|
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ВАКУУМ-ИМПУЛЬСНОЙ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ
В деревообрабатывающей промышленности используют различные
способы сушки древесины: камерная, атмосферная, вакуумная и
вакуумно-импульсная, отличающиеся применяемым оборудованием и особенностями
передачи тепла высушиваемому материалу. Независимо от этого, во всех этих видах
оборудования в основу процесса удаления влаги из древесины положен фазовый
переход всей удаляемой воды в пар. Это наиболее энергозатратный механизм сушки.
Существенным отличительным признаком вакуумно-импульсного способа
сушки древесины от всех существующих является вакуумно-импульсное воздействие на
продукт обработки за счет объемных соотношений сушильной и вакуумной камер с
последующим углублением вакуума в сушильной камере вакуум-насосом, при котором
удаление влаги из капилляров древесины до 70-80%
происходит без фазового перехода (испарения).
Для интенсификации процесса массопередачи определяющую роль
играют скорость создания градиента давления и его величина. С увеличением его
скорости количество влаги, удаляемой за счет фазового перехода уменьшается (до
5%), а количество влаги, удаляемой в виде тумана, возрастает.
Вакуум-импульсная сушка состоит из нескольких стадий:
1. Удаление свободной влаги
В процессе предварительного нагрева древесины при атмосферном
давлении в герметичной камере происходит уменьшение вязкости жидкости, снижение
ее поверхностного натяжения и, как следствие, уменьшение энергии когезии,
возрастание ее текучести. Свободная влага из древесины вытекает на ее
поверхность. Резкое создание в герметичной камере вакуума приводит жидкость в
перегретое состояние и ведет к ее вскипанию в порах древесины. За счет
образовавшегося пара свободная влага из пор древесины удаляется в объем
сушильной камеры. Данный процесс называют вакуумным отжимом.
На данной стадии, в процессе создания вакуумного импульса
количество жидкости, удаляемой в виде тумана (без фазового перехода) остается
постоянным, и количество испаряющейся жидкости не изменяется. Это приводит к
снижению температуры древесины в процессе скоростного вакуумирования на
постоянную величину.
2. Удаление связанной влаги
Это заключительная стадия удаления жидкости из древесины
практически только за счет фазового перехода, основанного на использовании
скрытой теплоты парообразования, полученной при резком уменьшении остаточного
давления при данной температуре. В этом случае снижение температуры менее
значительное, чем при первой стадии сушки.
|
