Форум мебельщиков
Форум мебельщиков
Привет,
Новое на сайте
Защитная атмосферная сушка древесины
на Пятница 16 Октябрь 2009
добавил: masterovoy список авторов
категория Статьи > Сушка древесины

ЗАЩИТНАЯ АТМОСФЕРНАЯ СУШКА ДРЕВЕСИНЫ


Атмосферная сушка как основной метод защиты древесины от гниения


Роль влаги в существовании дерева и жизнедеятельности грибов. Без влаги не может зарождаться и существовать ни один окружающий человека организм. В развивающемся дереве влага необходима для перемещения питательных веществ. От корней по капиллярам она поднимает вверх минеральные вещества, усваиваемые из почвы корневой системой. Сверху вниз по сучьям и стволу с влагой движутся органические питательные вещества фотохимического синтеза, вырабатываемые в зеленых листьях дерева, также необходимые для его жизнедеятельности.


В случае отмирания дерева влага в природных условиях способствует целесообразному разрушению и разложению (гниению) древесины, удобрению таким путем почвы и одновременно освобождению места для развития последующих деревьев. Благодаря этому сохраняется многовековая жизнедеятельность данных биологических видов деревьев и всего их сообщества - леса.


Однако люди используют срубленные деревья для своих бытовых и производственных целей. В основном они заинтересованы в длительном сохранении древесины как материала. Это достигается обезвоживанием древесины путем удаления из нее методом сушки почти всей влаги как источника гниения. Обезвоженная древесина не гниет.


Для предотвращения развития грибов, разлагающих древесину, ее влажность должна быть не выше 22% и не ниже 80- 90 % (большее значение - для мягких пород). Граничное значение влажности 22 % можно назвать «пределом биостойкости». Таким образом, жизнедеятельность дереворазрушающих грибов наблюдается при средней влажности древесины в диапазоне примерно от 100 до 22 %.


Кроме влаги для жизнедеятельности грибов необходим кислород воздуха. С его участием грибы выделяют ферменты и разлагают древесину, питаясь ею, с получением конечных продуктов разложения - минеральных веществ (в основном золы) и двуокиси углерода (СО2) с выделением тепла. Поэтому очень влажная древесина, капилляры и полости которой заполнены не воздухом, а водой, не гниет (например, подводная часть свай, утонувшие бревна и т. п.). Именно на этом принципе основаны методы как подводного хранения древесины, так и надводного путем частого ее дождевания.


Третий фактор жизнедеятельности грибов - температурный диапазон от 3 до 40 °С; диапазон же активного развития грибов 20 - 30 °С. Поэтому зимой древесина может гнить лишь в отапливаемых помещениях.


Значение атмосферной сушки. Наиболее доступным, легко используемым и дешевым методом обезвоживания древесины для предотвращения ее гниения является атмосферная подсушка. Этот метод защиты древесины применяется с незапамятных времен и повсеместно используется в настоящее время.


Именно при влажности ниже предела биостойкости (22%), получаемой при атмосферной сушке, достигается полная защищенность древесины от гниения. Существенно лишь не допустить ее повторного увлажнения (осадками, грунтовой или бытовой влагой). Известно, что атмосферно высушенная древесина может затем существовать многие столетия и даже тысячелетия. Например, египетские саркофаги для мумий фараонов изготовлены 4 тыс. лет назад из обычной древесины, защищенной от гниения методом атмосферной сушки. Следовательно, этот метод абсолютно надежен.


Таким образом, для защиты срубленной древесины от гниения надлежит иметь в виду в первую очередь возможность применения этого метода как общедоступного, дешевого, протекающего самопроизвольно в природных условиях за счет даровой теплоты атмосферного воздуха. Необходимо лишь предохранить древесину от увлажнения, а также создать простые условия для омывания ее воздухом в период удаления из нее избыточной (выше 22 %) влаги.


Атмосферную сушку часто осуществляют последовательно с искусственной (камерной, туннельной, высокочастотной и т. п.) с получением более эффективного по результатам комбинированного процесса. В этих условиях решается вторая задача - возникает более глубокое облагораживание древесины. Она затем менее коробится, не сморщивается, а главное просыхает равномернее по объему штабеля и толщине материала, с меньшими остаточными внутренними деформациями. В этом заключается довольно большая перспективность атмосферной сушки.


Защита нестойких древесных пород. В наглядной форме и с большой эффективностью методом атмосферной сушки надежно защищают от гниения сортименты крайне нестойких древесных пород (бука, березы, осины). Обычно сортименты из этих пород вырабатывают в небольших количествах попутно с древесиной других пород. Крайне существенно, чтобы круглые сортименты этих пород немедленно разделывались на доски или заготовки и были уложены для атмосферной сушки с увеличенной шириной шпаций. В противном случае незащищенная древесина испортится на 1-2 весенних или летних месяца.


Древесина этих пород зимней заготовки должна быть обработана этим методом зимой или ранней весной. Весной и летом не должно быть никаких запасов бревен или плотно уложенных пакетов сырых пиломатериалов или заготовок из этих древесных пород. Излишки хранят в воде.


Подчеркиваем, что пиломатериалы из осины должны подвергаться обязательной атмосферной подсушке, так как при сушке влажной древесины нормативными режимами в камерах возможно ее сморщивание (дополнительно к усушке). Массовая защита древесины методом атмосферной сушки осуществляется для предотвращения порчи пиломатериалов во время транспортировки и у потребителя, а также при их подготовке к отгрузке на экспорт.


Известно, что порча древесины от гниения является основным, массовым видом потерь, в десятки раз превышающим потери от порчи ее насекомыми и от возгорания.


Комплексность проблемы атмосферной сушки и защиты древесины. Атмосферная сушка, антисептирование и пропитка древесины химическими веществами при индустриальных методах защиты часто осуществляются комплексно, в едином технологическом потоке.


При проведении атмосферной сушки пиломатериалов их предварительно подвергают химической обработке антисептиками. Это осуществляется путем кратковременного погружения пиломатериалов в водный раствор антисептика. Таким путем предотвращается порча древесины из-за поражения ее различными грибами на складах пиломатериалов во время атмосферной сушки.


Процессы глубокой индустриальной пропитки древесины удовлетворительно протекают лишь при проведении предварительной атмосферной подсушки древесины (примерно до 25%). Такая подсушка является частью комплексного процесса консервирования древесины.


Подсушку часто проводят перед самой пропиткой в тех же пропиточных цилиндрах. Этот совмещенный процесс называется сушка - пропитка.


Что касается древесины, не подвергаемой повторному увлажнению, то в этом случае ее защита от поражения грибами осуществляется автономно - методом только атмосферной сушки. Обезвоживание древесины в атмосферных условиях является самым распространенным и наиболее эффективным, часто единственно доступным, методом ее защиты от гниения.


Особая значимость и роль атмосферной сушки как фактора защиты древесины от гниения необычайно четко, правильно и перспективно выражена видным специалистом по защите древесины И. А. Чернцовым в его книге «Сохранение древесины и продление сроков ее службы».


«Сушка древесины - один из важнейших факторов защиты ее от грибных поражений. Между скоростью сушки древесины при хранении её на складах и интенсивностью развития грибных поражений существует прямая зависимость. Чем быстрее протекает процесс сушки древесины, тем медленнее происходит в ней развитие грибов.


При сочетании антисептической защиты материалов с атмосферной сушкой эффект защитного действия значительно возрастает. Экономически целесообразно, чтобы при хранении основная защита лесоматериалов определялась атмосферной сушкой, а дополнительная - действием антисептика».


Здесь подчеркиваются принципиально важные положения о превалирующем значении атмосферной сушки как фактора защиты древесины и о влиянии интенсивной атмосферной сушки на замедление процесса гниения.


Подчеркивается, что в неотложной защите нуждается древесина бука, березы и осины. В теплое время года срубленные стволы этих пород в виде бревен или чураков должны быть немедленно доставлены на лесопильный завод и распилены на требуемые сортименты. Затем древесина на следующие же сутки должна быть уложена на наветренной стороне склада в сушильные штабеля для быстрого просушивания.



Особенности атмосферной сушки пиломатериалов


Основная особенность атмосферной сушки состоит в том, что тепло, необходимое для испарения влаги из материала, используется из атмосферного воздуха безвозмездно. Омывая высушиваемый влажный материал, воздух охлаждается, одновременно насыщается влагой и удаляется. Вторая особенность, являющаяся крупным недостатком этого способа сушки - сезонность процесса (в основном в теплое время года). Зимний период не активен для атмосферной сушки.


Процесс сушки цикличный; он протекает неравномерно даже в течение суток - днем температура выше, чем ночью. Скорость процесса зависит также от состояния погоды. Однако средняя скорость сущки (по месяцам) примерно повторяется ежегодно для каждого района.


Следующая особенность - при невысоких температурах воздуха (до 60 °С) древесина, зараженная грибной инфекцией и насекомыми, не стерилизуется. Но она сохраняет натуральный цвет, природные прочностные свойства, смолу в своей структуре (не вытекает), удерживает сучки (выпадающие при повышенном температурном воздействии).


Конечная влажность пиломатериалов, высушенных на открытом воздухе на севере СССР, достигает 18 - 15, а на юге 15 - 12%. Основная причина значительной конечной влажности - высокая равновесная влажность атмосферного
воздуха (10 - 18% в среднем за сутки). При необходимости получить меньшую влажность древесины, например для изготовления мебели, паркета и т. д., необходимо дополнительно понизить ее влажность до 6 - 8 % искусственной сушкой.


При медленной атмосферной сушке влажная древесина часто поражается грибами. Так, заболонная часть сосновых и кедровых досок быстро синеет из-за развития в древесине сумчатых грибов.


Процесс атмосферной сушки слабоуправляемый. Вследствие этого выпиленные толстые сортименты (тем более твердых пород) из-за интенсивной для них сушки часто растрескиваются, а тонкие, нуждающиеся в быстрой сушке, поражаются грибами. В этом заключается основной технологический недостаток атмосферной сушки пиломатериалов. Поэтому приходится создавать условия для задерживания просыхания толстых сортиментов и всемерного ускорения сушки тонких.


Скорость процесса регулируется количеством подводимого к материалу воздуха и частично местом расположения различных сортиментов на территории склада. Процесс сушки протекает при невысоких температурах древесины, когда продвижение влаги по толщине материала и вязкие его деформации замедленны. Скорость испарения влаги в этих условиях понижается, однако опасность растрескивания не меньшая, чем при искусственной сушке. Из-за возникновения малых остаточных деформаций не образуется раковин и сморщивания древесины. Толстые сортименты во избежание растрескивания немедленно после выпиливания надо укладывать в достаточно герметизированные сараи с регулируемым воздухообменом или загружать в сушильные камеры, где процесс сушки хорошо регулируется.


К недостатку атмосферной сушки относится длительность процесса. Тонкий материал приходится выдерживать на открытом воздухе несколько недель, а толстый - несколько месяцев. Атмосферную сушку пиломатериалов проводят в основном на открытом воздухе в штабелях. Ее роль по сравнению с камерной или туннельной сушкой возрастает с уменьшением толщины досок и снижением их сортности. Выпиливаемые на месте или получаемые со стороны влажные пиломатериалы должны быть уложены в штабеля таким образом, чтобы атмосферная сушка их могла активно начаться не позже следующего дня после их выпиловки или доставки.


Климатические условия. Планировка склада пиломатериалов


Климатические зоны. Для оценки влияния различных климатических условий на просыханис древесины территория условно разделена на четыре климатические зоны:

1-я зона, северная,- Архангельская, Вологодская, Кировская, Свердловская и Сахалинская области, северная половина западной и восточной Сибири и Коми АССР;

2-я зон а, северо-западная - Карельская АССР, Ленинградская, Новгородская и Псковская области;

3-я зона -средняя по географической широте часть СССР;

4-я зона - южная по широте часть бывшей СССР, в том числе УССР, Астраханская, Куйбышевская, Саратовская, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Тамбовская, Пензенская, Ростовская, Ульяновская области, Кавказ и Закавказье.


Материал просыхает замедленно на севере, где основная опасность - грибные поражения, и интенсивно на юге, где главная опасность - появление трещин, в первую очередь у толстых пиломатериалов. Для предупреждения возникновения этих дефектов сушки применяют различные технологические приемы.


Микроклимат. Для одного и того же материала скорость атмосферной сушки зависит не только от состояния окружающего склад воздуха, но в основном от его параметров внутри штабеля, где образуется своя микроклиматическая атмосфера. Сущность этого явления заключается в том, что воздух, увлажненный за счет испарившейся из материала влаги, задерживается как внутри штабеля, так и на территории склада, создавая среду, в которой материал просыхает замедленно.


Микроклимат, формирующий режим сушки материала, тем резче выражен, чем больше испаряется влаги (при сушке тонкого материала с высокой начальной влажностью), чем плотнее уложены пиломатериалы, меньше подштабельные пространства, слабее движение окружающего воздуха, выше его температура и т. д.


Микроклимат в некоторой степени можно регулировать, поэтому процесс атмосферной сушки частично управляемый. Так, при высушивании тонких влажных пиломатериалов стремятся скорее удалить увлажненный воздух из пространства штабелей. Это достигается размещением тонких материалов с наветренной (непосредственно перед господствующим ветром) стороны склада, установкой верхней части крыши навстречу ветру, увеличением высоты свободного подштабельного пространства, формированием небольших штабелей.


В условиях сушки толстых сортиментов, которые могут растрескиваться из-за быстрой отдачи влаги, наоборот, стремятся создать более влажную среду в штабеле путем уплотненной укладки материала, формирования крупных (сдвоенных) штабелей, закрывания боковых стенок штабеля щитами, укладки ответственных сортиментов в закрытых сараях, оборудованных иногда даже увлажнительной системой (например, развешиванием рогожных матов, периодически смачиваемых).


Закономерности микроклимата всесторонне учитываются при планировке складов пиломатериалов и их эксплуатации.


Планировка склада. Склад пиломатериалов располагается не ближе 100 м от котельной или от жилых помещений. При планировке склада учитывается рациональность ведения транспортных, погрузочных и отгрузочных работ с возможностью наибольшей их механизации в имеющихся условиях.

Производственная единица склада -штабель пиломатериалов. Штабеля группируют в секции, состоящие из двух рядов штабелей, а секции - в прямоугольные кварталы (рис. 90).


Схемы планировки складов пиломатериалов на небольших производствах:

Рис. 90. Схемы планировки складов пиломатериалов на небольших производствах:

a - при штучной укладке досок; б - при пакетной их укладке автопогрузчиком



Для доставки, укладки и отгрузки пиломатериалов устраивают продольные (по направлению длины секций) и поперечные проезды. Транспорт движется по поперечным проездам обычно в одностороннем направлении. Погрузочно-разгрузочные операции выполняют на продольных проездах. Все проезды прямые, одинаковой ширины - 9 или 12 м. Схемы планировки складов пиломатериалов на крупных производствах с применением башенных и козловых кранов изображены на рис. 91.


хемы планировки складов пиломатериалов на крупных производствах

Схемы планировки складов пиломатериалов на крупных производствах

Рис. 91. Схемы планировки складов пиломатериалов на крупных производствах

а - при пакетной укладке башенным краном; б - при пакетной укадке козловым краном



Конструкции штабелей и укладка пиломатериалов хвойных пород


Основание штабеля. Площадь штабеля для досок принимают обычно 6,6X6,6 м. Высота штабеля зависит от условий погрузки пиломатериалов.

Мелкие заготовки укладывают на высоту 2 - 3 м, крупные на высоту 3 - 5 м, доски при ручной (рядовой, т. е. рядами) укладке - до 6 м, а при механизированной (пакетной) - в зависимости от механизма, но не выше 12 м для толстых пиломатериалов; при более высоких штабелях сминаются как прокладки, так и пиломатериалы под ними в нижней части штабеля.


В целях удаления воздуха из пространства под штабелем материал укладывают на передвижные фундаментные опоры из консервированных отрезков толстых досок или, лучше, бетонные высотой 300.. .700 мм в зависимости от влажности грунта и высоты снежного покрова. Шаг опор на севере 1,6, а на юге 1,3 м (рис. 92,а-в). Опоры соединяют по верху прогонами (рис. 92,г). Верх всех прогонов штабеля должен быть горизонтальным, в одной плоскости. На глинистых грунтах применяют деревянные консервированные сваи.


Фундамент и крыши штабелей пиломатериалов

Рис. 92. Фундамент и крыши штабелей пиломатериалов:
а, б - клеточные фундаментные опоры; в - бетонные опоры; г - подштабельное основание; д - направление уклонов крыш; е, ж - устройство разборной крыши


Крыша штабеля. Края крыши должны свисать за край штабеля на 0,25.. .0,6 м в целях защиты материала от косых дождей. Покрытие устраивают из двух уложенных внахлестку рядов тонких (22.. .25 мм) досок шириной не менее 150 мм, без сквозных трещин и выпадающих сучков. Доски крыши кладут наружной (лицевой) пластью вверх, учитывая их последующее коробление и образование желоба для стекания воды.


Крыши могут быть разборными, с уклоном 12%, на подголовниках (рис. 92,е, ж), которые должны располагаться над опорами фундаментов, и готовые, инвентарные (ГОСТ 3808.1-85). Готовые крыши поднимают по окончании укладки штабеля или при временном прекращении погрузочных работ. Крыша крепится проволокой к нижней части штабеля.


Закономерности размещения досок в штабеле. Грибы развиваются в древесине в теплое время года при насыщенности пара в воздухе более 0,8. Это состояние возникает при слабой циркуляции воздуха в штабеле из-за малого размера шпаций между кромками досок, а также из-за несоблюдения вертикальности шпаций в штабеле. Ширина шпаций при укладке сосновых и кедровых пиломатериалов не менее 50 мм, а для остальных пород - не менее 35 мм. Для антисептированных пиломатериалов шпации уменьшают до 25 мм. Если шпации слишком большие, снижается вместимость штабеля, кроме того, толстые доски могут растрескиваться из-за быстрой сушки.


В боковых частях штабеля материал свободнее омывается воздухом, поэтому шпации выкладывают меньших размеров, чем посередине его ширины. Тонкий, не растрескивающийся,
быстро просыхающий материал, отдающий много влаги (за каждые сутки), укладывают рыхлее, чем средней толщины и тем более толстый. Осенью материал укладывают рыхлее, чем летом. Короткие пиломатериалы кладут по длине со стыковкой так, чтобы внешние их торцы были выровнены.


Необрезные доски укладывают комлевыми концами в разные стороны с образованием трубы в середине штабеля шириной 120. ..150 мм. При этом узкие доски размещают в середине штабеля, а щирокие по краям.


Организация, технология и техника атмосферной сушки пиломатериалов хвойных пород изложены в ГОСТ 3808.1-85, а лиственных -в ГОСТ 7319-80.


Способы укладки досок. Применяются три основных способа рядовой укладки обрезных досок:

1) широкие доски (более 150 мм) высших сортов укладывают на сухих реечных прокладках сечением 25X40 мм, размещаемых над прогонами штабеля (рис. 92,г). Наружные торцы уложенных досок затеняют дополнительными предторцовыми досками в виде рамы с целью предохранения торцов от ветрового растрескивания (рис. 93,а);

2) узкие (до 150 мм) доски высших сортов укладывают на самих поперечных досках (а не на реечных прокладках), размещаемых над прогонами основания штабеля, но также с затененными торцами досок;

3) низкосортные пиломатериалы укладывают на таких же прокладочных досках, но без затенения торцов (рис. 93,6).


Рис. 93. Формирование штабелей пиломатериалов:
а - концы досок прячут впотай (под раму из предторцовых досок); б - концы досок укладывают заподлицо с прокладочными досками; в - пакетный штабель


Для лучшей вентиляции рядовых штабелей в их середине устраивают вертикальный разрыв шириной около 0,5 м. Кроме того, выполняют два горизонтальных разрыва высотой по 150 мм на расстоянии 1,0 м и 2,15 м вверх от нижнего ряда досок.


Расстояние между прокладками (прогонами фундамента) должно быть равно 40.. .50-кратной толщине досок. В южных районах, где древесина просыхает до более низкой влажности и поэтому больше коробится, это расстояние уменьшают.


Во избежание скопления осадков на досках, а также уменьшения их растрескивания от воздействия солнечных лучей доски кладут в штабель внешней (лицевой) пластью вниз.


Пакеты (рис. 93,г) связывают между собой брусками сечением 100x100 мм. Разрывы между смежными пакетами 250 - 400 мм; в середине штабеля эти разрывы шире. Пакеты укладывают в соответствии с указаниями ГОСТ 3808.1-85.



Особенности сушки пиломатериалов твердых лиственных пород


Особенности сушки. Главная особенность технико-экономическая - высокая стоимость и дефицитность древесины твердых лиственных пород и необходимость тщательного проведения технологических процессов при ее обработке.


К сушильным особенностям относятся: 1) повышенная опасность растрескивания и коробления материала; 2) жесткие метеорологические условия атмосферной сушки, поскольку твердые лиственные породы произрастают в основном на юге СССР, но нуждаются в более мягких (северных) режимных условиях сушки; 3) выработка этих материалов в сравнительно небольших количествах, когда приходится укладывать небольшие штабеля со слабо выраженным внутренним и внешним микроклиматом:

Наиболее быстро растрескиваются при сушке дубовые пиломатериалы. В летнее время у выпиленных досок или заготовок, уложенных в открытые штабеля, уже на следующий день могут возникнуть торцовые трещины, которые затем распространяются на внешнюю пласть. Чем крупнее сортимент, тем больше опасность его растрескивания. Для уменьшения торцового растрескивания штабеля сдваивают по длине так, чтобы их торцы плотно соприкасались. Кроме того, торцы толстых сортиментов покрывают битумными, смоляными, парафиновыми или иными замазками.


Для снижения опасности пластового растрескивания пиломатериалов из дуба и граба штабеля закрывают с боков щитами или размещают в герметизированных закрытых помещениях, вентиляция которых регулируется по показаниям психрометра, находящегося между штабелями.


Заготовки I сорта твердых пород в 4-й климатической зоне высушивают в закрытых помещениях с регулируемым воздухообменом, а в 3-й зоне - в помещениях с открытой северной стороной. Заготовки II и III сортов твердых пород высушивают под навесами (крыша на столбах).


Березовую и буковую древесину, быстро разрушаемую грибами, следует высушивать возможно быстрее. Для пиломатериалов этих пород характерна также продольная, а у буковой древесины - поперечная покоробленность, которая может быть предотвращена тщательной их укладкой, более частым расположением прокладок, с загрузкой верха штабеля (6...10 рядов) из коротких заготовок.


Покоробленность квадратных брусков уменьшается, если у всех брусков в ряду клетки годичные слои ориентировать в одном направлении. Все бруски ряда в этих условиях усохнут одинаково по высоте и, следовательно, будут хорошо зажаты во время сушки. Для достижения более равномерной влажности древесины крупные ценные заготовки перекладывают так, чтобы верхняя часть штабеля была затем внизу, а боковые заготовки - внутри него. Выполняют также все указания ГОСТ 7319-80.



Продолжительность и интенсификация атмосферной сушки пиломатериалов


Скорость просыхания пиломатериалов выявляется методом периодического взвешивания контрольных отрезков или целых досок, закладываемых в нижнюю часть штабеля (на 1/4- 1/5 его высоты), аналогично контролю влажности в сушильных камерах.


При укладке пиломатериалов по схеме на рис. 93,б, т. е. на досках-прокладках (не на рейках), текущую и конечную влажность древесины можно определять по величине усадки штабеля. Для этого длинную рейку верхним концом жестко прикрепляют к доске штабеля так, чтобы ее нижний конец был на уровне глаз наблюдателя и мог при усадке штабеля свободно опускаться, скользя по короткой линейке с делениями, прикрепленной к штабелю против нижнего конца рейки. Величину усадки штабеля записывают 1...2 раза в неделю. При этом отмечают также состояние погоды (т. е. температуру и разность по психрометру в 9, 12, 15 и 18 ч).


Для каждого высушиваемого сортимента опытным путем выявляют величину и, желательно, график усадки, по которому устанавливают момент завершения сушки материала. Окончательную влажность высушиваемой древесины определяют весовым методом по формуле (18) или электровлагомером.


Кинетика сушки сосновых досок толщиной 25 мм в Ленинграде в течение года дана на рис. 94, а. Такие кривые ценны для планирования сушки досок. Примерная продолжительность атмосферной сушки сосновых и кедровых досок различной толщины и в разных климатических зонах показана графически на рис. 94, б. Сушка в июне и июле показана на диаграмме сплошными линиями, в апреле, мае, августе и сентябре - пунктирными, а в марте и октябре в 4-й климатической зоне - точками; климатические зоны обозначены цифрами.


Продолжительность атмосферной сушки хвойных пиломатериалов

Рис. 94. Продолжительность атмосферной сушки хвойных пиломатериалов:
а - в Ленинграде; б - в различных климатических зонах


Еловые и пихтовые пиломатериалы просыхают на 10...20 % быстрее, а лиственничные - на 60 % медленнее. Вследствие многообразия местных условий, а также в зависимости от погоды фактическая продолжительность сушки может отклоняться от показанной на рис. 94, а.


В весеннее и осеннее время процессы отдачи влаги материалом относительно замедленные, поэтому продолжительность сушки пропорциональна толщине материала Т:



где b - коэффициент, равный 1,2; 1,0; 0,8 и 0,5 ( в сутках) для климатических зон соответственно 1, 2, 3 и 4-й.


Для летнего времени, с более интенсивной сушкой, показатель степени при Т равен 1,1



со значением Ь соответственно 0,7; 0,6; 0,45 и 0,35.


Продолжительность сушки, сут, дубовых досок в южных районах в летнее время примерно соответствует их толщине в миллиметрах, т. е. материал толщиной 25.. .32 мм проcыхает в течение 1 мес. Для сравнения существенно, что в сушильных камерах при интенсивной сушке на основании многочисленных исследований этот показатель степени у Т установлен равным 1,5, т. е.




Эта же его величина принята в мировой практике камерной сушки пиломатериалов.


Конечная влажность древесины атмосферной сушки должна быть не более 22 %. Сухие пиломатериалы хранят в плотных, хорошо закрытых сверху и с боков пакетах; при этом применяют минимальное количество прокладок, необходимых лишь для устойчивости пакета.


Ускорение атмосферной сушки путем рыхлой укладки. Часто возникает необходимость в быстрой атмосферной просушке древесины в теплое время года. Это относится в большой мере к потребителям пиломатериалов, получившим их в непросушенном состоянии.


Категорическим требованием ко всем потребителям будет немедленная (на следующий день) укладка в сушильные штабеля поступивших непросушенных пиломатериалов.


Основной прием интенсификации процесса - повышение объема воздуха, движущегося по материалу. Для достижения этого материал укладывают в рядовые штабеля более рыхло. Для узкого материала ширину шпаций примерно удваивают, а для широкого, кроме этого, применяют более толстые (40... .. .50 мм) прокладки - рейки. Ширина и высота штабеля уменьшаются, но увеличивается высота подштабельного пространства (до 750 м). Точное соблюдение вертикальности широких шпаций способствует ускорению процесса сушки.


Не следует использовать рекомендовавшийся ранее способ скоростной сушки досок, установленных почти вертикально в козлы, в виде ножниц. Такие доски высохнут покоробленными и искривленными, а их нижние концы будут более влажными, чем верхние.


Наклонная укладка досок в штабеля. Для ускорения циркуляции воздуха по пластям материала широкие доски можно укладывать в небольшие штабеля наклонно в боковом направлении (уклон 5. ..8%), как это показано на рис. 95. При сушке воздух увеличивает плотность и стекает вниз по наклону. При этом все стенки штабеля должны быть вертикальными, а основание - плоским, наклонным. Такой штабель не нуждается в крыше; достаточно сплотить два верхних ряда досок. Дождевая вода, частично попавшая в штабель, будет стекать, а поверхностная не проникает в толщу досок.


Возможна укладка штабеля наклонно и по длине досок (рис. 95,6). В этом случае также отпадает необходимость в крыше, а циркуляция воздуха внутри штабеля, следовательно, процесс сушки древесины ускоряется.


Рис. 95. Штабели с наклонной укладкой пиломатериалов:

Рис. 95. Штабели с наклонной укладкой пиломатериалов:

а - наклон по ширине досок; б - наклон по длине досок


Побудительная атмосферная сушка. Для ускорения циркуляции воздуха по материалу можно применить вентиляторы. На рис. 96 показана установка для атмосферной сушки пиломатериалов хвойных пород небольшой толщины с побудительной (3.. .4 м/с) циркуляцией воздуха (ЦНИИМОД),


Установка для побудительной атмосферной сушки пиломатериалов

Рис. 96. Установка для побудительной атмосферной сушки пиломатериалов:
1 - осевой вентилятор; 2 - коллектор вентилятора; 3- ограждения установки; 4 - пакеты пиломатериалов; 5 - торцовые экраны; 6 ~ потолочные экраны; 7 - жалюзийная решетка; 8 - межпакетные экраны


По опытным данным продолжительность сушки в этих условиях сокращается в 2.. .3 раза и для пиломатериалов толщиной 38 мм в летнее время составляет 8. ..10 сут. При толщине материала 25 мм продолжительность сушки в 1-й климатической зоне (г. Архангельск) составляла, сут: в октябре 15, в апреле 13, в мае и сентябре 10, в июле 6,6. Побуждение циркуляции воздуха эффективно при <0,9 и t>5 °C. Летом вентиляторы не выключают и в дождливую погоду.


Качество пиломатериалов при такой сушке выше, чем при обычной атмосферной, так как исключается поражение древесины синевой, а также снижается растрескивание торцов. Достигается высокая равномерность просыхания древесины. При конечной ее влажности 20% величина среднеквадратического отклонения =±2,0. Не требуется антисептирования пиломатериалов. Период работы такой установки в условиях, например, г. Архангельска апрель — октябрь.


Побудительная атмосферная сушка эффективнее для тонких пиломатериалов, а также в южной климатической зоне. Чем тоньше материал, тем выше должна быть скорость воздуха и короче его путь движения по материалу.


Расчет площади склада пиломатериалов. Для расчета необходимой площади F,м2, склада следует установить: потребную его вместимость, т. е. количество В размещаемых на нем пиломатериалов, среднюю полезную высоту штабелей H, коэффициент использования территории уложенных штабелей А от общей площади склада (0,3...0,35), коэффициент К заполнения штабеля материалом (К=0,2. ..0,3, меньшее значение - для тонких материалов). С учетом этих параметров площадь склада определится по формуле


Формула расчета площади пиломатериалов


Например, в случае B=15000 м3, H=6 м, A=0,35, K=0,20 получим F=15 000/(6 -0,35 -0,2) =35 700 м2=3,57 га.


Ориентировочно можно принимать, что в зависимости от толщины материала и высоты штабелей на 1 м2 площади склада приходится 0,3.. .0,6 м3 уложенных пиломатериалов на крупных складах и 0,2...0,4 - на небольших.



Санитарное состояние склада пиломатериалов


При неудовлетворительном состоянии склада пиломатериалов резко замедляется процесс сушки древесины, она поражается грибами, просыхает неравномерно, т. е. некачественно и, кроме того, повышается пожарная опасность на складе.


Кустарники, высокая трава или сплошной забор вблизи штабелей пиломатериалов уменьшают низовое продувание их ветром, что приводит к задержке удаления влаги и ухудшению просыхания древесины в нижней части штабелей. Аналогичные и даже худшие последствия наблюдаются при захламлении межштабельных разрывов и подштабельных пространств прокладками, обломками пиломатериалов и целыми досками. Захламленные места не только задерживают движение воздуха, но служат еще источниками грибной инфекции. Находящиеся на земле опилки, древесный мусор, части деревянных устройств также загнивают.


Поэтому участки сбоку штабелей и под штабелями дезинфицируют 5%-ным раствором хлорной извести из расчета 5 л раствора на 1 м2 площади.


Деревянные фундаментальные опоры должны быть консервированы. Прокладки, доски от крыш и других элементов штабеля, имеющие признаки синевы или гнили, должны быть немедленно удалены за пределы склада. Для укладки пиломатериалов, пораженных синевой и гнилями, отводится отдельный участок с подветренной стороны склада. В зимнее время штабельные крыши периодически очищают от снега; в конце зимы от снега освобождают и площадь вблизи штабелей.


На складах пиломатериалов строго соблюдают правила пожарной безопасности, регламентируемые соответствующими инструкциями.



Атмосферная сушка круглых лесоматериалов


В строительном деле широко используются нетолстые бревна (в перекрытиях и крышах, ограждениях и т. п.), которые должны иметь влажность ниже предела биостойкости (22%). Такой материал может затем сохраняться в сухом состоянии длительное время, он не будет также поражаться грибами в устройствах.


В этих условиях используют атмосферную сушку с последующим сухим хранением древесины под крышей. Стремятся возможно скорее снизить влажность древесины, хотя при этом повышается возможность появления трещин, в том числе сердцевинных, что не допускается в пиловочных
бревнах.


Перед укладкой в штабель атмосферной сушки с бревен снимают кору, но оставляют ее у торцов (манжеты) на расстоянии 1,5... 3 диаметра (больше - у тонких бревен) для предотвращения интенсивного растрескивания приторцовых участков. Растрескивание по поверхности бревна можно сосредоточить в одной продольной трещине, если сделать пропил по схеме на рис. 21, л.







Поиск




Copyright © 2006
При использовании материалов сайта ссылка на mebelsam.com обязательна!
||