Деформация древесины в процессе сушки и первичной обработки на лесопильных предприятиях

При штабелировании пиломатериалов штабельные рейки должны укладываться перпендикулярно друг к другу, что бы предотвратить прогиб и коробление досок или брусков. Расстояние между рейками рассчитывается в зависимости от толщины штабелируемых изделий. Для досок толщиной до 15мм расстояние между рейками должно быть более 50 см, для досок толщиной более 15 мм – от 75 до 100 см, для брусков - от 130

до 150 см. Внутри одной зоны штабеля могут прокладываться только рейки с одинаковым поперечным сечением. Тем самым обеспечивается равномерность и постоянство расстояния по высоте между досками или брусками, и пиломатериал не коробится. Штабельные рейки должны быть изготовлены из ели, так как еловая древесина не приводит к окрашиванию высушиваемого материала и не образует на нем вмятин.

Рисунок 3.

2.3 Технические виды сушки древесины

2.3.1 Камерная сушка

Газопаровая сушка, проводимая в специальных помещениях – сушильных камерах, называется также камерной. Высушиваемая древесина штабелируется в теплоизолированных камерах из стали, алюминия или кирпича. Камеры, различные по размеру и форме, оснащены оборудованием, с помощью которого влажность, температура и поток воздуха могут быть установлены или отрегулированы таким образом, что для сушки древесины будет создан оптимальный климат. Таким техническим оборудованием в основном являются: нагревательный прибор, трубопровод для распылителя, двигатель аксиального вентилятора, клапаны приточного и вытяжного воздуха, промежуточное перекрытие с поворотными дугами, а также измерительные и контрольные приборы для регулирования и контроля процесса сушки (рисунок 4).

Рисунок 4.

С помощью нагревательного прибора повышается температура воздуха в камере. Нагретый воздух, подгоняемый вентилятором, отдает тепло влажной древесине и одновременно забирает из высушиваемого сортимента исходящую в виде пара влагу (рисунок 4). Если воздух в камере слишком сухой или относительная влажность слишком низкая, то процесс сушки будет протекать слишком быстро и может вызывать повреждения древесины, например образование трещин. С помощью разбрызгивающего оборудования можно установить желаемую относительную влажность воздуха в камере.

Воздух в зависимости от температуры может принять только определенное количество водяного пара. При сушке температура не меняется. Для поддержания процесса сушки необходим постоянный приток свежего воздуха, так называемого сухого воздуха, через приточный клапан в сушильную камеру. В это время воздух, обогащенный водяными парами, так называемый влажный воздух, через вытяжной клапан отводится наружу. Конвекционная сушка по этой причине так же обозначается как приточно-вытяжная сушка. Конвекция в данном случае значит подведение и удаление.

То, как работа отдельных элементов оборудования камерной сушки будет согласована между собой, будет зависеть от породы подлежащей сушке древесины, от толщины сортимента, значений начальной и желаемой конечной влажности. Некоторые породы могут сушиться при температуре ниже 100 C, другие – выше 100 C . Твердая древесина сохнет сложнее и требует большего времени сушки, чем мягкая. Древесина с высокой начальной влажностью должна провести в сушильной камере больше времени, чем предварительно просушенная древесина.

В соответствии с планом сушки высушивание древесины производится в пять этапов:

- нагрев находящегося в камере воздуха;

- прогрев находящейся в камере древесины;

- непосредственно процесс сушки с применением нагретого приточного воздуха и при необходимости распыленного пара;

- кондиционирование, то есть дополнительный обдув высушиваемого сортимента в конце сушки для лучшего выравнивания различий влажности и напряжений сушки;

- медленное охлаждение;

В зависимости от температуры воздуха сушки разделяют на низкотемпературные, нормальные и высокотемпературные.

Низкотемпературная сушка: древесина высушивается при температуре ниже 45 C. Процесс сушки длится медленнее, древесина высушивается бережнее и без напряжений (так называемая мягкая сушка). Этот метод применяется для толстой, трудно поддающейся сушке и склонной к изменению цвета древесины. Значение конечной влажности составляет примерно 20%, то есть речь идет о предварительном просушивании.

Сушка при нормальной температуре: температура воздуха в сушильной камере лежит в интервале от 45 до 90 C. Этот диапазон температур подходит для древесины хвойных пород и для легко сохнущих лиственных пород. Начальная влажность не ограничена. Этим методом древесину можно высушить до достижения конечного значения влажности.

Высокотемпературная сушка: температура воздуха в сушильной камере лежит в интервале от 100 до 130 C. При такой быстрой и резкой сушке существует опасность возникновения повреждений древесины, например образования трещин усушки, изменения цвета и т.д. Этот метод применяется для древесины хвойных пород. Многие лиственные породы, например дуб и бук, могут высушиваться при высоких температурах, начиная с уровня влажности древесины менее 30%.

При высокотемпературной сушке различают сушку горячим воздухом и горячим паром. При сушке горячим воздухом используют горячий сухой воздух (паровоздушную смесь), сушка является резкой. При сушке горячим паром применяют перегретый водяной пар без примешивания воздуха. Такое высушивание является более мягким.

2.3.2 Конденсационная сушка

При конденсационной сушке находящийся в камере воздух попеременно нагревают и охлаждают. Нагрев и охлаждение воздуха производится в приборе для удаления влаги из древесины, называемом конденсационной сушилкой. Этот прибор может находиться внутри или снаружи сушильной камеры. Конденсационная сушилка работает как холодильная установка. Воздух камеры, который принял в себя влажность из древесины, подается в конденсационную сушилку и проходит через испаритель. Здесь воздух охлаждается до температуры ниже точки росы. Имеющаяся в воздухе влага конденсируется на испарителе в виде воды и выводится наружу. Воздух, который освобожден от влаги и может снова впитывать влагу из древесины, с помощью расположенного в камере вентилятора проходит через штабель древесины (рисунок 5). Этот процесс продолжается до тех пор, пока влажность высушиваемой древесины не достигнет желаемого значения (макс. 12%).

Рисунок 5.

Конденсационная сушка применяется, прежде всего, для высушивания чувствительной древесины, то есть той древесины, которая требует особо щадящего высушивания. Так как такое высушивание древесины, как правило, производится при низких температурах (до 40 C), опасность трещинообразования и коробления значительно снижена.

2.3.3 Высокочастотная сушка

При высокочастотной сушке древесина подается на конвейере в область действия высокочастотного переменного электрического поля, мощность которого можно менять для достижения различных степеней высушивания древесины (рисунок 6). Достоинство такой сушки заключается в том, что древесина достаточно быстро нагревается изнутри. Это способствует высушиванию, таким образом, требуется значительно более короткое время, чем при других методах сушки, даже для большого поперечного сечения. Время сушки лежит в пределах нескольких минут. Древесина типа дуба и бука при высокочастотной сушке имеет тенденцию к изменению окраски.

 Скачать реферат