JAKOŚĆ SUSZENIA. WADY SUSZENIA – PRZYCZYNY

JAKOŚĆ SUSZENIA. WADY SUSZENIA – PRZYCZYNY, ZAPOBIEGANIE
Wady suszenia które można uniknąć: spaczenia (łukowatość, nieckowatość, wichrowatość) o
ich występowaniu decydują dwa gł czynniki: anizotropia odkształceń wilg drew i cechy
anatomicznej budowy drew (kier przyrostów, udział drew wczesnego i póżnego, udział bielu
itwardzieli itp.). Najczęściej występ formą spaczenia było wzdłużne krzywienie się tarcicy,
dalej wichrowatość i łukowatość. Susz w wysokich temp powodowało wzrost liczby szt
tarcicy, mających wszystkie formy spaczenia. Spaczenie powstaje w 3-4 górnych warstw
stosu tarci, co szacunkowo wynosi ok. 20% załadunku (połowa z tej tarcicy ma wichrowatość
trudną do usunięcia w obrób). Dopuszczalne spacz tarc lub półfabry jest odchylenie od
prostoliniowości wynosząca do 2mm. zapobieganie używanie przekładek o jednakowej
grubości, zachowanie odstępów między nimi, ułożenie całego stosu na równej poziomej
podstawie. Skutecznym sposobem zmniejszenia spaczenia tarcicy w górnych warstwach stosu
jest wywarcie nacisku rzędu 2-3 kPa na stos, za pomocą specjalnych ścisków.
Pęknięcia desorpcyjne – przyczyną pękania dr są nadmierne wysokie naprężenia desorpcyjne
przewyższające wytrzymałość drew na rozciąganie w poprzek włókien, istotniejsze znaczenie
ma wartość odkształcenia drewna, powstającego w skutek naprężeń desorpcyjnych. Pierwsza
faza rozwoju naprężeń desorp występ na począt procesu, faza ta ma wyjątkową dużą
dynamikę, zmiany wilg drew w krótkim czasie powodują znaczny wzrost wartości naprężeń.
Jeśli w fazie tej proces wysychania drew jest zbyt szybki, następuje szybki wzrost naprężeń i
zazwyczaj przekroczenie gran wytrzym drew (powstają pęknięcia powierzchniowe i
czołowe). Pęknię wewnęt są skutkiem dział tego samego mechanizmu. Mogą nastąpić w 3
fazie rozwoju naprężeń, gdy naprężenia rozciągające pojawiają się w środkowej strefie
przekroju wskutek hamowania kurczenia się drew w tej strefiesychania, mniej kurczą się
warstwy przypowierzchniowe. Pęknięcia powierzchniowe powstają głó zanim tarcica trafi do
suszarek, podczas składowania po przetarciu oraz w czasie transportu. Jakość tarcicy po
suszeniu jest bardziej zależna od warunków wcześniejszego składowania niż od warun
suszenia w suszarce.
Wadliwa wilgotność drewna – istotną wadą suszenia jest nadmierne zróżnicowanie wilgot
drew zarówno w całej suszonej partii, jak i pojedynczej sztuki. Niezbędne jest przyjęcie w tej
ilościowego kryterium, będącego podstawą jej akceptowania bądź też uznania za wadę.
Kryterium takie pełni różnica między max i min wilgotnością dr, określana mianem rozrzutu
wilg końcowej. Dopuszczalny rozrzut wilg dla dobrej jakości suszenia wynoszący +/-2% przy
śr wilg 10%. Zróżnicowanie wilg tarc może być zmniejszone w wyniku sezonowania.
Naprężenia resztkowe – po zakoń okresu właściwego suszenia, drew o wilgot nawet idealnie
równej na przekroju jest w stanie naprężonym. W środkowej strefie przekroju występują
naprężenia rozciągające, w przypowierzchniowej ściskające. Przy takim stanie drewna proces
suszenia zostanie zakończony, zaś tarcica będzie rozcięta na elem o mniejszym przekroju,
elem te odkształcą się w wyniku zakłócenia istniejącego stanu równowagi naprężeń.
Zapobieganie po okresie właściwego suszenia należy przeprowadzić obróbkę wyrównawczą,
której celem jest wyrównanie wilgot na przekroju poprzecznym tarcicy i w całym załadunku
oraz likwidacja naprężeń resztkowych.
Przebarwienia i zaplamienia – siniznę powodują grzy atakujące drew świeże. Optym wilgot
drew dla rozwoju tych grzyb wynosi 33-82%. W miarę obniżenia wilgot względ powietrza
zmniejsza się nasilenie procesów rozwojowych grzyb oraz w temp 60oC następ skuteczne i
trwałe unieszkodliwienie zarodników grzybni. Plamy atramentowe są powodowane przez
kontakt drew z wodą zawierającą związki żelaza, mogą występ na powierz tych sztuk tarcicy,
na które kapie woda powstająca w pewnych okolicznościach (wskutek istnienia mostków
termicznych w obudowie suszarki).
Wnioski:
1 – straty spowodowane suszeniem wynoszą 10% i więcej, jednak można je zmniejszyć o
połowę.
2 – największy udział degradajcji dr mają mają wszelkie formy spaczenia.
3 – w celu zmniejszenia strat spowod suszeniem należy skrócić do zbędnego min czas
wszystkich operacji, w których tarc wysycha w sposób niekontrolowany.
4 – do uzyskania wilg 20-30% zwłaszcza tward gat drew proces suszenia powinien przebiegać
powoli, w warunk kontrolowanych.
5 – straty spowodowane suszeniem są 2 co do kosztów suszenia tarcicy.
SUSZENIE NATURALNE.
SUSZENIA TARCICY
METODY
INTENSYFIKACJI
NATURALNEGO
Suszenie to jest 2x droższe niż suszenie w suszarkach. Jest to suszenie niekontrolowane.
Wszystkie straty jakościowe związane są z wysoką wilgot drewn i początkiem suszenia. Dąży
się do tego ażeby wyeliminować suszenie naturalne. Suszenie naturalne odbywa się na
składzie tarcicy.
zalety:
-niski koszt inwestycyjny i eksplatacyjny,
-zachowanie naturalnej barwy drew,
-łatwość realizacji.
Wady:
-długi czas suszenia,
-zależność od warunków atmosferycznych,
-brak możliwości wysychania poniżej 15%,
-może powodować duże straty (owady),
-potrzeba zwiększenia normatywów (zamrożenie pieniędzy),
-nieoplacalny sposób suszenia,
-koszt dzierżawy powierzchni.
przy planowaniu składu należy uwzględnić:
-skład musi być przestronny, łatwy przepływ powietrza,
- najczęstszy kierunek wiatrów
 [A] [B] [C]
[A] drew do najszybszego suszenia (cienkie),
[B] drew najcenniejsze (wolne suszenie),
[C] drew o pośrednich właściwościach.
Korzystne ist występowanie stosu obok składu. Powierzchnia powinna być płaska, przy
powierzchni >5000m2 konieczne ist wyznaczenie pasow przeciwpożarowych (szer >30m.).
Tarcica gruba liściasta powinna być układana w stosy bardziej zwarte – wolniejsze suszenie.
Układa się na przekładkach. Przekładki na czołach powinny występować poza obrys stosu (
).
Folia perforowana, powłoki na czołach farba chlorokauczukowa. Przekładki powinny być
roztawione w odległ 1-1,5m. im cieńsze drew tym częściej. Im wyższy stos tym lepiej, ale
wysokość nie powinna przekraczać 3 szerokości stosu. Na legarach 40cm od podłoża.
Czas suszenia:
LN =A N * S t
L -czas suszenia w miesiącach,
A -wsp zależny od rodzaju drew,
S -grubość tarcicy w cz,
A: jodła 4,4
sosna 4,5
buk 5,3
Liczba stosów:
N=O/v k [szt]
O – obję tarcicy w danej partii
K współczynnik
V obję tarcicy w stosie
Powierzchnia składu:
F=O/h k f Kv Kz
H wys stosu
dąb 5,7 orzech 5,9
brzoza 4,9
Kf współ wykorzystania powi składu
Kv udział tarcicy w obję stosu
Kz różnica wys stosów między sobą
Stosy pokryte dachem, malowanie na czarno intensyfikuje proces. Drew ulega nagrzaniu,
następnie po zachodzie zaczyna stygnąć.
Gdy ist nagrzewane powierzchnie cieplejsze niż drew wpływa do do stosu i tam ochładza się.
W nocy powietrze chłodne z zewnątrz nagrzewa się od drew i właśnie w nocy następuje
najbardziej intensywne suszenie (prądy występujące) w dzień powietrze w stosie się ochładza
(prądy zstępujące).
SUSZARKI KOMOROWE
Suszarki komorowe z nat. Obiegiem pow.
działanie polega na wykorzystaniu zjawiska unoszenia się w górę pow. ogrzanego, kanał
doprowadza do podziemnej części suszarni świeże pow. które opływa rury grzejne nagrzewa
siei unosi do góry przez otwory w podłodze. pow. przepływa między tarcicą ułożoną w stosy,
ogrzewa drew i powoduje odparowanie wilgoci. Temp pow obniża się, opada ono w dolną
część suszarki gdzie zostaje gdzie zostaje ponownie nagrzane przez rury grzejne i po
nagrzaniu znowu unosi się do góry. Obieg powtarza się do momentu aż pow zostanie
nasycone parą wodną. Zużyte pow zostaje wydalone na zewnątrz przez kominki po uchyleniu
w odpowiednim czasie zasów w razie potrzeby zwiększania wilg pow w suszarni wprowadza
się do jej wnętrza parę wodną rurami.
Komorowe ze sztucznym obiegiem.
Są powszechhnie stosowane, ruch pow wymuszają wentyl, komora podzielona ist na 2 części,
przegrodę stanowi tzw pozorny pułap. Do dolnej części wprowadza się wózek z tarcicą górna
część nad pozornym pułapem podzielona ist pionową przegrodą na dwie części ssącą i
tłoczącą, znajdują się tu rury grzejne oraz szeregowo ustawione wentyl. Wirniki went
osadzone są przeważnie na 1 wale, który napędzany ist 1 silnikiem. W pułapie pozornym
wykonywane są otwory łączące ze sobą obydwie części komory. W stropie znajd się kominki
wyposażone w klapy regulacyjne. Stosowane są obiegi poprzeczne stałe lub odwracalne. Przy
obiegu odwracalnym stosuje się okresowo zmiany kierunku ruchu pow. dzięki czemu drew ist
bardziej równomiernie suszone. Wilg względ pow reguluje się za pomocą pary
doprowadzonej rurami oraz przez odpowiednie ustawienie klap w kominkach.
Suszarki inżektorowe.
Obieg pow uzyskuje się dzięki wdmuchiwaniu do kom z dużą prędkością niewielkiej ilości
pow, co wywołuje poprzeczny obieg całej masy pow będącego w komorze. Wentyl
umieszczony ist poza komorą. Obieg powietrza wymuszony ist przez dysze, wentyl tłoczący
pow do kanału dyszami oraz nagrzewnice znajdujące się poza komorą. W suszarni znajdują
się dwa kanały tłoczące z dyszami które usytuowane są przy ścianie nad pułapem pozornym,
wzdłuż podłogi znajdują się kanały ssące które połączone są z przewodem ssącym
wentylatora. W przewodach łączących kanał z wentylatorem znajdują się przepustnice można
przez to kierować pow tylko do jednego kanału i zasysać przez 1 kanał, można dzięki temu
okresowi zmienić kierunek przepływu pow przez stos umożliwia to równomierne wysychanie
tarcicy w obu stosach. Rury grzejne umieszczone są wzdłuż ściany komory, rury do
parowania znajdują się nad rurami grzejnymi w ścianach wykonane są kanały wyposażone w
zasuwy dzięki nim możliwa ist wymiana zużytego pow. Zaletą tej suszarni ist łatwa regulacja
prędkości powietrza oraz jej kierunku.
Komorowe segmentowe.
Ogrzewane są parą prądem lub spalinami. Znajdują zastos w małych zakładach budowa ich ist
prosta, lekka. Komora suszarni składa się z kilku segmentów można je w zależności od
potrzeb powiększyć. Segmenty suszarni mają podwójne ściany, ściany zew są izolowane np.
wata szklana, przestrzeń między ścianami tworzą kanały –którymi przepływa medium
grzewcze (spaliny).
ZASADY SUSZENIA TAR W SUSZARKACH TUNELOWYCH
Suszarki tunelowe przeznaczone są do dr łatwo suszącego się, tolerującego zmiany
parametrów powietrza (dr iglas), przeznaczone do podsuszania mater (8-20%) są to suszar o
dział ciągłym. Wyposarzone są w dwie pary drzwi usytuowane na przeciw siebie do wprow i
wyprow wózków z tarcicą. Mater przemieszczany ist na wózkach szynowych, przenośnikach
taśmowych lub rolkowych.
Zalety: niskie zużycie ciepła, - stosunkowo niskie koszty inwestycyjne i eksplatacyjne.
Wady: - konieczność systematycznego załadunku suszarki dr tego samego gat, grub,
wilgotności.
- parametry suszenia często odbiegają od param optymalnych dla danego gat,
- duża różnica wilg na dług desek,
- trudność prowadzenia obr wyrównawczej.
Pod względem dział budowane są:
- przeciwprądowe z wzdłużny układaniem tarcicy,
- przeciwprądowe z poprzecznym ----//--------,
- z poprzecz śrubowym obiegiem powietrza,
- z ---//----- strefowym obiegiem powietrza,
- przewiewowe.
Przeciwprądowe – tar przesuwana wzdłuż tunelu. Powietrz wprowadzane ist kominkiem,
tłoczone wentylatorem opływa nagrzewnicę i przedostaje się między tarcicę, ochłodzone i
wilgotne powiet po wielokrotnym obiegu odprowadzone ist na zew kominkiem, wilg dr na
poszczeg wózkach ist różna. Dr bliżej drzwi wyładunkowych ist bardziej suche, powietrze
podczas przechodzenia przez stosy wchłania wilgoć z dr i traci ciepło, wózek z wysuszonym
dr wyprowadza się z suszarni, pozostałe wózki przesuwają się do przodu a z drugiej strony
wprowadza się nowy wózek.
Przy pop układ tarc powietrze łatwiej przepływa przez boczne ściany sztapli niż przez ich
czołowe powierz, przede wszystkim zaś nie trafia bezpośrednio na czoła tarc, dzięki czemu dr
mniej pęka.
Z pop śrubowym ruchem powietrza
Między stosem a pułapem pozornym umieszczone są wentylatory które nadają powietrzu ruch
śrubowy, stosowane aby ułatwić ruch powiet przez boczne powierzch sztapli.
Z pop strefowym obiegiem powietrza
Mają oddzielne strefy klimatyczne ist ich ok 7-9 ruch powiet w każdej z nich wytworzony ist
za pomocą oddzielnego wentylatora.
Nagrzewanie, dopływ świeżego powie,
odprowadzenie powietrza zużytego regulowane ist automatycznie urządzeniami sterowanymi
w każdej strefie oddzielnie. Umożliwiają dokładne suszenie, także gat twardych do wilg 79%.
Przewiewowe
Suszenie odbywa się w temp tylko 30oC, ściany nie są izolow, ciepłe powiet przepływa tylko
raz, tarcic nie uzyskuje jednakowej wilg. Suszenie tego typu zastępuje suszenie na wolnym
powietrzu.
GENEZA I ZASADY
KONDENSACYJNYCH
STOSOWANIA
W
SUSZENIU
DREW
URZĄDZEŃ
GENEZA 20 lat temu wprowadzono suszarki kondensacyjne. Cechami charakterystycznymi
cechami tych suszarek jest:
- osuszanie powierz przez schładzanie go poniżej temp puknt rosy i usuwanie skroplonej
wilgoci,
- praca z zamkniętym obiegiem powietrza suszącego (bez doprowadzenia świeżego powietrza
z otoczenia).
W stosowanym obecnie suszarkach kondensacyjnych wykorzystuje się sprężarkowe agregaty
kondensacyjne, w których następuje schłodzenie powietrza i oddzielenie kondensatu, a
następnie ponowne ogrzanie osuszonego powiet (przy czym do ogrzania wykorzystuje się
ciepło przejęte od tego powietrza w trakcie schładzania. Zastosowanie agregatu, będącego w
istocie tzw pompą ciepła, było powodem uznania suszarek kondensacyjnych za nowość
techniczną w przemyśle drewnym.
kondensacyjne suszenie tarcicy zasada: przez sztaple tarcicy przepływa suszące powietrze
obiegowe i pobiera z nich parę wodną. Zostaje ono następnie zassane do urządzenia
kondensacyjnego, gdzie przechodząc przez baterię parowników schładza się poniżej temp
rosy i oddaje pobraną wodę jako skropliny. Następnie obiegowe powietrze ogrzewa się w
baterii skraplaczy i przez urządz wentylacyjne jest wdmuchiwane na jego stronę wlotową w
sztaplach, powiet to jest znów gotowe do pobierania wilgoci z tarcicy. w tradycyjnych
suszarniach komorowych lub tunelowych, pracujących metodą konwekcyjną, stosuje się
również powietrze obiegowe, którego zadaniem jest doprowadzenie ciepła do drew i
odtransportowanie z niego wilgoci. Przy suszeniu kondensacyjnym powietrze chłodzi się za
pomocą agregatu chłodzącego. Wilgotne, gorące powietrze opływa parownik, w którym
znajduje się płynny, gazowy środ chłodzący, sprężony za pomocą sprężarki. W parowniku
następ wymiana ciepła, która powoduje ogrzewanie środka chłodzącego i przejście do fazy
gazowej. Obiegowe powiet ochładza się parowniku i traci część swojej wilgoci, która
kondensuje 1m3 powietrza o temp 40oC po oziębieniu do 0oC traci przez kondensację 46g
wody, którą odprowadza się. Różnica z suszeniem kondensacyjnym polega na tym, że przy
metodzie kondensacyjnej gorące, wilgotne powietrze nie jest bez korzyści wydmuchiwania z
komory na zewnątrz, lecz pozostaje w zamkniętym obiegu i dlatego nie ma strat ciepła. Do
spowodowania właściwego przepływu powietrza przez sztaple mały wentylator wbudowany
w agregat chłodzący. Przy jego niskiej wydajności powietrze przepływa ponad sztaplem lub
obok nich. Do poprawy sytuacji konieczne jest wbudowanie dalszych wentyl. Powinny one
transportować powietrze równomiernie w poprzek sztapli na całej ich długości. Czas susz
tarci zależy od możliw oddawania wody przez drew przepływającemu powietrzu. Gat
rodzime suszy się w temp 60-80oC. Odpowiednią dziedziną stosowania suszenia
kondensacyjnego jest suszenie tarcicy ciężkich gat liściastych, o większej grub i wilgot
początkowej powyżej p.n.w. Można wysuszyć tar w suszarce kondensacyjnej do wilg 8-10%,
suszenie poniżej 14% powoduje bardzo wysokie koszty. –prąd elektr, który służy do napędu
sprężarki, wentylatory i ewentualnie dodatkowego ogrzewania, -należy suszyć –średnio
trudno lub wolno wysychające liść gat drew, jak dąb i buk, ewentualnie także grubą tarcicę
miękkich gat o dłuższych czasach suszenia, -są do suszenia nie zadużej ilości tarcicy, akceptuje się dłuższe czasy suszenia.
SUSZENIE PRÓŻNIOWE
Przy tym suszeniu obszar ciśnienia wynosi od 1 MPa (czasem do 10 hPa). Podciśnienie to
uzyskuje się w komorze. Przy suszeniu próżniowym ruch wilgoci w drew odbywa się w
postaci pary, gdyż zazwyczaj ciśnienie w komorze suszarki ist obniżone poniżej zależnego od
temp ciśn nasycenia. Powoduje to wrzenie wody w temp znacznie poniżej temp wrzenia w
ciśn atm (mogą być suszone gat nieodporne na wysoką temp). W czasie suszenia próżn
atmosfera w komorze zawiera tylko śladowe ilości tlenu, zostaje zmniejszone ryzyko
przebarwień. Susze przebiega szybciej i łagodniej niż suszenie w mieszaninie pary wodnej i
powietrza, bo wilg na powierzchni drew zmniejsza się dopiero przy stosunkowo niskich
średnich wilgotności poniżej wilg nasycenia włókien, dzięki czemu w drew ist niski gradient
wilg (wł dobre dla dużych elem). Czasy suszenia są bardzo krótkie: dla igl i liść miękkich –
1/5 czasu suszenia, pozostałe liśc – ¼ cz suszenia w konwekcjonalnych suszarkach łącznie z
nagrzewaniem
Z ogrzewaniem konwekcjonalnym
Z płytami grzejnymi (przewodz)
Z ogrzewaniem okresowym
Z ogrze w polu prądów wysokiej częstotliwo
Nagrzewnica pojemnościowa – zaleta: równomierny rozkład temp poprzecznej powierzchni
drew czas suszenia od 1-7,5% czasu konwekcjonalnego.
Zalety:
-krótkie czasy suszenia przy zachowaniu wysokiej jakości suszonych mater,
-racjonalne
suszenie elem o dużych przekrojach,
-łatwe suszenie drew żywicznego i gat oliistych,
-łagodne suszenie w skutek niskich temp,
-zmniejszenie ryzyka przebarwienia
drew,
-ograniczenie spękań drew,
-oszczędność energii.
Wady:
-ograniczenia ze względu na wielkość cylindrów, -skomplikowana konstrukcja suszarki przy
ogrzewaniu powietrzem i parą wodną, -nie powinny występować różnice w grubości
poszczególnych sztuk tarcicy (ze względu na ogrzewanie kontaktowe).
SUSZENIE FORNIRÓW
Forniry po wyprodukowaniu mają wil 30-110%. Wilg ta zależy od wilg początkowej
surowca, sposobu obróbki hydro (parowanie czy parzenie) oraz od tego czy pochodzą z części
twardziel czy bielastej. Suszy się do wil 6-18% zależnie od przeznaczenia. F z
przeznaczeniem na okleinę niezależnie od tego czy jest skrawany płasko czy obwodowo,
suszy się zwykle do wil 15-18%. F przeznaczony do produkcji sklejki suszy się do 6-12%.
Temp suszenia wynosi 110-140oC w starszych suszarniach w nowszych do 180 a nawet
300OC. Czas suszenia wynosi do ok. 20 min. Ze względu na obieg powietrza można wyróżnić
suszarnie z obiegiem wzdłużnym, równoległym i przeciwnym do kier ruchu forniru oraz
poprzecznym, równoległym do wstęgi czy arkusza forniru ale prostopadłym do kierunku
ruchu forniru. Trzeci sposób nadmuchu prostopadły do płaszczyzny forniru (najnowszy).
Prędkość przepływu powietrza wynosi 1,5-3m/s.
Przekazanie ciepła do forniru odbywa się poprzez konwekcję (unoszenie przez powietrze lub
inne medium grzewcze) lub kontaktowe (przez stykanie się z ogrzanymi elemen) lub prasy
kombinowane – skojarzenie 2 poprzednich metod.Ciepło ist przekazywane w głównej mierze
przez powietrze ale także od nagrzanych rolek czy taśm. Rozróżniamy suszarnie do suszenia
arkuszy lub taśm forniru. Okleiny suszy się w postaci arkuszy. Suszarnie rolkowe są to
suszarnie przelotowe tzn. że fornir po jednokrotnym przejściu przez całą dł. suszarni
powinien być wysuszony. Szerokość suszarni wynosi 4-4,5 m. dł. 8-30m. Temp. w
suszarniach rolkowych wynosi 90-140OC. W suszarniach tych suszenie tylko forniru w
postaci arkuszu.
Suszarnie taśmowe zasada ich działania i budowa ist podobna do
rolkowych. Różnica polega na tym, że w suszarniach tych fornir ist prowadzony między
dwiema taśmami. Suszarnie te mają także po kilka kondygnacji. Temp suszenia do 300OC
wydajność suszenia można wyliczyć z wzoru
S=l*b*n*k*(60/T) [m2/h]
min, k-wsp. 0,65-0,80.
S-powierzchnia, l-dłu., b-szer., n-ilość kondygnacji, T-czas w
SUSZENIE WIÓRÓW
Na początku w czasie pierwszych linii w produkcji płyt wiórowych, suszenie wiórów w kraju
stwarzało coraz więcej problemów: ich wydajność ograniczała wydajność całych ciągów,
suszarki tracą szybko trwałość, zdobywanie paliw płynnych (trudności). Suszarki do
wiórów można podzielić w zależności od sposobu doprowadzania ciepła do wiórów oraz od
sposobu przemieszczania się wiórów w czasie suszenia. Podstawowe grupy suszarek
stosowane w przemyśle płyt wiórowych: -kontaktowo-konwekcyjne z obrotowymi
grzejnikami rurowymi, -konwekcyjne z poziomym bębnem stacjonarnym i obrotowym, konwekcyjne pionowe (fluidalne).
Zasada działania suszarek konwekcyjnych z poziomym bębnem obrotowym polega na suszeniu
wiórów w strumieniu gorących gazów przepływających przez obrotowy bęben, tworzący
pojedynczą poziomą komorę suszenia, bądź zespół dwóch lub trzech współśrodkowych
bębnów, tworzących wewnętrzną walcową część komory suszenia. Suszarki wyposażone w
bęben złożony charakteryzuje się mniejszą długością w porównaniu z suszarkami z bębnem
pojedynczym oraz lepszym wykorzystaniem ciepła ze względu na dłuższy okres, w którym
suszone wióry stykają się z czynnikiem suszącym. Temperatura czynnika suszącego działa na
wióry mokre w początkowej fazie suszenia ich, następnie w miarę przemieszczania się
wiórów przez kanały suszarki i spadku ich wilgotności następuje spadek temperatury
czynnika suszącego. Wilgotność suszonych wiórów może być regulowana przez zmianę
temperatury czynnika suszącego i prędkości ruchu cząstek w komorze (zmiana ilości
obrotów). Czas przebywania wiórów dla jednokomorowej może dochodzić do 30 min
(zdolność odparowania wody do 20 t/h), a w suszarkach bębnowych złożonych 8-20 min (8
t/h).
Suszarki z obrotowymi grzejnikami rurowymi – zasada polega na suszeniu wiórów w trakcie
przesypywania się ich między elem grzejnika mającego postać wiązki rur. W komorze
suszenia znajdują się obrotowe grzejniki rurowe zaopatrzone w łapy, służące do
przemieszczania wiórów w komorze. Nośnikiem cieplnym ist z reguły gorąca woda (180OC)
doprowadzana do poszczególnych grzejników. Dzięki obrotom grzejników rurowych wióry
wielokrotnie przesypują się między rurami grzejników (ogrzew kontaktowe).
Wilgotność wiórów reguluje się poprzez zmianę liczby obrotów grzejników (przez co czas ist
zależny od obrotów). Suszarki tego typu charakt się długim czasem przebywania wiórów w
komorze suszenia (ok. 10min), prostotą budowy i małym zużyciem energii cieplnej na
jednostkę masy wysuszonych wiórów. Niska temp suszenia stwarza małe ryzyko pożarów.
Zdolność odparowania wody może dochodzić do 6t/h.
Suszarki konwekcyjne z poziomym bębnem stacjonarnym – polega na suszeniu wiórów w
strumieniu gorących gazów spalinowych, przechodzących przez nieruchomą poziomą komorę
suszenia, przykładem ist suszarka dyszowa (inżekcyjna). Wilg końcową suszonych wiórów
reguluje się za pomocą zmiany temp czynnika suszącego lub czasu przebywania wiórów w
komorze przez zmianę skoku s linii śrubowej, po której poruszają się wióry. Skok ten reguluje
się przez odchylenie strumienia czynnika suszącego za pomocą łopatek kierujących. Czas
przebywania wiórów w suszarce może być zmieniany w granicach 0,5-3min. Zaletą suszarek
dyszowych (inżekcyjnych) ist ich duża zdolność odparowania wody (do 10t/h) przy małej
objętości oraz łatwa regulacja i dostosowanie warunków suszenia do zmieniającej się
wilgotności początkowej wiórów.
Suszarka konwekcyjnych pionowych – polega na suszeniu wiórów w pionowej kolumnie w
strumieniu występujących gazów spalinowych, przykładem może być suszarka strumieniowa
(fluidalna). Suszarki tego typu stosuje się jako suszarki wstępne wiórów warstwy wewn,
współpracującej z główną suszarką (np.: dyszową). Mają one za zadanie – w przypadku dużej
wilg począt wiórów – wstępne ich podsuszenie, co pozwala zachować wydajność głów
suszarki doprowadzającej wióry do końcowej wymaganej wilg, względnie wyrównać począt
wilg wiórów w przypad dużej jej wahań. Wióry suszy się wstępnie do wilg 40-60% zdolność
odparowywania wody tych suszarek może dochodzić do 7t/h. Ze względ na dużą wilg począt
wiórów oraz pracę tych suszarek na zasadzie współprądu można w nich stosować wysoką
temp suszenia (do 500oC).
ŚCIEŚNIANIE DREWNA (ZAGĘSZCZNIE DREW)
Metoda ścieśniania dr została oprac w 1900r. podstawą tego zabiegu ist zależność, która
mówi że wzrost gęst dr prowadzi do proporcjonalnego wzrostu wytrzymałości mechanicznej.
Celem ist zlikwidowanie anizotropowości dr. ist sposobem na ograniczenie
Fazy ścieśniania:
jej.
I faza – reakcja dr wczesnego. Dr wczes przejmuje nacisk, wzrost stopnia sprasowania,
wzrost oddziaływania na dr proporcjonalny do odkształ sprężystych dr wczes.
II faz – ścieśnianie dr wczesnego,
III faza – reakcja sprężysta dr póżnego.
Ścieśnianie z tzw wstępnym sprasowaniem
Dr (suche poniżej PNW) sprasowuje się 10% w stosunku do wymiarów mater wyjściowego.
W tym stanie dr ogrzewa się do temp 140-160oC (I ogrzewanie)=1-1,5 h. W tym stanie
poddaje się ścieśnianiu. Zwykle dr sprasowuje się do 45-30%. Następnie ponownie się
ogrzewa do temp 10-20C wyższej od I ogrzewania. Czas 1-1,5 h. Dr następnie ochładza się
do temp 40-50C (końcowy proces). Cały czas dr znajduje się w prasie pod ciśnieniem. Jeśli
nie ist ono sprasowane wówczas pęka (ciśn 20-30Mpa). Metoda ta stosowana do produkcji
lignostonu.
Ze wstępnym parowaniem drew
Dr na sucho narażone na zniszczenie, popękanie więc stosujemy parowanie. Dr o wilg 20%
poddane przez 8 h początkowo 0,1MPa do czasu uzyskania w środku drew 90C. W tym stanie
drew poddaje się ściśnianiu i utrwala przez suszenie 120-140C. Do wilg 6-8%. Po wysuszeniu
dodatkowo utrwalamy przez chłodzenie. Wszystkie zabiegi przeprowadzamy w formie.
Nacisk 20-30MPa.
Z jednoczesnym nasyc w oleju maszynowym
Możemy stosować drew wilg (20-30%) ponieważ 1 faza polega na wstępnym nasyceniu drew
gorącym olejem. Tak więc w miejsce wody ist wtłaczany olej 40-60C  24-48h potem
podwyższona temp oleju 100-120C na max 1h. Potem wyłącza się ogrzewanie i drew stygnąc
(12-15h) wchłania dodatkowo olej do 60% w stosunku do początkowej masy. Dlatego
przeprowadza się częściowe odprowadzenie poprzez ogrzanie 140-160C i takie drew
umieszcza się w formie oddając ścieśnianiu. Ciśn 10-15MPa. Studzimy do temp 30-40C i
wyjmujemy z formy. Sezonowanie lignostonu 2-3dni.
Z jednocz moczeniem w roztw amoniakalnym
Stosuje się 30% roztwór wody amoniakalnej, moczone 4-5 dni. Umieszczamy w formie
poddając zagęszczaniu. Ciśn 8-10MPa. Gęstość drew tego 1200-1300kg/m3.
-roztwór cukru powoduje stabilizację wymiarową w mniejszym zakresie procentowym,
-roztw soli,
-chlorek litu – wykorzystywany jako bariera dodawana do dre. Para wodna z powietrza ist
wchłonięta przez ten czynnik. Im mniejsze ciśn nad roztworem w stosunku do pary tym
chłonność ist wyższa.
GIĘCIE DREW. UPLASTYCZNIANIE DREW PRZED GIĘCIEM. PODSTAWY
TEORII I TECHNIKI GIĘCIA DREW
Obróbka bezwiórowa. Wyróżniamy następujące rodzaje gięcia:
1) poprzeczne – moment gnący w przebiegu włókien, włókna są II do płaszczyzny gięcia
2) czołowe – wszystkie czoła włókien są na obwodzie zgiętego elementu, moment gnący II do
przebiegu włókien równoległy do promienia gięcia.
3) wzdłużne – włókna L do płaszczyzny gięcia.
Ilustracja zachowania się drewna podczas rozciągania i ściskania wzdłuż i w poprzek
włókien.
Jeżeli przy rozciąganiu i ściskaniu ist równy to oś obojętna między strefą rozciąganą i
ściskaną będzie w środku geometry elem. W drew ist równa dla ściskania i rozciągania
przez co następuje przesunięcie osi obojętnej. Występuje plastyczne pojęcie drew siły
zewnętrzne wywołujące gięcie powodują powstawanie naprężeń ściskających i
rozciągających wywołujących rozerwanie włókien po przekroczeniu siły spójności między
błonami komórkowymi.
Czynniki wpływające na proces gięcia:
1wilgotność drew wpływa na stan struktury, 2temp drew, 3szybkość odkształcania, 4nacisk
wzdłużny, 5kierunek przyrostów rocznych w stosunku do płaszczyzny gięcia, 6wymiary i
kształt przekroju poprzecznego giętego elementu, -rodzaj drewn.
Ad1 woda wolna znajdująca się w drew przetłacza się w kierunku zmniejszających się
naprężeń co rozrywa tkanki drewna. Optymalna wilgotność 25-30%.
Ad2 W strefie największych odkształceń temp 80-90 OC w środku nie więcej niż 60-75 OC
dotyczy temp w chwili gięcia. Na powierzchni przy parzeniu drew temp ok. 100OC. Temp
medium medium 100-110 OC.
Ad 3 przy gięciu obwodowym 6-8O/s im większa grubość tym szybkość gięcia powinna maleć
Ad 4 Możliwość przesuwania
Ad5 Gdy max odkształcenia strefy ściskanej 0,15-0,18 to kierunek słojów niema wpływu na
gięcie jeżeli większy to lepiej jak nacisk ist w kierunku promieniowym,
Ad6 jeżeli grubość ist do 2 razy większa od szerokości często występuje wybrzuszenie
giętych elem w strefie ściskania. Patent z 92r mówi że jeżeli drew poddane wzdłużnemu
ścieśnieniu do ok. 80% początkowej długości to drew wraca ale odkształcenia trwałe zostają
ok. 5% i drewno przygotowane ist do gięcia. Ścianki komórkowe zostają pomarszczone i
drew można swobodnie giąć bez taśmy
Uplastycznianie drew przed gięciem.
Można uzyskać poprzez działanie: gorącą wodą, parą wodną, stosując zabiegi kombinowane.
Przyjmowanie ciepła od czynnika grzewnego następuje przez powierzchnię drewna i ist
przewodzone do warstw wewnętrznych. Wyniki plastycznej obróbki drew zależą od gat
gęstości –wymiarów, wilg, i temp początkowej drew. przy czym najbardziej podatne ist drew
gat twardych liściast. Optymalna wilg drew do gięcia 25-30%, temp warstw wewnę ok. 100C,
zewn 110-120C. Hod ma stosunkowo mały wpływ na wytrzymałość na rozciąganie i współ
wydłużenia. W wyniku hod następuje dwukrotny wzrost zdolności do odkształceń w strefie
rozciąganej a w ściskanym 16 krotny. Im większe odkształcenia drew bez zniszczenia pod
wpływem sił zewnętrznych tym łatwiejsze gięcie elem nawet na szablonach o małych
promieniach krzywizny.
Uplastczniane łaty bukowe poddawane są gięciu w maszyn giętarskich metodą Thoneta,
polegającą na hamowaniu strefy rozciąganej przez taśmę stalową i ograniczniki. Gięcie
odbywa się przy zastosowaniu giętarek do elem o niepełnym ob.wodzie i zamkniętym. Do
gięc elem o małej kszywiżnie stosuje się aparaty giętarskie w których odbywa się gięcie i
utrwalanie wymiarów, przez wysuszenie elem po nadaniu im kształtu na wzorniku. Wygięte
elem suszone są w suszarkach kanałowych. Najczęściej spotykanym urządzeniem służące do
warzenia łat są autoklawy (z ocynkowanej blachy stalowej). O śred 400mm dług 5001900mm pojemność 0,09-0,5m3, dług autoklawu uzależniona ist od dług łat.podczas
ogrzzewania łat giętarskich mamy do czynienia z jednoczesnym ogrzewaniem i nawilżaniem
drew.czystą wodą o temp >60c.
Czas warzenia łat gietarskich w celu uzyskania drew o optymalnej giętkości zależy:
-rodzaju drewna ,wilg początkowej drew, wymiarów drew,temp wody.
Im>gestoSC drewna tym krótszy czas ogrzewania do wymaganej temp.
Taśma stalowa.
Gięcie drew bez uszkodzenia można przeprowadzić gdy grub elem do promienia gięcia (luzu)
r<30, h/r<1/30. Łuki o mniejszych prom można uzyskać gdy strefa rozciągania włókien
osiągnie jak najmniejszą grubość, gdy stref obojętna przesunie się w kier zewnęt strony łuku.
Wytwarza się to przez nałożenie taśmy stalowej na warstw zewnę strefy rozciągania elem.
Taśma ogranicza rozciąganie drew. Największą wartość wr podczas gięcia drew z taśmą
stalową zależy od max wartości względnego wydłużenia i skrócenia drew jakie można
uzyskać bez jego uszkodzenia.
h/r=
- wart max wydłuż względnego
-
skruceni
drew nie uplastycznione – h/r=1/67
drew uplastycz
h/r=1/30
z taśmą stalową h/r=1/25 do 3
wytyczne techniczne do uplastycznienia drew przed gięciem
parzenie: ciśn 0,2 MPa, temp drew dla warstw zewnętrz 110-120C dla warst wewn 98-100C,
wilg drew 25-30%.
Usługi Ciesielskie - domy drewniane - domy szkieletowe - konstrukcje dachowe więźby - www.lechbud.org