MIME-Version: 1.0 Content-Type: multipart/related; boundary="----=_NextPart_01CA3C5D.8A713320" Данный документ является веб-страницей в одном файле, также называемой файлом веб-архива. Если вы видите это сообщение, значит, данный обозреватель или редактор не поддерживает файлы веб-архива. Загрузите обозреватель, поддерживающий веб-архивы, например Windows® Internet Explorer®. ------=_NextPart_01CA3C5D.8A713320 Content-Location: file:///C:/2CB73221/2GorohovskyShishkina.htm Content-Transfer-Encoding: quoted-printable Content-Type: text/html; charset="us-ascii"
ЭФФЕК=
1058;ИВНЫЕ
РЕЖИМЫ
НИЗКОТЕМПЕi=
6;АТУРНОЙ
СУШКИ =
ПИЛОМ=
040;ТЕРИАЛОВ
Горох=
1086;вский
А.Г., Шишкина
Е.Е.,
Гороховскиl=
1;
А.А.,
Петро=
1074;
М.С., Баженов
А.А.
(УГЛТУ, г. Екатеринб= 091;рг, РФ) elenashishkina@yandex.ru
Effective ways of low temperature drying lumber.
В= промышленн = 86;сти до настояще = 75;о времени используютl= 9;я режимы, регламентиl= 8;ованные «Руководящl= 0;ми техническиl= 4;и материаламl= 0; по технолог = 80;и камерной сушки древесины» (= 056;ТМ) 1985 года издания [1]. Они подразделяn= 2;тся на режимы низкотемпеl= 8;атурного процесса (мя= 075;кие, нормальные = 80; форсированl= 5;ые), а также высо= 082;отемперату&= #1088;ные режимы. Высокотемпk= 7;ратурные и форсированl= 5;ые режимы крайне негативно влияют на физико-меха = 85;ические свойства древесины и = 074; настоящие время не рекомендовk= 2;ны к применени= 02; [2, 3]. Режимы предусматрl= 0;вают ступенчатоk= 7; изменение параметров воздуха в ка= 084;ере. Влажность д = 88;евесины, при которой переходят со стm= 1;пени на ступень, называют переходной. Построение режимов раз = 83;ично для древесины хвойных и лиственных = 87;ород. Для хвойных пород регла = 84;ентируются значения пе = 88;еходной влажности 35% и= 25% (для мягких режимов 35% и 20%), для лиственных = 87;ород 30% и 20%.
Интен= сивность испарения влаги при сушке в сред= 077; заданного состояния х = 72;рактеризуе= 1090;ся жесткостью режима. Жесткость режима возрастает = 89; увеличениеl= 4; психометриm= 5;еской разности.
С= труктура нормативноk= 5;о режима, соответствm= 1;ющая РТМ, приведена на рис.1.
Р= ис. 1. Структура нормативныm= 3; режимов сушки пилом = 72;териалов
I,II,III – ступени процесса сушки;
tc1, tc2, tc3 – температурk= 2; по сухому термометру на соответствm= 1;ющей ступени;
tм – температурk= 2; по смоченному термометру
∆t1, ∆t2, ∆t3 – психрометрl= 0;ческая разность на соответствm= 1;ющей ступени.
Л= .Н.Кротов [4] пишет, что анализ нормативныm= 3; режимов суш = 82;и пиломатериk= 2;лов в камерах ка= 082; периодичесl= 2;ого, так и непрерывноk= 5;о действия да = 77;т основания считать, что с точки зрения прод = 86;лжительнос= 1090;и процесса, сохранения целостностl= 0; материала и энергетичеl= 9;ких затрат эти режимы не яв= 083;яются оптимальныl= 4;и. В этой связи им была предложена другая структура режима, при которой температурk= 2; агента сушк = 80; по сухому термометру не изменяет = 89;я на протяжен = 80;и всего процесса, а температурk= 2; по смоченному термометру постоянно снижается, и к концу сушк= 080; психрометрl= 0;ческая разность достигает наибольшей = 74;еличины. Структура режимов суш = 82;и Л.Н.Кротова приведена н = 72; рис.2.
Рис.2. Структура эффективныm= 3; режимов сушки Л.Н.Кро= 1090;ова
И= звестно, что для конвективнl= 6;й сушки основ = 85;ым действующиl= 4; фактором яв = 83;яется влагопровоk= 6;ность. Порода древесины существеннl= 6; влияет на ее влагопровоk= 6;ность. Объясняетсn= 3; это тем, что древесина разных поро = 76; имеет различную плотность. При повышен = 80;и плотности древесины е = 77; влагопровоk= 6;ность уменьшаетсn= 3; в результат = 77; уменьшения = 74; материале относительl= 5;ого объема капи = 83;ляров. Температурk= 2; еще более существеннl= 6; влияет на влагопровоk= 6;ность древесины. При повышении температурm= 9; коэффициенm= 0; влагопровоk= 6;ности резко возрастает. Это объясня = 77;тся, с одной стороны, увеличениеl= 4; коэффициенm= 0;а диффузии водяного пара, а с другой стороны, снижением вязкости жидкой влаг = 80; в капилляра = 93;. Такое влиян = 80;е требует поддерживаm= 0;ь температурm= 1; по сухому термометру, максимальнl= 6; возможную для данной к= 072;тегории режимов.
Экспе= рименты подтвердилl= 0; высокую эффективноl= 9;ть структуры режима сушк = 80; Л.Н. Кротова. Так, продолжитеl= 3;ьность процесса су = 96;ки лиственничl= 5;ых пиломатериk= 2;лов по сравнени= 02; с таковой пр= 080; традиционнm= 9;х режимах сни = 78;ается для тонких сортиментоk= 4; на 10-15 %, а для более толстых на 10-25 %. Во всех случаях уменьшаютсn= 3; трещины и коробление [4].=
В настоящее время, в период разукрупнеl= 5;ия деревообраk= 3;атывающей промышленнl= 6;сти, на предприя = 90;иях в качестве теплоноситk= 7;ля все чаще ста= 083;и применять г = 86;рячую воду при атмосферноl= 4; давлении, пр= 080;менение которой делает ограниченнm= 9;м использоваl= 5;ие существующl= 0;х режимов сушки пилом = 72;териалов, так как они п= 1086;строены с учетом применения пара в качестве теплоноситk= 7;ля. Из низкотемпеl= 8;атурных режимов сушки тольк = 86; мягкие предусматрl= 0;вают температурm= 1; ниже 80 0С на протяжении процесса, а уже в нормал= 100;ных режимах температурk= 2; агента сушк = 80; доходит до 100, k= 2; иногда даже превышает 100 0<= /sup>С. Применение форсированl= 5;ых, а тем более высокотемпk= 7;ратурных режимов сушки не представляk= 7;тся возможным. В связи с этим все более остро стоит проблема разработки новых эффективныm= 3; низкотемпеl= 8;атурных режимов суш = 82;и пиломатериk= 2;лов.
Д= ля управления сушильной камерой в процессе су = 96;ки, как правило, применяютсn= 3; автоматичеl= 9;кие регуляторы процесса, которые способны изменять параметры агента сушк = 80; по любому плавному закону.
Н= ами были исследованm= 9; режимы сушк = 80; бесступенчk= 2;той структуры, п= 086;строенные на основе теории влагопровоk= 6;ности древесины и влагообменk= 2; ее с окружающей средой.
В= ычислительl= 5;ый эксперименm= 0; проводился = 89; использоваl= 5;ием специально разработанl= 5;ого программноk= 5;о обеспечениn= 3; (ПО) в вычислителn= 0;ной среде Mathсad [5]. Данное ПО позволяе = 90; решать уравнение в = 83;агопроводн= 1086;сти древесины при изотерм = 80;ческих условиях и Г= 059; III рода для влагообменk= 2; на поверхностl= 0; древесины [6].
И= сходными данными для расчета во времени пол = 77;й влагосодерk= 8;ания у данной программы являются:
·
порода
древесины;
·
толщина
доски;
·
парамет=
;ры
закона
изменения
равновесноl=
1; влажности
в функции
средней
влажности
пиломатериk=
2;лов;
·
шаг
по толщине
пиломатериk=
2;ла;
·
шаг
по времени;
·
темпера=
;тура
агента сушк
=
80;;
·
характе=
;ристика
массоперенl=
6;са:
§ к=
086;эффициент
влагопровоk=
6;ности
am;
§ к=
086;эффициент
влагообменk=
2;, αm.
Выходнымl=
0;
параметрамl=
0;
программы
являются:
·
расчетн=
;ые
значения
влажности
древесины в
каждой из n-точек п
=
86;
сечению
доски в любо=
081;
интересующl=
0;й
нас момент
времени;
·
средняя
влажность п
=
86;
сечению
доски (также
·
равнове=
;сная
влажность
агента сушк
=
80;
в заданный
момент врем
=
77;ни.
В конкретной версии программы количество точек по сечению, в которых опр = 77;делялась влажность древесины, принималосn= 0; n = =3D 9, что предполагаk= 7;т дифференциk= 2;цию сечения доски на 8 интервалов.
П= о результатаl= 4; расчетов построены двухмерныk= 7; графики (с использоваl= 5;ием встроенных процедур Mathcad – 14).
П= ри исследованl= 0;и полей влагосодерk= 8;ания во время сушки была и= 089;пользована структура режимов, рекомендовk= 2;нная Л.Н. Кротовым (= рис.2), со следующими изменениямl= 0;:
· =
темпера=
;тура
агента сушк
=
80;
по сухому
термометру
принималосn=
0;
равной 70 ºС и 75 &ord=
m;С,
что связано =
089;
применениеl=
4;
в качестве
теплоноситk=
7;ля
горячей вод
=
99;.
· =
степень
насыщенносm=
0;и
обрабатываn=
2;щей
среды
изменяется
не
ступенчато, =
072;
плавно, что в
большей
степени
соответствm=
1;ет
современныl=
4;
принципам
управления
сушкой. Кром=
077;
того, для так=
1086;го
инерционноk=
5;о
объекта как =
083;есосушильн&=
#1072;я
камера
ступенчатоk=
7;
изменение
какого-либо
параметра в
=
86;зможно
лишь чисто
теоретичесl=
2;и,
так как на ме=
1089;те
гипотетичеl=
9;кой
ступени
возникает м
=
72;сштабный
переходный
процесс,
продолжающl=
0;йся,
как правило,
несколько
часов;
· =
зависим=
;ость
равновесноl=
1;
влажности
агента сушк
=
80;
от влажност
=
80;
древесины
описываетсn=
3;
выражением [7]:=
<= ![endif]> &= nbsp; &nbs= p; &= nbsp; &nbs= p; (1)
г= де Wpk – равновеснаn= 3; влажность среды в конц= 077; сушки (соответств = 91;ет III с = 90;упени нормативноk= 5;о режима);
Wрн – равновеснаn= 3; влажность в начале сушк = 80; (соответств = 91;ет I ступени нор = 84;ативного режима);
b0, b1 – коэффициенm= 0;ы уравнения.
В= ыражение (1) представляk= 7;т собой уравнение н = 72; базе функци = 80; желательноl= 9;ти [7, 8].
Н= екоторые результаты = 74;ычислитель= 1085;ого эксперименm= 0;а графически интерпретиl= 8;ованы рис. 3 R= 11; 6.
Н= а основании проведенноk= 5;о вычислителn= 0;ного эксперименm= 0;а можно сдела = 90;ь следующие выводы:
1.&n= bsp; Регулир= 1086;вание параметров агента сушк = 80; по плавному закону изме = 85;ения равновесноl= 1; влажности н = 72; базе функци = 80; желательноl= 9;ти позволяет высушивать древесину при использоваl= 5;ии современныm= 3; средств автоматизаm= 4;ии процесса сушки.
2.&n= bsp; Кривые распределеl= 5;ия влажности п = 86; толщине доски в различные м = 86;менты времени сушки показ = 99;вают, что незначителn= 0;ное увеличение температурm= 9; с 70 до 75 при прочих равных усло = 74;иях дает сокращ = 77;ние времени сушки порядка 20 %, прl= 0; этом конечн = 86;е распределеl= 5;ие влажности п = 86; сечению дос = 82;и примерно одинаково в обоих случа= 03;х.
3.&n= bsp; Для выяснения влияния интенсивноl= 9;ти испарения влаги с поверхностl= 0; сортимента = 80; необходимоl= 9;ти проведения промежуточl= 5;ых влаготеплоl= 6;бработок необходимо провести дополнителn= 0;ные исследованl= 0;я развития внутренних напряжений = 74; доске во время сушки.
4.&n= bsp; Примене= 1085;ие бесступенчk= 2;тых режимов дае = 90; возможност&= #1100; эффективно управлять равновесноl= 1; влажностью древесины в = 86; время сушки путем регулироваl= 5;ия относительl= 5;ой влажности воздуха в камере при п= 086;стоянной его температурk= 7;, что более благоприятl= 5;о сказываетсn= 3; на физико-ме= 093;анических свойствах древесины, тем более, когда речь идет о сушке ценных поро = 76; древесины [2].
БИБЛИОГРАj=
0;ИЧЕСКИЙ
СПИСОК
1.&n= bsp; Руковод= 1103;щие техническиk= 7; материалы п = 86; технологии камерной сушки древе = 89;ины [Текст] / ЦНИИМОД. Архангельсl= 2;: «Правда Сев = 77;ра», 1985.
2.&n=
bsp;
Кречето=
;в,
И. В. Сушка
древесины
[Текст] / И. В. Кр=
077;четов
/ М.: Лесная
промышленнl=
6;сть,
1977.
3.&n=
bsp;
Горохов=
;ский,
А. Г. Качество
сушки
пиломатериk=
2;лов
[Текст] / А. Г.
Гороховскиl=
1;,
Е. Е. Шишкина /
Екатеринбуl=
8;г:
УГЛТУ, 2008.
4.&n=
bsp;
Кротов,
Л. Н.
Рациональнk=
2;я
структура
режимов
сушки
пиломатериk=
2;лов
[Текст] / Л. Н.
Кротов /
Деревообраk=
3;атывающая
промышленнl=
6;сть,
1987. № 12. С. 14 – 15.
5.&n= bsp; Кирьяно= 1074;, Д.В. Mathc= ad – 12 [Текст] / Д.В. Кирьянов. СПб.: БХВ – Пет= ербург, 2005.
6.&n= bsp; Шубин, Г.С= ;. Сушка и тепловая обработка древесины [Текст] / Г.С Шуk= 3;ин. М.: Лесн. пром-сть, 1990.
7.&n= bsp; Горохов= 1089;кий, А.Г. Технология сушки пиломатериk= 2;лов на основе моделироваl= 5;ия и оптимизац = 80;и процессов тепломассоl= 7;ереноса в древесине [Текст]: автореф. … д-ра техн. наук / Гороховскиl= 1; Александр Григорьевиm= 5;. СПб, 2008.
8.&n=
bsp;
Пижурин=
;,
А. А. Основы
моделироваl=
5;ия
и оптимизац
=
80;и
процессов
деревообраk=
3;отки
[Текст] / А. А. Пи=
078;урин,
М. С.
Розенблит / М.:
Лесная
промышленнl=
6;сть,
1988.
Рис. <= span lang=3DEN-US style=3D'mso-ansi-language:EN-US'>3. Распределе= 085;ие влажности по толщине доски в различные моменты вре= 1084;ени сушки. пор= 086;да древесины – сосна; тол=
097;ина
доски – тем= 087;ература – 70 ºС; нач=
072;льная
влажность ( кон= 077;чная влажность (<= sub>) – 8%; равнове= 089;ная влажность: начальная – 1= 5%, конечная – 4%. |
Рис. <= span lang=3DEN-US style=3D'mso-ansi-language:EN-US'>4. Распределе= 085;ие влажности по толщине доски в различные моменты вре= 1084;ени сушки. пор= 086;да древесины – лиственниц= 072;; тол=
097;ина
доски – тем= 087;ература – 70 ºС; нач=
072;льная
влажность ( кон= 077;чная влажность (<= sub>) – 8%; рав= 085;овесная влажность: начальная – 1= 5%, конечная – 4%. |
&nb= sp; = &nb= sp; = &nb= sp;
i= 6;ис 5. Распределе= 085;ие влажности по толщине доски в различные моменты вре= 1084;ени сушки i= 5;орода древесины – береза; i=
8;олщина
доски – i= 8;емпература - 75ºС; i=
3;ачальная
влажность ( l= 2;онечная влаж = 85;ость () – 8%; Равнове= 089;ная влажность: начальная – 1= 5%; конечная – 4%; |
i= 6;ис 6. Р= 072;спределени&= #1077; влажности по толщине доски в различные моменты вре= 1084;ени сушки i= 5;орода древесины – дуб; i=
8;олщина
доски – i= 8;емпература - 70ºС; i=
3;ачальная
влажность ( конеm= 5;ная влажность (<= sub>) – 8%; i= 6;авновесная влажность: начальная – 1= 5%; конечная – 4%; |