Технология прогрева оцилиндрованных бревен в конвективных сушильных камерах

• Автор: Артеменков, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ способов сутки круглых лесоматериалов

1.2 Анализ режимов сушки круглых лесоматериалов.

1.3 Анализ процессов и явлений, имеющих место при сушке древесины

1.3.1 Анализ механизма процесса сушки круглых лесоматериалов.

1.3.2 Анализ теплофизических показателей древесины.

1.3.3 Зависимость теплопроводности и температуропроводности от физических свойств древесины.

1.3.4 Анализ методов определения продолжительности сушки круглых лесоматериалов.

1.4 Выводы. Цель и задачи исследования.

РАЗДЕЛ 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАГРЕВА КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.

2.1 Анализ цикла сушки круглых лесоматериалов.
2.2 Определение продолжительности нагрева и прогрева лесоматериалов круглого сечения в конвективных камерах
2.2.1 Постановка задачи на1рева круглых лесоматериалов.
2.2.2 Решение задачи нагрева круглых лесоматериалов
2.2.3 Определение среднего коэффициента теплоотдачи штабеля круглых лесоматериалов
2.2.4 Постановка задачи прогрева круглых лесоматериалов
2.2.5 Решение задачи прогрева круглых лесоматериалов.
2.3 Выводы
РАЗДЕЛ 3 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОГРЕВА ДРЕВЕСНЫХ СОРТИМЕНТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
3.1 Расчт процессов нагрева и прогрева лесоматериалов цилиндрической формы
3.1.1 Исходные данные для расчтов.
3.1.2 Обоснование исходных данных, относящихся к древесине.
3.1.3 Обоснование исходных данных, относящихся к агенту сушки
3.2 Определение параметров теплообмена круглых лесоматериалов в начальный период прогрева при сушке.
3.3 Определение продолжительности начальною периода прогрева круглых лесоматериалов при сушке
3.4 1 оследовательность расчтов процесса профева круглых
лесоматериалов
3.5 Выводы.
РАЗДЕЛ 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОГРЕВА ДРЕВЕСНЫХ СОРТИМЕНТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
4.1 Методика экспериментального исследования.
4.1.1 Описание экспериментальной установки.
4.1.2 Аппаратура и инструменты.
4.1.3 Конструкция штабеля для проведения эксперимента
4.1.4 Установка датчиков в контрольных сортиментах.
4.1.5 Последовательность проведения эксперимента.
4.2 Результаты исследований и их анализ
4.2.1 Исследование распределения начальной влажности по сечению
контрольных образцов.
4.2.2 Определение скорости потока воздуха в штабеле
4.2.3 Анализ поля температуры при скорости потока воздуха 1,0 мс
4.2.4 Анализ поля температуры при скорости потока воздуха 1,5 мс
4.2.5 Анализ поля температуры при скорости потока воздуха 2,0 мс
4.2.6 Построение математической модели процесса прогрева оцилиндрованных брвен.
4.2.7 Определение продолжительности нагрева сортиментов цилиндрической формы без учта изменения теплового состояния.
4.3 Выводы
РАЗДЕЛ 5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗРАБОТОК В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
5.1 Методика расчта техникоэкономического эффекта от внедрения методики расчта продолжительности прогрева оцилиндрованных брвен.
5.2 Расчт техникоэкономического эффекта от внедрения методики расчта продолжительности прогрева оцилиндрованных брвен
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Бакина транспирационная сушка рациональна только для снижения массы древесины перед сплавом Заготовка и хранение древесины методом подвешивания рациональны только при необходимости снизить вес древесины перед сплавом. Других выгод метод подвяливания не дат 9. Кроме того, по данным проф. Б. И. Патякина транспирацией удаляется только свободная влага . Атмосферной сушке подвергаются лесоматериалы, которые используются в круглом виде строительные, мачтовые, свайные, мостовые и понтонные брвна столбы для линий связи и электропередачи 9. Атмосферная сушка круглых лесоматериалов, уложенных в штабеля, или хранение сухим способом проводится путм выдержки древесных сортиментов на воздухе под воздействием климатических факторов, влияющих на интенсивность сушки. Также, на интенсивность атмосферной сушки влияет время года, время суток и микроклимат склада . Снижение влажности происходит за счт испарения влаги через боковую и торцевую поверхности брвен под действием градиента температуры и градиента влажности. При организации атмосферной сушки необходимо учитывать все вышеперечисленные факторы. Выполнение этого требования связано с трудомкими и ответственными мероприятиями по ведению складского хозяйства, операциями окорки и формирования штабелей. Атмосферная сушка применяется для снижения влажности древесины до уровня, при котором задерживается развитие грибов 9, для снижения плотности и повышения плавучести , для увеличения способности к пропитке. Неблагоприятной для развития грибов и возникновения прелости является древесина с влажностью . Просушка продолжается минимум 2. При атмосферной сушке трудно предохранить круглый лес от возникновения трещин и от начала прелости, а, следовательно, от снижения качества 9. Для того, чтобы максимально возможно предотвратить снижение качества при атмосферной сушке необходимо проведение дополнительных мероприятий по окорке и антисептической обработке круглых лесоматериалов. Сушка в жидких средах. Сушка может производиться в любой гидрофобной жидкости в различных маслах, масляных антисептиках, в парафине, петролатуме, сере . Сушка лесоматериалов в гидрофобных жидкостях происходит при температуре выше температуры кипения воды при данном давлении, то есть процесс является высокотемпературным. Особенностями процесса является то, что между жидкостью, которая служит агентом сушки, и древесиной отсутствует влагообмен, а также в некоторой степени происходит пропитка древесины. По своей физической сущности способ сушки древесины в жидкости близок к способу сушки в среде перегретого пара. Повышенная температура поверхности древесины придат большую пластичность материалу, вследствие чего уменьшается поверхностное растрескивание . Данный способ рекомендуется для предпропиточной сушки круглых лесоматериалов деталей опор линий электропередач, свай, столбов, шпал. В середине прошлого столетия широкое применение получил способ скоростной высокотемпературной сушки, предложенный И. А. Фоломиным . Здесь, в качестве гидрофобного состава применялся пстролатум отход нефтяной промышленности. Оборудование, применяемое в данном способе сушки, отличается своей простотой. Достоинством такой сушки является малая продолжительность процесса сушка древесины происходит в раз быстрее по сравнению с сушкой в паровых сушилках . Кроме того, лесоматериалы, высушенные в петролатуме, не имеют наружных трещин и покоробленности, а в результате сушки происходит обеззараживание древесины от грибной инфекции и умерщвление в ней различных вредителей и их личинок. Впитываемый в древесину петролатум антисептирует се. Существуют и другие способы сушки с использованием гидрофобных жидкостей сушка столбов, брусьев, шпал в автоклавах, когда сушка указанных лесоматериалов совмещена с их пропиткой в одном цикле обработки, так называемая совмещнная сушка пропитка. Как разновидность указанного способа существует вакуумная жидкостная сушка древесных материалов с последующей их пропиткой под давлением. Широкое распространение указанные способы получили за рубежом.