Технология сушки древесины

Технология сушки древесины

Сушка состоит из следующих этапов:

1. начальный прогрев древесины;


2. собственно сушка, заключающаяся в удалении из древесины влаги путем последовательного изменения температуры и влажности воздуха;


3. промежуточные обработки материала воздухом повышенной температуры и влажности в случаях появления в древесине во время сушки значительных внутренних напряжений;


4. конечная обработка материала воздухом повышенной температуры и влажности, производимая для уничтожения внутренних напряжений и уменьшения градиента влажности.

Контроль процесса сушки

Температуру и влажность воздуха в сушилках измеряют чаще всего психрометром Августа.

Психрометр Августа (рис. 99) состоит из двух термометров. Шарик одного из них (мокрого термометра) обернут батистом или марлей, увлажняемыми дестиллированной водой из резервуара. При обдувании термометров циркулирующим воздухом с фитиля мокрого термометра испаряется влага, что вызывает охлаждение шарика до некоторой температуры (до предела охлаждения), всецело зависящей от влажности воздуха. Показания мокрого термометра обозначаются через t°м – второй термометр показывает температуру воздуха в сушилке (его показания обозначаются через tсух). Благодаря появлению этого прибора технология сушки древесины упростилась, ускорилась и повысилось качество продукции.

Рис. 99. Психрометр Августа.

Установив температуру по сухому и мокрому термометрам, можно, пользуясь психрометрической диаграммой (рис. 100), определить относительную влажность воздуха в сушилке. Например, сухой термометр показывает 60°, а мокрый 51°. Психрометрическая разница будет 60—51 =9°. Отыскиваем на оси абсцисс (на горизонтальной оси диаграммы) точку 60° — показания сухого термометра. От этой точки проводим вертикальную линию до пересечения ее с кривой 9, выражающей психрометрическую разность. Горизонтальная линия, проведенная через точку пересечения, покажет на оси ординат относительную влажность воздуха 61,6%.

Понижение температуры мокрого термометра зависит от скорости омывающего шарик воздуха и от быстроты испарения. Поэтому при определений влажности психрометром Августа следует пользоваться психрометрическими диаграммами или таблицами, составленными для данной скорости воздуха.

Рис. 100. Психрометрическая диаграмма для определения влажности воздуха , по показаниям психрометра (скорость воздуха 4,5 м/сек).

В сушилках BИAM психрометр устанавливают в торцевой стенке камеры со стороны управления камерой, против боковых проходов так, чтобы ртутные шарики омывались воздухом, входящим в штабель.

Термометры психрометра следует ежемесячно проверять по контрольному термометру, а марлю или батист сменять после каждой сушки. Психрометр Августа требует непосредственного наблюдения за показаниями термометров. В силу этого они должны быть, установлены вблизи места наблюдения. При контроле за процессом сушки большое значение имеет возможность определения температуры и влажности воздуха в любом месте камеры. Для этой цели служат приборы, позволяющие измерять температуру на расстоянии, — дальнодействующие психрографы (рис. 101).

Помимо контроля состояния воздуха в процессе сушки· контролируется состояние материала путем постоянного наблюдения за влажностью древесины и внутренними напряжениями в ней. Для этого пользуются контрольными образцами, отрезаемыми от характерных для загружаемой партии брусков или досок в количестве 5—8 шт., по схеме, показанной на рис. 102.

Отрезки 2 и 4 служат для определения влажности, а отрезки 3, 6 используются как контрольные образцы при сушке. Торцы этих отрезков тотчас же после опиловки закрашивают густыми белилами или суриком на олифе и образцы взвешивают с точностью до 5 г. После этого их загружают в сушильную камеру, размещая согласно схеме (рис. 103) пятеркой или шестеркой в зависимости от условий подхода, наблюдая за тем, чтобы их можно было легко вынимать.

Рис. 101. Дальнодействующий самопишущий психрограф.

По отрезкам 2 и 4 определяют влажность брусков или досок, от которых вырезаны образцы, и принимают ее как среднюю влажность всей партии. Затем по весу контрольного образца 3 и по полученной средней влажности подсчитывают абсолютно сухой вес контрольного образца 3, пользуясь формулой

где В — вес абсолютно сухого образца, А — вес образца, полученный при взвешивании.

Во время сушки образцы 3 периодически вынимают яз камеры, взвешивают и определяют изменение их влажности по формуле

где С — вес образца при контрольном взвешивании, В — вес абсолютно сухого образца.

Средняя влажность контрольных образцов определяет влажность материала в штабеле.

Отрезок 5 и выпиливаемые впоследствии на образца 6 секции 7 и 8 служат для выпиливания «силовых секций», имеющих форму гребенки (рис. 104).

Размеры силовых секций зависят от сортимента материала.

В зависимости от имеющихся в материале напряжений зубцы силовой секции после ее выпиливания принимают одну из указанных в табл. 50 форм (рис. 105), что дает возможность определить существующие в материале внутренние напряжения. Спустя примерно одни сутки влажность в силовой секции по поперечному сечению выравнивается и форма зубцов силовой секции меняется: они будут изгибаться в сторону, имевшую в момент вырезания наибольшую влажность. Это позволяет установить градиент влажности в процессе сушки и соответственно регулировать процесс.

Контроль внутренних напряжений (Производится при сушке материала в брусках, досках, дроках или планках. Технология сушки древесины за долгие годы установила что при сушке заготовок малых сечений такой контроль необязателен.

По окончании сушки влажность материала должна быть в пределах 7—10%. Влажность партии устанавливают путем определения влажности

Рис. 102. Схема вырезки секций и контрольных образцов при сушке.

1—отрезок не используемый, 2 и 4—навески используемые для определения влажности, 3—контрольный образец для определения влажности материала в процессе сушки. 5 отрезок для изготовления силовых секций перед сушкой, 6—отрезок для изготовления контрольных силовых секций (7 и 8) в процессе сушки.

Таблица 49 Размеры силовых секций

Толщина материаламм	Размеры силовых секций в мм
	b	с	d	е	f	g	n	h
15	4	7	4			—		25	Рис. 104
20	5	10	5	—	—	—	—	25
25	6	13	6	—	—	—	—	25
30	8	14	8	—		—	—	25
40	10	20	10		—	—	—	25
50	13	24	13	—	—	—	—	25
60	10	8	8	8	8	8	10	25	Рис. 105
70	12	11	8	8	8	11	12	25
SO	13	15	8	8	8	15	13	25
90	15	18	8	8	8	18	15	25
100	17	18	10	10	10	18	17	25
110	18	22	10	10	10	22	18	35
120	20	25	10	10	10	25	20	35
130	22	28	10	10	10	28	22	35
140	23	32	10	10	10	32	23	35
150	25	35	10	10	10	35	25	35

Рис. 103. Схема укладки контрольных образцов. 7—„шестеркой”, 2—„пятеркой”.

Рис. 104. Силовые секции для определения внутренних напряжений в древесине.

отдельных штук материала, взятых по усмотрению OTK из любого места штабеля в количестве не менее пяти образцов. Градиент влажности в материале по толщине не должен выходить за пределы, показанные на рис. 106. Так, например, при толщине материала 50 мм градиент влажности у сосны может быть не более 1,5% по толщине бруска.

Таблица 50 – Форма секций и внутренние напряжения в материале

Форма силовой секции при се изготовлении	Внутренние напряжения в материале	Форма силовой секции после сушки в помещении	Градиент влажности в материале	Заключение
Крайние зубцы изгибаются наружу (рис. 105, /)	Внутренние напряжения имеются. Поверхностная зона материала растянута, внутренняя сжата	Крайние зубцы изгибаются внутрь (рис. 105, А и В)	Поверхностная зона материала суше внутренней. Величина перепада определяется изгибом зубцов во время высыхания секций в помещении	Состояние, характерное для первого этапа сушки. Сушка должна продолжаться
Крайние зубцы изгибаются внутрь (рис. 105, А)	Внутренние напряжения имеются. Поверхностная зона материала сжата, внутренняя растянута	Крайние зубцы сохраняют первоначальную форму или еще больше изгибаются внутрь (рис. 105, А)	Поверхностная зона материала суше внутренней при изгибе зубцов во время высыхания секций в помещении. Величина перепада определяется этим изгибом	Состояние, наблюдаемое иногда в течение второго этапа сушки. Следует применять обработку материала воздухом повышенной температуры и влажности
Крайние и внутренние зубцы не изгибаются (рис. 105, Б)	Внутренних напряжений нет	Крайние и внутренние зубцы сохраняют первоначальную форму (рис. 105, Б)	Перепад влажности отсутствует или его величина крайне незначительна	Материал может быть допущен к обработке