Сушка и защита древесины

Раздел: Учебники

Выявление параметров воздуха. Отклонения температуры воздуха от заданной не имеют большого значения. Они могут допускаться в пределах ±2 и даже ±3 °С, а при сушке материала с невысокими требованиями к качеству сушки ±4.,- ... 5 °С.

К поддержанию же психрометрической разности предъявляются более строгие требования. Отклонение психрометрической разности от заданной допускается для трудносохнущих материалов в I стадии процесса ±0,1, а для среднесохнущих ±0,2 ее величины. Это значит, что при заданной величине психрометрической разности 5°С в условиях сушки мебельных пиломатериалов (II категория) допускаются ее отклонения в диапазоне 4,5... 5,5 °С. Вследствие принципиальной важности достаточно точного поддержания заданной величины психрометрической разности необходима периодическая тщательная сверка парности термометров в психрометре.

Возникает необходимость уточнения методов контроля параметров воздуха для трудносохнущих сортиментов в I стадии процесса с расчетной продолжительностью сушки более 15 сут в камерах со скоростной побудительной циркуляцией воздуха. В этих условиях рекомендуется применять лабораторные термометры с ценой деления шкалы 0,1 °С и температурным интервалом шкалы до 50 °С. Для изготовления психрометра лабораторные термометры также подбираются парными, но с точностью измерений 0,1 °С. Такие психрометры применяются дополнительно к обычным (из технических термометров) при сушке пиломатериалов преимущественно твердых пород с психрометрической разностью в начале процесса менее 5 °С. Их замена на технические психрометры должна быть своевременной, так как при поднятии столбика ртути выше шкалы на приборе давлением ртути разрывается баллон термометра.

Наблюдение за состоянием материала. В первую очередь наблюдают за состоянием материала по возникновению трещин на свежих торцовых срезах. Возникшие трещинки обводят цветными карандашами, наблюдают за их развитием и возникновением новых. Затем могут появиться пластевые трещины; однако они плохо заметны в досках, уложенных в штабель. Лучше видны торцовые трещины, переходящие в пластевые и в раковины. Для предупреждения растрескивания материала необходимо наблюдать за развивающимися внутренними деформациями, выявленными измерением стрелы прогиба, отделенного от образца наружного слоя толщиной 3... 6 мм (меньшее значение — в самом начале процесса). Такой слой откалывают одним ударом молотка по приложенному к образцу острому ножу с прямым лезвием; его можно отрезать также ленточной пилой с мелкими зубьями по начерченной линии на торце образца.

В I стадии сушки материала концы отделенного слоя немедленно отгибаются наружу от прямой линии, а во II стадии наружу отгибается середина длины слоя (схема е). Рассмотрим схему ж. При одинаковом радиусе кривизны отколотого слоя, т. е. одинаковых внутренних деформациях по его длине, величина стрелы прогиба / в производственном ее диапазоне будет пропорциональна квадрату длины / слоя, т. е. ширине доски Ш. Тогда приведенный градиент упругой деформации Уп слоя выявляют методом измерения его стрелы прогиба по формуле на 1 дм его длины: /п = ///2.

При этом для упрощения расчетов f выражают в миллиметрах, а /— в дециметрах с точностью соответственно 0,1 и 1,0 мм.

Пример. Из высушиваемых досок от образца откалывают слой длиной 1,6 дм, измеренная стрела прогиба немедленно после откалывания получена 3 мм, градиент упругих деформаций у поверхностного слоя (характеризующего напряжение в начале 1 стадии сушки) будет /п=3/1,62= 1,2.

По замеренным значениям /, уточненным длиной слоя fn, строят график развития градиента внутренних деформаций во время сушки и фиксируют безопасное его значение для начальной ступени процесса. Такие сведения необходимы для уточнения процессов (с учетом напряжений в древесине) при сушке средних и толстых сортиментов, тем более твердых пород.

По ряду причин напряжения в досках трудно выявлять в процессе сушки методом двузубной секции. Этот метод контроля может использоваться лишь для узких сортиментов (брусков), когда учитывается растрескивание также кромок, а зубцы секции короткие. Для брусковых сортиментов (без сердцевины) можно пользоваться методом силовых секций. Такую секцию можно представить как спрямленную в виде длинного слоя. Толщина зубцов и основания секции (из брусков) принимаются равными 1 : 10 соответственно толщины и ширины бруска в первой стадии и 1:3 — в конце сушки. Внутренние деформации контролируют для пиломатериалов с расчетной продолжительностью сушки более 5 сут. Анализ процесса сушки по деформации наружного слоя эффективнее взвешивания контрольных отрезков и рассмотрения кривой сушки.

Промежуточный прогрев материала. При появлении в материале значительных упругих деформаций, как это показано на  28, схемы 6—10 и  69, д—ж, в случае опасности растрескивания сушку временно приостанавливают и материал дополнительно прогревают. Такую операцию часто называют «пропаркой», но это название неточно, так как материал прогревают не чистым паром, а смесью пара с воздухом, потому что впускаемый в пространство камеры увлажнительный пар немедленно смешивается с воздухом.

Прогрев проводится как в I, так и во II стадии сушки. В I стадии он менее желателен, так как приводит к снижению прочности древесины во влажном ее состоянии и нарастанию разности остаточных деформаций на поверхности и в центре сортимента, что в последующем способствует образованию раковин. При проведении его во II стадии сушки остаточные деформации выравниваются. При прогреве материала закрывают иногда заранее (летом) или прикрывают (зимой) подачу пара в калорифер и открывают увлажнительный вентиль.

Перегретый пар недопустим, необходим пар низкого давления 0,15 МПа (0,5 бара избыточного). Температура воздуха в камере поддерживается на 6... 8 °С выше режимной на данной ступени сушки, а равновесная влажность — на 2...3 % выше, чем средняя влажность материала. Величина равновесной влажности устанавливается по диаграмме  18.

При кратковременном (на несколько часов) прекращении подачи пара в калорифер продолжительность процесса сушки почти не снижается. В это время нельзя открывать двери камер; наоборот, во избежание растрескивания влажного материала следует всемерно сократить воздухообмен охлаждаемой камеры (в первую очередь через неплотности дверей). При охлаждении можно даже слышать растрескивание влажного материала.