способ сушки древесины

Формула изобретения

Способ сушки древесины, включающий контроль влажности древесины с помощью датчиков, установленных в штабеле, и последующее регулирование процесса сушки, отличающийся тем, что датчики влажности устанавливают в верхнем слое и в середине сечения по толщине доски штабеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки древесины, в частности к способам сушки древесины, и может быть использовано в деревообрабатывающем производстве.

Известен способ сушки древесины, при котором процесс сушки проводят по заранее заданным режимам, при этом контролируются во времени и поддерживаются на заданном уровне параметры сушильного агента - температура и влагосодержание. При этом режим сушки изменяется дискретно в зависимости от ступени (например, трехступенчатое изменение параметров сушильного агента) [1].

Недостатком данного способа сушки древесины является тот факт, что режим сушки изменяется дискретно и не позволяет своевременно в зависимости от влажности древесины и ее распределении по сечению проводить корректировку параметров сушильного агента.

Известен также способ сушки древесины путем принудительной циркуляции сушильного агента через штабель древесины, расположенный в сушильной камере, при котором статус влаги древесины штабеля контролируется путем измерения падения температуры по сухому термометру сушильного агента, возникающего в результате его прохождения через штабель [2].

Одним из недостатков данного способа является то, что контроль влажности древесины ведут не непосредственно, а через промежуточный параметр. Это не обеспечивает достаточную точность контроля влажности древесины в процессе сушки и, как следствие, не позволяет своевременно регулировать состояние сушильного агента.

Задача изобретения - повышение точности контроля и регулирование состояния сушильного агента.

Технический результат - повышение качества сушки и применимость в других способах сушки.

Это достигается тем, что в способе сушки древесины путем принудительной циркуляции сушильного агента в процессе сушки через штабель древесины, расположенный в сушильной камере, с одновременным контролем показателя сушки древесины и последующим регулированием состояния сушильного агента, контроль показателя сушки и регулирование ведут непосредственно по влажности древесины, при этом определяют текущее значение влажности древесины в верхнем слое и в середине сечения по толщине и по значению разности их регулируют параметры сушильного агента.

В процессе сушки древесины происходит перенос массы жидкости внутри обрабатываемого материала и с его поверхности, т.е. происходит изменение влажности древесины.

Одновременно с изменением влажности древесины происходит ее усушка, приводящая к изменению линейных размеров.

А так как изменение влажности древесины при ее сушке происходит по сечению (по толщине) неодинаково и в наружных слоях уменьшение влажности происходит интенсивнее, чем во внутренних, это приводит к образованию внутренних напряжений, которые при достижении критического значения ведут к образованию трещин в высушиваемой древесине. Наличие трещин в высушиваемом материале снижает его качество, уменьшает выход готовых деталей из нее. Кроме этого, наличие внутренних напряжений приводит к короблению высушиваемого материала, что также снижает выход деталей из него.

Сушка древесины по предлагаемому способу осуществляется следующим образом (см. чертеж).

В одной из расположенных в штабеле досок 1 устанавливаются два датчика 2 и 3 двух влагомеров 4 и 5, причем датчик 2 устанавливается в верхнем слое, а датчик 3 - в середине сечения по толщине доски 1 штабеля.

Данные от обоих влагомеров поступают на известные устройства для управления параметрами сушильного агента, что позволяет автоматизировать процесс сушки древесины по заранее заданному диапазону градиента влажности (разности показаний влагомеров) между наружным и внутренним слоями высушиваемой древесины.

В процессе сушки вначале происходит испарение жидкости из поверхностного слоя древесины и, соответственно, происходит уменьшение влажности древесины. В дальнейшем влагомеры 4 и 5 фиксируют значения влажности. Они будут различны. Если и когда разность показаний влагомеров достигнет величины, обусловленной возникновением критического значения внутренних напряжений, производят регулирование параметров сушильного агента - изменение температуры и (или) его влагосодержания. Если разность между показаниями влагомеров отсутствует, то это свидетельствует о том, что процесс сушки не осуществляется и также требуется регулирование параметров сушильного агента.

Например, принимаем, что разность показаний влагомеров 4 и 5 должна быть в диапазоне от 2 до 5% (градиент влажности). Если в процессе сушки разность показаний составит более 5%, что свидетельствует об интенсивном испарении жидкости из поверхностного слоя древесины, то необходимо уменьшить температуру сушильного агента или (и) увеличить его влагосодержание. Если в процессе сушки разность показаний составит менее 2%, что свидетельствует о незначительном испарении влаги из поверхностного слоя, то необходимо повысить температуру сушильного агента или (и) уменьшить его влагосодержание.

Максимальная допускаемая разность показаний влагомеров, приводящая к возникновению критического значения внутренних напряжений, зависит от породы древесины, геометрических размеров высушиваемых материалов, текущего значения влажности и температуры древесины.

Источники информации

1. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины. Архангельск, 1985.

2. Патент RU № 2162993, F 26 В 21/06, PST/WO, 06.03.1997.