Факультет

Студентам

Посетителям

Сущность процесса сушки древесины

Задача сушки — удаление лишней влаги из древесины в максимально короткий срок, без нарушения целостности древесины.

Влага удаляется в результате испарения, которое может происходить при любой положительной температуре окружающей среды.

При сушке древесины влага внутренних слоев, прежде чем испариться, должна сначала переместиться к поверхности. Скорость же перемещения внутри древесины во много раз меньше, чем возможная скорость ее испарения с поверхности. Поэтому наружные поверхностные слои древесины высыхают быстрее, чем внутренние.

На увеличение скорости движения влаги в древесине оказывает влияние повышение температуры воздуха (газа) в камере, так как вязкость жидкости уменьшается с повышением температуры. Чем плотнее высушиваемая древесина и чем меньше в ней соединительных пор, тем медленнее происходит перемещение влаги в древесине. Например, дуб высыхает значительно медленнее, чем сосна. Из-за отставания процесса движения влаги внутри материала от ее испарения с поверхности на первом же этапе сушки образуется значительная разность (перепад) влажности между внутренними и поверхностными слоями древесины. В свою очередь перепад влажности является причиной движения влаги изнутри к поверхности. Чем больше перепад влажности в древесине, тем интенсивнее перемещение в ней влаги. Свойство древесины перемещать влагу под действием градиента влажности называется влагопроводностью.

При перемещении влаги от центра к наружным слоям основной ее поток направлен по кратчайшему расстоянию. Для наиболее удаленных от поверхности центральных слоев это расстояние равно половине толщины материала. Распределение влажности по толщине материала и величина перепада влажности изменяются в процессе сушки. До сушки начальная влажность древесины бывает обычно одинакова по всему сечению. После начала сушки влажность в поверхностных слоях становится ниже точки насыщения волокна, в то время как в глубине материала она остается без изменения. Далее влажность снижается по всему сечению; у поверхности она значительно ниже, а в середине выше точки насыщения волокна. В продолжении процесса сушки влажность средней зоны приблизится к точке насыщения волокна и далее станет ниже ее, в то время как влажность на поверхности в этот период изменится сравнительно незначительно, приблизившись постепенно к равновесной влажности.

На заключительном этапе сушки перепад влажности в материале уменьшится и произойдет выравнивание влажности по его сечению. Итак, побудителем перемещения влаги в древесине является перепад влажности по сечению материала. Чем больше этот перепад, тем интенсивнее перемещение влаги.

Основное в работе сушильщика — умелое проведение процесса сушки, т. е. правильный выбор и соблюдение таких режимов процесса, при которых можно было бы высушить материал в кратчайший срок и без брака.

Перепад влажности по толщине материала не должен превышать определенного предела, так как это из-за разности усадки привело бы к чрезмерным напряжениям и образованию трещин — браку в процессе сушки. Вторым побудителем перемещения влаги внутри материала является разность температур между внутренними и наружными слоями высушиваемого материала. Влага в этом случае будет перемещаться от слоев с более высокой температурой к слоям с более низкой температурой, т. е. параллельно направлению потока тепла. Свойство древесины перемещать влагу под влиянием разности температуры называется термовлагопроводностью. При обычной конвекционной сушке большого перепада температуры по сечению материала не наблюдается. Тепловой поток при нагреве материала является встречным по отношению к потоку влаги, т. е. он препятствует перемещению влаги из внутренних слоев к наружным. Поэтому перед сушкой рекомендуется предварительно нагревать материал с тем, чтобы избегать нежелательного температурного перепада, тормозящего перемещение влаги.

Термовлагопроводность используется при сушке древесины в поле токов высокой частоты. Третьим побудителем движения влаги в древесине является перепад давления паровоздушной смеси, возникающей при нагреве материала до температуры выше 100° вследствие бурного парообразования.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: