Особливості кінетики інтенсифікованого сушіння заготовок з деревини дуба

Abstract

Актуальність теми дослідження. У технологічному процесі виробництва деревних виробів операція сушіння є обов’язковою, проте найбільш довготривалою та дорогою. Ця проблема вимагає створення режимів та способів сушіння, які б дали можливість скоротити терміни процесу без якісних змін матеріалу. Тому розробка енергозберігаючої технології сушіння заготовок із деревини дуба без втрати якості матеріалу є актуальним завданням для подальших досліджень сушіння. Постановка проблеми. Інтенсифікувати процес сушіння в конвективних камерах можна за рахунок підвищення температури агента сушіння. З метою запобігання руйнуванню деревини під час сушіння за високих температур доцільно її висушувати осцилювальними режимами, які складаються з періодів короткочасного нагрівання за високої відносної вологості повітря та охолодження. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Дослідження циклічних способів сушіння деревини, які були висвітлені в наукових роботах, ґрунтувалися на процесах атмосферного сушіння та сушіння деревини в геліосушарках, коли зміна температури матеріалу відбувається за синусоїдальним законом. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Сьогодні не набув використання осцилювальний спосіб сушіння пилопродукції з деревини дуба через відсутність раціональних режимів сушіння. Постановка завдання. Визначення параметрів раціонального режиму сушіння заготовок з деревини дуба в процесі осцилювального сушіння. Виклад основного матеріалу. Наведено основні результати експериментальних досліджень кінетики осцилювального сушіння заготовок із деревини дуба звичайного і дуба червоного з метою визначення режимних параметрів. Деревину дуба сушили в лабораторному пристрої до вологості 8 % за температури агента сушіння 80 °С. Найбільша швидкість видалення вільної вологи зі зразків спостерігалася для амплітуди коливань температури 30 °С. Визначено, що періодичність циклів «нагрівання-охолодження» доцільно проводити для деревини, що містить вільну вологу для прискорення її видалення. Після досягнення вологості 20 % дубові заготовки слід висушувати за сталої температури нагрівання. Для встановлення безпечних режимів сушіння деревини, крім температури нагрівання, визначено величину ступеня насичення повітря у цей період. Висновки відповідно до статті. Встановлено, що температура деревини змінюється не за синусоїдальним законом. Згідно з дослідженням процес циклічного нагрівання відбувається за поліноміальною залежністю, а процес циклічного охолодження – за експоненціальною. На базі цього запропоновано теоретичні рівняння кінетики зміни температур нагрівання та охолодження. На основі практичних досліджень та теоретичних розрахунків розроблені раціональні режими осцилювального сушіння заготовок з деревини дуба товщиною 50 мм.