Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современное состояние теории и механики удаления влаги из древесины 10
1.1. Современное состояние техники сушки древесины 10
1.2. Процессы тепломассопереноса в условиях вакуумных аппаратов 14
1.3. Анализ исследований древесины как объекта сушки 21
1.3.1. Структурно-сорбционные характеристики древесины 21
1.3.2. Движение влаги в древесине 29
1.3.3. Тепловые характеристики древесины 34
1.3.4. Внутренние напряжения в процессе сушки древесины 38 Выводы 41
Глава II. Разработка методов расчета процессов вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов с периодическим способом подвода тепла 44
2.1. Физическая картина процесса 44
2.2. Формализация процесса 48
2.3. Математическое описание переноса тепла и массы при вакуумно-кондуктивном способе сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла 50
2.3.1. Тепломассоперенос в парогазовой фазе 51
2.3.2. Тепломассоперенос в условиях внутренней задачи 56
2.4. Управление технологическим процессом вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов 59
2.5. Алгоритм расчета процесса вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов с импульсным подводом тепла 62 Выводы 64
Глава III. Экспериментальное исследование и математическое моделирование процессов вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепловой энергии 65
3.1. Описание экспериментальных установок для исследования процессов, протекающих при вакуумно-кондуктивнои сушке древесины 66
3.1.1. Установка вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепловой энергии 66
3.1.2. Установка для анализа влагосодержания древесных материалов 69
3.1.3. Исследования молярного переноса влаги в процессе вакуумной сушки древесины 71
3.1.4. Методика экспериментальных исследований внутренних напряжений, возникающих в процессе сушки древесины 79
3.2. Математическое моделирование и экспериментальное исследование процессов, протекающих при вакуумно-кондуктивнои сушке древесины с периодическим теплоподводом 81
Выводы 96
Глава IV. Промышленная реализация результатов исследований процессов вакуумно-кондуктивнои сушки материалов с периодическим теплоподводом 98
4.1. Аппаратурное оформление вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов 99
4.2. Результаты промышленных испытаний вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла 102
4.3. Анализ экономической эффективности внедрения в деревообрабатывающее производство вакуумных сушильных камер 106
4.4. Разработка новых аппаратов вакуумной сушки пиломатериалов 111
4.5. Аппаратурное оформление процесса вакуумно-кондуктивнои сушки перги 115
Выводы 118
Заключение 120
Условные обозначения 124
Литература
- Анализ исследований древесины как объекта сушки
- Математическое описание переноса тепла и массы при вакуумно-кондуктивном способе сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла
- Установка вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепловой энергии
- Результаты промышленных испытаний вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла
Введение к работе
В настоящее время на предприятиях деревообрабатывающей промышленности одним из основных технологических процессов, оказывающих влияние на качество, себестоимость продукции и продолжительность производственного цикла является сушка древесины, специфические свойства которой (чувствительность к высоким температурам и развитие существенных сушильных напряжений, приводящих к растрескиванию материала) накладывают ограничения по применению высокоинтенсивных способов.
Актуальность темы. Наиболее перспективными в области сушки древесины являются вакуумные методы, поскольку позволяют значительно сократить продолжительность по сравнению с традиционными способами, а значит, и снизить себестоимость процесса. Кроме того, возможность ведения сушки при более низких температурах позволяет исключить потемнение древесины и снижение её механических характеристик.
Однако при сушке в вакууме возникает проблема теплоподвода. Применяемые при этом в других областях промышленности известные методы не всегда позволяют получить требуемое качество, что особенно важно для пиломатериалов из древесины ценных трудносохнущих лиственных пород, или значительно удорожают стоимость сушильного процесса. При этом наиболее эффективным и простым способом подвода тепловой энергии в вакууме является контактный метод. Однако используемые в настоящее время технологические регламенты вакуумно-кондуктивной сушки не позволяют высушивать пиломатериалы без развития внутренних напряжений. В связи с этим следует считать актуальной задачу исследования вакуумной сушки пиломатериалов при контактном методе подвода тепла.
Работа выполнялась в соответствии с координационным планом НИР АН РФ по направлению «Теоретические основы химической технологии»;
6 координационным планом НИР ВУЗов по процессам и аппаратам химических производств и кибернетике химико-технологических процессов.
Цель работы состоит в разработке методов расчета и создании наиболее рациональных режимов вакуумно-кондуктивной сушки, позволяющих снизить развитие внутренних напряжений в высушиваемой древесине.
В связи с этим в настоящей работе были поставлены следующие задачи:
анализ процессов, протекающих в древесине, при вакуумно-кондуктивной сушке пиломатериалов;
разработка математической модели процессов вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов;
разработка расчетных методов определения параметров парогазовой фазы;
разработка алгоритма расчета и моделирование процессов с целью выявления рациональных режимов сушки;
разработка экспериментальных установок для физического моделирования рассматриваемых процессов, а также для исследования свойств древесины;
разработка аппаратурного оформления вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов;
промышленная реализация результатов теоретических и экспериментальных исследований и конструкторских разработок;
Научная новизна. Разработана математическая модель процесса вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов, позволяющая проследить за влиянием изменения полей влажности и температуры на развитие внутренних напряжений при удалении влаги из древесины. По результатам математического моделирования и экспериментальных исследований выявлены пути интенсификации процессов и повышения качества высушиваемого пиломатериала. Выявлены области рационального использования данного метода сушки.
Впервые исследованы закономерности методов вакуумно-
кондуктивной сушки древесины путем периодического подвода тепла. Разработаны и реализованы новые режимные параметры вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов.
Разработаны новые конструктивные рекомендации, направленные на улучшение качества высушиваемого пиломатериала.
Практическая ценность. Проведенные исследования позволили:
выявить кинетические закономерности процессов вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов;
разработать рекомендации по вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с импульсным подводом тепла;
усовершенствовать существующие технологии без существенных конструкторских доработок в направлении улучшения качества сушки пиломатериалов.
Реализация работы. Результаты проведенных в работе исследований реализованы при создании метода расчета вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла, направленного на улучшение качества сушки древесины.
Методика расчета, разработанный технологический регламент и пилотная установка вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов внедрены на деревообрабатывающем предприятии «Рамус».
Ряду предприятий представлена документация на разработанную конструкцию установки для проведения экспресс-досушки с целью определения влажности капиллярнопористого коллоидного материала весовым методом.
Разработанные экспериментальные установки, методики
исследований и программные продукты внедрены в учебный процесс в рамках курсов «Гидротермическая обработка и консервирование древесины» и «Методы математического моделирования процессов в деревообработке».
Автор защищает решение задачи, состоящей в разработке методов расчета процессов вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с
периодическим подводом тепла, и в использовании полученных результатов для создания высокоинтенсивных, ресурсосберегающих технологий сушки, направленных на улучшение качества высушиваемой древесины, а именно:
математическую модель вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла;
результаты математического моделирования и экспериментального исследования процессов вакуумно-кондуктивной сушки древесины;
конструктивные особенности установки для вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов в штабелях и результаты её внедрения.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международных конференциях «Математические методы в технике и технологиях - 20, - 21» (Ярославль); на Всероссийских конференциях «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (Брянск, 2007; Вологда, 2008); «Проблемы использования и воспроизводства лесных ресурсов» (Казань, 2006); «Вакуумная техника и технология» (Казань, 2007); на научных сессиях по технологическим процессам Казанского государственного технологического университета (Казань, 2006-07).
По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе две статьи в рецензируемых журналах и два положительных решения на выдачу патентов РФ на изобретение.
Личное участие автора состоит в выборе темы и разработке основных идей диссертации, а также в постановке и решении-задач теоретического, экспериментального и прикладного характера. При непосредственном участии автора изготовлены лабораторные установки; выполнены эксперименты и проведены промышленные испытания. Автору принадлежат основные идеи опубликованных в соавторстве статей.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
В первой главе рассмотрены существующие способы сушки
древесины, дан анализ современного состояния теории тепломассопереноса в процессе удаления влаги из капиллярно-пористых коллоидных тел и представлена характеристика древесины как объекта сушки. Во второй главе приведено математическое описание процесса вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов, блок-схема алгоритма расчета исследуемого процесса. В третьей главе дано описание экспериментальной установки, при помощи которой проводилась проверка разработанной математической модели на адекватность. Приведены результаты математического моделирования процесса с помощью ЭВМ и экспериментальных исследований. Четвертая глава посвящена промышленной реализации результатов исследований процесса вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов: представлено описание вакуумной сушильной камеры, приведены результаты её испытаний с использованием разработанной технологии сушки и дан анализ экономической эффективности работы установки.
На всех этапах работы в качестве консультанта активное участие принимал д.т.н., профессор Сафин Р.Г.
Анализ исследований древесины как объекта сушки
В рассматриваемой системе капилляров основная масса воды находится в связанном состоянии.
Аналогичная система микрокапилляров в стенке клетки обнаруживается на уровне микрофибрилл. В этой системе капилляров вся вода находится в пленочном состоянии и возможность локализации капиллярно-конденсационной воды здесь исключена.
Наконец, третья система капилляров представляет собой элементарные фибриллы, состоящие из аморфных участков целлюлозы и элементарных кристаллов. Считают, что в элементарные кристаллы, состоящие из макромолекул целлюлозы в виде цепей, между которыми для молекул воды нет места, вода не проникает, кристаллы не разбухают.
В аморфных участках целлюлозы внутри элементарной фибриллы и между ними в аморфной целлюлозе могут образовываться и находится монослои воды, количество которой зависит от влажности. Микрофибриллы, возможно, разбухают, но незначительно, так как проникновение молекул воды ограниченно. Набухание самой элементарной фибриллы не происходит.
Предполагается, что в результате адсорбции молекул воды поверхностью микрофибрилл, на ней образуется мономолекулярная пленка (мономолекулярная адсорбция - при относительной влажности воздуха 0,2). В дальнейшем, в местах соприкосновения микрофибрилл смежные пленки образуют прослойку влаги, толщина которой будет увеличиваться до тех пор пока упругость пара над мениском прослойки не сравнивается с упругостью пара в воздухе (полимолекулярная адсорбция - при относительной влажности воздуха от 0,2 до 0,7, начальной влажности древесины не ниже 5 %). При продолжающемся повышении влажности воздуха начнется конденсация влаги в наиболее мелких, а затем и в более крупных пустотах и капиллярах клеточных оболочек (капиллярная конденсация - при относительной влажности воздуха от 0,7 до 1, начальной влажности древесины не менее 12 %).
При понижении влажности древесины от точки насыщения волокна до нуля - удаление влаги из стенок клеток происходит в обратном порядке.
Молекулярными силами вода взаимодействует с молекулами целлюлозы, при этом толщина водной прослойки не может превышать предельной для ограниченно набухающего коллоида даже при заполнении водой клеточных полостей. Следовательно, в физико-химическом отношении древесину можно считать ограниченно набухающим гидрофильным коллоидом [98]. Кроме того, в древесине можно четко разграничить макрокапиллярную систему (полости клеток, сообщающиеся порами) и микрокапиллярную систему (межмицеллярные и межфибриллярпые пространства), что позволяет классифицировать её как капиллярно-пористое тело [71].
Древесина обладает весьма сложной структурой, которой трудно дать математическое описание, поэтому для её математического выражения используют приближенные модели поровой структуры, а также качественные и количественные характеристики [135]. Качественными характеристиками описываются массопроводные свойства материала. Из количественных характеристик первостепенное значение для оценки пористой структуры тела имеет функция распределения пор по размерам.
При математическом описании структуры древесины удовлетворительные результаты дает модель, состоящая из системы продольных и поперечных капилляров различных радиусов, распределенных в соответствии с функцией F(r), которую определяют как долю объема порового пространства, приходящуюся на капилляры с радиусами, заключенными между Г и г + dr.
При этом коэффициент проницаемости определяется зависимостью [128] , П7ГГ2 ? 2W \ і к = Jr F(r)dr, (1.14) 16є; о где п — число пор на единицу площади поперечного сечения образца; 8И -коэффициент извилистости равный отношению длины пути движения жидкости к длине образца.
В работе [128] представлены результаты исследования эквивалентного радиуса гэ гипотетического капилляра методом смесимого вытеснения, которые свидетельствуют, что его величина различна как по породам древесины, так и по длине и диаметру ствола. Лиственные породы обладают большим значением гэ, чем хвойные, а в пределах одной породы радиус гэ заболонной древесины превышает значение ядровой или спелой древесины.
Математическое описание переноса тепла и массы при вакуумно-кондуктивном способе сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла
Анализ физической картины процессов вакуумно-кондуктивной сушки древесины с периодическим подводом тепла показал, что совокупность физических явлений, составляющих исследуемый способ сушки, согласно блочному принципу построения математического описания процесса [87], следует рассматривать, решая внешнюю - тепломассоперенос в разреженной среде и её тепломассообмен с материалом; и внутреннюю задачи - тепломассоперенос внутри материала.
При решении внешней задачи вначале исследуют гидродинамическую обстановку в аппарате, а затем переходят к изучению кинетики массо- и теплопередачи с учетом выявленных гидродинамических условий модели. Для выявленной структуры потоков в процессах вакуумно-кондуктивной сушки древесины с периодическим подводом тепла (рис. 2.3), основными характеристиками являются разность парциальных давлений паров удаляемой влаги над поверхностью влажного материала и в окружающей среде и интенсивность подвода тепла к поверхности пиломатериала.
Математическое описание процесса переноса тепла и массы для парогазовой фазы в условиях непрерывного понижения давления, а также при отсутствии полей скорости, температуры, плотности пара и инертного газа [86] во внешней среде основано на уравнениях материального и теплового балансов. Для нестационарных условий протекания процесса разница между притоком и отводом составит накопление массы и энергии в свободном объеме аппарата VCBdPll=dmn-dmcn, (2.1) Vcl!dpr=-dmcr, (2.2) РсмссмУсв Т = а(Тмлюв - T)FMdx - QcnrPcMcCMTdT + (23 ) + I- MJOOB пов -Левая часть уравнения (2.1) характеризует изменение массы пара в парогазовой фазе в единице свободного объема аппарата; первое слагаемое правой части - подвод массы пара в парогазовую фазу, а второе слагаемое -отвод в вакуумную линию. Соотношение (2.2) отличается от (2.1) отсутствием слагаемого, характеризующего подвод массы воздуха в единицу свободного объема вследствие герметичности аппарата.
В уравнении переноса энергии (2.3) левая часть представляет собой изменение теплосодержания парогазовой фазы; первый член правой части уравнения характеризует подвод или отвод тепла за счет теплообмена с поверхностью влажного материала; второй член — отвод тепла с удаляемой в вакуумную линию парогазовой смесью; третий — приток тепла с парами влаги, удаляемыми из материала (рис. 2.4).
В системах твердое тело-пар, имеющих поверхность раздела фаз, приток массы пара в свободный объем аппарата можно представить в виде выражения dmn = jnFdx. ( 2.4 ) В тоже время отвод массы пара из свободного объема аппарата в вакуумную систему характеризуется интенсивностью системы удаления парогазовой смеси К = QcnrPrA. (2.5) Аналогично отвод массы газа из свободного объема аппарата определится соотношением dmr=Qc.rprdT. (2.6)
В уравнении (2.5) фигурирует объемная производительность системы удаления пара и газа Qc пг, которая складывается из объемных производи тельностей системы удаления пара Qcn и системы удаления газа Qcr.
Обычно при сушке понижением давления сушильная камера подключается к вакуумному насосу через конденсатор, который работает как своеобразный насос по пару. Очевидно, что в этом случае объемная производительность системы удаления пара будет определяться объемными производительностя-ми вакуумного насоса и конденсатора Qcn=QB„ + QKo„ (2.7) а объемная производительность системы удаления газа в уравнении (2.6) будет равна объемной производительности вакуумного насоса Qc,=QBH- (2.8)
Объемная производительность системы удаления газа зависит от конструкции вакуумного насоса и определяется его рабочей характеристикой [159]. Так, для ротационного вакуумного насоса [83] QBH=Qo(l-k %4. (2.9)
Производительность водокольцевого вакуумного насоса можно определить, задавая время, в течение которого давление в камере необходимо понизить с барометрического Ратм до рабочего остаточного значения Р0ст [159] QBH= L. InB. (2.10) T0 " ост Для процессов, протекающих при отсутствии инертного газа (воздуха) в рабочей полости аппарата, интенсивность отвода пара будет определяться объемной производительностью конденсатора QCO=QKOH- (2.11) Объемная производительность конденсатора может быть определена из уравнения теплового баланса [125] QPnkHcp(T - Тнас) + спТнас + гп J = KK0HAtKOHFKOH, (2.12 ) где левая часть уравнения учитывает тепловой эффект охлаждения пара до состояния насыщения и конденсации; правая часть характеризует количество тепла, переданного в единицу времени пару от хладагента.
Установка вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепловой энергии
При проведении экспериментальных исследований, в результате которых требовалось определение послойной влажности древесины или определение текущего влагосодержания материала в процессах, протекающих при отсутствии инертного газа или в разряженной среде, когда отбор проб обрабатываемого материала или использование промышленных влагомеров не представлялось возможным, влагосодержание определялось сушильно-весовым способом. Для этого в созданных установках регистрировалось изменение текущей массы влажного материала с помощью электронных датчиков, установленных непосредственно в вакуумной камере, сигнал с которых фиксировался компьютером. По массе сухого материала, определенной путем досушки, и зарегистрированным в ходе эксперимента текущим значениям массы влажного материала определялось текущее влагосодержание.
Метод досушки до постоянной массы в сушильных шкафах широко используется в лабораториях предприятий и научно-исследовательских институтов для анализа сырья и готовой продукции. Основным недостатком данных сушилок является длительность процесса, обусловленная конвективной технологией досушки материала. Использование известных вакуумных сушильных шкафов с инфракрасными источниками тепла является затруднительным с точки зрения поддержания температуры поверхности материала в диапазоне 103 ± 2 С согласно ГОСТ 16588-79, регламентирующему весовой способ определе ния влажности древесины.
В связи с вышеизложенным, с целью получения оперативной информации о процессе удаления жидкости, была создана вакуумная установка досушки древесного материала (рис. 3.3), основанная на контактном методе подвода тепла. Сущность предложенного способа интенсификации заключается в увеличении поверхности контакта между исследуемым материалом и обогреваемой плитой, а также в уменьшении порозности дисперсного материала, возникающего при определении послойной влажности древесного образца.
Установка содержит термостатирующее устройство 1, сушильную камеру 2 с крышкой 3. Подвод тепла к высушиваемому материалу 4 осуществляется контактным способом с помощью теплоподводящей поверхности 5. Поверхность 5 соединена с корпусом 1 на гибкой связи 6. На крышке 3, снабженной рубашкой 7, расположены кран 8 для разгерметизации и перфорированный элемент 9. а) вид установки. Установка работает следующим образом. Исследуемый материал взвешивают и помещают на теплоподводящую поверхность 5 сушильной камеры.
В рубашку 7 и полость 10 из термостатирующего устройства 1 подают теплоноситель, который обеспечивает нагрев поверхности 5 и перфорированного элемента 9 до заданной температуры. При вакуумировании сушильной камеры 2 под действием разности давлений поверхность 5 перемещается по направлению к крышке 3 и сжимает высушиваемый образец. В результате плотного контакта материала с греющими поверхностями 5 и 9 происходит интенсивное испарение влаги. Отсутствие свободного объема обеспечивает мгновенный отвод парогазовой смеси через перфорированный элемент 9 и штуцер 11 в систему ва-куумирования.
После сушки материала в течении заданного интервала времени, разгерметизировав краном 8 сушильную камеру 2, открывают крышку 3, взвешивают образец. Процесс досушки повторяют до постоянной массы материала, после чего определяют его влагосодержание.
Интенсивность процесса сушки древесины в основном лимитируется переносом влаги внутри материала. Для моделирования тепломассопереноса внутри пиломатериала во второй главе было предложено использовать дифференциальные уравнения А.В. Лыкова, для решения которых требуется знание тепло- и массопроводных характеристик древесины. Известные из литературы теплофизические и гигротермические свойства древесины были рассмотрены в первой главе. При этом анализ литературы показал, что коэффициент молярного переноса влаги, необходимый при расчете поля давления в материале, до сих пор остается недостаточно изученным. В связи с чем, была разработана установка для исследования указанного коэффициента, представленная на рис. 3.4.
Установка состоит из цилиндрической обечайки 1 с рубашкой 2, сообщенной с термостатирующим устройством 3. Внутренняя полость обечайки разделена исследуемым образцом 4 с образованием герметичной камеры 5. Для чего образец фиксируется между подвижным 6 и неподвижным 7 кольцами. Герметичная камера 5 сообщается с компрессором 8 через патрубок и вентиль 9. Давление в камере 5 фиксируется с помощью дифференциального манометра 10. Температура противоположных пластей древесины регистрируется с помо щью термопар 11 и потенциометра 12.
Результаты промышленных испытаний вакуумно-кондуктивнои сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла
В ходе испытаний аппарат ВКСК-1 наработал на предприятии ООО «Рамус» в сумме около 1620 часов. За это время до требуемой влажности было высушено 45 м разных пород пиломатериалов.
Регулирование процессов сушки происходило по режимным параметрам, полученным в результате моделирования на ЭВМ процессов сушки соответствующих пород древесины.
При проведении испытаний вакуумного аппарата были использованы как серийно выпускаемые промышленностью, так и специально разработанные приборы и устройства для измерения текущих параметров.
Для неавтоматизированного управления процессами вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов разработаны технологические регламенты в зависимости от толщины и влажности материала. Технологические регламенты, представленные в таблице 4.1, созданы для удаления влаги из пиломатериалов твердолиственных пород древесины (дуб), а также из пиломатериалов средней плотности большого сортамента, для которых согласно результатам математического и физического моделирования, проведенным в предыдущей главе, наиболее целесообразными являются чередующиеся режимы сушки, т.е. процессы вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепловой энергии. Представленные регламенты обеспечивают сушку пиломатериалов по II категории качества до конечного влагосодержания 6-8%.
Тепловая обработка пиломатериалов происходит при атмосферном давлении, чтобы максимально интенсифицировать данный процесс и минимизировать удаление влаги с поверхности древесины. Продолжительность прогрева зависит от породы, толщины пиломатериалов и начальной температуры древесины. В соответствии с [141] она может приниматься для пиломатериалов мягких пород при температуре наружного воздуха больше 0 С 1,0...1,5 ч на каждый сантиметр их толщины, для пиломатериалов мягких лиственных пород эта продолжительность увеличивается на 25%, а твердых пород — на 50%. Для более точного определения продолжительности начального прогрева следует производить контроль температуры в центре пиломатериала. Остаточное давление на стадии вакуумирования при влажности выше предела насыщения клеточных стенок определяется максимально возможным значением, создаваемым вакуумным насосом. Остаточное давление на стадии вакуумирования при влажности ниже предела насыщения клеточных стенок указано в виде диапазона, верхняя граница которого соответствует началу данной стадии с последующим понижением давления в камере в зависимости от текущей температуры материала. Время выдержки под вакуумом, приведенное в таблице, является ориентировочной величиной. Для более точного определения времени выдержки необходимо производить контроль температуры на поверхности и в центре пиломатериала, что, кроме того, поможет точно определить время стадии прогрева.
В ходе проведенных опытно-промышленных испытаний вакуумных сушильных камер были получены графики изменения массы и, как следствие, влажности контрольного образца пиломатериала в процессе сушки (рис. 4.4). Данные получены при пусковых испытаниях вакуумной камеры ВКСК-1 на пиломатериалах толщиной 40 мм.
В результате проведенных опытно-промышленных испытаний вакуумно-кондуктивной сушки пиломатериалов с периодическим подводом тепла были получены примерные значения энергопотребления вакуумной камеры ВКСК-1 при сушке березовых и дубовых пиломатериалов в зависимости от начальной влажности древесины. Соответствующие зависимости, представленные в виде диаграмм на рис. 4.5, позволяют оценить продолжительность и энергозатраты на процесс сушки. Представленные на диаграммах точки характеризуют прДиаграммы получены в результате опытных сушек до конечной влажности 6 - 8 % и математического моделирования. Из диаграмм видно, что среднее энергопотребление за одни сутки работы вакуумной камеры снижается с увеличением базисной плотности высушиваемого пиломатериала. Данное обстоятельство объясняется увеличением продолжительности стадии выдержки под вакуумом пиломатериалов плотных пород, поскольку на данной стадии выдержки происходит отключение практически всего эпергопотребляющего оборудования и в работе остается только водяной насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента через конденсатор.одолжительность сушки пиломатериалов по II категории качества высушиваемой древесины.
