Совершенствование управлением процесса сушки лиственничных пиломатериалов

Современные системы автоматического регулирования параметров технологического процесса вообще и сушки лиственничных пиломатериалов в частности позволяют реализовать практически любую структуру режимов. Поэтому в современных сушильных камерах в равной степени реализуются три и более ступени режимов сушки.

С изменением параметров агента сушки, циркулирующего по межрядовым каналам штабеля пиломатериалов, производится передача тепловой энергии высушиваемой древесине и забор влаги, которая находится на поверхности досок. Таким образом, изменение жёсткости режима сушки регулирует интенсивность эмиссии влаги из древесины. Для реализации такого подхода древесина представляется не только как капиллярнопористое тело, но и как пучок открытых микроканалов. Тогда реализуются основные положения физики капиллярных явлений.

Как показывает практика сушки лиственничных пиломатериалов, такой подход не решает поставленную задачу. По мнению авторов статьи, при указанном выше подходе не учитывается такое явление, как экстракция водорастворимых веществ в лиственничных пиломатериалах при повышении температуры. В результате в поверхностных слоях доски формируется пермеат, который принципиально изменяет механизм эмиссии воды из древесины. Сформированный слой пермеата является основным сдерживающим процесс эмиссии воды фактором. В работе предложен подход к регулированию параметров агента сушки лиственничных пиломатериалов, который позволяет максимально снизить негативное влияние слоя экстрактивных веществ на интенсивность эмиссии воды из древесины лиственницы.

1. Эффективный антиоксидант из древесины лиственницы / В. А. Бабкин, Ю. А. Малков, Л. А. Остроухова, Н. А. Онучина, Л. А. Еськова // Хвойные бореальной зоны. 2003. № 1. С. 108–113.

2. ГОСТ 19773–84. Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия. Введ. 1985-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1989. 14 с

3. Гороховский А. Г. Технология сушки пиломатериалов на основе моделирования и оптимизации процессов тепломассопереноса в древесине : автореф. дис. ... д-ра техн. наук. СПб., 2008. 39 с.

4. Зарипов Ш. Г., Ермолин В. Н. Избыточное давление в лиственничных пиломатериалах при низкотемпературной конвективной сушке [Текст] // Лесной журнал. 2011. № 4. С. 52–57.

5. Зарипов Ш. Г. Режимы сушки лиственничных пиломатериалов в сушильных камерах периодического действия // Лесной журнал. 2018. № 5. С. 151–160. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2018.5.151.

6. Зарипов Ш. Г. Совершенствование технологии сушки лиственничных пиломатериалов : дис. … д-ра техн. наук: 05.21.05: утв. 12.12.16. М., 2016. 243 с.

7. Зарипов Ш. Г. «Сила переноса» влаги в древесине лиственницы при конвективной сушке // Актуальные проблемы лесного комплекса : сб. науч. тр. / под общ. ред. Е. А. Памфилова. Вып. 34. Брянск, 2012. С. 39–44.

8. Интенсификация процесса водной экстракции арабиногалактана из древесины лиственницы / С. А. Кузнецова [и др.] // Химия растительного сырья. 2005. № 1. С. 53–58.

9. Кречетов И. В. Сушка древесины. 3-е изд., перераб. М. : Лесн. пром-сть, 1980. 432 с.

10. Медведева С. А., Александрова Г. П., Танцырев А. П. Гельпроникающая хромотография арабиногалактана // Лесной журнал. 2002. № 6. С. 108–113.

11. Микит Э. А., Упманис К. К. Интенсификация сушки пиломатериалов в камерах периодического действия. М. : Гослесбумиздат, 1961. 84 с.

12. Серговский П. С., Расев А. И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М. : Лесн. промсть, 1987. 360 с.

13. Чудинов Б. С., Тюриков Ф. Т., Зубань П. Е. Древесина лиственницы и ее обработка. М. : Лесн. пром-сть, 1965. 144 с.

14. Шубин Г. С. Физические основы и расчет процессов сушки древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1973. 248 с.

15. Якушкина Н. И., Бахтенко Е. Ю. Физиология растений. М. : Владос, 2004. 464 с.

16. Alexiou P. N., Wilkins P., Hartley J. Effect of PreSteaming on Drying Rate, Wood Anatomy and Shrinkage of Regrowth Eucalyptus pilularis Sm. // Wood Science Technology. 1990. No. 24. Pp. 103–110.

17. Avramidis S., Hatzikiriakos S.G., Siau J. F. An Irreversible Thermodynamics Model for Unsteady-State Nonisothermal Moisture Diffusion in Wood // Wood Science and Technology. 1994. No. 28. Pp. 349–358.

18. Baronas R. Ivanauskas F. Reducing Spatial Dimensionality in a Model of Moisture Diffusion in a Solid Material // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2004. Vol. 47, iss. 4. Pp. 699–705.

19. Bengtsson P., Sanati M. Measurement and Mathematical Modeling of the Hydrocarbon Emissions from Wood Drying // Proceedings of the 14th International Drying Symposium. São Paulo, Brazil, August 22–25, 2004. São Paulo, Brazil, 2004. Vol. B. Pp. 1352–1359.

20. Chen P., Pei D.C.T. A Mathematical Model of Drying Processes // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1989. Vol. 32, no. 2. Pp. 297–310.

21. Comstock G. L. Moisture Diffusion Coefficients in Wood as Calculated from Adsorption Desorption and Steady State Data // Forest Products Journal. 1963. Vol. 13, No. 3. Pp. 97–103.

22. Haghi A. K. A Mathematical Model of the Drying Process // Acta Polytechnica. 2001. Vol. 41, No. 3. P. 20–23.

23. Krischer O. Der Wärme- und Stoffaustausch im Trocknungsgut. Die analytische und grafische Behandlung der Trocknung poriger hygroskopischer Güter VDI-Forschungsheji 415. Berlin: NW 7 VDIVerlag GmbH, 1942.

24. Krischer O., Kast W. Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik. Berlin : Springer Verlag, 1978. 489 S.

25. Tuttle F. A Mathematical Theory of the Drying of Wood // Journal of the Franklin Institute. 1925. Vol. 200, iss. 5. P. 609–614.

26. Wengert E. M. Principles and Practices of Drying Lumber. Blacksburg Virginia. 2006. 59 p.