RUB
Современные технологии сушки пиломатериалов - М-Импульс, ООО Уфа (Россия) - купить, цена, фото
Platinum
Отзывов: 0
М-Импульс, ООО
Современные технологии сушки пиломатериалов
  • Современные технологии сушки пиломатериалов

Современные технологии сушки пиломатериалов

В наличии
Оплата:
Доставка:
Описание
Современные технологии сушки пиломатериалов

В России в стадии повсеместного внедрения нахо­дятся пресс - вакуумные сушильные камеры ПВСК, для качественной сушки древесины с нагревом штабеля плоскими электрическими нагревателями контактным способом передачи тепла теплоносителю. Однако проблемы, связанные со сложностью управле­ния процессом, использование вакуума, низкие удельные энергозатраты на сушку ставят задачи по возможности их успешно­го внедрения в деревообрабатываю­щие производства. В Европе и Аме­рике использование камер такого типа, внедрились еще в начале 80 - х годов.

Сушка древесины - сложный фи­зико - химический процесс, причем качество продукта зависит не только от конечного содержания влаги, но и от течения процесса. Крайне важно в процессе сушки и термообработки избе­жать образования микротрещин, т. е. эвакуация внутриклеточной влаги должна происходить без разрушения клетки. Сушка происходит с повышением температуры в вакууме по графику в котором заложена защита от кипения, периоды кипения уксусной кислоты и разложения фурфурола при термообработке. В процессе сушки вода освобождает полости которые под давлением пресса сминаются, поэтому коэффициент усушки в камере ПВСК выше и осуществляется эффект закупорки (консервации) поверхностного слоя древесины продуктами распада полисахаров.

Для того чтобы без сложных лабораторных исследований выявить этот эффект, в ходе практической эксплуатации камер ПВСК было отмечено не только поверхностное уплотнение пиломатериала но и уменьшение объема по толщине превышающий реальную усушку на 2 - 3мм.

На рис. 2 - 4 представлены результаты изменение параметров материала древесины сосны при прессовании заготовки в тангенциальном направлении. Период механического воздействия на образец имеет один порядок с временами релаксации напряжений в структурном каркасе, поэтому существенен эффект запаздывания деформаций. Как видно из рис. 2, в наблюдаемом периоде при ступенчатом изменении нагрузки упругие деформации дают примерно половинный вклад в общую конечную деформацию частиц древесины под поверхностью, передающей давление. Сравнение кривых 1, 4, 5 позволяет сделать вывод о небольшом влиянии неоднородного распределения влажности на степень прессования изучаемого материала в условиях обычной температуры и колебаний влажности материала в пределах 5% . Конечная степень прессования образца практически не зависит от режимов приложения нагрузки (если период воздействия силой с максимальным значением больше, чем время релаксации структурного скелета). Однако расчеты показывают, что постепенное нагружение способствует более равномерному по сечению уплотнению материала. Например, при одинаковой степени прессования ( - Y/a) отношение объемных содержаний твердой фазы для точек взятых в центре образца и под поверхностью давления вблизи плоскости нагревателя, большую часть времени ближе к единице для 2 - го и 3 - го режима нагружения, нежели для 1 - го (рис.3). На рис.4 показано распределение объемного содержания твердой фазы (древесинного вещества) по поперечному сечению образца в различные моменты времени. До начала процесса образец имел более высокое содержание твердой фазы в более сухих приграничных зонах. Центральная зона, более увлажненная, имела меньшие значения 3. При сжатии заготовки эта область деформируется более интенсивно, чем области, расположенные у поверхностей нагревателей, имеющие меньшую влажность, что приводит постепенно к большему содержанию твердой фазы в центре образца. Отмечу также, что у поверхности пресса уплотнение древесины выше по сравнению с зонами у нижних слоев древесины.

Таким образом, численный анализ математической модели прессования древесины показывает что, изменяя режим прессования можно влиять на равномерность распределения твердой фазы в получаемом материале.

В ходе термической модификации стоит задача не только получить темный цвет, но и не снизить прочностные характеристики древесины. Вывод очевиден: чем темнее древесина, тем ниже ее прочность. В камере ПВСК используется предварительная сушка пиломатериала подвергаемого термической обработке как единый процесс. Использовать древесину после конвективной сушки не рекомендуется (наблюдается эффект расслоения) т. к. влага покидает древесину пересекая волокна от центра доски к ее поверхности, а в камере ПВСК вода движется вдоль по волокнам и уходит с торцов пиломатериала и эффекта расслоения нет. Процесс цветовой гаммы регулируется временем разложения (гумирование) уксусной кислоты. Для того чтобы для себя убедиться в трех основных свойствах термообработанной древесины (уменьшение поглощения влаги, стабильность размеров и устойчивость к гниению) достаточно провести простой эксперимент с погружением образца термообработанной древесины в емкость с водой и измерить его вес и размеры до и после погружения (для правильного эксперимента образец нужно держать в воде 5 - 7 суток и затем примерно столько же времени дать ему высохнуть при комнатной температуре). Результаты можно сравнить с аналогичными измерениями для такого же образца из древесины, не подвергнутой обработке. Если поместить образцы (обработанный и необработанный) в разные емкости с водой, то уже через 2 - 3 дня можно заметить, что вода, в которой находится обычное дерево заметно помутнела, а к концу эксперимента и вовсе в ней может завестись плесень, при этом вода, в которой находится термообработанный образец сохранит свою абсолютную прозрачность и к концу «эксперимента».

Новая технология получения нанокомпозита древесины в процессе вакуумной сушки, пропитки и обработки была опробована в лабораторных условиях в 2010г. после усовершенствования были получены образцы продукции на лабораторно - промышленной установке ПВСК - 3ТП. Новая технология позволяет в процессе сушки производить пропитку с последующей обработкой, а так же попутно извлекать «вытяжку» из сибирской лиственницы - сырец арабиногалактана и дигидрокверцетина [1,4].

Данное утверждение справедливо для пропитывающих веществ на жидкостной (например - водной) основе, способных в процессе обработки (например - вакуумной) проникать на полную глубину в структуру древесины с последующим образованием внутри пор нанослоя вещества. Одним из таких веществ может являться, например антипирен [4,5]. На рисунке 6 представлено фото клеточной стенки древесины пихты под электронным микроскопом с разрешением 1: 1350 после обработки антипиреном «Диафос - 50». Глубина обработки древесины зависит от заданных параметров обработки и достигает 20 - 25 мм от поверхности, что достаточно для полной обработки на требуемую полную глубину отдельной обрезной доски толщиной 36 - 50 мм. А что если пропитать ванадием?

Еще один принцип упругих волн, применен в новой камере ПВСК - ТП

Разобраться с физической сущностью поля упругих колебаний в твердых средах удалось в результате экспериментального обнаружения ряда новых, неизвестных ранее физических эффектов и явлений, одним из которых является эффект акустического резонансного поглощения (АРП).
Эффект АРП заключается в том, что при нормальном прозвучивании гармоническим сигналом пластины, имеющей толщину h, на частоте f0 часть зондирующего поля переориентируется так, что переизлучается этой пластиной в ортогональном (относительно первичного) направлении через свои торцы. Связь между f0 и h выражается следующим соотношением:

f0 = Vсдв / h , где Vсдв - скорость поперечных (сдвиговых) волн.

Частота f0 - это собственная частота, которой характеризуются гармонические затухающие колебания, возникающие в результате ударного воздействия на пластину - резонатор толщины h. То есть тот колебательный процесс, который всегда воспринимали как помеху при выделении эхо - сигнала, на самом деле, спектрально связан с размерами прозвучиваемого объекта, а, стало быть, может использоваться, в частности, при сушке пиломатериала.
Нетрудно заметить, что все выше сказанное существенно расходится с общепринятыми подходами к кинематическим характеристикам продольных и поперечных волн. Но ведь и в самом деле, давно уже следовало отдать себе отчет, что характеризовать какой - либо тип упругих колебаний параметрами смещения колеблющихся частиц в упругой волне, как минимум, неправомерно, поскольку на сегодняшний день просто не существует технических средств, позволяющих эти параметры оценить. Ни для амплитуды смещения колеблющихся частиц, ни для скорости либо ускорения их смещения, ни для механического напряжения в упругой волне - датчиков не существует. По этой же причине совершенно неправомерны утверждения о пригодности каких бы то ни было сейсмоприемников для регистрации того или иного типа упругих волн. То есть понятия продольных и поперечных волн возникли чисто умозрительно, и не подкреплялись результатами измерений.
В свете рассмотрения свойств поля упругих колебаний с учетом эффекта АРП это уже и теряет свою актуальность. Сейчас стало ясно, что все сигналы, имеющие вид затухающего гармонического колебания, сформировались в результате возбуждения соответствующих древесных структур и переходов дерево - металл, проявивших свойства колебательных систем. И привлекать для их описания какой - либо тип упругих колебаний не имеет смысла.
Когда предлагаемая в настоящей работе точка зрения окажется общепринятой и будет принято считать реальную часть поля упругих колебаний продольными волнами, а мнимую поперечными, то будут пересмотрены и свойства субстанций, известных сегодня под этими названиями. Так, должна отойти в небытие легенда о том, что поперечные волны не распространяются в жидких и газообразных средах. И действительно, как показано в работе /1/, при определенных условиях резонаторы (на поперечных, естественно, волнах) формируются и в этих средах. И, наконец, о причинах необъяснимо низкого затухания сигналов в отдельных случаях. Не вдаваясь здесь в частности, отметим лишь, что поскольку сигналы формируются мнимой «ударной» частью поля, то требовать исполнения закона сохранения при рассмотрении затухания нельзя. Практические испытания проводились в камере ПВСК - 3, резонаторный обьем 3500х1500х500мм. , на частотах 50 и 200 гц. , взбуждаемые резонатором вакуумного насоса.

Известно, что чем больше сжимаемость рабочей среды, тем выше эффективность преобразования тепловой энергии среды в механическую работу. Новым в термодинамике двухфазных потоков является учёт свойства повышенной сжимаемости среды именно в двухфазных потоках. Свойство достаточно хорошо известное специалистам, работающим в этой области, но исключительно редко используемое ими практически в целях оптимизации процессов энерго - , массо - и теплопереноса. Вот эта основная особенность двухфазного потока и послужила базой для развития нового направления в термодинамике.

Поток пара на выходе с камеры имеет скорость, равную или бόльшую локальной скорости звука. Камера сушки является теплообменником (массообменником) смесительного типа. В результате обмена количеством движения рабочих тел в камере сушки не становится однородным и скорость звука и упругих волн передается по сжатому штабелю древесины ( в металле больше 1000, в воде на половину меньше, а в паро - газовой и пузырьках совсем малое) контактным способом. Поэтому низ высыхает быстрее. Благодаря тому, что поток на выходе камеры обладает очень развитой поверхностью (он имеет либо туманно образную, либо пенно образную структуру в зависимости от соотношения паровой и водяной фаз), размеры устройства откачки многократно мéньшие по сравнению с любыми теплообменниками поверхностного типа (включая пластинчатые) где и удается погасить звуковую волну.

Хотелось отдельно упомянуть о "зеленой химии", древесном ректификате в составе которого находится скипидар, метиловый спирт, ацетон и др. горючие вещества. В камере ПВСК при определенной температуре, разряжении и катализаторе оксида алюминия с уксусным альдегидом, получается совершенное природное топливо. При сушке 1 куба сосны, сливается порядка 20 - 30 литров "горючей жидкости", (5 кубов - 100 литров топлива), которую можно использовать в качестве топлива для дизельных агрегатов, пилорам с дизельным двигателем, дизельных электрогенераторов. Таким образом на "отходах" можно продолжать сушку в любом месте без дополнительных энергозатрат от собственного электрогенератора используя собственное топливо, ВОТ ЭТО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ЭКОНОМИЯ! ! ! .


В деревообработке используется понятие "влажность" - это масса воды деленное на массу абсолютно сухой древесины.
При определении влажности топлива пользуются понятием "влагосодержание" - это масса воды деленное на массу влажного топлива.
Относительная влажность - это отношение количества воды к общей массе образца.

Абсолютная влажность - отношение массы воды к массе абсолютно сухого вещества древесины.

В производственных лесопромышленных делах всегда используется относительная влажность. Абсолютная влажность применяется в лабораторных исследованиях. Влагомеры тоже градуированы в единицах относительной влажности.

Исходя из выше изложенного, рекомендую использовать влагомеры (игольчатые) кондуктометрического принципа , а не накладные, работающие по принципу плотномеров.

Информация актуальна: 20.05.2021

Подробнее

Современные технологии сушки пиломатериалов от компании М-Импульс, ООО, Уфе (Россия). Купить Современные технологии сушки пиломатериалов со склада. Цена, фото, условия доставки. Звоните!
Способы доставки
Способы оплаты
LiveInternet