Технология сушки пиломатериалов на основе мониторинга текущей влажности древесины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат наук Миков Андрей Александрович

• Миков Андрей Александрович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Миков Андрей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Эффективность и качество сушки пиломатериалов

1.2. Технология сушки пиломатериалов

1.3. Методы измерения влажности древесины

1.3.1. Прямые методы измерения влажности

1.3.2. Косвенные методы измерения влажности

1.3.2.1. Кондуктометрический метод

1.3.2.2. Диэлькометрический метод

1.3.2.3. Измерение влажности древесины с использованием сверхвысоких частот (СВЧ)

1.3.2.4. Измерение влажности методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР)

1.3.2.5. Радиоизотопные методы

1.3.2.6. Метрологические характеристики электрофизических методов измерения влажности древесины

1.4. Контроль влажности пиломатериалов при сушке

1.4.1. Методы и средства контроля влажности пиломатериалов в процессе сушки

1.4.1.1. Контроль влажности по усадке штабеля

1.4.1.2. Контроль влажности кондуктометрическими влагомерами

1.4.1.3. Контроль влажности по температуре древесины

1.4.1.4. Контроль влажности по массе древесины

1.4.1.5. Метод контроля влажности древесины по величине перепада температур на штабеле

1.5. Выводы

1.6. Задачи исследований

51

2. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Описание экспериментальной установки

2.2. Проведение процесса и контроль показателей качества сушки

2.3. Методика математической обработки результатов эксперимента

2.4. Математическое моделирование по результатам многофакторных экспериментов

2.5. Оптимизация

2.6. Методика определения затрат энергии на сушку

2.6.1. Определение затрат тепловой энергии на сушку

2.6.2. Определение затрат электрической энергии на сушку

2.6.3. Определение общих затрат энергии на сушку

2.6.4. Определение стоимости энергии

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СУШИЛЬНО-ВЕСОВОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

3.1. Энергия связи между влагой и абсолютно сухим веществом

3.2. Оценка погрешностей сушильно-весового метода при конечной скорости убыли влаги

3.3. Оценка величин химического потенциала агента сушки и энергии связи влаги с древесиной

3.4. Требования к точности метода контроля влажности

3.5. Требования к точности определения массы влаги и древесного вещества при определении влажности древесины сушильно-весовым методом

3.6. Экспериментальное исследование сушильно-весового метода

4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА МОНИТОРИНГА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ В ШТАБЕЛЕ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ПРИ СУШКЕ

4.1. Теоретические основы метода

4.2. Экспериментальная проверка метода контроля текущей влажности древесины по перепаду температуры агента сушки на штабеле

4.3. Основные положения методики экспериментов

4.4. Результаты экспериментов и их обсуждение

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ТЕКУЩЕЙ

ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

5.1. Постановка и проведение эксперимента

5.2. Результаты эксперимента

5.3. Выводы

6. ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология сушки пиломатериалов на основе мониторинга текущей влажности древесины»

Актуальность темы исследования.

Сушка пиломатериалов для всей деревообработки является основополагающим процессом. С одной стороны она в значительной степени определяет качество продукции из древесины, с другой стороны затраты на сушку могут составлять до 30 % стоимости сухих пиломатериалов. При этом факторами, в значительной степени определяющими качество сухих пиломатериалов являются структура и величина параметров режима сушки. Данные параметры на протяжении процесса сушки должны изменяться по величине в зависимости от текущей влажности древесины, что достаточно просто реализуется современными средствами автоматического управления.

Существующие методы непрерывного контроля влажности древесины в процессе ее сушки отличаются либо сложностью технической реализации и высокой стоимостью, либо невысокой точностью измерений, что приводит к ошибкам в значениях величин параметров режима сушки, и, следовательно, к снижению качества высушенных пиломатериалов.

Таким образом, создание технологии сушки пиломатериалов на основе эффективного мониторинга текущей влажности пиломатериалов является актуальной технической задачей.

Степень разработанности темы исследования.

Исследованиями и разработкой режимов сушки древесины, а также методов контроля влажности занимались известные российские ученые: Грум-Гржимайло В.Е., Соколов П.В., Серговский П.С., Акишенков С.И., Богданов Е.С., Шубин Г.С., Кротов Л.Н., Сергеев В.В., Мелехов В.И., Романов В.Г., Агапов В.П., Гороховский А.Г., Зарипов Ш.Г. и др.

Выполненные исследования позволили определить требования к качеству сушки пиломатериалов и эффективности процесса, требования к режимным параметрам, а также метрологические характеристики различных методов контроля влажности древесины в процессе её сушки.

Перспективным направлением является дальнейшее совершенствование как самих режимов сушки, так и методов и средств автоматического контроля и регулирования процессов.

Цель работы. Повышение эффективности и качества сушки пиломатериалов.

Предметом исследования являются пиломатериалы в процессе сушки. Объектами исследования являются лесосушильные камеры и системы контроля параметров процесса сушки. Научной новизной обладают:

1. Теоретическое и экспериментальное обоснование точности сушильно-весового метода контроля влажности древесины.

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование метода мониторинга интегральной влажности древесины в штабеле пиломатериалов при сушке.

3. Экспериментально-статистические модели показателей эффективности и качества сушки пиломатериалов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. При определении влажности древесины сушильно-весовым методом необходимо массу образца в абсолютно сухом состоянии определять как массу образца, отдающего с некоторой конечной интенсивностью влагу агенту сушки.

2. При реализации сушильно-весового метода определения влажности возможные колебания температуры в сушильном шкафу незначительно влияют на величину энергии связи влаги с древесиной, и, соответственно, на точность определения влажности.

3. При соблюдении необходимой точности взвешивания точность сушильно-весового метода полностью соответствует требованиям любой категории качества сушки. Метод может быть использован в качестве образцового.

4. Метод контроля интегральной влажности древесины по перепаду температур на штабеле метрологически более эффективен, чем кондуктометрический.

Достоверность сформулированных в диссертации теоретических положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов и средств научного поиска: применением теории тепломассообмена капиллярно-пористого тела, системам

автоматизированного контроля температуры и влажности древесины и агента сушки; информационных технологий; обоснованным упрощением и корректными допущениями при разработке математических моделей; адекватностью регрессионных моделей, подтверждённой в соответствии с общепринятыми методиками; результатами производственных испытаний.

Теоретические, методологические и информационные основы исследования. Информационную базу исследования составили материалы научных исследований специалистов, научная, учебная и методическая литература, материалы периодических изданий, патентная информация, сведения из сети Интернет.

Исследования проводились с использованием принципов системного подхода, включающего методы теории сушки, теории вероятностей и математической статистики. Инструменты и приборы, выбранные для экспериментов, соответствовали по точности современным требованиям.

Теоретическая значимость работы заключается в получении новой информации, установлении закономерностей и формулировании требований к реализации сушильно-весового метода контроля влажности древесины и метода мониторинга интегральной влажности древесины в штабеле.

Практическая значимость состоит в экспериментальном доказательстве возможности и экономической целесообразности технологии сушки пиломатериалов на основе мониторинга текущей влажности древесины.

Основные научные и практические результаты, полученные лично автором:

1. .Экспериментальное обоснование эффективности метода контроля влажности древесины по перепаду температур на штабеле;

2. .Экспериментально-статистические модели параметров характеризующих эффективность и качество сушки пиломатериалов.

3. Анализ метрологических характеристик метода непрерывного мониторинга влажности древесины в процессе сушки.

Соответствие содержания диссертации паспорту специальности. Основные результаты диссертационной работы соответствуют пункту 4 «Разработка операционных технологий и процессов в производствах: лесопильном, мебельном, фанерном, древесных плит, строительных деталей и при защитной обработке, сушке и тепловой обработке древесины» паспорта специальности 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки» (технические науки).

Место проведения работы. Работа выполнена на кафедре «Автоматизации производственных процессов» Уральского государственного лесотехнического университета.

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России». - Екатеринбург: УГЛТУ: 2015, 2017; Международной научно-технической конференции «Лесная наука в реализации концепции уральской инженерной школы: социально-экономические и экологические проблемы лесного сектора экономики» - Екатеринбург: УГЛТУ, 2017.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, выводов и рекомендаций, приложения, библиографического списка, включающего 211 наименования. Общий объем работы 143 страницы основного текста, 29 рисунков, 19 таблиц, 4 страницы приложения.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1. Эффективность и качество сушки пиломатериалов

Сушка древесины, в частности пиломатериалов, является продолжительным и весьма энергоемким процессом [3, 73, 133].

В зависимости от породы древесины, толщины пиломатериалов, начальной и конечной влажности, продолжительности сушки в конвективных камерах (периодического действия) составляет от 2 до 30 суток и более [129].

При этом затраты тепловой энергии по данным немецких исследователей [80] составляют 5100 - 8200 кДж/кг испаряемой из древесины влаги.

В этой связи эффективность сушки может быть однозначно оценена суммарным расходом энергии на 1 м3 пиломатериалов.

Вопросы анализа как количественных величин энергозатрат, так и их структуры являются предметом многочисленных исследований [17, 18, 20, 22, 30, 31, 33, 36, 46, 54, 55, 68, 69, 71, 72, 78, 79, 81, 102, 104, 115, 116, 130, 134, 143, 144, 166].

При этом можно заключить, что ощутимое снижение энергозатрат на камерную сушку пиломатериалов возможно по следующим составляющим:

• затраты на испарение увлажняющей воды [166].

При отказе от распыления воды при прогреве штабеля пиломатериалов и конечной влаготеплообработке экономия тепловой энергии может составлять до 12 %.

• Общие затраты энергии за счет ее экономии и рекуперации, а также оптимизации режимов сушки [130].

По мнению авторов за счет этого возможно снижение энергозатрат до 30 %. При этом важным является интенсификация процесса (при прочих

равных условиях), т.к. это пропорционально снижает суммарные затраты тепловой и электрической энергии.

• Затраты электроэнергии на привод вентиляторов.

По данной статье затрат использование прерывистой циркуляции и вообще ее регулирование [17, 18, 71, 79, 104, 115, 116] позволяет снизить расход электроэнергии на 25 - 50 %.

Анализируя мнение основоположников отечественной науки о сушке древесины Н.С. Селюгина [134], П.С. Серговского [143] и И.В. Кречетова [78] можно выделить следующие основные факторы, определяющие качество сушки пиломатериалов:

• требования к качеству сушки

• контроль качества

• свойства древесины, как материала, подвергаемого сушке

• технология сушки

РТМ [129] нормируют требования к качеству сушки, устанавливая при этом:

• категории качества сушки

• перечень показателей качества сушки, к которым относятся:

а) соответствие средней влажности высушенных пиломатериалов в штабеле заданной конечной влажности;

б) величина отклонений влажности отдельных досок или заготовок от средней влажности пиломатериалов в штабеле;

в) перепад влажности по толщине пиломатериалов (заготовок);

г) остаточные напряжения в высушенных пиломатериалах (заготовках).

• значение показателей и условия их определения.

Показатели качества сушки пиломатериалов (заготовок) подлежат нормированию. Нормы устанавливаются в зависимости от категории качества сушки и условий эксплуатации изделий [129].

Конкретные значения средней конечной влажности допускается назначать в соответствии с техническими условиями на изделия и продукцию.

Контроль показателей качества сушки пиломатериалов осуществляется по методике, приведенной в РТМ [129] с использованием соответствующих стандартов [39, 37].

Влажность пиломатериалов в настоящее время определяется согласно ГОСТ 16588 - 91 [39].

Точное аппаратное определение внутренних напряжений производится согласно ГОСТ 11603 - 73 [37]. Метод включает измерение упругих деформаций, определение послойного модуля упругости, вычисление напряжений и построения эпюры. При этом метод отличается высокой точностью, хотя и достаточно трудоемок. Для производственных условий РТМ [129] рекомендует более простой метод.

Несколько неясным остается вопрос о количестве проб при определении средней влажности пиломатериалов и ее рассеянии. Так РТМ [129] рекомендует отбирать из различных зон контролируемого штабеля не менее 9 досок. Однако еще в 30-е годы Н.С. Селюгин [134] рекомендовал отбирать не менее 16 - 18 досок, то есть практически в два раза больше. По мнению И.В. Куликова [85] это количество должно составлять 20 - 30 досок; примерно такие же цифры называют авторы работы [8]. Поэтому необходимы дополнительные исследования по данному вопросу.

При анализе процессов тепловой сушки [78, 143, 182, 189] обычно выделяют следующие основные группы свойств древесины:

• гигроскопичность древесины;

• тепловые свойства;

• свойства, определяющие влагопроводность древесины и ее

тепломассообмен с агентом сушки;

• прочностные и реологические свойства.

Исследованиями проблем, связанных с гигроскопичностью древесины занимались многие авторы [94, 106, 125, 139, 164, 170, 173, 177, 182, 186, 189, 203, 205, 207], но в виду сложности рассматриваемых явлений, полученные результаты хотя и достаточно противоречивы, но позволяют сделать следующие выводы:

1. Диаграмма равновесной влажности Н.Н. Чулицкого [177] является общепринятой и справедлива для древесины любых пород.

2. Дифференциация равновесной влажности по породам практически отсутствует [182, 186, 189].

3. Характер кривых сорбции типично S-образен, что соответствует материалу в котором присутствует адсорбционная влага (W^ и влага капиллярной конденсации (Wk.k), причем Wj по данным Б.С. Чудинова [173] близка к 20% и не зависит от породы.

При этом Б.С. Чудинов согласен с выводами C.H. Skaar [203] о том, что предел гигроскопичности (WnT.) для древесины различной плотности (пород) будет различаться только за счет влаги капиллярной конденсации.

Тепловые свойства древесины достаточно однозначно характеризуются значениями следующих коэффициентов:

- теплоемкости, с;

- теплопроводности, X;

- температуропроводности, а.

Исследованиями тепловых свойств древесины в различные годы занимались К.Р. Кантер [59, 60], А.П. Комиссаров [66, 67], Г.С. Шубин и Э.М. Щедрина [181, 182, 188, 190], Б.С. Чудинов [174 - 176], Н.М. Кириллов [62], а среди зарубежных ученых - F. Kollmann [198] и многие другие [191, 192, 200, 201].

Разносторонность и обстоятельность исследований позволяет сделать заключение о их достаточно исчерпывающем характере.

Можно выделить следующие свойства, определяющие внешний и внутренний влагоперенос в древесине:

• коэффициент влагопроводности, ам;

• коэффициент влагообмена, ам;

• термоградиентный коэффициент, 5;

• критерий фазового превращения, е.

Указанные свойства древесины также являлись предметом многочисленных исследований [5, 6, 10, 11, 63, 90 - 93, 96, 119, 120, 135 -

139, 181 - 185, 189, 190, 193, 199, 202, 206, 211], однако ввиду важности проблемы будут подробно рассмотрены ниже.

Для создания методов аналитического определения внутренних напряжений необходимо располагать реологическими характеристиками древесины в плоскости поперек волокон [19, 56 - 58, 107, 110, 149, 171, 126,

140, 160 - 163, 165]. Результаты исследований также носят вполне исчерпывающий характер. Однако, доступного программного обеспечения реализованного в современных вычислительных средах и пригодного для анализа процессов развития внутренних напряжений при сушке, нет.

Весьма важным, определяющим качество сушки в смысле показателей, связанных с влажностью древесины и ее разбросом, является такой показатель как исходная влажность пиломатериалов (и ее колебания), которая, в свою очередь определяется влажностью древесины пиловочных бревен. Влажность древесины пиловочных бревен исследовали В.И. Лебедев [86], Ф.И. Коперин [70], Н.И. Стрекаловский [158], М.П. Зеленин [53] и др. Наиболее обстоятельные исследования данного вопроса проведены Н.П. Федышиным [169]. Он установил, что коэффициент вариации влажности древесины пиловочных бревен (породы: ель и сосна) составляет от 13,2 до 16 %. Близкие результаты приводит Е.С. Богданов [17].

1.2. Технология сушки пиломатериалов

Технология сушки имеет определяющее влияние на качество сушки пиломатериалов, причем особо важными являются:

1) формирование штабеля;

2) режимы сушки.

Принципы формирования сушильных штабелей хорошо известны и подробно описаны в литературе [134, 143, 172]. В то же время, например, по мнению И.В. Кречетова, дополнительно и весьма существенно повысить качество сушки можно за счет снижения допуска на неравномерность толщины досок [42] примерно в 2 раза. То же относится и к межрядовым прокладкам в штабеле [78]. Очевидно, что указанное мероприятие может повысить равномерность сушки за счет повышения равномерности воздушного потока.

Интересные исследования были в свое время проведены Г.С. Шубиным и его учениками [187] в отношении определения оптимальной толщины прокладок в сушильном штабеле. При этом отмечается, что установленная ранее [134] толщина прокладок в 25 мм и действующая до настоящего времени [129] с экономической точки зрения оптимальной не является.

Вопросы, касающиеся влияния режимов сушки на качество сушки пиломатериалов, весьма подробно исследованы в 50-е - 80-е годы [74, 108, 141 - 143, 145 и др].

П.С. Серговский, один из основоположников отечественной науки о сушке древесины, в [141 - 143] отмечает, что от режима сушки зависят не все качественные показатели, а только два из них: целостность материала, обусловленная величиной полных внутренних напряжений в древесине, и степень сохранения прочности древесины, обусловленная уровнем и длительностью температурных воздействий на нее. При этом П.С. Серговский считает, что, помимо качественных показателей сушки, оговоренных РТМ [129], к ним обязательно должна быть отнесена степень сохранения естественных свойств, в частности прочности древесины. Что касается остальных качественных показателей, то он считает, что их можно довести до требуемой величины, применив конечную кондиционирующую

обработку для получения заданной равномерности конечной влажности и термовлагообработку для снятия остаточных напряжений.

Построение режимов сушки должно производиться таким образом, что по ходу всего процесса максимальные значения внутренних напряжений в древесине не превысили максимально допустимой величины. Режим характеризуется коэффициентом безопасности:

а

о пРР-

в = ~ с.')

макс

где апр.р. - расчетный предел прочности древесины;

омакс - максимальная величина внутренних напряжений. Оптимальным является (по мнению авторов) такая величина параметров сушильного агента (1 и ф), при которой В = 1. Если В < 1, то режим не обеспечивает сохранения целостности материала, если В > 1, не достигается максимально возможная интенсивность процесса. При этом сам П.С. Серговский не дает ответа на вопрос о возможных (допустимых) отклонениях величины В при разработке и практическом изменении конкретного режима, а Л.П. Красухина [74] дает величину ± 0,02, т.е. ± 2 %. Однако в РТМ [128] значение коэффициента вариации составляет 10 % для предела прочности древесины, что в случае применения рекомендаций Л.П. Красухиной приведёт, в большинстве случаев, к разрушению целостности древесины, то есть возникновению трещин.

В дальнейшем на основании принципов, сформулированных П.С. Серговским, была разработана система режимов сушки [40, 41, 129]. Для данной системы наиболее характерными являются:

- трехступенчатая структура режима с двумя переходными влажностями (30 и 20 %);

- четыре категории режимов сушки: мягкие (М), нормальные (Н), форсированные (Ф) и высокотемпературные (В);

- при переходе со ступени на ступень температура возрастает, а степень насыщенности среды (а значит, и равновесная влажность) уменьшается (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Структура трёхступенчатого режима сушки ^ - температура по сухому термометру; ^ - температура по мокрому термометру

П.С. Серговский отмечает, что построенные по указанным выше принципам режимы позволили сократить продолжительность сушки на 10 - 15 % по сравнению с нормативными (а в тот период действовали РТМ - 57, в которых предусмотрены 6-ступенчатые режимы) и сохранить требуемое качество сушки [185].

Однако, уменьшение количества ступеней режима, привело с одной стороны к тому, что относительное изменение величин параметров режимов при переходе со ступени на ступень стало весьма существенным. С другой стороны, разработчики трёхступенчатой структуры [141, 142] требуют максимально высокой скорости изменения параметров режима, что требует значительного повышения мощности теплового оборудования камер, что повышает капитальные вложения и эксплуатационные затраты на сушку.

Кроме того, при резком увеличении температуры агента сушки и одновременном снижении его влагосодержания происходит не менее резкое изменение соотношения между внешним и внутренним влагообменом древесины. Данное соотношение характеризуется критерием Био (массообменным), который вычисляется по формуле [78]:

Bim = —R, (1 2)

am

где ат - коэффициент внешнего влагообмена, м/с;

л

am - коэффициент влагопроводности, м /с;

R - половина толщины сохнущего сортимента, м.

При этом ат достаточно сильно прямопропорционально зависит от температуры, и обратнопропорционально от степени насыщенности среды [182, 189]. А am зависит от температуры древесины, правда в меньшей степени. Всё это приводит к тому, что при переходе со ступени на ступень Bim также резко возрастает за счёт резкого увеличения ат (рисунок 1.2). В результате поверхностные слои сортимента древесины быстро обезвоживаются. Перепад влажности древесины по сечению сортимента возрастает, что приводит к возникновению дополнительных внутренних напряжений, которые могут превысить критические значения. Таким образом, отсутствие возможности управления процессом влагообмена древесины со средой на протяжении всего процесса сушки является существенным недостатком трёхступенчатой структуры режимов.

И.В. Кречетов в [78] в связи с этим отмечает, что режимы сушки остановились в своем развитии путем их «ГОСТирования», т.е. замораживания на трехступенчатой системе независимо от древесных пород, материала и т.п.

Рисунок 1.2 - Изменение критерия Bim при сушке пиломатериалов трёхступенчатым режимом

Л.Н. Кротов [83] пишет, что анализ нормативных режимов сушки пиломатериалов в камерах как периодического, так и непрерывного действия дает основание считать, что с точки зрения продолжительности процесса, сохранности материала и энергетических затрат эти режимы не являются оптимальными. В этой связи была предложена другая структура режима [82, 157], при которой температура агента сушки по сухому термометру не изменяется на протяжении всего процесса, а температура по смоченному термометру постепенно снижается, и к концу сушки психрометрическая разность достигает наибольшей величины.

При этом продолжительность сушки пиломатериалов по сравнению с традиционными режимами снижается для тонких сортиментов на 10 - 15 %, а для более толстых на 10 - 25 %. Во всех случаях уменьшаются трещины и коробление.

Аналогичная структура режима была исследована В.В. Сергеевым [135] и также показала положительные результаты.

Для сушки мягких хвойных пиломатериалов в камерах периодического действия Н.В. Скуратов [147, 148] разработал и исследовал двухступенчатые нормальные и форсированные режимы сушки.

При этом гарантируется высокое качество сушки, что, впрочем, вызывает сомнение.

Следует отметить, что попытки уменьшить количество ступеней режима связано с желанием разработчиков режимов максимально упростить управление камерой. Это было обусловлено тем, что в то время камеры, как правило, управлялись вручную. В современных условиях, когда автоматическое управление камерой стало нормой, режим сушки может иметь сколь угодно много ступеней, а в пределе стать просто бесступенчатым. При этом современные технические средства позволяют реализовать это весьма просто [30, 31]. Структура бесступенчатого режима сушки приведена на рисунке 1.3.

А

Рисунок 1.3 - Структура бесступенчатого режима сушки 1С = / (Ж) - температура среды;

Ж = / (Ж) - равновесная влажность древесины

При этом необходимые законы изменения 1:с и Wp от влажности древесины могут быть достаточно просто реализованы современными системами автоматического управления лесосушильными камерами. Следует также отметить, что строгий контроль за величиной 1:с и Wp в процессе изменения влажности древесины делает процесс влагообмена древесины со средой полностью управляемым на протяжении всего процесса сушки.

Исследователей во все времена интересовало влияние отдельных параметров режима на качество сушки пиломатериалов.

Особый интерес вызывала температура агента сушки, так как высокотемпературные режимы позволяют сократить продолжительность сушки в 2 - 2,5 раза по сравнению с режимами низкотемпературного процесса, правда, по данным П.В. Соколова [153], это дает экономию в стоимости сушки всего-то от 0,6 до 1,8 %.

Многочисленные исследования [49 - 51, 88, 89, 179] также подтвердили отрицательное влияние повышенной температуры на качество высушенной древесины. При этом уменьшается прочность древесины на 6 - 20 % для хвойных пород и до 30 % для лиственных, увеличивается хрупкость древесины, выплавляется смола, выдавливаются сучки, заметно темнеет цвет древесины и т.п.

И.В. Кречетов, на протяжении многих лет занимавшийся проблемами высокотемпературной сушки [76, 77, 88, 89], в одной из своих последних работ [78] весьма категорично высказался в отношении проблем качества сушки: «Сушка пиломатериала перегретым паром атмосферного давления есть порча его как материала вследствие перегрева древесины».

Очень важным является вопрос о влиянии скорости циркуляции агента сушки как на сам процесс, так и на качество сушки пиломатериалов.

Так W.I. Greenhill [195] и J.A. Jankins [197], а также Шлюттер и Фессель [133] утверждают, что увеличение скорости циркуляции свыше 0,6 м/с не повышает скорость сушки.

П. С. Серговский [136] также указывает, что «скорость воздуха не оказывает непосредственного влияния на продолжительность сушки пиломатериалов. Исключение могут составлять лишь очень тонкие материалы».

В то же время, Н. Geul [194] и Н. Sturany [209] выявили значительное сокращение срока сушки пиломатериала с увеличением скорости циркуляции воздуха в штабеле. Согласно данным работы [9] исследования, проведенные

ВТИ, показали, что увеличение скорости циркуляции с 0,5 до 2,0 м/с (т.е. в 4 раза) увеличивает интенсивность испарения приблизительно в 2 раза.

Б. А. Поснов и Н. Н. Гей [28] рекомендуют, как наиболее оптимальную, скорость циркуляции агента сушки в пределах 1,0 м/с.

Исследованиями ЦНИИМОД по данной проблеме [112, 113] установлено, что для хвойных пиломатериалов оптимальной является скорость циркуляции 2,0 м/с.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Миков Андрей Александрович, 2017 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Автоматический программный регулятор процесса сушки древесины: а.с. 156479 СССР / А.М. Виницкий, В.Г. Воронов (СССР). Опубл. 1963, Бюл. № 15.

2. Агапов В.П. Прибор для дистанционного контроля влажности пиломатериалов при сушке / В.П. Агапов // Деревообрабатывающая промышленность, 1973, № 3. С. 12.

3. Агафонова И.П. Деревообрабатывающая промышленность России: современное состояние и пути достижения необходимого уровня развития / И.П. Агафонова // Деревообрабатывающая промышленность. 2003. № 4. - С. 19 - 23.

4. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский.- М.: Наука, 1976.

5. Алпаткина Р.П. О влагопроводности древесины главнейших отечественных пород / Р.П. Алпаткина // Деревообрабатывающая промышленность. 1967. № 9. С.12 - 14.

6. Алпаткина Р.П Метод исследования коэффициентов влагопроводности древесины / Р.П. Алпаткина // Изв. вузов: Лесной журнал, 1968. № 2. С. 106 - 111.

7. Андреев В.Н. Принятие оптимальных решений: теория и применение в лесном комплексе / В.Н. Андреев, Ю.Ю. Герасимов. Изд. Университета Йоэнсуу, Финляндия, 1999.

8. Андреева А.А. О требованиях к качеству сушки пиломатериалов / А.А. Андреева, Е.С. Богданов, С.И. Акишенков, А.Т. Быстров // Деревообрабатывающая промышленность. 1978. № 10. С. 3 - 5.

9. Андронова Н.А. Сушка и сушила для дерева / Н.А. Андронова. М.: ОНТИ. 1936.

10. Арциховская Н.В. Исследование влагопроводности древесины / Н.В. Арциховская // Тр. ин-та АН ССС. Т. IX. 1953.

11. Баженов В.А. Проницаемость древесины жидкостями и ее практическое значение / В.А. Баженов. М.: Изд-во АН СССР. 1952.

12. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. / Б. Банди. - М.: Радио и связь, 1988.

13. Бензарь В.К. Техника СВЧ-влагометрии / В.К. Бензарь. Минск: Вышейшая школа, 1974. 347 с.

14. Берлинер М.А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности / М.А. Берлинер. М.: Энергия, 1965. 213 с.

15. Берлинер М.А. Влагомеры СВЧ / М.А. Берлинер // Приборы и системы управления, № 1, 1970. С. 19 - 22.

16. Берсенев А.П. Определение влажности древесины методом ядерного магнитного резонанса / А.П. Берсенев, Б.В. Васильев, В.Я. Онучин // Известия ВУЗов «Лесной журнал», № 1, 1963. С. 127 - 130.

17. Богданов Е.С. Автоматизация процессов сушки пиломатериалов / Е.С. Богданов. М.: Лесн. пром-сть. 1979.

18. Богданов Е.С. Регулирование качества сушильного агента в камерах периодического действия / Е.С. Богданов, Е.А. Пировских // Рациональное использование энергетических ресурсов при сушке пиломатериалов. М.: Саласпилс. 1983.

19. Боровиков А.М. Упругость, вязкость и пластичность древесины / А.М. Боровиков // Деревообрабатывающая промышленность. 1970. № 9. С. 9 - 12.

20. Буркова Н.И. К оценке технико-экономических параметров сушильных камер / Н.И. Буркова // Сушка древесины. Проблемы и перспективные решения: тез. докл. научно-практической конференции НТО «Бумдревпром». М. 2003.

21. Ванин С.И. Древесиноведение: [учеб.] / С.И. Ванин. - 3-е изд.. -М.; Л.: Гослесбумиздат, 1949. 472 с.

22. Васильев А. Сушит ... солнце / А. Васильев // Дерево. Яи. 2004. № 6; 2005. № 1.

23. Винарский М.С. Планирование экспериментов в технологических исследованиях / М.С. Винарский, М.В. Лурье. - Киев: Техника, 1975.

24. Влажность. Измерение и регулирование в научных исследованиях и технике. Т. I - IV // Материалы международного симпозиума по влагометрии. Вашингтон, 1963. Л.: Гидрометиздат, 1967 - 1968.

25. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А. Вознесенский. - М.: Наука, 1981.

26. Вукалович М.П. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара / М.П. Вукалович, С.Л. Ривкин, А.А. Александров. М.: Изд-во стандартов, 1969.

27. Гальперин Н.И. Дистилляция и ректификация / Н.И. Гальперин. М.: Госхимиздат, 1947. 312 с.

28. Гей Н.Н. Изменение параметров воздуха при прохождении через штабель / Н.Н. Гей, Б.А. Поснов // Научный отчет ЦНИИМОД. М., 1933.

29. Герасимов Я.И. Курс физической химии. Том 1. / Я.И. Герасимов, В.П. Древинг, Е.Н. Еремин, А.В. Киселев, В.П. Лебедев, Г.М. Панченков, А.И. Шлыгин. М.: Госхимиздат, 1964. 626 с.

30. Гороховский А.Г. Современное направление в научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе по снижению расхода энергоносителей в лесосушильном хозяйстве / А.Г. Гороховский // III Международный форум «Лесопромышленный комплекс России в XXI веке»: тезисы доклада конференции «Оборудование и модернизация лесопильных и деревообрабатывающих предприятий». М. 2001.

31. Гороховский А.Г. Энергосберегающая технология камерной сушки пиломатериалов / А.Г. Гороховский // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. СПб.: СПбЛТА им. С.М. Кирова. 2005.

32. Гороховский А.Г. Устройство для лесосушильной камеры // Заявка на патент на полезную модель № 2007119151 / 22 (020857) от 22.05.07.

33. Гороховский А.Г. Исследование разброса влажности сухих пиломатериалов на качество продукции деревообработки / А.Г. Гороховский // Деревообрабатывающая промышленность. 2007. № 4.

34. Гороховский А.Г. Технология сушки пиломатериалов на основе моделирования и оптимизации процессов тепломассопереноса в древесине: дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.05 / Гороховский Александр Григорьевич. СПб.: СПбГЛТА им. С.М. Кирова, 2008. - 263 с.

35. Гороховский А.Г. Проектирование лесосушильных камер периодического действия / А.Г. Гороховский, Е.Е. Шишкина, В.В. Савина. Екатеринбург: УГЛТУ, 2013. - 52 с.

36. Горяев А.А. Состояние техники сушки пиломатериалов на предприятиях Минлесбумпрома СССР / А.А. Горяев // Тез. докл. конф. «Совершенствование методов сушки пиломатериалов с целью повышения их качества». Красноярск, 1984.

37. ГОСТ 11603 - 73 Древесина. Метод определения остаточных напряжений. М.: Изд-во стандартов, 1974.

38. ГОСТ 16483.0 - 78. Древесина. Методы отбора образцов и общие требования при физико-механических испытаниях. М.: Изд-во стандартов. 1986.

39. ГОСТ 16588 - 91 Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности. М.: Изд-во стандартов, 1992.

40. ГОСТ 18867 - 73. Пиломатериалы хвойных пород. Режимы сушки в противоточных камерах непрерывного действия. Типовые технологические процессы // Пиломатериалы. Заготовки. Деревянные детали. М.: Изд-во стандартов, 1979.

41. ГОСТ 19773-74. Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия. Типовые технологические

процессы // Пиломатериалы. Заготовки. Деревянные детали. М.: Изд-во стандартов, 1979.

42. ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1988.

43. Грот М. Оптимальные статистические решения. / М. Грот. - М.: Мир, 1974.

44. Гукалов А.М. Дистанционное измерение влажности дубовых заготовок в сушильных камерах / А.М. Гукалов, В.В. Чусов. В кн.: Сушка древесины. Материалы Всесоюзного научно-технического совещания. Архангельск: ЦНИИМОД, 1975. С. 119 - 121.

45. Де Бур Я. Динамический характер адсорбции / Я. Де Бур. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. 290 с.

46. Добрынин С.В. Технико-экономическая оценка различных способов сушки пиломатериалов / С.В. Добрынин. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1987.

47. Доработка и экспериментальная проверка метода измерения влажности древесины по изменению параметров сушильного агента // Отчет по теме № 32.12. - № г.р. 78250024. СвердНИИПДрев. Свердловск, 1982.

48. Дубов Ю.А. Многокритериальные модели формирования и выборы вариантов систем. / Ю.А. Дубов, С.И. Траваян, В.Н. Якимец. - М.: Наука, 1986.

49. Дьяконов К.Ф. Влияние высокотемпературных режимов сушки на прочность древесины сосны / К.Ф. Дьяконов // Деревообрабатывающая промышленность. 1965. № 1.

50. Дьяконов К.Ф. Влияние гидротермической обработки на прочность древесины березы и лиственницы / К.Ф. Дьяконов // Деревообрабатывающая промышленность. 1967. № 4.

51. Дьяконов К.Ф. Сохранение прочности древесины при камерной сушке / К.Ф. Дьяконов // Сушка древесины. Архангельск: ЦНИИМОД, 1968.

52. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. / И.Г. Зедгинидзе.- М.: Наука, 1976.

53. Зеленин М.П. Вопросы воздушной сушки пиломатериалов сосны и ели / М.П. Зеленин. М.: Гослестехиздат, 1935.

54. Зубань П.Е. Расход теплоты на сушку на сушку пиломатериалов в камерах непрерывного действия / П.Е. Зубань // Деревообрабатывающая промышленность. 1978. № 1.

55. Зубань П.Е. Расход энергии на сушку пиломатериалов в камерах периодического действия / П.Е. Зубань // Деревообрабатывающая промышленность. 1979. № 9.

56. Иванов Ю.М. Предел пластического течения древесины / Ю.М. Иванов. М.: Стройиздат, 1948.

57. Иванов Ю.М. Эластическая деформация древесины / Ю.М. Иванов // Коллоидный журнал. 1957. Вып. 3.

58. Иванов Ю.М. Реологические параметры древесины и фанеры в условиях влажных деформаций / Ю.М. Иванов, Л.О. Лепарский // Тр. юб. науч.-техн. конф. ЦНИИМОД. Архангельск. 1968. С. 72 84.

59. Кантер К.Р. Исследование тепловых свойств древесины: дис. ... канд. техн. наук / Кантер К.Р. М.: МЛТИ, 1954.

60. Кантер К.Р. О тепловых свойствах древесины / К.Р. Кантер // Деревообрабатывающая промышленность. 1957. № 7. С.17 - 18.

61. Катулев А.Н. Современный синтез критериев в задачах принятия решений. / А.Н. Катулев, В.Н. Михно, Л.С. Валенчик. - М.: Радио и связь, 1992.

62. Кириллов Н.М. Расчет процессов тепловой обработки древесины при интенсивном теплообмене / Н.М. Кириллов. М.: Гослесбумиздат, 1959. 87 с.

63. Кныш В.А. Исследование потенциалопроводности шпона в процессе сушки / В.А. Кныш // Изв. вузов: Лесной журнал. 1970. № 3. С.89-92.

64. Кобликова А.Г. Методы дистанционного контроля средней влажности древесины в процессе камерной сушки / А.Г. Кобликова. В кн.: Сушка древесины. Труды Всесоюзной юбилейной научно-технической конференции. Архангельск: ЦНИИМОД, 1968. С. 356 - 365.

65. Кобяков И.Ф. Дистилляционная установка для измерения влажности древесины / И.Ф. Кобяков, П.Р. Урванов, М.В. Ексина // Деревообрабатывающая промышленность, 1973. - № 3. С. 12 - 14.

66. Комиссаров А.П. Тепловые коэффициенты древесины лиственницы / А.П. Комиссаров // Деревообрабатывающая промышленность. 1969. № 6. С. 9 - 10.

67. Комиссаров А.П. Повышение эффективности производства строганного шпона: дис. ... д-ра техн. наук / Комиссаров Анатолий Петрович. Воронеж: ВГЛТА, 2002.

68. Коноплева Т.М. Экономическая эффективность способов сушки пиломатериалов хвойных пород / Т.М. Коноплева // Деревообрабатывающая промышленность. 1974. № 2.

69. Коноплева Т.М. Зависимость себестоимости камерной сушки пиломатериалов от их конечной влажности / Т.М. Коноплева // Деревообрабатывающая промышленность. 1980. № 1.

70. Коперин Ф.И. Хранение древесины хвойных пород / Ф.И. Коперин. Архангельск. 1956.

71. Коптянов В.А. Экономия электроэнергии при камерной сушке заготовок / В.А. Коптянов, Г.Н. Харитонов, В.Н. Никитин, М.М. Цирева // Механическая обработка древесины. М. 1983. № 10.

72. Копытов Ю.В., Экономия электроэнергии в промышленности: справочник / Ю.В. Копытов, Б.А. Чулачов. М.: Энергия, 1978.

73. Коротецкий Ю. Уходя, гасите свет / Ю. Коротецкий, М. Рубченко // Эксперт. 2004. № 13. - С. 48 - 51.

74. Красухина Л.П. О рациональных режимах сушки березовых пиломатериалов в камерах периодического действия / Л.П. Красухина // Деревообрабатывающая промышленность. 1988. № 6. С. 5 - 7.

75. Кречетов Н.В. Сушка древесины / И.В. Кречетов. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1949.

76. Кречетов И.В. Ускорение сушки пиломатериалов повышением температуры процесса / И.В. Кречетов, Б.С. Царев // Деревообрабатывающая промышленность. 1955. № 1.

77. Кречетов И.В. Сушка древесины перегретым паром / И.В. Кречетов, Б.С. Царев // Деревообрабатывающая промышленность. 1955. № 12.

78. Кречетов И.В. Сушка древесины / И.В. Кречетов. М.: Лесн. пром-сть, 1977.

79. Кречетов И.В. Эффективность режимов сушки пиломатериалов с прерывистой циркуляцией воздуха / И.В. Кречетов // Рациональное использование энергетических ресурсов при сушке пиломатериалов. М.: Саласпилс. 1983.

80. Кришер О. Научные основы техники сушки / О. Кришер. М.: Изд-во иностр. лит-ры,1961.

81. Кротов В.Г. Технико-экономические показатели использования лесосушильных камер в цехах деревообработки лесного комплекса / В.Г. Кротов // Сушка древесины. Проблемы и перспективные решения: тез. докл. научно-практической конференции НТО «Бумдревпром». М. 2003.

82. Кротов Л.Н. Способ сушки пиломатериалов: а. с. 1195160 СССР / Л.Н. Кротов, Н.П. Толкачева, С.В. Мансуров. Б.И. № 12. 1984.

83. Кротов Л.Н. Рациональная структура режимов сушки пиломатериалов / Л.Н. Кротов // Деревообрабатывающая промышленность. 1987. № 12. С.14 - 15.

84. Крысов В.Д. К сравнению дистилляционного и сушильно-весового метода по точности определения содержания воды в древесине / В.Д.

Крысов // Сб. тр. СвердНИИПДрев. Вып. 6. М.: Лесная промышленность, 1971.

85. Куликов И.В. Новые технологии сборки изделий из древесины / И.В. Куликов. М.: Лесн. пром-сть, 1968. 432 с.

86. Лебедев В.И. Дефекты древесины, вызывающие клеймсы при экспорте пиломатериалов / В.И. Лебедев // Тр. Северного краевого института промышленных изысканий. Архангельск. 1930.

87. Леонов Л.В. Технологические измерения и приборы в лесной и деревообрабатывающей промышленности / Л.В. Леонов. М.: Лесная промышленность, 1984. 350 с.

88. Леонтьев Н.Л. Влияние высокотемпературных режимов сушки на физико-механические свойства древесины / Н.Л. Леонтьев, Н.В. Кречетов, Б.С. Царев, А.В. Сухова // Деревообрабатывающая промышленность. 1956. № 10.

89. Леонтьев Н.Л. Влияние высокотемпературной сушки древесины сосны на ее физико-механические свойства / Н.Л. Леонтьев, Н.В. Кречетов, Б.С. Царев, Р.П. Болденков // Деревообрабатывающая промышленность. 1957. № 6.

90. Лыков А.В. Кинетика и динамика процессов сушки и увлажнения / А.В. Лыков. М.: Гизлегром. 1938. 590 с.

91. Лыков А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. М.: Госэнергоиздат. 1950.

92. Лыков А.В. Явление переноса в капиллярно-пористых телах / А.В. Лыков. М.: ГИТТЛ. 1954.

93. Лыков А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. М.: Энергия. 1968. 470с.

94. Любимов Н.Я. Теория и практика сушки дерева / Н.Я. Любимов. М: Гослестехиздат, 1932. 368 с.

95. Маликов С.Ф. Введение в метрологию / С.Ф. Маликов, Н.И. Тюрин. М.: Изд-во Госстандарта СССР, 1965.

96. Мартлей И. Движение влаги в древесине / И. Мартлей // Сушка дерева. М.: Сельхозиздат. 1932.

97. Мачулис С.И. Определение оптимальных скоростей воздуха в низкотемпературных камерах непрерывного действия при сушке мягкими режимами / С.И. Мачулис // Деревообрабатывающая промышленность. 1976. № 7.

98. Мелкумян В.Е. Измерение и контроль влажности материалов / В.Е. Мелкумян. М.: Стандартиздат, 1970. 137 с.

99. Миляев В.Г. Весовой метод дистанционного контроля влажности пиломатериалов в сушилах / В.Г. Миляев // Деревообрабатывающая промышленность, 1962, № 11. С. 8 - 9.

100. Митчел Д. Акваметрия / Д. Митчел, Д. Смит. М.: Химия, 1980. - 503 с.

101. Михайлов М.М. Влагопроницаемость органических диэлектриков / М.М. Михайлов. М.: Госэнергоиздат, 1960. - 163 с.

102. Михельсон Э.И. Применение солнечной энергии для сушки пиломатериалов / Э.И. Михельсон, А.М. Соловов // Механическая обработка древесины. 1978. № 7.

103. Моисеев Н.Н. Математические методы системного анализа. / Н.Н. Моисеев. - М.: Наука, 1981.

104. Морозов В.М. Автоматизация сушки пиломатериалов как фактор экономного расходования тепловой и электрической энергии / В.М. Морозов // Рациональное использование энергетических ресурсов при сушке пиломатериалов. М.: Саласпилс. 1983.

105. Музалевский В.И. Измерение влажности древесины / В.И. Музалевский. М.: Лесная промышленность, 1976. 120 с.

106. Никитина Л.М. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах / Л.М. Никитина. М: Энергия, 1968. 499 с.

107. Николайчук М.В. Исследование реологических показателей и режимов сушки древесины при низких температурах: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Николайчук Михаил Васильевич. М.: МЛТИ, 1973. 21 с.

108. Николайчук М.В. Оптимальная степень насыщенности сушильного агента в процессе сушки пиломатериалов хвойных пород при пониженных температурах / М.В. Николайчук // Механическая обработка древесины. 1973. № 1.

109. Новая установка для автоматического регулирования процессов сушки пиломатериалов // Holz, 1976, № 10. С. 17.

110. Огарков Б.И. Теория упругого последействия древесины / Б.И. Огарков // Журнал технической физики. 1957. Т. XXVII. Вып. 5.

111. Пат. 40245 Российская Федерация, МПК В27М 1/00. Устройство для сушки пиломатериала / Агапов В.П., Гороховский А.Г. Опубл. 10.09.2004.

112. Пейч Н.Н. Исследование и установление параметров лесосушил непрерывного действия / Н.Н. Пейч // Научный отчет ЦНИИМОД. М., 1949.

113. Пейч Н.Н. Исследование побудительной циркуляции в лесосушильных камерах / Н.Н. Пейч // Научный отчет ЦНИИМОД. М., 1954.

114. Першанов Н.А. Дистанционный прибор для контроля за процессом сушки древесины / Н.А. Першанов // Деревообрабатывающая промышленность, № 6, 1952. С. 14 - 16.

115. Петровский А.М. Дискретная циркуляция агента сушки / А.М. Петровский // Механическая обработка древесины. М. 1970. № 4.

116. Петровский А.М. Некоторые аспекты проблемы снижения энергозатрат в процессе сушки пиломатериалов / А.М. Петровский // Рациональное использование энергетических ресурсов при сушке пиломатериалов. М.: Саласпилс. 1983.

117. Пижурин А.А. Основы моделирования и оптимизации процессов деревообработки / А.А. Пижурин, М.С. Розенблит. М.: Лесн. пром-сть, 1988.

118. Познаев А.П. Измерение влажности древесины / А.П. Познаев. М.: Лесн. промышленность, 1965. 143 с.

119. Пухов А.К. Экспериментальное определение коэффициентов влагоотдачи древесины при сушке / А.К. Пухов // Изв. вузов: Лесной журнал. 1963. № 5. С. 109-117.

120. Пухов А.К. Влагообмен древесины со средой в процессе конвективной сушки / А.К. Пухов // Деревообрабатывающая промышленность. 1964. № 8. С. 12 -14.

121. Пухов А.К. Влияние скорости циркуляции агента сушки на продолжительность и качество сушки пиломатериалов / А.К. Пухов // Деревообрабатывающая промышленность. 1965. № 8.

122. Пухов А.К. Влияние скорости циркуляции сушильного агента на продолжительность и качество сушки пиломатериалов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М.: МЛТИ, 1967.

123. Разработка рациональных процессов сушки заготовок лыж и тарной дощечки // Отчет по научно-исследовательской работе. № г.р. 73045149. Л.: ЛТА им. С.М. Кирова, 1975.

124. Расев А.И. Контроль влажности пиломатериалов в процессе сушки по усадке штабеля / А.И. Расев, Н.С. Петропавловский // Деревообрабатывающая промышленность, № 9, 1969. С. 2 - 4.

125. Ребиндер П.А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки / П.А. Ребиндер // Всесоюз. научно-техн. совещание по сушке. М.: Профиздат, 1958. С.20-33.

126. Ржаницын А.Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени / А.Р. Ржаницын. М.: Гостехиздат, 1949.

127. Романов В.Г. О допустимой погрешности влагомеров для древесины / В.Г. Романов // Сб. тр. СвердНИИПДрев. М.: Лесная промышленность, 1970. Вып. 5. С. 105 - 112.

128. Руководящие технические материалы: Древесина. Показатели физико-механических свойств. М.: Стандартгиз, 1962.

129. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины. Архангельск: ЦНИИМОД, 1985.

130. Савенко В.Г. Повышение эффективности системы управления процессом сушки пиломатериалов / В.Г. Савенко, А.В. Савенко, Ю.П. Петрухин // Деревообрабатывающая промышленность. 2004. № 4.

131. Саратцев М. Определение влажности древесины / М. Саратцев // Дерево.Яи, № 4, 2006. С. 72 - 74.

132. Сафин Р.Р. Энергосбережение: современный подход к повышению эффективности деревообрабатывающих предприятий / Р.Р. Сафин, А.В. Беляева // Деревообрабатывающая промышленность. 2005. № 3. С. 11 - 13.

133. Сборник научных трудов ЦНИИМОД. Вып. 24. Архангельск, 1969.

134. Селюгин Н.С. Сушка древесины / Н.С. Селюгин. М.; Л.: Гослестехиздат, 1949.

135. Сергеев В.В. Повышение эффективности сушки пиломатериалов в камерах малой мощности: дис. ... д-ра техн. наук / Сергеев Валерий Васильевич. СПб.: СПбЛТА им. С.М. Кирова, 1999.

136. Серговский П.С. Расчет процессов высыхания и увлажнения древесины / П.С. Серговский. М.: Гослесбумиздат, 1952.

137. Серговский П.С. Исследование влагопроводности и разработка методов расчета процессов сушки и увлажнения древесины: автореф. дис. д-ра техн. наук / Серговский Павел Семенович. М:, МЛТИ, 1953. 42 с.

138. Серговский П.С. Влагопроводность древесины / П.С. Серговский // Деревообрабатывающая промышленность. 1955. №2. С. 3 - 8.

139. Серговский П.С. Вопросы статики процесса сушки и увлажнения древесины / П.С. Серговский // Науч. тр. М.: МЛТИ, 1955. № 4. С. 98123.

140. Серговский П.С. Об упруго-пластических свойствах древесины в связи с напряжениями и деформациями при ее сушке / П.С. Серговский, В.Н. Быковский, В.О. Самуйлло // Деревообрабатывающая промышленность. 1961. № 6. С. 3 - 6.

141. Серговский П.С. О рациональных режимах сушки пиломатериалов в высокотемпературных сушилках / П.С. Серговский // Деревообрабатывающая промышленность. 1962. № 1. С. 4 - 8.; № 2. С. 2 - 6.

142. Серговский П.С. О рациональных режимах сушки пиломатериалов в воздушных камерах периодического действия / П.С. Серговский // Деревообрабатывающая промышленность. 1969. № 2. С. 1 - 4.; № 3. С. 1 - 4.

143. Серговский П.С. Гидротермическая обработка древесины / П.С. Серговский. М.: Лесн. пром-сть, 1975.

144. Серговский П.С. Расход энергии на сушку пиломатериалов и пути его сокращения / П.С. Серговский // Деревообрабатывающая промышленность. 1983. № 1, 2.

145. Серговский П.С. Новые режимы сушки осиновых пиломатериалов / П.С. Серговский, А.А. Фахретдинов // Деревообрабатывающая промышленность. 1991. № 1. С. 4 - 7.

146. Сийрде Э.К. Дистилляция / Э.К. Сийрде, Э.Н. Теаро, В.Я. Миккал. Л.: Химия, 1971. 216 с.

147. Скуратов Н.В. Расчет полей влажности пиломатериалов при многоступенчатых режимах сушки / Н.В. Скуратов // Деревообрабатывающая промышленность. 1979. № 8. С. 11 - 12.

148. Скуратов Н.В. Интенсифицированные режимы сушки мягких хвойных пиломатериалов в камерах периодического действия / Н.В. Скуратов // Деревообрабатывающая промышленность. 1982. № 7. С. 11 - 14.

149. Скуратов Н.В. Разработка рациональных режимов сушки пиломатериалов в камерах периодического действия: дис. ... канд. техн. наук / Скуратов Николай Владимирович. М.: МЛТИ, 1983. 257 с.

150. Соколов П.В. Ускоренные способы сушки древесины / П.В. Соколов. М., 1956. 84 с.

151. Соколов П.В. Способы дистанционного контроля влажности древесины в процессе камерной сушки / П.В. Соколов, А.Г. Кобликова // Сборник ЦНИИТЭИлеспрома МОД, № 8, 1966. С. 3 - 6.

152. Соколов П.В. Контроль влажности пиломатериалов в процессе камерной сушки / П.В. Соколов, Е.С. Богданов // Научные труды ЦНИИМОД, 1966, вып. 19. С. 88 - 97.

153. Соколов П.В. Перспективы развития сушки древесины в СССР / П.В. Соколов // Сушка древесины. Архангельск: ЦНИИМОД, 1968.

154. Способ определения влагосодержания материала: а.с. 501345 СССР, МКИ3 О 01 N 25/56 / В.Д. Крысов (СССР). Опубл. 30.01.76, Бюл. № 4.

155. Способ определения влагосодержания материала: а.с. 930069 СССР, МКИ3 О 01 5/02, 25/56 / В.Д. Крысов, В.Г. Романов, В.П. Иванов (СССР). Опубл. 25.05.82, Бюл. № 19.

156. Способ сушки древесины: а.с. 953399 СССР / Агапов В.П., Калюжный А.П. (СССР). 1982, Бюл. № 31.

157. Способ сушки пиломатериалов: а. с. 1318771 СССР / Л.Н. Кротов, Н.П. Толкачева, С.В. Мансуров. Б.И. № 23. 1987.

158. Стрекаловский Н.И. Сроки воздушной сушки пиломатериалов сосны и ели в условиях Беломорских портов / Н.И. Стрекаловский. Архангельск: АЛТИ, 1935.

159. Тендлер М.М. Контрольно-измерительные приборы в лесной промышленности / М.М. Тендлер. М., 1960. 66 с.

160. Уголев Б.Н. Внутренние напряжения в древесине при ее сушке / Б.Н. Уголев. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1959. 116 с.

161. Уголев Б.Н. Метод исследования реологических свойств древесины при переменной влажности / Б.Н. Уголев // Заводская лаборатория. 1961. № 2.

162. Уголев Б.Н. Определение реологических показателей древесины / Б.Н. Уголев // Деревообрабатывающая промышленность. 1963. № 2. С. 17 -19.

163. Уголев Б.Н. Исследование влияния температуры и влажности на показатели реологических свойств древесины березы / Б.Н. Уголев, В.И. Пименова // Деревообрабатывающая промышленность. 1963. № 6. С. 10 - 12.

164. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения / Б.Н. Уголев. М.: Лесн. пром-сть, 1975. 384 с.

165. Уголев Б.Н. Контроль напряжений при сушке древесины / Б.Н. Уголев, Ю.Г. Лапшин, Е.В. Кротов. М.: Лесн. пром-сть. 1980. 206 с.

166. Удачина О.А. Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Удачина Ольга Александровна. Красноярск: СибГТУ, 2007.

167. Урванов Г.Р. Исследование взаимосвязи между температурой и влажностью древесины в процессе сушки / Г.Р. Урванов. В кн.: Сушка древесины. Труды Всесоюзной юбилейной научно-технической конференции. Архангельск: ЦНИИМОД, 1968. С. 187 - 191.

168. Урванов Г.Р. Исследование и опытное внедрение температурного метода дистанционного контроля за влажностью древесины / Г.Р. Урванов. // Сборник трудов СвердНИИПДрева. 1970, вып. 5. С. 112 - 122.

169. Федышин Н.П. Влажность древесины сплавных пиловочных бревен / Н.П. Федышин. Науч. тр. ЦНИИМОД. Вып. 26. Архангельск: АЛТИ, 1971. С. 138 - 141.

170. Франчук А.У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов / А.У. Франчук. М: НИИ строительной физики, 1969. 120 с.

171. Хухрянский П.Н. Прочность древесины / П.Н. Хухрянский. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1955. 152 с.

172. Чубинский А.Н. Состояние и перспективы развития лесопиления в России / А.Н. Чубинский // Лес и бизнес. 2006. № 3. С. 22 - 24.

173. Чудинов Б.С. Вода в древесине / Б.С. Чудинов. Новосибирск: Наука, 1984. 267 с.

174. Чудинов Б.С. О влиянии породы на тепловые свойства древесины / Б.С. Чудинов, В.И. Степанов // Исследования в области древесины и древесных материалов. Красноярск. 1967.

175. Чудинов Б.С. Теоретические исследования теплофизических свойств и тепловой обработки древесины: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Чудинов Борис Степанович. Л: ЛТА им. С.М. Кирова, 1967. 30 с.

176. Чудинов Б.С. Теория тепловой обработки древесины / Б.С. Чудинов. М.: Наука, 1968. 255 с.

177. Чулицкий Н.Н. Исследование водопроводности и водопоглощаемости древесины различных пород / Н.Н. Чулицкий // Науч. тр. М.: ЦАГИ, 1932. 122 с.

178. Чулицкий Н.Н. Определение влажности древесины методом определения ее электропроводности / Н.Н. Чулицкий // Лесопиление и деревообработка, № 6, 1932.

179. Шитова А.Е. Влияние повышенной температуры в процессе сушки бука на его физико-механические свойства / А.Е. Шитова // Деревообрабатывающая промышленность. 1962. № 4.

180. Шишкина Е.Е. Энергосберегающая технология конвективной сушки пиломатериалов на основе управляемого влагопереноса в древесине: дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.05 / Шишкина Елена Евгеньевна. Архангельск: САФУ им. М.В. Ломоносова, 2016. - 336 с.

181. Шубин Г.С. Исследование влияния различных факторов на тепловые свойства древесины / Г.С. Шубин, Э.Б. Щедрина // Материалы IV Всесоюз. совещания по тепло- и массообмену. Минск: ИТМО АН БССР, 1972. С.285-289.

182. Шубин Г.С. Физические основы и расчет процессов сушки древесины / Г.С. Шубин. М.: Лесн. пром-сть, 1973. 248 с.

183. Шубин Г.С. Некоторые результаты исследований термовлагопроводности древесины / Г.С. Шубин // Науч. труды. М.: МЛТИ, 1978. Вып. 107. С.37-46.

184. Шубин Г.С. О термовлагопроводности коллоидных капиллярно-пористых тел / Г.С. Шубин // VI Всесоюз. конф. по тепломассообмену. Минск: 1980. T.VII. С.18 - 25.

185. Шубин Г.С. Новые результаты исследований термовлагопроводности древесины / Г.С. Шубин // Современные проблемы древесиноведения: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. Воронеж. 1981. С. 191 - 195.

186. Шубин Г.С. О влиянии породы древесины на ее равновесную влажность / Г.С. Шубин, А.В. Чемоданов // Науч. тр. М: МЛТИ. 1981. Вып. 117, С. 61-66.

187. Шубин Г.С. К установлению оптимальной толщины прокладок в сушильном штабеле / Г.С. Шубин, И.А. Сорокина, Л.Б. Ларина // Тр. МЛТИ. Вып. 201. М., 1988. С. 37 - 41.

188. Шубин Г.С. О коэффициентах переноса тепла и влаги в древесине / Г.С. Шубин // Деревообрабатывающая промышленность. 1989. № 8. С. 10-13.

189. Шубин Г.С. Сушка и тепловая обработка древесины / Г.С Шубин. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 336 с.

190. Щедрина Э.Б. Исследование тепловых и влажностных характеристик древесины в условиях повышенных и пониженных температур: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Щедрина Эмма Борисовна. М.: МЛТИ, 1976. 22 с.

191. Cammerer J.S. Die würmeschutztechnischen Eigenschaften von Holz und holzhaltigen Baustoffen / Holz als Roh-und Werkstoff. №6 1938.

192. Dunlop F. The specific heat of wood / F. Dunlop // V.S. Department of Agriculture, Forest Service. Bulletin № 110. Washington. 1912.

193. Egner K. Beiträge zur kenntnis der Feuchtigkeitsbewegung im Hölzern. Forschungsberichte Holz, Heft2, Berlin. 1924.

194. Geul H. Holzrocknung mit noken Windgeschwindigkeit / H. Geul. Berlin, 1952. Vg. 78. № 109. S. 1503. 1504. 1506.

195. Greenhill W.L. The effect of the rate of air circulation on the rate of drying of timber // Journal of the council of scientific and Industrial Research. 1936. Vol. IX. № 3. August.

196. Hawley J.F. Wood-Liquid Relations / J.F. Hawley // Technical Bull, № 248, June 1931. US Departament of Agriculture.

197. Junkins J.H. Effect of rate of circulation of drying / J.H. Junkins. Wood Prod. Lab. of Canada. Mitll, 1934.

198. Kollmann F. Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe / Bd. I. Berlin. Göttingen. Heidelberg, Springer - Verlag, J.F. Bergman / München. 1955.

199. Ludvig K. Beiträge zur Kenntnis der Kühstichen Holztrocknung. Forschungsberichte Holz, Heft 1, Berlin. 1933.

200. MacLean J.D. Thermal conductivity of wood / J.D. MacLean. Heat. Piping and Air Condition. № 13. 1941.

201. Maku T. Heat conduction in wood. Relation between the moisture content and the heat condution vertical to the grain / Wood. Res., R Kyoto, Japan, № 6 1951.

202. Shauss H. Phisikalische Vörgange der Feuchtigkeits bewegung und ihre Auswirkungen bei den vercheiedenen Verfahren der Holztrocknung / Diss T.H. / Shauss H. Darmstadt. 1940. D. 87.

203. Skaar C.H. Water in wood / C.H. Skaar. N. I., 1972. P. 218.

204. Stamm A.J. The fiber saturational wood as obtained from electrical conductivity measurements / A.J. Stamm. Ind. end End. Chem. Analytical Edition, № 15, April, 1929.

205. Stamm A.J. Termodinamics of the swelling of wood / A.J. Stamm, W.K. Loughhorough. Jour. Phys. Chem. 1934. № 39. P. 121-132.

206. Stamm A.J. Passage of liquids and dissolved materials through softwoods. U. S. Dept. jf Agr. Washington. 1946.

207. Stamm A.J. Wood and Celluhose science / A.J. Stamm // N.I. The Roland Press Company, 1964. P. 547.

208. Sturany H. Siromungsfragen beim Trocknen von Holz als Roh and Werkstoff / H. Sturany. Berlin. 1952. Vg. 10. № 5. S. 201-207.

209. Vollautomatische. Meß - and Regelanlage für Holztrockenkammern, Holz als Roh - und Werkstoff. 24 Jg, 1966, № 12. S. 603 - 604.

210. Wengert E.H. Automatic Programming and Control for Steam - Heated Lumber Dry Klins / E.H. Wengert, P.G. Evans // Forest Product jornal, № 2, № 21, 1971. P. 17.

211. Wissmann W. Über das verhalten von Baustoffen gegen Feuchtigkeitseinwirkungen dus der ungebenden Luft: Diss T.H. / Wissmann W. Darmstadt. 1954. D. 17.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ООО

АКТ

производственных испытаний

г. Серов

2017 г-

темы Шишкиной Е.Е. и аспирант УГЛТУ— А. _ прои„„иь1е

ХГ — —Г^иа осиоие мониторинга текшей _ древесины.

1 Объект испытаний

диссертационной работе Микова А.А. 2. Цель и задачи

цель» производственных испытаний являетея подтверждение эффективности опытной технологии сутки пиломатериалов.

— =„й—;

использования предложенной стр> УР Арктической продолжительности сушки;

шпалопропиточный завод»; определение фактической р д " ние возможных дефектов сушки и частоты их проявления.

Таблица 1

УТВЕРЖДАЮ: директора завод» В.Ф.

Технические характеристики сушильной камеры

6 Теплоноситель вода

7 Наличие системы автоматического управления да

8 Контроль текущей влажности древесины методом перепада температур на штабеле да

3. Условия испытаний

Испытания проводятся в лесосушильной камере ООО «Серовский

шпалопропиточный завод».

Структура режима сушки представлена в табл. 2.

Порода древесина - сосна;

Пиломатериал - обрезной (толщина 50 мм, ширина 110-200 мм, длина 6,0 м); Начальная влажность древесины - 25 - 30 %; Конечная влажность - 8 %.

Таблица 2

Структура режима сушки пиломатериалов

Температура, 0С Равновесная влажность среды, % Переходные влажности, % Закон изменения равновесной влажности

Начальная Конечная I II

75 0С 12,0 5,0 35,0 20,0 Функция желательности

Формирование штабеля - на прокладках толщиной 25 мм, без шпаций. Общее количество опытных сушек - 5.

Контроль продолжительности и качества сушки - согласно РТМ.

4. Результаты испытаний:

Проведенные испытания показали следующее: Продолжительность сушки пиломатериалов: 1 -я сушка - 106 час;

2-я сушка - 112 час;

3-я сушка - 105 час;

4-я сушка 119 час;

5-я сушка 101 час.

Средняя продолжительность сушки пиломатериалов 109 час.

Дефекты сушки пиломатериалов: видимые дефекты сушки, такие как пластевые трещины, торцовые и кромочные трещины и коробление - отсутствуют. Средняя конечная влажность пиломатериалов составляет (7,8 ± 1,87 %); Внутренние напряжения (по отклонениям зубцов силовых секций) - I и II категория качества сушки.

Заключение:

Предложенная структура режима сушки эффективна и позволяет получать высокое качество сушки.

Подписи:

ООО «Серовский шпалопропиточный ФГБОУ ВО «Уральский государственный завод» лесотехнический университет»

Золотых С.Г.

Шишкина Е.Е.

Миков А.А.