Шпаргалка по "Технологии"

Консервированию подвергаются лесоматериалы (шпалы, столбы, брусья, доски) для сооружений, эксплуатируемых на открытом воздухе  и в соприкосновении с грунтом.

55.В процессе сушк др-ну окруж-т газообразн.или жидкая среда.Эта среда наз-тся агентом сушки.Суш.агент передает теплоту высушиваемой др-не и воспринимает испаренную из нее влагу.агентами сушки м.б. атмосф.воздух,топочн.газы,водян.пар,их смеси,а в некот.сл-яхгидрофобные,т.е.не смешивающиеся с водой,жидкости и водные растворы солей.Осн.пар-ры атм.в-ха:Абсол.вл-сть-масса водяного пара,содержащегося в 1-це объема лажн.воздухаАбсол.вл-сть насыщ.паром в-х наз-ся влагоемкостью.Отн.влажность в-ха-отнош-е абсол.вл-сти к влагоемкости.Влагосодерж-е-отнош-е массы пара,содерж-ся во влажном воздухе,к массе сухого в-ха – d=1000рн/рв грамм влаги/кг сухого в-ха.Теплосодерж-е в-ха-общ.кол-во теплоты,содержащегося в в-хе,отнесенное к 1кг сухой его части- I=i_B+0,01di_н.     Фи=(р_п/р_н)*100

Опр-ть параметры влажн.вохдуха  можно припомощи Id-диаг.Она позв-ет экономить время при выполн-и инженерн.расчетов,а также очень удобна приа анализе процессов изм-я сост-я воздуха.Диаг.построена в косоуг.с-ме коорд-т.Для того,чтобы облегчить работу с ней,угол между линиями d=const и I=const принят равным 171⁰06’,т.к. в этом случае распол-е изотерм на поле диагр-мы близко к горизонтальному.Также на диаг.нанесены кривые линии пост.относит.влажности(фи=const),а также семейства прямых с пост.знач-ми плотности и приведен.удельн.V.С верт.линиями d=const совпадают линии пост.парц.давления водяного пра(рп=const).За нач.отсчета в диагр.принята т.О,в кот.t=0^oC,d=0кДж/кг.Поле диагр.ограничено след.знач-ми перечисл.парам-ров:t=120⁰C,d=500г/кг,I=1400кДж/кг.Кажд.точке на диагр.соотв-т опр.сост-е влажн.воздуха.Чтобы найти нужн.точку,надо знать,как min 2 парам-ра воздуха,после чего нах-ся др.пок-ли.Это-темп-ра,энтальпия,влагосодерж-е,парц.давл-е водяного пара.Величину отн.влажности,плотности,привед.удельн.объема опр-ют в зав-сти от распол-я т.А относ-но 2 смежн.линий фи=const,po=const,v=const.

56. Гигроскопичность  и равновесная влажность древесины.  Усушка и разбухание древесины.

Влажность – это отношение массы воды, содержащейся в древесине, к массе абсолютно сухой или влажной древесины, выраженное в %. В 1-м случае влажность абсолютная, во 2-м – относительная.

где - масса воды в древесине, кг; - масса абсолютно сухой древесины, кг; m – масса сырой (влажной) древесины, кг

Связанная вода (гигроскопическая)  находится в порах и на поверхности клеточных стенок. Она прочно удерживается древесинным веществом за счет адсорбционных сил и сил капиллярного взаимодействия. Свободная вода находится в полостях клеток. Она удерживается в древесине только механически. Древесина, содержащая только связанную воду – влажная; + свободная вода  древесина сырая.

Содержание в древесине связанной  воды не может превышать некоторого максимума, кот. называется пределом насыщения  клеточных стенок (30%).

Влажность, к кот. стремится измельченная древесина при высыхании или  увлажнении в воздухе определенного  состояния, называется равновесной влажностью. Ее величина зависит от температуры и влажности окружающего воздуха.

В  условиях переменной температуры  и влажности древесина изменяет свои размеры.

Уменьшение линейных размеров и  объема древесины, происходящее при  снижении влажности, называется усушкой. Обратный процесс увеличения размеров и объема при увлажнении древесины  – разбухание. Усушка и разбухание происходит в древесине когда  происходит изменение содержания связанной  воды. Усушка. и разбухание – обратимые  процессы.

Величина усушки зависит от 3 факторов : 1) структурного направления измеряемого  линейного размера, 2) величины и  диапазона изменения влажности 3) породы древесины.

Наибольшая усушка – в тангенциальном направлении

(В.Б. Снопков Гидротермическая  обработка и защита древесины.  стр.61, стр. 66)

57.Основные теплофизические  показатели. Виды тепловой обработки  древесины.

  Удельной теплоемкостью(С,[кДж/(кг*°С] называется кол-во теплоты, необходимое  для нагревания единицы массы  материала на 1 К (или на 1°С). Уд.теплоемкость  древесины зависит от её температуры  и влажности.

  Уд.теплоемкость древесины  резко различна в диапазонах  положительной и отрицательной  температуры, что объясняется  различием в теплоемкости воды  и льда. Порода древесины на  ее удельную теплоемкость влияния  не оказывает.

Коэффициент теплопроводности λ характеризует  интенсивность перемещения тепла  в материале. Численно он равен кол-ву теплоты, проходящей в 1с через плоскую  стенку S 1м² и толщиной 1м при разности t на противоположных сторонах стенки в 1°С. Размерность коэффициента теплопроводности Вт/(м*°С).

  Коэффициент теплопроводности  древесины зависит от ее температуры,  влажности, породы, а также направления  потока тепла относительно волокон.

λ=λ_номКρК_х,,где

λ – искомый коэффициет теплопроводности

λ_ном – номинальное значение коэффициента теплопроводности по диаграмме

КρК_х- коэффициенты, учитывающие влияние базисной плотности древесины и направления теплового потока.

Способы тепловой обработки древесины  различаются по используемым для  этой цели видам теплообмена и  по применяемым агентам обработки.

1. Тепловая обработка в открытых бассейнах в воде умеренной(до 20° С) температуры.
2. Тепловая обработка водой в специальных варочных бассейнах при 40-90 °С, называется провариванием.
3. Тепловая обработка насыщенным водяным паром, называется пропариванием.

   58.Способы тепл.обр-тки  древ-ны различ-ся по используемым для этой цели видам теплообмена и по примен-мым агентам обр-ки:1)теплов.обр-ка в открытых бассейнах в воде умер.темп-ры(до 20⁰С);2)теплов.обр-ка водой в спец.варочных бассейнах при 40-90⁰С-проваривание;3)теплов.обр-ка насыщ.водяным паром-пропарив-е.   ТО в откр.бассейнах:имеет преимущ-ное примен-е на лесопильн.заводах,где сорт-ка и хран-е промежут-го запаса сырья(бревен) перед распил-кой осущ-тся на воде.Для провед-я в зимнее время оттаив-я сырья в таких бассейнах необх-мо обесп-ть надлежащ.длит-сть его хран-я в воде(на плаву) и предотвр-ть замерз-е бассейна,что осущ-тся подачей в него в нужн.кол-ве горяч.воды или отработ.пара(такие бассейны принято наз-ть отепленными).Темп-ру воды в зимн.время поддерж-ют на уровне 10⁰С(время оттаив-я 7-8часов).  F=DLn/бета, где D-ср.диам-тр,Lдлина,n-кол-во,бета=0,5-коэф-нт заполн-я бассейна. Проварив-е: прим-тся в фанерн.пром-сти для обр-ки кряжей и чураков перед лущ-ем.Получ-е надлежащего кач-ва поверх-сти шпона треб-ет поддерж-я темп-ры др-ны в опр.оптим.диапазоне:1)для др-ны ольхи и березы 30-50⁰С;2)мягк.хв.пород 35-55⁰С;3)листв-цы 40-60⁰С. Разл-ют провар-е:1)по мягк.режимам;2)по жестким режимам. 1-хар-тся темп-рой обрабатываемой среды(воды) 35-45⁰С и больш.длит-ю обраб-ки,необх.для полн.аттаив-я и последующ.прогрева др-ны по всему ее объему до темп-ры близкой к темп-ре среды.Важнейш.преим-во этих режимов-равномерн.темп-ра др-ны при лущ-и и обусловл-е этим высокое кач-во шпона.Их недостаток-потребность в больш.произв.площадях. 2-предусм-ют высок.темп-ру среды(70-80⁰С) и малые сроки обр-ки,при кот.происх-т полн.оттаив-е чураков с доведением темп-ры на окружности карандаша до 15-20⁰С.Поск-ку поверхностн.зона чураков приоб-ет при обр-ке темп-ру среды,кот.значит-но выше оптим-ной для лущ-я.Чураки после выгрузки из бассейна выдерж-ют в помещ-и.В процессе выдержки темп-ра на повех-сти пониж-ся,а в центре повыш-тся,но все же остается не вполне равномерной.С т.зр-я кач-ва лущ-я жестк.режимы менее придпочтительны,но при их прим-нии сущ-но уменш-ся производств.площади,необх-е для размещ-я оборуд-я.Темп-ра воды в бассейне реком-тся(береза,ольха) около 40⁰С.Для берез.кряжей диам-ром,н-р,30 см при их нач.темп-ре 25⁰С она сост-ет около 30ч.   П=Е*(Т/тау1+тау2=BhLбета(Т/тау1+тау2),где Е-вмест-сть секции,тау1-прод-сть обр-ки,ч;тау2-прод-сть загр-ки и разр-ки секции,ч.

61. Механизм  процесса  низкотемпературной сушки древесины.  Т<100

Низкотемпературные режимы предусматривают  использование в качестве сушильного агента влажного воздуха или его  смеси с топочным газом с температурой в начальной стадии сушки менее 100С. При этом допускается использование  более высокой температуры в  конце процесса, когда древесина  уже не содержит свободной воды. Режимы низкотемпературного процесса могут иметь разный температурный  уровень в зависимости  от желаемой интенсивности процесса и допустимых изменений свойств древесины. Установлены  три категории режимов низкотемпературной сушки: мягкие режимы, нормальные режимы, форсированные режимы.

• Начальная влажность древесины меньше предела насыщения клеточных стенок. Температура поверхности сортимента повышается на протяжении всего периода сушки. При этом вначале она возрастает быстро, а затем медленно, постепенно приближаясь к температуре обрабатываемой среды. Температура центральной зоны сортимента также возрастает, но в период быстрого возрастания температуры, значительнее медленнее по сравнению с температурой поверхности. в дальнейшем скорость роста температуры центральной зоны возрастает, и постепенно температурное поле по толщине сортимента выравнивается. В первые минуты контакта древесины с обрабатывающей средой происходит интенсивное испарение влаги с ее поверхности. внутри сортимента возникает градиент влажности, направленный изнутри древесины к поверхности, который должен инициировать перемещение влаги в этом же направлении за счет влагопроводности. Однако в это же время температура древесины на поверхности намного превышает температуру внутри. После завершения прогрева значения температуры на поверхности и внутри становятся близкими. Градиент температуры уменьшается и не препятствует больше движению влаги к поверхности под действием градиента влажности. Наступает период сушки. Влага поступает из центральной зоны к поверхности и испаряется в окружающую среду
• Начальная влажность больше предела насыщения клеточных стенок. В начальный период времени температура поверхности сортимента быстро возрастает, достигая значения температуры смоченного термометра. Температура центральной зоны вначале отстает от температуры поверхности, но в конце периода прогрева они сравниваются. Далее следует период , в течении которого температура по всей толщине сортимента стабилизируется на уровне мокрого термометра. После его завершения температура древесины вновь начинает возрастать. Пока температура сортимента удерживается на постоянном уровне, снижение влажности происходит с постоянной скоростью.

При контакте древесины с обрабатывающим агентом из поверхностных слоев  испаряется свободная влага. В результате между внутренними и наружными  слоями сортимента возникает разность капиллярных давлений, которая инициирует подсос к поверхности свободной  влаги по мере ее испарения.

63. технология камерной  сушки древесины. Основные стадии  и режимы.

Технологический процесс камерной сушки п/м включает ряд операций которые выполняются в определенной последовательности. К ним относятся:

• Начальная влаготеплообработка(начальный прогрев). Начальный прогрев материала проводится после загрузки его в камеру с целью быстрого и равномерного прогрева по всей толщине. Реализуют операцию начального прогрева путем выдержки п/м в воздухе повышенной температуры и высокой степени насыщенности. Высокая температура обеспечивает быстрое нагревание древесины, а высокая влажность воздуха препятствует испарению из нее влаги.
• Собственно сушка по определенному режиму. Цель сушки – снижение влажности древесины до требуемого значения. Заканчивают сушку после достижения древесиной конечного значения влажности.
• Конечная влаготеплообработка. Проводится для устранения в древесине остаточных внутренних напряжений. Для этого уже высушенные п/м выдерживают установленное время в среде с повышенной температурой и влажностью.
• Промежуточная влаготеплообработка. Выполняют при сушке п/м из древесины твердых пород и крупных сечений в середине процесса сушки. Цель этой обработки и методика проведения такие же, как и в случае конечной ВТО.
• Кондиционирование проводят для выравнивания влажности древесины по объему отдельных досок и штабеля в целом. Не является обязательной операцией.
• Охлаждение – завершающая операция процесса сушки, которая проводится перед выгрузкой материала из камеры с целью снижения его температуры 30-40С.

Условия для проведения операций технологического процесса камерной сушки выбирают в  зависимости от вида, свойств и  размеров п/м, а также от конечного  результата, который надо получить в результате сушки. При этом учитывают  конструктивные особенности и технические  характеристики камер, в которых  реализуется процесс.

Режим сушки – это расписание состояния сушильного агента, вступающего в контакт с материалом, которое устанавливает изменение его параметров во времени или в зависимости от влажности древесины. Различают режимы низкотемпературного и высокотемпературного процессов сушки.