. будет (I₂-I₀), кДж/кг. Расход энергии на испарен 1кг влаги q_исп=1000(I₂-I₀)/ (d₂-d₀), [кДж/кг] – воздушн. сушилка. Расчет расхода энергии в газовых сушилках: q_исп=1000(I₂-I₀)/ (d₂-d₁) – однокр. циркуляция; q_исп=1000(I₂-I₀)/ (d₂-d_А) – многокр. циркул. В паровой сушилке свежий возд. в камеру в пр-се сушки не попадает. Т.обр., расход энергии на исп. влаги=энтальпии пара выбрас. из сушилки: q_исп=I₂. Самая выгодная с т. зр. затрат денег – газовая, не выгодная паровая, а с затрат энергии наоборот. Расход тепловой энергии в ед. времени на исп. влаги: Q= q_исп*M_c, [кВт]. M_c – мощность сушилки по испар. влаги, кг/с

2) Расход энергии на прогрев матер зав. от вида подаваемого м-ла (заморож. или незамор):

Если t <0, то q^/_пр= q_от+ρct

(q^/_пр -расход энергии на прогрев в 1 объема др-ны, кДж/м³, q_от-расх энерг на оттаиван., кДж/м³, ρ - плотн др-ны, кг/м³; c - уд теплоемк кДж/кг*^оС, t-темпер др-ны в конце сушки, ^оС).

Если t >0 то q^/_пр= ρc(t_к-t₀), t₀-нач t-ра др-ны;

Уд расход энергии на отнесен к 1 кг испаряем влаги q_пр= q^/_пр/m , m=ρ_б(Wн-Wк)/100, m – кол-во влаги, испар. из 1 м³ др-ны.

Секундный расход на прогрев Qпр= q^/_прE/3600τ_пр, [кВт], Е-кол-во прогреваемого м-ла, м³; τ_пр – продолжительность прогрева, ч.

3) Расход энергии на теплопотери в ОС: Q_пот=∑Fk(t_c-t₀)10^-3[кВт], F- площ эл-тов огражд сушилки, k-коэф теплопередачи [Вт/м²*^oC], t_с – t-ра сушки, ^oC; t₀ - t-ра окруж. сушилку возд.

Затраты энерг на теплопотери q_пот= Q_пот/ М_с, [кДж/кг]

Уд расход энергии на сушку q_суш =(q_исп +q_пр +q_пот)*С₁,(3500-4000кДж/кг), С₁=1,1-1,3 учитыв дополнительные затраты.

Устройство и принцип действия варочного бассейна для проваривания древесины

Тепловая обработку провариванием проводят в спец. варочных бассейнах.

Проваривание примен. в фанерной промышленности для обработки кряжей или чураков перед лущением. Рекомендуемая t-ра др-ного сырья д/б 30-55°С. Проваривание м/осущ. по мягкому и жесткому режиму. Мягкие режимы хар-ся т-рой обраб среды (воды) 35-45 °С и большой длительностью обработки, при этом происх. полное оттаивание др-ны и ее прогрев по всему V-му до t-ры близкой к t-ре обраб. среды. Преимущество: равномерная t-ра др-ны при лущении и обусловленное этим высокое качество шпона. Недостаток: длительность об-ки и связан с этим затраты (большие производств S). Жесткие режимы предусматривают выс. (70-80°С) t-ру среды и малые сроки обработки, при кот. происходит полное оттаивание чураков с доведением t-ры внутри них до 15-20°С. Преимущество: сравнит короткое время ТО. Меньше V бассейна, ↑ их произв-ть. Недостаток: т-рное поле внутри лесом-ла неравномерное – ухудшается качество шпона. Продолжит-сть проваривания в зимний период от 1,5-2 до 12-15 ч.

Проваривание производят в варочных бассейнах разл. конструкций. Для крупных фанерных заводов спроектирован механизированный бассейн. Работа варочного бассейна организуется т.о., чтобы цикл об-ки в отдельн секциях заканчивался со сдвигом во времени.

Изгот. из железобетона, кол-во секций зав. от V обрабат. др-ны. Шир. секций=7-7,5м. Бассейн заглублен в землю и иногда закрыв. крышками, чтобы не испар. вода. Тумбы дел. V секции на отсеки. Рельсовый путь=∑ длине секций. Левая сторона рис. – загрузочная. Секции бассейна оснащ. трубопроводами для подачи гор. воды или «острого» пара.

1-секции бассейна; 2-разделительные тумбы; 3-отсеки; 4-консольно-козловой кран; 5- рельсовый путь крана; 6-загрузочный цепной конвейер;7-накопители; 8-передвижной перегрузчик; 9-рельсовый путь перегрузчика; 10-разгрузочный цепной конвейер.

По загрузочному цепному конвейеру 6 сортименты подаются к бассейну и сбрасываются в накопители 7. С помощью ККС 4 сортименты загружаются в секции бассейна 1. Работа бассейна организуется т. обр, чтобы цикл обр-ки в отдельных секциях заканчив. со сдвигом во времени. Передвижной перегрузчик 8 разгружает секции и сортименты транспортир. на дальнейшую обработку с помощью разгрузочного цепного конвейера 10.