Сушка и защита древесины

Раздел: Учебники

Исходные предпосылки. В приборостроении разработано большое количество систем автоматических регуляторов различных тепловых процессов. Эти приборы пригодны к использованию для регулирования сходных процессов в ряде производств. Однако применительно к сушке пиломатериалов необходимые приборы отсутствуют. Основные причины: сложность сушильного процесса, многообразие высушиваемых сортиментов пиломатериалов, а также различных тепловых аэродинамических систем сушильных установок и др. Применяют только терморегуляторы, поддерживающие постоянные температуры t и tK или лучше t и At в течение определенного этапа сушки, без программного регулирования.

Применяемые способы регулирования тепловых процессов не учитывают напряжений, развивающихся в высушиваемой древесине, и их закономерностей. Именно напряжения вынуждают по ходу сушки увлажнять материал или интенсифицировать процесс лишь по внешней оценке состояния древесины. Поэтому правильнее регулировать этот процесс не по времени сушки или по убыли влажности материала, а по знаку и величине возникающих в нем внутренних деформаций. Только тонкие сортименты мягких древесных пород, не подвергающиеся растрескиванию при существующих режимных условиях ведения процесса, могут высушиваться без ручного подрегулирования (т. е. без учета внутренних деформаций в древесине).

Сущность автоматического регулирования температур. В регуляторе имеются: 1) датчик, например контактный термометр, воспринимающий импульс от регулирующей среды: 2) координирующая система; 3) исполнительный механизм, воздействующий на включатель, вентиль или заслонку, через которые пропускается управляемый поток энергии (тепла).

В регуляторах прямого действия исполнительный механизм перемещается за счет энергии, получаемой от датчика: в регуляторах непрямого действия исполнительный механизм приводится в движение энергией постороннего источника, включаемого датчиком.

Примером регулятора прямого действия служит устройство, показанное на  61, а, автоматически поддерживающее на постоянном уровне температуру в сушильном шкафу. Биметаллическая спираль или пластинка 1 при охлаждении изгибается свободным концом кверху и, соприкасаясь с контактным винтом 2, подает ток в электрокалорифер 3, а при повышении температуры в шкафу изгибается книзу и выключает ток. Желательную в шкафу температуру, измеряемую термометром 4, устанавливают, поворачивая винт 2.

Термостатический сушильный шкаф с регулятором непрямого действия показан на  61, б. При повышении температуры ртуть в контактном термометре 5 поднимается, включает свою цепь и воздействует на реле 6, которое выключает ток, поступающий в электрокалорифер 3. При понижении температуры в шкафу ртуть в контактном термометре опускается, разрывает свою цепь, и реле включает электрокалорифер. На  61, в дана схема с более мощным электрокалорифером 3, который включается промежуточным реле 7, и контактным термометром 5.

В сушильных туннелях с паровыми калориферами применяют регулятор прямого действия, в котором датчиком является термобаллон 11, заполненный вместе с капилляром 10 и сильфонной (гармониковой) мембраной 8 легко- кипящей жидкостью. При нагревании термобаллона, находящегося в потоке воздуха, поступающего к материалу, в мембране 5 возникает давление, воздействием которого шток 9 закрывает регулирующий клапан 12 подачи пара в калорифере; после этого термобаллон охлаждается и цикл регулирования повторяется.

Дистанционный контроль температур в сушильных камерах с применением термометров сопротивления должен осуществляться во всех крупных и средних сушильных цехах. Дистанционно конечную влажность высушиваемой древесины выявляют различными методами: по взвешиванию контрольных отрезков, закладываемых в штабель или подвешиваемых сбоку него (желательно экранируемых); по регистрируемой усадке штабеля; по разности температур воздуха и высушиваемой древесины; по разности температур на поверхности и в центре доски: по разности температур воздуха у входа и выхода внутри штабеля; по изменению электрических свойств высыхающей древесины и др. Каждый из них имеет недостатки. Эта задача еще сложнее (но более актуальна) применительно к процессу туннельной сушки пиломатериалов.

Состав лаборатории. В лаборатории сушильного отделения должно быть следующее оборудование и приборы: термостатические сушильные шкафы для температур 105... 140 °С, лабораторные технические весы на нагрузку до 200 г с разновесами, торговые (чашечные) весы на нагрузку 5 и 10 кг с разновесами, электровлагомеры для древесины, приспособления для раскалывания образцов, анемометры крыльчатые (АСО-3) и чашечные (метеорологические), манометры ТНЖ и U-образные, трубки запасные резиновые и стеклянные, часы настенные, лупа, штангенциркуль, логарифмические линейки, счетные приборы, термометры технические со шкалой до 100 °С (с запасом не менее 50% общей потребности), термометры лабораторные, тиски для закрепления разделываемых образцов, пила-ножовка. В лаборатории должен быть шкаф с ячейками —; по числу сушильных камер. В нем должны храниться в течение не менее года все образцы по измерениям внутренних деформаций, полученным при окончании сушки пиломатериалов. Образцы паспортизируются в момент их изготовления (дата, номер камеры, начальная и конечная влажность, виды деформаций, их величина, размеры и масса образца, а также записанные -немедленно при контроле параметры конечной влаготеплообработки материала).