сушене на дървен материал

Дърво на влага намира на открито или на закрито, постепенно намалява. Първо се изпарява предимно свободна влага в кухините на клетките, и след това свързани. Процесът на сушене на дървесина е изпаряването на влагата от повърхността и да го движи от вътрешността на влажни външните слоеве. Изпаряване на влагата от повърхността на дървото е по-бързо от развитието на вътрешната й страна към периферията; това води до неравномерно разпределение на влага. В тънък дървен материал Тази неравномерност обикновено е малък и бързо намалява, но по-дебели асортименти влажност изравни бавно и неравномерно разпределение в началото на сушене може да бъде много значимо. Промяна дърво влажност в дебелина, ширина или дължина sortimenta наречен градиент влага.

Механизъм за придвижване на влага в дървото по време на сушене варира с влажност над и под нивото на хигроскопичност Wn.r. В долната граница влажност хигроскопичност, когато дървесината е само свързан влага, скоростта на движение е пропорционално на градиента на съотношение влажност и влага пропускливост. Хидравлични проводимост се определя способността на дървесината да се изпълни, свързана влага, и фактор проводимост на влагата характеризира интензивността на движението му.

коефициент на пропускливост на влага е стойност, която взема предвид както движението на влага под формата на пара и под формата на течност върху две водни системи провеждане пътеки в дървесината: по makrokapillyarov система запълнено с въздух (кухите клетки, разделени от порите на мембраната, междуклетъчното пространство), и микросъдова система в клетъчните мембрани.

Чрез преместването makrokapillyaram влага в газова форма под действието на частичното градиент налягане. Движение на microcapillaries влага в клетъчната мембрана е по-сложна и се среща както в пара и в течна форма; този случай движението на влага в дървесината наречен дифузна пропускливост.

Когато влажността надхвърли лимита на хигроскопичност, когато дървесината не е само свързана с, но и безплатна вода, градиент влага не определя скоростта на движение на влага. Ако дървеният материал съдържа свободна влага през sortimenta обем, е възможно само движение на свободната влага под формата на течност под действието на външни сили (например, разликата или излишък хидростатично налягане). В този случай свободното движение на влага е решена пропускливост (или капилярна пропускливост на дървен материал).

В процеса на сушене влага на повърхността достатъчно бързо асортимент се намалява граница хигроскопичен. Максималният радиус на капилярите е изпълнен с влага по повърхността на клетки в черупката е по-малко от вътрешната страна на дървения материал, където водата още makrokapillyary (клетъчна кухина) запълва. В резултат, между повърхността и прилежащите към тях вътрешните дървени слоеве възниква разлика в налягането капилярна, което причинява свободна влага да се премине от вътрешната страна на повърхността, където се изпарява. В по-нататъшния ход на процеса на сушене sortimenta дебелината дърво образува три зони: зона дифузно влажност под Ват; Скорост свързан влага в тази зона се определя от наклона на влажност; изпаряване зона за свободна влага; средно съдържание на влага на дървото е по-горе WUR и постепенно се увеличава към центъра на асортимента; действителната влажност в различни точки на зоната може да бъде както по-горе и под нивото на хигроскопичност; Капилярна зона с приблизително еднакви по цялата дебелина влажност над WUR; свободно изместване на влага в тази област под влиянието на разликата в капилярна напрежение (Фиг. 33).

Дебелината на тези зони може да варира значително по време на сушене в зависимост от първоначалното съдържание на влага на дърво и пропускливост на влага и капилярна пропускливост, но механизъм движение влага и общия характер на кривите 1-6 разпределение влага в зоните са еднакви за всички дървесни видове. Във всеки случай, скоростта на дърво сушене ограничена от скоростта на движение на влага в дифузно зона, където движението зависи от хидравлична проводимост.

Основните фактори, определящи коефициента на пропускливост на влага от дърво, следното: влага дърво, температура, позиция в цевта (или сърцевината и беловина зрели дърво), плътността, посока (по протежение на зърно и в зърното - радиални или тангенциални).

С увеличаване на влажност фактор влага проводимост първите увеличава, достига максимум при влажност от 22 до 24%, и след това започва да намалява (фиг. 34). Такава промяна на модел в коефициент влага пропускливост на ефективност поради различната връзката между двете системи по начини vlagoprovodyaschih дървесина при различна влажност.

С увеличаване на дърво влага коефициент пропускливост повишена температура. Това е така, защото, тъй като температурата се увеличава увеличенията интензитет като движението на водна пара, поради увеличаване на коефициента на дифузия на пара и влага, поради намаляване на вискозитета.

Зависимостта на коефициента на пропускливост на влага на скалата се определя от разликата на плътността на дървен материал от различни породи: с увеличаване на коефициента на влага плътност пропускливост намалява, хидравличната проводимост на беловината е по-висока от тази на зрял дърво и сърцевината (в същата плътност).

Фиг. 33. криви влага разпространение над sortimenta дебелина по време на сушене, и - дифузен зона; б - зона изпаряване на свободната влага; в - капилярна зона; WPG - граница хигроскопичност; WP - равновесие на съдържанието на влага.

Фиг. 34. Зависимостта на коефициент на пропускливост на влага от дървения материал влажност (при Т = 50 ° С); първите две криви - за борови ядки; две долни криви - за дъб ядрото: 1 и 3 - радиалната; 2, 4 - в тангенциална посока.

Обяснението на тези явления може да се намери по-долу. При ниска плътност, главната роля в движението на влага върху дърво вероятно играе makrokapillyarov система, обаче намаляването на плътността и съответно относително увеличение в клетъчни кухини, разбира се, доведе до увеличаване на фактор проводимост влага. зрели и звукови пропускливост дървени порите в клетъчни мембрани, е значително по-малко, отколкото в беловина (елементи вода проводими в ядрото на зрял дърво и от действия); и това се определя хидравлична проводимост малък дървен материал. По този начин, в зависимост от естеството на хидравличната проводимост на плътността да бъдат разграничени: а) дървесината и зрял сърцевината дърво; б) дървесина и беловина беловина видове.

Хидравлична проводимост в радиална посока е малко по-голям от допирателна; това се дължи на влиянието на гръбначно-мозъчните лъчи. В видове с широк греди тази разлика вече. Така, съотношението на коефициента на пропускливост на влага в радиални и тангенциални посоки е равно на 1,15 в бор, дъб и бук 1.5 1.7. коефициент на пропускливост на влага Wood заедно влакната 12-18 пъти повече, отколкото в тангенциална посока през влакната; Това е така, защото влага се движи по дължината на влакната на същите вода провеждане пътища, по които движението на това в нарастващото дърво. Влага пропускливост коефициенти, използвани за изчисляване на продължителност на сушене в промишлени процеси на сушене: атмосферно, камера и др.

Когато дървен материал сушилна камера в затворени сушилни инсталации, снабдени с нагревателни устройства, интензивността на процеса на отстраняване на влага по-горе. Дървесината на клетки може да бъде изсушен до по-ниска влага много по-бързо. Регулиране дебелината на сушене борда на 50 mm от влажност от 60% до 12% на 5 дни.

Когато атмосферното и сушене камера, както и дървен материал, когато са изложени под условия на околната среда или друга отстраняване на влагата от дървесината престава след когато влага се разпределя равномерно в дърво и дървени влага ще съответства на температурата и относителната влажност на околния въздух; Това състояние се нарича дърво равновесното съдържание на влага в дърво и - на равновесието или постоянен. Wood влага достигне равновесие, когато еластичността на околния въздух, равен на еластичността на парата на водна пара на повърхността на дървото.

Всяка комбинация на температура Т и относителна парното налягане на въздух (относителна влажност) Ψ съответства решена Wp дърво влага. което на практика не зависи от породата. Стойностите на равновесното съдържание на влага на натрошен дърво могат да бъдат определени от фиг. 35. при дадена температура и относително налягане пара във въздуха равновесно съдържание на влага от дърво може да се намери, както следва. Например, да предположим, че Т = 20 °, и Ψ = 0,6; в пресечната точка на двете прави линии съответните намери точката която се намира между двете наклонени криви Wp = 11% и Wp = L2%. Интерполиране, ние откриваме, че желаното съдържание на влага равновесие на дървесина е 11,2%.

Фиг. 35. Диаграма съдържание равновесие влага.