ЛОКАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМОВ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
Кротова Л.Л., Лызенко А.В., Мансуров С. В. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
Буданов В.Ю. (СКТБ «Наука» КНЦ СО РАН, г. Красноярск, РФ)
Energy power saving technologies in lumber drying
Локальная оптимизация параметров сушки пиломатериалов относится к вариантам создания энергосберегающей и ресурсосберегающей технологией в камерной сушке пиломатериалов.
Режимы сушки пиломатериалов строились и строятся исходя из трех основных принципов: достижения заданной конечной влажности, сохранения товарного вида и физико-механических свойств древесины после сушки при минимально возможной, для получения этих двух позиций, продолжительности сушки.
В связи с возрастающими требованиями к качеству изделий из древесины, все большее внимания уделяется процессам сушки пиломатериалов и заготовок как основе качества будущей продукции.
Нами разработаны, применяются и совершенствуются режимы сушки пиломатериалов, позволяющие периодически, естественно, не прерывая самого процесса сушки пиломатериалов выравнивать напряжения, возникающие из-за неравномерности распределения влаги во внутренних и наружных слоях древесины пиломатериалов или заготовок.
Из физики процессов сушки древесины известно, что необходимым условием качественного процесса является равенство внешнего массообмена и внутреннего влагопереноса. Традиционно, в процессах конвективной сушки пиломатериалов внешний массообмен является существенно интенсивней внутреннего влагопереноса. Это приводит к пересушиванию поверхностных зон пиломатериалов и развитию внутренних напряжений.
Стандартные режимы сушки, рекомендуемые РТМ для камер периодического действия предусматривают промежуточные и окончательную влаготеплообработки для снижения возникающих во время сушки внутренних напряжении. Эта технологически необходимая процедура влечет за собой дополнительные затраты, в том числе энергетические (расход среды, испарение и удаление вносимой (распыленной) влаги), а так же изменение цвета высушиваемой древесины.
Предлагаемые режимы сушки пиломатериалов акцентируют внимание на процессах перехода с одной ступени на другую. Цель этого периода сблизить интенсивность внешнего массообмена и внутреннего влагопереноса и, таким образом, выровнять поля влажности в древесине.
В традиционных режимах переход с одной ступени на другую происходит по заданию параметров следующей ступени. При этом сам процесс перехода не подвергается контролю и управлению, хотя является скрытым резервом этого процесса. Процесс перехода со ступени на ступень можно использовать как период «микровлагообработки» - МВО.
Основные ступени сушки – периоды повышающейся скорости сушки, предполагают постоянную температуру агента сушки на протяжении всей ступени и заданное понижение относительной влажности к окончанию текущей ступени сушки.
Переходные периоды сушки – переходы на следующую ступень сушки пиломатериалов - периоды накопления влаги, периоды повышения относительной влажности агента сушки при одновременном повышении его температуры. В эти периоды замедляется внешний массообмен, а интенсивность внутреннего влагопереноса остается на прежнем уровне.
Таким образом, каждая отдельная ступень сушки начинается с накопления влаги в циркулирующей паровоздушной среде сушильной камеры, что позволяет несколько замедлить сушку периферийных слоев пиломатериалов или заготовок и, в какой-то степени, выровнять влажность внутренних и наружных слоев древесины. Продолжительность каждого переходного периода рассчитывается в зависимости от достигнутой средней влажности высушиваемой древесины и параметров циркулирующей паровоздушной среды.
Таким образом, в штатных условиях, отпадает необходимость в промежуточных влаготеплообработках, с внесением влаги в сушильную камеру через различного рода форсунки.
Разработанные режимы поддерживаются специально разработанным программным обеспечением на базе промышленных контроллеров и проходят апробацию на лесопильно-деревообрабатывающих заводах Красноярского края в лесосушильных камерах периодического действия различной емкости. Режимы сушки пиломатериалов, построенные по вышеизложенным принципам, разработаны для пиломатериалов древесины сосны и лиственницы различных сечений.
Литература
1. Лыков, А.В. Тепло- и массообмен в процессах сушки [Текст]/А.В. Лыков.-М. Государственное энергетическое издательство, 1956.-464 с.
2. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины [Текст]: Минлесбумпром СССР.- Архангельск, ЦНИИМОД, 1985.- 144 с.
3. Кречетов, И.В. Сушка древесины [Текст]: Изд. 4-е перераб. и дополн / И.В. Кречетов.- М: Бриз, 1997.-496 с.
4. Кротова, Л.Л. Структура режимов сушки пиломатериалов с локальной оптимизацией параметров [Текст]/ Л.Л. Кротова, А.В. Лызенко, В.Ю. Буданов, С.В. Мансуров // Лесной и химический комплексы – проблемы и решения. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции.– Красноярск: СибГТУ, 2008.-378 с.