ВАКУУМ-ОСЦИЛЛИРУЮЩАЯ СУШКА ДРЕВЕСИНЫ
Сафин Р.Р., Кайнов П.А., Сафин Р.Г. (КГТУ, г.Казань, РФ)
The resume at the description of process of drying of wood vacuum - ostsillirujushchim a method arises a question on a presence of factor moljarnogo carry. For wood this factor remains, is insufficiently investigated. Therefore for his definition experimental installation has been created and a series of experiences is lead.
В последние годы научные изыскания, проводимые в вакуумной технике, все больше находят применения в разных отраслях промышленности. Большое внимание было уделено сушке материала при пониженном давлении в деревообрабатывающей промышленности. На данный момент известно несколько способов передачи тепла при вакуумной сушке, которые имеют как ряд преимуществ так и недостатков:
- СВЧ-нагрев производится за значительно короткий срок, но имеет низкий КПД (около 60%), что приводит к большим энергозатратам;
- кондуктивный нагрев происходит при высоком градиенте влажности, в результате чего возникают высокие внутренние напряжения.
Оптимальным для сушки древесины является вакуум-осциллирующий метод, при которой для испарения влаги из материала используется аккумулированное в материале тепло; можно добиться значительной равномерности распределения влаги в материале.
При описании переноса влаги внутри материала при вакуумной сушке используется коэффициент молярного переноса. Однако для древесины этот коэффициент остается недостаточно исследованным, поэтому была разработана методика для его нахождения.
Полученные результаты в ходе опытов подтверждают влияние градиента давления на процесс вакуумной сушки древесины мягких пород. Для нахождения численного значения коэффициента молярного переноса используем формулу:
,
где i - плотность потока, b - коэффициент молярного переноса.
Плотность потока находим из условия:
,
где mвл – масса влаги, перемещенная из верхнего слоя в нижний; F – площадь поверхности образца; t – продолжительность процесса.
Массу, перемещенной под действием градиента давления, определяем из выражения:
mвл=mсух*Wcр,
где мсух – масса сухого материала; Wср - средняя влажность образца.
Ниже представлены полученные кривые зависимостей коэффициента молярного переноса от породы, влажности, температуры, остаточного давления, толщины образца и продолжительности процесса.
Из представленных выше графиков видно, что:
-оптимальная продолжительность данного опыта составляет 3 часа, так как при увеличении времени вакуумирования начинается процесс сушки с поверхности образца, поэтому все последующие опыты проводились при этой продолжительности;
-при повышении температуры образца коэффициент молярного переноса увеличивается за счет уменьшения вязкости влаги, содержащейся в древесине;
-при увеличении толщины материала значение коэффициента молярного переноса уменьшается;
-с увеличением влажности коэффициент молярного переноса увеличивается, что объясняется заполненностью пор древесины влагой и как следствие уменьшением газопроницаемости.
Полученные результаты научной обработки экспериментальных данных позволили оптимизировать процесс вакуум-осциллирующей сушки древесины и выбрать экономический вариант работы сушильного оборудования.