Характеристика атмосферной сушки пиломатериалов

Преимущества и недостатки атмосферной сушки пиломатериалов. Атмосферная сушка пиломатериалов производится на открытых складах. Древесину для атмосферной сушки укладывают в штабеля, а агентом сушки является воздух. Температура, влажность и скорость движения воздуха в процессе атмосферной сушки имеют такое же значение, как и при камерной.

Однако при атмосферной сушке состояние воздуха почти не поддается управлению, так как зависит от климатических условий данной местности, времени года и погоды. В течение суток параметры воздуха также изменяются: днем воздух нагревается и становится суше, а ночью охлаждается и увлажняется. Состояние воздуха в штабеле, кроме того, зависит от плотности укладки материала. Чем плотнее уложены пиломатериалы, тем ниже температура воздуха в штабеле и выше его относительная влажность. Поэтому соответствующим пространственным размещением древесины в штабеле можно в некоторой степени влиять на интенсивность ее просыхания.

Недостатком атмосферной сушки является также ее малая интенсивность и, следовательно, большая длительность процесса. Для размещения древесины, проходящей атмосферную сушку, требуются большие площади складов. При атмосферной сушке, так же как и при камерной, доски могут растрескиваться и коробиться.

Атмосферная сушка древесины имеет и существенные преимущества перед камерной — простота организации и проведения процесса сушки, отсутствие затрат теплоты на подогрев воздуха и материала. Остаточные напряжения при атмосферной сушке значительно меньше, чем при камерной. Кроме того, за счет сочетания природных условий с правильным выбором места для склада и рациональным его использованием, регулировки плотности укладки материала, защиты торцов досок от растрескивания можно добиться вполне удовлетворительных результатов. Поэтому атмосферная сушка находит применение на лесопильно- деревообрабатывающих предприятиях, особенно при сезонной отгрузке пиломатериалов. Правила атмосферной сушки пиломатериалов хвойных пород регламентируются ГОСТ 3808.1—80, твердых лиственных пород — ГОСТ 7319—80.

Устройство штабелей и способы укладки пиломатериалов хвойных пород. На складах атмосферной сушки для хвойных пиломатериалов применяют два способа укладки штабелей: штучный и пакетный. Штабеля, уложенные этими способами, называются соответственно рядовыми и пакетными.

При штучном способе доски укладывают в штабель рядами на прокладках. Если в качестве прокладок используют те же доски, которые укладывают в штабель для сушки, то такой рядовой штабель называется круглым (рис. 84); если в качестве прокладок используют специально подготовленные сухие рейки, то штабель называется реечным. В круглые штабеля укладывают пиломатериалы шириной до 150 мм всех сортов и шириной более 150 мм — 4-го сорта. Пакетные штабеля составляют из заранее подготовленных пакетов (рис. 85).

Штабель формируют на подштабельном основании, которое обеспечивает устойчивость штабеля и отвод отработавшего воздуха. Высота подштабельных оснований (от уровня земли до нижнего ряда досок) 500 мм, в районах с большим количеством осадков 750 мм.

Подштабельные основания состоят из деревянных или бетонных опор и укладываемых на них прогонов. Расположение опор в подштабельном основании зависит от способа укладки штабеля и применяемых механизмов.

В один штабель помещают одинаковые по породам и размерам пиломатериалы. Правильная укладка досок в штабель обеспечивает хорошую циркуляцию воздуха как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях. Концы досок не должны провисать и коробиться. Торцы их защищают от растрескивания и прямого попадания солнечных лучей.

Пиломатериалы укладывают в рядовой штабель горизонтальными рядами. Ряды досок отделяют прокладками, благодаря чему обеспечивается горизонтальная циркуляция воздуха. Прокладки изготовляют из сухой хвойной древесины сечением 25 х 40 мм.

Все прокладки смежных по высоте горизонтальных рядов должны располагаться строго одна над другой и над прогонами фундаментного основания. Неправильная укладка прокладок приводит к искривлению досок.

Доски в горизонтальных рядах укладывают со шпациями, образующими в штабеле вертикальные каналы для циркуляции воздуха. В зависимости от ширины пиломатериалов и климатических зон ширина шпации может быть 0,2...0,75 ширины доски.

При укладке пиломатериалов в штабель должно обеспечиваться точное совпадение шпаций по вертикали. В противном случае увеличивается сопротивление движению воздуха в вертикальном направлении и тем самым замедляется процесс сушки.

В рядовых штабелях доски можно укладывать заподлицо и впотай. При укладке заподлицо торцы досок и наружные кромки прокладок находятся в одной вертикальной плоскости (рис. 86, а). При укладке впотай концы досок сдвигаются от наружной кромки крайних прокладок в глубь штабеля (рис. 86. б), крайние прокладки должны иметь ширину 100... 150 мм.

Для усиления вентиляции внутри штабеля создают вертикальную трубу и горизонтальные каналы (рис. 87). Однако в штабелях с вертикальными трубами и горизонтальными каналами по ширине и высоте штабелей влага испаряется неравномерно. Для обеспечения более или менее равномерного просыхания древесины по ширине штабеля можно укладывать доски в горизонтальных рядах с дифференцированной (увеличивающейся к середине штабеля) шириной шпации. Равномерное состояние воздуха по высоте штабеля обеспечивается укладкой по высоте штабеля прокладок дифференцированной толщины (например, наиболее толстых в нижней части штабеля, средней толщины — посередине штабеля, наиболее тонких — в верхней части) или использованием унифицированных по толщине прокладок за счет укладки их в нижней части штабеля на кромку, а в верхней части штабеля — на пласть.

Пакеты, из которых составляют пакетные штабеля, также формируют на прокладках толщиной 19...25 и шириной 40...50 мм. Длина прокладок определяется шириной пакета. Крайние прокладки укладывают в пакет на расстоянии 30...45 см от торцов пакета при толщине пиломатериалов до 40 мм и на расстоянии 45...60 см при толщине пиломатериалов 40 мм и более. Количество прокладок но длине пакета должно быть равно количеству прогонов в подштабельном основании.

Доски в пакетах располагают в горизонтальных рядах со шпациями шириной не менее 50 мм для сосновых и кедровых пиломатериалов и не менее 35 мм для пиломатериалов остальных хвойных пород.

Длина пакета принимается равной максимальной длине досок, Укладываемых в пакет. Длинные доски размещаются по краям пакета, короткие - в середине. Наружные горцы досок выравнивают по концам пакета, причем торец одной из смежных досок выравнивают по одному, а торец другой доски - по другому концу пакета.

В один штабель укладывают пакеты одинаковых размеров. Пакетный штабель формируют из пакетов, уложенных на подштабельное основание в несколько рядов по высоте. Горизонтальные ряды отделяют один от другого межпакетными прокладками, которые образуют горизонтальные каналы толщиной не менее 75 мм. Количество межпакетных прокладок в горизонтальном ряду штабеля равно количеству прокладок в горизонтальных рядах пакетов.

Между пакетами в каждом горизонтальном ряду оставляют разрывы не менее 25 см при высоте штабеля до 6 м и не менее 40 см при большей высоте штабеля. Межпакетные разрывы образуют вертикальные каналы в штабеле. Если межпакетные разрывы увеличить до 1 м, то в штабель можно укладывать пакеты без шпаций в горизонтальных рядах.

Сушка древесины в пакетных штабелях протекает быстрее, чем в рядовых, так как пакетные штабеля имеют лучшую аэрацию. Штабеля покрывают крышами, предохраняющими пиломатериалы от солнечных лучей и осадков. Крыши должны выступать за края штабеля на 0,5...0,75 м. Над рядовыми штабелями крыши делают односкатными с уклоном 12 см на 1 м длины крыши. Крыши скрепляют со штабелем проволокой.

В пакетных штабелях крышей покрывают каждый вертикальный ряд пакетов (или несколько вертикальных рядов). Для пакетных штабелей применяют двускатные крыши. Их поднимают на штабель вместе с пакетами верхнего горизонтального ряда штабеля.

Особенности атмосферной сушки пиломатериалов лиственных пород. Пиломатериалы лиственных пород, выработанные в теплое время года, укладывают в штабеля сразу же после распиловки (не позднее одних суток), а выработанные в зимнее время - не позднее трех суток после распиловки.

Перед укладкой в штабель кромки необрезных лиственных пиломатериалов очищают от коры, а буковые пиломатериалы и заготовки пропаривают. Торцы лиственных пиломатериалов покрывают влагозащитной замазкой (из древесной или каменноугольной смолы, битума, пека). Пиломатериалы укладывают в штабель пакетами или поштучно внутренней (более широкой у необрезных пиломатериалов) пластью вверх, раздельно по породам и размерам (необрезные пиломатериалы только по толщине).

Рассмотренные выше условия и требования к укладке хвойных пиломатериалов в пакеты или штабеля относятся и к пиломатериалам лиственных пород. Ширину шпаций определяют по ГОСТ 7319—80.

Заготовки из ценных пород древесины сушат под навесами. В теплое время года заготовки можно хранить на открытом воздухе не более месяца при условии, что штабеля будут покрыты крышами и защищены с боков приставными щитами. Между укладываемыми в штабель заготовками ширина шпаций должна составлять 20...30 мм по краям и не менее 120 мм в середине штабеля для всех твердых лиственных пород, за исключением дуба, ясеня, ильма, вяза, которые должны иметь шпации вдвое уже.

Движение воздуха в штабеле. Под влиянием ветра в штабеле создается движение воздуха в горизонтальном направлении. Оно зависит от силы и направления ветра.

Движение воздуха в вертикальном направлении обусловлено разностью плотностей воздуха в штабеле и вне его. Днем нагретый воздух, поступая в штабель, охлаждается и движется вниз. Вечером и ночью остывший воздух, попадая в штабель, сохраняющий благодаря свойству древесины аккумулировать теплоту более высокую температуру, нагревается и движется вверх. В связи с этим создается некоторое реверсирование движения воздуха в штабеле.

Такое деление направлений движения воздуха в штабеле несколько условно. Практически в результате взаимодействия масс воздуха, перемещающихся вертикально и горизонтально, возникают более сложные по направлению воздушные потоки.

Продолжительность атмосферной сушки пиломатериалов. При атмосферной сушке влажность пиломатериалов снижается до 22 %. Продолжительность атмосферной сушки зависит главным образом от климатической зоны, толщины пиломатериалов, породы древесины и времени укладки пиломатериалов на сушку.

Наиболее интенсивно сушка протекает в летние месяцы. В зимнее время скорость сушки невелика (практически отсутствует). В зависимости от интенсивности просыхания древесины территория СССР разделяется на четыре климатические зоны (в порядке возрастания интенсивности сушки):

Хвойные пиломатериалы просыхают значительно быстрее лиственных (особенно твердых лиственных). Например, в III климатической зоне в период июнь — сентябрь сосновые пиломатериалы толщиной 25 мм просыхают максимум за 30 дней, а буковые той же толщины — минимум за 70 дней.

В процессе атмосферной сушки за пиломатериалами устанавливают наблюдение. При появлении растрескивания замазывают торцы пиломатериалов, прикрывают щитами боковые стенки штабелей.

Ход сушки контролируют путем измерения влажности весовым Методом по контрольным образцам, закладываемым в штабель, или влагомерами.

Контрольные вопросы. 1. Что такое агент сушки? Перечислите параметры входящие в его характеристику. 2. Что такое влажность древесины? Какие способы применяют для ее определения и их сущность? 3. Можно ли избежать внутренних напряжений при сушке древесины? Назовите причины, их вызывающие, и способы определения внутренних напряжений. 4. Почему на предприятиях, выпускающих товарные пиломатериалы, используют камеры непрерывного действия? 5. Какие приборы применяют для дистанционного контроля за параметрами агента сушки? 6. Какие бывают режимы сушки и чем они отличаются? 7. Когда и как проверяют влажность древесины в процессе сушки? 8 Что такое влаготеплообработка когда и как ее осуществляют? 9. Сколько установлено категорий качества сушки пиломатериалов и в зависимости от чего? 10. Перечислите преимущества и недостатки атмосферной сушки. Поддается ли регулированию интенсивность сушки пиломатериалов при атмосферной сушке? 11. Каким образом обеспечивается движение воздуха в штабеле при атмосферной сушке в горизонтальном и вертикальном направлениях? 12. Что такое «условные пиломатериалы»?

Дата добавления: 2015-08-17