КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
Руденко Б.Д. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
Outwardly structurally all dryers are in essence identical, and the process of drying in most cases is carried out by a principle of chambers discontinuous. Therefore for confrontation of qualitative performances of different chambers it is offered to use comparative performance of quality of drying of saw-timbers.
Для целей использования и сопоставления всего многообразия сушилок конвективного процесса требуется некоторый показатель, который бы характеризовал объективно эффективность сушки разными сушилками.
Производительность сушилок, в общем случае для условного пиломатериала определяется температурным уровнем проведения процесса, объемом загрузки сушильной камеры и структурой построения процесса сушки. На производительность камер оказывает влияние также использование разной толщины и конструкции прокладок.
Перед принятием решения о выборе сушильной камеры требуется знание наиболее общих характеристик процесса сушки: до какой конечной влажности нужно сушить древесину, какова должна быть производительность сушильной камеры, выдерживаются ли показатели качества сушки пиломатериалов.
Вполне понятно, что высокое качество и высокая производительность являются взаимно исключающими факторами. Порода древесины и сечение пиломатериалов в основном определяют расчет сушилки. Каждый сортимент разных сечений и породы требует своего режима сушки. При выборе конкретной сушильной камеры должны учитываться потребности собственного производства, поэтому сушильная камера должна осуществлять гибкое проведение процесса, что соответствует большому количеству ступеней сушки и др. параметров.
Рассмотрим основные критерии, которые должны отображаться в сравнительной характеристике качества сушки пиломатериалов.
Температурный уровень предопределяет температуру высушиваемой древесины, и следовательно коэффициент влагопроводности по толщине материала, что влияет на процессы передвижения влаги по материалу. Также от этого показателя зависит продолжительность, внешний вид и физико-механические свойства древесины.
Структура построения процесса сушки (количество стадий), характеризует возможности режима подстраиваться к объекту сушки, гибкость его проведения, а следовательно качество и длительность высушивания материала.
Сечение пиломатериалов, sсеч (толщина ´ ширина). Наибольшее влияние оказывает на длительность процесса толщина, меньшее влияние – ширина.
Диапазон изменения влажности, DW. (DW = Wн - Wк, , где Wн - начальная влажность, Wк – конечная влажность высушиваемых пиломатериалов) характеризует количество удаляемой влаги из древесины, что влияет на структуру проведения процесса сушки.
Скорость циркуляции сушильного агента по объему штабеля высушиваемых пиломатериалов оказывает влияние на равномерность распределения конечной влажности, имеются значения (Богданов,1990) скоростей, ниже которых качество сушки снижается.
Порода древесины, rб. Ее существенное влияние на усушку древесины предопределяет структуру проведения процесса сушки. Можно достаточно полно характеризовать показателем базисной плотности rб.
Продолжительность сушки, tсуш. – определяется вышеприведенными критериями и является экономической характеристикой, характеризующей эффективность проведения процесса.
Стоимость сушилки является показателем инвестиционных требований и определяет срок окупаемости капиталовложений. Целесообразно стоимость сушилки использовать удельную, на 1 м3 загрузки пиломатериалов.
Стоимость эксплуатации включает: тепловые и электрические затраты, срок безотказной эксплуатации оборудования, требования к квалификации обслуживающего персонала и затраты на его обучение, надежность системы. Все это формирует себестоимость сушки.
Для получения сравнительной характеристики качества сушки пиломатериалов, характеризующей эффективность работы сушильных камер различных изготовителей, используем следующие показатели: порода древесины, сечение пиломатериалов, диапазон изменения влажности, продолжительность сушки. Остальные показатели либо должны быть одинаковыми, или должны сравниваться дополнительно по абсолютной величине. Сведем все показатели в комплекс безразмерных величин и назовем ее сравнительной характеристикой К. Множитель 100 в знаменателе используется для придания сравнительной характеристики удобного диапазона.
.
Пример использования сравнительной характеристики.
Используем данные по высушиванию пиломатериалов в камерах объемом »50м3 фирмы «Hildebrand» в г.Красноярске. Порода сосна, сечение 5см´15 см, фактическая продолжительность 146 часа, средняя начальная влажность 56 %, конечная 12 %, показатели качества сушки – выдержаны нормативные по III категории качества. Вычисляем сравнительную характеристику К,
К = (400×5×15×44)/146×100 = 90,41. (72,33 ¸ 108,49)
Используем данные по высушиванию пиломатериалов в камере объемом » 50 м3 фирмы «Eisenmann» в г. Новосибирске. Порода сосна, сечение 5см´15 см, фактическая продолжительность 162 часа, средняя начальная влажность 52 %, конечная 12 %, показатели качества сушки – выдержаны нормативные по III категории качества. вычисляем сравнительную характеристику К,
К = (400×5×15×40)/162×100 = 74,07. (59,26 ¸ 88,88)
Полученные характеристики объективно характеризуют качественные показатели сушильных камер различных изготовителей. Следует помнить, что показатель имеет статистический диапазон достоверности ±20 %. Чем выше абсолютная величина характеристики, тем лучшими показателями обладает рассматриваемая сушильная камера. Из рассматриваемых камер «Hildebrand» выпущена в 1980 г., «Eisenmann» в 2002 г.