Материал: 4804
26
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
АТМОСФЕРНАЯ СУШКА ДРЕВЕСИНЫ
1. Цель работы
Определение продолжительности атмосферной сушки древесины.
2. Общие положения
Атмосферная сушка является наиболее дешевым и наиболее доступным способом обезвоживания древесины, поскольку не требует таких капитальных затрат как камерная, но для нее нужны большие площади и большой запас материала. Атмосферная сушка характеризуется тем, что для испарения влаги из материала используется теплота относительно сухого атмосферного воздуха.
Одна из особенностей атмосферной сушки – беспрерывное изменение состояния омывающего материал воздуха в зависимости от времени года, погоды и времени суток. Температура высушиваемого материала, соотношение между температурой воздуха и материала, а также скорость сушки все время изменяются. Таким образом, атмосферная сушка носит сезонный характер, зависит от многих факторов и трудно поддается расчету.
3.Содержание работы
3.1.Определить продолжительность атмосферной сушки древесины для различных климатических регионов.
3.2.Определить величину равновесной влажности древесины для данного
региона.
3.3Определить величину устойчивой влажности древесины для данного
региона.
3.4.Сравнить продолжительность сушки расчетную и регламентируемую стандартом.
3.5.Выводы по результатам работы.
27
4. Исходные данные
Исходные данные для выполнения расчетов:
-порода;
-размеры пиломатериалов (толщина × ширина × длина);
-начальная и конечная влажность W, %;
-климатическая зона;
-координаты расчетных точек;
-температура окружающей среды нагревающей среды, °С;
-коэффициент влагопроводности древесины, см2/с.
Исходные данные для выполнения расчетов принимают по заданию преподавателя.
5.Определение продолжительности атмосферной сушки древесины
5.1.Определение равновесной влажности древесины.
Равновесную влажность древесины Wр определяют по диаграмме рис. 12. по известным значениям температуры и относительной влажности окружающего воздуха.
5.2. Определение устойчивой влажности древесины Устойчивая влажность древесины при сорбции или десорбции для кон-
кретных образцов и сортиментов при атмосферной сушке устанавливается по величине равновесной влажности Wр с учетом показателя гистерезиса W по формуле
Wус =Wp |
± |
1 |
W , % |
|
(22) |
|||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Для аналитического расчета продолжительности процесса сушки древе- |
||||||||||
сины можно пользоваться уравнением: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
τ = 2,67 10 |
−6 |
|
R 2 |
|
lg |
Wнач −W р |
, с, |
(23) |
||
|
a′ |
|
Wкон −W р |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Z – продолжительность сушки в сутках;
R – гидравлический радиус сечения, см;
a' – коэффициент влагопроводности, см2/с (рис. 13);
28
Wнач, Wкон, Wр – начальная, конечная и равновесная влажность, %.
Относительная влажность (степень насыщенности) φ
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 60 |
70 |
80 |
90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 |
Температура t, ºС
Рис. 12. Диаграмма равновесной влажности
Рис. 13. Диаграмма коэффициента влагопроводности древесины в тангенциальном направлении
29
Для нахождения гидравлического радиуса сечения целесообразно пользоваться формулой:
|
|
|
R = |
S b |
, |
|
(24) |
|
|
|
S + b |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
где S – толщина сортимента, см; |
|
|
|
|
|
||
b – ширина сортимента, см. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
Сроки сушки пиломатериалов мягких хвойных пород на открытых складах |
|||||||
|
до влажности не более 22 % |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяц укладки |
Климатическая |
|
|
|
|
Сроки сушки, дни, |
|
пиломатериалов |
зона |
|
|
при толщине пиломатериалов, мм |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15-25 |
|
35-50 |
55-75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Март |
IV |
|
12-28 |
|
25-32 |
35-45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Апрель, май |
I |
|
34-38 |
|
43-51 |
55-64 |
|
|
II |
|
30-34 |
|
38-47 |
51-60 |
|
|
III |
|
26-30 |
|
34-36 |
43-51 |
|
|
IV |
|
13-15 |
|
17-22 |
22-30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Июнь, июль |
I |
|
13-17 |
|
22-43 |
43-55 |
|
|
II |
|
10-13 |
|
17-34 |
34-51 |
|
|
III |
|
9-10 |
|
15-22 |
26-34 |
|
|
IV |
|
8-9 |
|
13-15 |
17-25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Август, сентябрь |
I |
|
30-34 |
|
43-51 |
55-60 |
|
|
II |
|
26-34 |
|
36-43 |
47-55 |
|
|
III |
|
22-30 |
|
30-38 |
43-47 |
|
|
IV |
|
11-17 |
|
20-26 |
30-34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Октябрь |
IV |
|
12-28 |
|
25-32 |
34-45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: Для рядовых штабелей сроки сушки увеличиваются на 10 %, а для лиственничных пиломатериалов на 60 %. Продолжительность сушки пиломатериалов лиственных пород больше, чем мягких, приблизительно в 1,5 раза.
Выводы
Выводы сделать на основе сравнения расчетной продолжительности сушки и регламентированой стандартом. На основании значений равновесной и устойчивой влажности обосновать минимально возможную конечную влажность высушенных пиломатериалов.
30
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4
ПРОПИТЫВАЕМОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ
1. Цель работы
Установить влияние влажности и величины избыточного давления на пропитываемость древесины.
2. Общие положения
Проникновение в древесину и перемещение в ней жидкостей представляет большие трудности, поскольку связано с учетом комплекса факторов, влияющих на продвижение жидкостей, а также способностью самой древесины воспринимать и проводить пропиточные жидкости, т.е. с проницаемостью. Проницаемость зависит от породы дерева, положения образца в стволе, направления волокон, анатомического строения, физико-химических свойств, состояния проводящих элементов, температуру и условия тепловой обработки древесины и некоторых других факторов.
Способность проводить и поглощать пропиточные жидкости имеет важное значение при разработке режимов пропитки и сушки древесины, её покраске, химической переработке, правильном выборе материала для изготовления различных видов продукции.
3.Содержание работы
3.1.Определить расчетную продолжительность пропитки древесины при различной начальной влажности древесины.
3.2.Определить расчетную продолжительность пропитки древесины при различном избыточном давлении.
3.3.Определить расчетную продолжительность пропитки круглых лесоматериалов.
3.4.Выводы по результатам работы.