17. Виды, свойства и параметры агентов гто древесины. Процессы изменения их состояния. Приборы и способы (аналитический и графический) определения параметров агентов гто
 Скачать 150.5 Kb.
|
|
28.Специальные способы сушки и обезвоживания древесины. Механизмы процессов специальных способов сушки. Камерно-диэлектрическая сушка - комбинированный способ, при котором расход тепла на сушку компенсируется не только за счет высокочастотной электрической энергии, но и, как в обычных сушилках, за счет энергии паровоздушной среды, нагретой в калориферах (т.е. за счет более дешевой тепловой энергии). Сушка в гидрофобных жидкостях - это высокотемпературный процесс, имеющий, однако, по сравнению с сушкой в перегретом паре, некоторые особенности. Между жидкостью и погруженной в нее древесиной отсутствует влагообмен. Сушка может происходить только при температуре жидкости выше точки кипения воды при данном давлении. Петролатумную сушку пиломатериалов проводят в ваннах, заполненных нагретым до 120—130 °С петролатумом. В качестве гидрофильных сушильных агентов используют горячие насыщенные растворы солей, например хлорида натрия (NaCI), нитрата натрия (NaNOs), хлорида магния (MgCl). Сушка в насыщенном растворе хлорида магния, так называемом бишофите, оказалась весьма рациональной как средство понижения влажности древесины перед ее пропиткой водными растворами защитных препаратов. При индукционной сушке пиломатериалов штабель с уложенными между рядами досок ферромагнитными элементами в виде сеток из мягкой полосовой стали помещают в электромагнитное поле промышленной частоты (50 Гц), образованное во внешнем по отношению к штабелю соленоиде. Температура сеток регулируется изменением напряженности электромагнитного поля, что достигается различными вариантами включения соленоида. При вакуумной сушке штабель пиломатериалов помещают в герметичную камеру или автоклав, где вакуум-насосом создают пониженное давление. Известно, что в вакууме температура кипения воды ниже, чем при атмосферном давлении. Например, при глубине вакуума 90 кПа (чему соответствует абсолютное давление 10 кПа, т. е. десятая часть атмосферы) температура кипения равна 45 °С. Это позволяет вести высокоинтенсивный процесс при относительной низкой температуре среды и при полном сохранении природных свойств древесины. При вакуумно-диэлектрической сушке внутри герметичного автоклава или камеры монтируют электроды рабочего конденсатора высокочастотного колебательного контура, между которыми размещают штабель пиломатериалов. Расход теплоты на нагревание древесины и испарение из нее воды компенсируется, как и при чисто диэлектрической сушке, энергией высокочастотного электромагнитного поля. Образовавшийся при высыхании древесины пар конденсируется внутри автоклава на поверхности охлаждаемого теплообменника и выводится из сушильного пространства в жидкой фазе. 29. Особенности сушки шпона. Классификация роликовых сушилок. Режимы сушки шпона. Основные узлы, принцип работы одной их современных установок для сушки шпона. Шпоном называют тонкие листы древесины, полученные лущением или строганием. Лущеный шпон служит полуфабрикатом для изготовления фанеры и древеснослоистых материалов. Строганый шпон используют как облицовочный материал. Классификация роликовых сушилок. Роликовые сушилки – это: - основные агрегаты для сушки шпона; – установки непрерывного действия с многократной принудительной циркуляцией сушильного агента; – многоэтажные установки ( от 2 до 8 этажей). Сушилки оснащены загрузочной и разгрузочной этажерками. Расстояние между роликами от 125 до 300 мм ( 125 мм – для тонкого шпона; 300 мм – для толстого). Классификация роликовых сушилок 1 По виду сушильного агента:-воздушные;-газовые. 2 По характеру движения сушильного агента: -с продольной циркуляцией; -с поперечной циркуляцией; -с поперечной циркуляцией и сопловым дутьем. - Воздушные: Температура до 130 °С. Газовые: В первой зоне сушилки t £ 300 °С. Во второй зоне сушилки t £ 180 °С. Сушилки с продольной циркуляцией сушильного агента (относительно движения шпона). Ролики препятствуют омыванию воздухом шпона. Скорость движения воздуха у поверхности шпона – низкая. Сушилки с поперечной циркуляцией сушильного агента. Воздух движется вдоль роликов, перпендикулярно движению шпона. Скорость воздуха у поверхности шпона высокая. Интенсивность сушки на 15-30% выше, чем у сушилок с продольной циркуляцией. Сушилки с поперечной циркуляцией сушильного агента и с сопловым дутьем. Сушильный агент подается на шпон с двух сторон, перпендикулярно плоскости листов шпона из нагнетательных коробов через сопла, расположенные между роликами. Интенсивность сушки в 2 раза выше, чем в сушилках с поперечной циркуляцией. Роликовая сушилка «Вяртсиля» («Валмет»)Циркуляция воздуха: продольная (воздух движется в направлении перемещения шпона). Роликовые сушилки СУР-4, СУР-5. Циркуляция воздуха: поперечная Газовые роликовые сушилки СРГ-25, СРГ-25М, СРГ-50 Режимы сушки шпона. В роликовых сушилках режимными параметрами являются: температура сушильного агента; продолжительностью процесса. В воздушных сушилках температура составляет: в сушилках СУР-4 и СУР-5 - 125 °С. В газовых роликовых сушилках рекомендуется поддерживать среднюю температуру около 210 °С (в сыром конце 270 °С, в сухом - 150 °С). (при сушке шпона из сосны и лиственницы средняя температура не должна превышать 180 - 190 °С). Влагосодержание воздуха или газовоздушной смеси в роликовых сушилках не регулируется; оно зависит от герметичности ограждений и колеблется обычно в пределах 150—250 г/кг. Температура сушильного агента зависит от давления пара (воды) в калориферах, общей поверхности нагрева калориферов. Продолжительность сушки зависит от : температуры сушильного агента, характера циркуляции, толщины шпона, породы древесины, начальной и конечной влажности древесины. Основные узлы, принцип работы одной из современных установок для сушки шпона. Газовая роликовая сушилка СРГ-25 Схема циркуляции: продольная по принципу прямотока (воздух движется в направлении перемещения шпона). Сушилка обслуживается газовой топкой и двумя вентиляторными установками. Первый подает заговоздушную смесь на загрузочный конец сушилки. Второй подает отработавшую смесь на рециркуляцию в камеру смешения. 30. Особенности сушки измельченной древесины. Устройство, основные узлы, принцип работы сушилки «Прогресс». Режим сушки. Способы повышения производительности установок для сушки измельченной древесины. Для сушки измельченной древесины используют преимущественно газовые и значительно реже воздушные сушилки непрерывного действия. Они могут быть разделены по характеру передачи тепла материалу и способу его перемещения через сушилку на четыре группы: 1) конвективные сушилки с механическим перемещением материала; 2) конвективные сушилки с пневмомеханическим перемещением материала; 3) конвективные сушилки с пневматическим перемещением материала; 4) кондуктивные (контактные) сушилки. Из конвективных сушилок с механическим перемещением материала иногда применяют воздушные ленточные сушилки. Конвективные сушилки с пневмомеханическим перемещением материала работают на топочных газах. В отечественной промышленности широко используются одноходовые вращающиеся барабаны «Прогресс». Основной частью данного типа сушилки является одноходовой сварной барабан. При помощи опорных станций барабану придается определенный уклон. Барабан вращается от электродвигателя и редуктора через зубчатую пару с венцовой шестерней на барабане. Частота вращения барабана меняется от 4 до 9 мин-1. Внутри барабана в головной его части на длине 1м расположена насадка из винтовых лопастей, служащая для питания барабана сырой стружкой. По остальной длине барабан разделен радиальными перегородками на 5 отсеков, в которые укреплены продольные лопасти. В торцовых стенках барабана имеются центральные люки для входа и выхода высушиваемого материала вместе с газовоздушной смесью. В эти же стенки вмонтированы предохранительные взрывные клапаны. Барабан соединен с газоходами. В газоход через трубу со шлюзовым затвором поступает сырая измельченная древесина, а через боров – топочные газы из топки. Газоход соединен с дымососом, направляющим газовую смесь с сухой стружкой в газоход. Принцип работы: Под влиянием разряжения, создаваемого дымососом, топочные газы из топки с температурой 800-900 оС поступают в смесительную камеру, где они смешиваются со свежим воздухом, поступающим по трубе, в результате чего их температура снижается до 350-450 оС. В эту смесь через трубу попадает сырая стружка. Вследствие потери скорости на входе в барабан древесина падает на насадку из винтовых лопастей, а затем пересыпается в отсеки и перемещается вдоль барабана под влиянием напора газовоздушного потока. Из выхлопного газохода газовая смесь со стружкой подается в циклон, откуда стружка через шлюзовой затвор поступает в бункер. Режим сушки. Начальная влажность сушки 80%, температура топочных газов на входе в сушилку 350-450 оС, температура на выходе 150 оС, конечная влажность стружки от 2 до 4 %.. Параметры режима сушки: tзагрузки и tразгрузки. Способы повышения производительности установок для сушки измельченной древесины: - придание барабану отрицательного (в обратную сторону) угла наклона 2…3 о; - увеличение габаритов барабанных установок. 31. Физические и химические методы защиты древесины от гниения. Классификация современных химических средств защиты древесины от гниения. Гниение древесины взывают: грибы; насекомые (жуки, термиты); моллюски (морские древоточцы); атмосферные воз-действия. Биоло-гические повреждения и разрушения древе-сины вызывают грибы: плесневые, деревоок-рашивающие; дереворазрушающие. Физические способы основаны на созда-нии таких условий, при которых невозможно развитие грибов. Принцип защиты: - повышение температура (пропаривание) – стерилизация п/м лиственничных пород; - понижение температуры (замораживание) хранение круглых л/мат на складах - повышение влажности (затопление, дождевание) – хранение круглых л/мат (сезонная защита сырой древесины) - понижение влажности (атмосферная или камерная сушка) длительная защита для изделий при эксплуатации которых исключается повторное повышение влажности. Химические способы основаны на использовании антисептика – вещества ядовитого по отношению к грибам. Методы химической защиты: 1 Антисептирование – неглубокая поверх-ностная пропитка древесины антисептиком с целью защиты древесины на короткий срок. 2 Консервирование – глубокая пропитка дре-весины антисептиком с целью защиты ее на длительный срок. Классификация средств химической защиты древесины: 1 По растворимости 1.1 водорастворимые 1.2 органорастворимые 1.3 антисептические масла 2 По вымыванию 2.1 легковымываемые (ЛВ) 2.2 вымываемые (В) 2.3 трудновымываемые (ТВ) 2.4 невымываемые (НВ) 3 По направленности действия 3.1 антисептики 3.2 антиперены 3.3 биоогнезащита Водорастворимые. Наиболее многочислен-ная группа. Все три направленности действия. Водорастворимые антисептики: 1 По классу химического соединения: - солевые, - органические соединения Солевые по химическому составу: - фторосодержащие, - хромосодержащие - борсодержащие, - мышьяксодержащие (арсенаты) Достоинства: высокотоксичные; хорошо проникают в древесину; не снижают ее прочности, способности к склеиванию, окрашиванию; не изменяют цвета древесины; не имеют запаха. Недостатки: легко вымываются. 32.Подготовка древесины к пропитке.Способы пропитки древесины. Технология и оборудование пропитки древесины под избыточным давлением. Контроль качества пропитки древесины. К подготовительным операциям относятся: окорка, сушка, механическая обработка, накалывание. Характеристика способов пропитки для антисептирования пиломатериалов. 1.Способы капиллярной пропитки. -Пропитка нанесением раствора -Пропитке погружением в ванны -Панельная пропитка 2.Способы диффузионной пропитки. -Пропитка нанесение паст -Бандажную пропитку -Пропитка вымачивания в растворе 1.Способы пропитки под давлением -Пропитка в ваннах с предварительным нагревом -Автоклавный способ пропитки В промышленности в настоящее время применяют различные способы автоклавной пропитки: вакуум – давление- вакуум ( ВДВ); -давление - давление - вакуум (ДДВ); -давление – вакуум (ДВ); -многоцикличные; -вакуум - атмосферное давление- вакуум (ВАДВ); - автоклавно-диффузионная пропитка; -совмещенная сушка- пропитка. Способы пропитки под давлением. Пропитка в ваннах с предварительным нагревом имеет несколько технологических вариантов. Наиболее распространен вариант с использованием двух (горячей и холодной) ванн. Реже применяют вариант с использованием одной (горяче-холодной) ванны. После прогрева загруженного в ванну пакета горячую жидкость в ней быстро заменяют холодной путем перекачки насосами. Качество пропитки здесь несколько выше, чем в первом варианте, что объясняется отсутствием контакта нагретой древесины с воздухом во время перегрузки, при которой в открытые полости клеток попадают воздушные включения, замедляющие движение жидкости в древесине. Существуют и другие варианты рассматриваемого способа пропитки: нагревание и медленное охлаждение древесины в одной ванне без перекачки жидкости; пропитка в холодной ванне с предварительным диэлектрическим нагреванием древесины или нагреванием ее насыщенным паром в пропарочной камере. Эти варианты, однако, широкого промышленного распространения не получили. В настоящее время преимущественное применение имеют автоклавные способы пропитки, обеспечивающие глубокое проникновение в древесину пропитывающих веществ при малой продолжительности процесса и относительно невысоких затратах труда и энергии. Схемы автоклавной пропитки Имеется ряд технологических схем автоклавной пропитки, различающихся последовательностью операций воздействия на древесину повышенного и пониженного давления пропитывающей жидкости и воздуха. В промышленности в настоящее время применяют способы: вакуум — давление — вакуум (сокращенно ВДВ); давление — давление — вакуум (ДДВ); многоцикличные; вакуум — атмосферное давление — вакуум (ВАДВ); автоклавно-диффузионной пропитки; совмещенной сушки — пропитки. Контроль качества пропитки др. Параметрами определяющими уровень защищенности древесины является величина поглощения, глубина проникновения пропитывающего вещ-ва и равномерность его распределения в пропитываемой зоне |