Контроль технологического процесса

Перед началом укладки материала вымеряют основание под штабель. Подштабельное основание должно быть прочным, жестким, а верх его – горизонтальным, без местных выпуклостей и понижений. Длина основания должна равняться длине штабеля. Для проверки используют ровно выпиленною доску, которую прикладывают ребром к основанию штабеля.

Древесина, выпускаемая из сушилки, должна по качеству сушки соответствовать своему назначению. Для контроля требований предъявляемых первой категорией качества сушки и допускаемых отклонений параметров будет использоваться следующая методика.

Контроль за влажностью древесины в процессе сушки будет осуществляться видоизменённым весовым способом, который называется способом контрольных образцов или отрезков.

Из партии досок, предназначенных для укладки в штабель и последующей сушки, отбирают контрольные доски, характерные для всей партии по влажности, и по расположению годичных слоёв. Таким образом, контрольный отрезок длиной 1-1,2 м, отпиливается от доски (показано на рисунке 4), характеристика которой отвечает средней характеристике партии древесины, загружаемой в сушилку. Отрезок отпиливается на расстоянии не менее 300 мм. от торца. Торцы контрольных образцов замазывают густотёртой краской. Отрезок и смежные с ним секции влажности взвешиваются: первый на торговых (с точностью до 5 г), а вторые – на технических весах. Затем отрезок укладывают в заранее приготовленные места – быстро сохнущие и медленно-сохнущие места штабеля. В штабель закладывают четыре, шесть контрольных образцов. Контрольный отрезок должен закладываться в штабель так, чтобы его можно было легко вынуть для взвешивания и вновь положить в штабель. По секциям определяют начальную влажность отрезка, за которую принимается средняя величина из влажности обеих секций.

 

Рисунок 4 – Схема выпиловки контрольного отрезка

Начальная влажность контрольного отрезка после его выпиловки может считаться равной:

W_нач=((M_нач-M_сух)/M_сух)* 100 %

где M_нач и M_сух – масса отрезка в абсолютно сухом состоянии и начальная масса отрезка.

При этом масса абсолютно сухого отрезка вычисляем по формуле:

M_сух=(100*M_нач)/(W_нач+100)

где W_нач – начальная влажность контрольного отрезка.

Таким образом, масса отрезка в абсолютно сухом состоянии вычисляется заранее, перед началом сушки.

В процессе сушки влажность устанавливается по формуле:

W_i=((M_i-M_сух)/M_сух)* 100 %

где M_i – масса отрезка в любой момент процесса, устанавливаемая взвешиванием.

Так как при высушивании пиломатериалов по первой категории качества необходимо контролировать перепад влажности по толщине, то для осуществления контроля предусматриваем: из отобранной доски для определения общей влажности выпиливаются секции для определения послойной влажности, на которую раскалывают согласно приведённой схеме на рисунке 5. Разница во влажности боковых и средних полосок показывает перепад влажности. Число вырезаемых секций для первой категории качества сушки должно быть не менее пяти.

Рисунок 5 – секции послойной влажности для пиломатериалов толщиной до 32 мм.

Контроль за внутренними напряжениями при сушки необходим для того чтобы в любой момент процесса иметь возможность установить характер и примерную величину внутренних напряжений в древесине, а также наличие в ней остаточных деформаций.

Производственный качественный контроль внутренних напряжений осуществляют выпиловкой из материала на ленточной пиле специальных проб – силовых секций. Силовая секция раскраивается в виде двузубой гребёнки, с выпиленной серединой, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 – Силовые секции

Если зубцы раскроено секции изгибаются наружу (форма 1), значит в материале имеются растягивающие напряжения в наружных и сжимающие напряжения во-внутренних слоях. Форма 2 характеризует обратный характер напряжений: сжатие поверхности и растяжение центральной зоны. Отсутствие деформаций в секции поле раскроя (форма 3) указывает на отсутствие внутренних напряжений.

Форма силовой секции после раскроя показывает только знак и примерную величину полных внутренних напряжении в данный момент, но не даёт ещё представления об остаточных деформациях.

Положение зубцов секции после её выдержки показывает имеющиеся в древесине остаточные деформации и напряжения. Если секция приобрела форму 2, значит в материале имеются остаточные деформации удлинения на поверхности и укорочения внутри и соответственно сжимающие остаточные напряжения на поверхности и приобрела растягивающие внутри. Такой характер остаточных деформаций и напряжений наблюдается в процессе сушки без влаготеплообработки. Если после выдержки секции приобрела (форму 1). Такой случай может быть в самом начале сушки или после правильно, проведённой влаготеплообработки материала. Если же после выдержки секция принимает форму 1, в материале имеются остаточные деформации укорочение на поверхности и удлинение внутри. В процессе собственно сушки таких деформаций не возникает, но они могут появиться после излишне интенсивной влаготеплообрабтки.

Для пиломатериалов первой категории качества сушки относительно отклонения зубцов секции f от нормального положения не должно превышать 1,5-2 % длины зубца. Это отклонение измеряется индикаторной скобой или штангенциркулем с точностью 0,1 мм и характеризуется отношением:

f=(S-S₁/2*l)*100 %

где l – длина зубца.

Принимая во внимание спецификацию и назначение подлежащих сушке пиломатериалов, принятые режимы сушки и особенности конструкции сушильной камеры, составляем карту контроля технологического процесса, которая оформлена в таблице 13.

 

 

Таблица 13 – Карта контроля технологического процесса

Контролируемый параметр	Метод контроля	Периодичность проведения контрольных операций	Исполнитель контроля
1.Контроль параметров пиломатериалов, поступающих на сушку
Размер (типоразмер)	Измерение	При поступлении пиломатериалов	Кладовщик (мастер)
Объём	Измерение
Сорт	Визуальное, измерение
Порода	Визуальное
Влажность	Измерение
Назначение	Согласно прилагаемой спецификации
2. Контроль параметров теплоносителя
Температура	Согласно измерительных приборов	Перед загрузкой камеры, ежечасно с момента начала процесса сушки	Оператор
Давление
3. Контроль состояния агента сушки
Температура	Согласно измерительных приборов	Ежечасно с момента начала процесса сушки	Оператор
Психометрическая разность
4. Контроль состояния высушиваемого материала
Влажность	Согласно измерительных приборов	В начале сушки через 12 часов и в конце - через 24 часа	Оператор

Продолжение таблицы 13

Послойная влажность	Измерение, по секциям послойной влажности	Ежечасно с момента начала процесса сушки	Оператор
Внутренние напряжения	Измерения, по силовым секциям
5. Контроль качества пиломатериалов после сушки
Средняя конечная влажность пиломатериалов в штабеле	Средние значение измерений	По окончанию сушки	Оператор
Отклонение влажности отдельных досок от средней конечной влажности штабеля пиломатериалов	Измерение
Перепад влажности по толщине пиломатериалов	Измерение, по секциям послойной влажности
Условный показатель остаточных напряжений	Измерение, по силовым секциям

 

 

Заключение

Разработан проект лесосушильного цеха для сушки еловых, сосновых и берёзовых пиломатериалов в количестве 26500 тысячи м³ в год до влажности равной 12%. Предполагаемое место строительства Минская обл.. Цех размещен в помещении, общей площадью 1728 м²

К установке предложено 5 сушильных камер марки ВК-4. Вместимость каждой из них составляет 57,6 м³ условного материала. Камеры расположены в один ряд, вдоль траверсных путей. Формирование и разборка штабелей осуществляется вручную с применением лифта Л-6,5-15. Для транспортировки штабелей выбираю рельсовый транспорт, для доставки пиломатериалов к штабелям применяется тележка ЭТ-2-6,5.

Камеры оснащены чугунными -ребристыми трубами. Теплоноситель-пар с давлением 0,35 МПа. Годовая потребность цеха в теплоносителе 11663,9 т/год.

 

 

Литература

1.Бгданов, Е.С. Справочник по сушке древесины / Е.С.Богданов,

В.А.Козлов, Н.Н. Пейч- М.: Лесная промышленность,1987.-192с.

2.Богданов, Е.С. Сушка пиломатериалов / Е.С.Богданов – М.: Лесная промышленность,1988.-201с.

3.Болдырев, П.В. Сушка древесины. Практическое руководство / П.В.Болдырев – М.: 2002.-201с.

4.ГОСТ 19773-84 Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия – М.: Издательство стандартов, 1984.-37с.

5.Кречетов, И.В. Сушка и защита древесины /И.В. Кречетов.- М.: Лесная промышленность, 1987-328с.

6.Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины / Архангельск, ЦНИИМОД, 1985.-137с.

7.Серковский, П.С. Гидрометрическая обработка и консервирование древесины

П.С. Серговский, А.И. Расев - М.: Лесная промышленность, 1987.-360с.

8.Соколов, П.В. Лесосушильные камеры / П.В. Соколов, Г.Н. Харитонов, С.В. Добрынин – М.: Лесная промышленность, 1987 – 216с.

9.Шубин, Г.С. Проектирование участков для гидротермической обработки древесины /

Г.С. Шубин – М.: лесная промышленность, 1983 – 272с.