Спосіб визначення поточної вологості пиломатеріалів у процесі їх сушіння

Реферат: Спосіб визначення поточної вологості пиломатеріалів у процесі їх сушіння включає визначення початкової вологості деревини, визначення та контроль температури сушильного агента, рівноважної вологості. Поточну вологість визначають з урахуванням товщини пиломатеріалів, породи і термовологопровідності деревини. UA 69565 U (12) UA 69565 U UA 69565 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до деревообробної промисловості і може бути використана в процесах сушіння пиломатеріалів і заготовок. Відомий спосіб визначення поточної вологості пиломатеріалів, який полягає в тому, що в штабель закладають спеціально випиляні з висушуваного матеріалу три контрольні зразки, які періодично виймають зі штабеля і зважують. Значення поточної вологості висушуваних пиломатеріалів в момент зважування зразка визначають аналітично шляхом ділення ваги зразка на його вагу в абсолютно сухому стані, яку визначають до проведення процесу сушіння за окремими лабораторними дослідженнями [Керівні технічні матеріали з технології камерного сушіння пиломатеріалів / За ред. П.В. Білея. - Львів: РВЦ УкрДЛТУ, 2003. - 72 с]. Недоліком способу є трудомісткість випилювання зразків, перевитрата деревини, значна тривалість процедури визначення вологості пиломатеріалів. Відомий спосіб визначення поточної вологості пиломатеріалів, який полягає в тому, що в окремі дошки штабеля вставляють зонди кондуктометричного вологоміра, за показами якого можна отримати інформацію про поточну вологість висушуваних пиломатеріалів [ДСТУ 4922:2008 Лісоматеріали та пилопродукція. Методи визначення вологості]. Одним із загальних недоліків є неможливість попереднього визначення поточної вологості у заданий термін для застосування оптимального режиму сушіння. Це ускладнює визначення моменту зміни параметрів режиму сушіння та закінчення процесу, що може привести до зниження якості сушіння за рахунок передчасного збільшення жорсткості режиму або перевитрат енергоносіїв внаслідок не необґрунтованого збільшення терміну сушіння. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб визначення поточної вологості пиломатеріалів, при якому забезпечується цілісність деревини під час випробувань зразків (тобто спосіб дозволить визначити вологість деревини без її руйнування), підвищення продуктивності (скорочується час визначення вологості), здійснення контролю вологості, наприклад під час сушіння пиломатеріалів або заготовок безпосередньо в сушильній камері, прогнозування поточної вологості у разі використання різних режимів сушіння. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення поточної вологості пиломатеріалів у процесі їх сушіння, що включає визначення початкової вологості деревини W 0 %, визначення та контроль температури сушильного агента, рівноважної вологості, згідно корисної моделі, поточну вологість W %, яка змінюється протягом терміну сушіння , в діапазоні зміни температур tc=20-90 °С та рівноважну вологість, в діапазоні W p=25-1 %, визначають за формулою: W  W0  Wp  a  e K  b  e cK  Wp ,  35 40 45  50 55   де: K - коефіцієнт, що враховує вологопровідність деревини; е=2,73 - основа натурального логарифму; а, b, с - коефіцієнти, що враховують товщину пиломатеріалів, породу і термовологопровідність деревини. Тобто неруйнівний контроль вологості деревини та поточну вологість пиломатеріалів визначають за розрахунковим рівнянням кінетики сушіння. Спосіб здійснюється наступним чином. Вимірюють початкову вологість висушуваних пиломатеріалів за ДСТУ 4922:2008, що потім завантажуються в камеру, де відбувається процес сушіння за заданим режимом, який характеризується температурою сушильного агента в діапазоні tс=20-90,°С, та рівноважною вологістю в діапазоні W р=25-1, %, параметри якого періодично змінюються залежно від величини поточної вологості пиломатеріалів. Розрахунки поточної вологості пиломатеріалів у процесі сушіння здійснюють за рівнянням кінетики сушіння: W  W0  Wp  a  e K  b  e cK  Wp , (1)   де: W - поточна вологість матеріалу, %; W 0 - початкова вологість матеріалу, %; W p - рівноважна вологість матеріалу, %;  - тривалість процесу сушіння, с; K - коефіцієнт, що враховує вологопровідність деревини; е=2,73 - основа натурального логарифму; a, b, с - коефіцієнти, що враховують товщину пиломатеріалів, термовологопровідність деревини; значення коефіцієнтів наведено у табл. 1. 1 породу і UA 69565 U Таблиця 1 Значення коефіцієнтів Порода деревини Товщина пиломатеріалів, мм 30 40 50 30 40 50 30 40 50 30 40 50 Сосна Вільха Дуб Бук 5 10 b а 2,8 2,1 1,6 2,8 2,1 1,6 2,8 2,1 1,6 2,8 2,1 1,6 с 1,8 1,1 0,6 1,8 1,1 0,6 1,8 1,1 0,6 1,8 1,1 0,6 1,3 1,45 1,59 1,25 1,35 1,45 0,94 1,01 1,12 0,96 1,03 1,13 Розрахунки поточної вологості для пиломатеріалів з деревини бука товщиною 30 мм і початковою вологістю 60 % в процесі сушіння за рівнянням (1), а також співставлення розрахункової W pозp, %, кривої сушіння з експериментальною W експр, %, засвідчили їх достатньо добру відповідність (креслення - Порівняння розрахункової W розр та експериментальної W експ кривих сушіння букових пиломатеріалів товщиною 30 мм). Запропонований спосіб розрахунку кривих кінетики сушіння пиломатеріалів, може бути використаний для визначення моменту зміни параметрів режиму сушіння, попередньої оцінки якості сушіння за величиною кінцевої вологості пиломатеріалів, а також під час вибору раціональних режимів обробки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Спосіб визначення поточної вологості пиломатеріалів у процесі їх сушіння, що включає визначення початкової вологості деревини W0 %, визначення та контроль температури сушильного агента, рівноважної вологості, який відрізняється тим, що поточну вологість W %, яка змінюється протягом терміну сушіння  , в діапазоні зміни температур t c  20  90C та рівноважну вологість, в діапазоні Wp  25  1 %, визначають за формулою: 20    W  W0  Wp  a  e K  b  e cK  Wp , де: K - коефіцієнт, що враховує вологопровідність деревини; e  2,73 - основа натурального логарифму; a, c - коефіцієнти, що враховують товщину b, термовологопровідність деревини. 2 пиломатеріалів, породу і UA 69565 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3