Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

КОНТРОЛЬ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ЕЕ СУШКИ

Макартичян С В, Шилин А Н, Стрижиченко А В,

4.6.1. Численный анализ прерывистых режимов конвективной сушки пиломатериалов

Численное исследование процессов сушки позволит моделировать энергоэффективные прерывистые режимы сушки, т.е. режимы сушки, которые предусматривают прерывистую работу циркуляционной системы. На рис. 4.11 представлены графики изменения влажности различных слоев древесины при использовании прерывистого режима сушки. Порода древесины – сосна, толщина доски – 40 мм, температура воздуха 70 °С, скорость воздуха 0,68 м/с, начальная и конечная влажность древесины 60 и 6 % соответсвенно, начальная и конечная относительные влажности воздуха соответствуют начальной и конечной равновесной влажности 15 и 4 %. После достижения поверхностным слоем материала влажности 4 % происходят периодические (длительностью 4 часа с периодом 12 часов) отключения принудительной циркуляции без отключения нагревателей.

Удельные энергозатраты на сушку до 6 % 1 м3 древесины с начальной влажностью 60 % и на удаление 1 кг воды составляют соответственно 768,2 кВт·ч/м3 и 2,45 кВт·ч/кг. Время сушки 294 часа. Конечная влажность и перепад влажности по толщине материала соответствует I категории качества сушки.

Рис. 4.11. Графики изменения влажности различных слоев древесины во времени: 1 – поверхностный слой; 2 – на глубине 2 мм; 3 – на глубине 4 мм; 4 – на глубине 10 мм; 5 – на глубине 14 мм; 6 – на глубине 16 мм; 7 – на глубине 20 мм

При сушке в материале из-за поверхностного натяжения влаги в капиллярах и микроменисках возникают растягивающие напряжения. Если эти напряжения достигают предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, то в древесине происходят необратимые механические изменения (растрескивание).

Для того, чтобы избежать растрескивания, необходимо, чтобы усушка различных слоев древесины была равномерной. Для этого во время нестационарного периода сушки необходимо замедлить влагоотдачу с поверхности материала, прогревая древесину при высокой относительной влажности воздуха.