第十讲木材室干工艺(上)...ppt

42 1 主要内容 干燥前准备工作制定干燥基准室干过程的检测与干燥质量检测锯材干燥工艺过程干燥缺陷的预防 木材室干工艺 42 2 主要内容 P150 164 干燥前准备工作干燥室壳体及设备的检查锯材的堆积干燥基准干燥基准的分类干燥基准的制定 第十讲木材室干工艺 上 42 3 干燥室壳体及大门的检查全砖砌体干燥室 全金属壳体干燥室通风机系统的检查供热系统的检查加热器和蒸汽管路 是否漏气 开关和调整是否灵活调湿系统的检查喷蒸管和进排气道 是否漏气及正常喷射 开关和调整是否灵活回水系统的检查疏水器 维修阀门 旁通阀控制系统的检查检测系统的检查干湿球温度计 平衡含水率传感器 木材含水率传感器 控制柜上的显示仪表 电流表 电压表和电度表 一 干燥室壳体及设备的检查 42 4 二 锯材的堆积 堆积的原则 保证干燥室内气流合理循环 充分利用干燥室的容量 防止木材翘曲和端裂 堆积的方式 强制循环干燥室的介质在穿过材堆时 均是以一定的速度水平横向通过 所以主要的蒸发面是锯材的上下两个面 自然循环的介质在材堆内流动主要是上下 所以主要的蒸发面是锯材的两个侧边 这样其堆积方式有所区别 42 5 适用各种周期式强制循环干燥室 1 板材与板材之间靠紧 不流空隙的密集排列 42 6 适用各种周期式强制循环干燥室 2 板材与板材之间留有空隙 42 7 适用自然循环或弱强制循环干燥室 3 在材堆中央部分留有较大空隙 42 8 单元小材堆和轨车材堆 42 9 隔条 Stickers 隔条的作用 1 使相邻两层锯材均匀隔开2 在材堆高度方向上形成水平气流循环通道 3 使材堆在宽度方向上稳定 4 使材堆的各层木料相互挟持 防止和减轻木材的翘曲 隔条的尺寸 长度 与材堆的宽度一致 宽度 35 45mm厚度 强制循环25mm自然循环20mm 锯材宽度 200mm 40mm 锯材宽度 200mm Stickers 42 10 42 11 对隔条的要求 1 隔条木料的物理机械性能好 材质均匀 纹理通直 经久耐用 一般用松木 如白松 落叶松 2 每根隔条的厚度均匀一致 各隔条间厚度偏差为 0 5mm 3 隔条间距按树种 木材长度和厚度确定 一般为0 5 0 9m 特别易翘曲的木材可取0 3 0 4m 仅木材厚度而言 25mm厚的板材 隔条间距不应超过0 5m 50mm厚的板材隔条间距可按0 8 1 0m布置 50mm以上的厚木材 隔条间距可取1 0m 4 若木料厚度 40mm 宽度 50mm 自身可作垫条 5 隔条在高度方向上要垂直 并且应落在材堆底部的支撑横梁上 以免板材因受到隔条的压力引起弯曲 42 12 隔条的根数与支撑横梁的根数不同时 就必须采用棚架隔条的方法 使隔条由横梁上逐层依次地向正确位置移动 如图中 隔条错半 上下层隔条不允许位移过多 上层隔条必须压在下层隔条一半的位置上 防止全压在下层板而引起板材的弯曲 这样材堆的压力就可以通过隔条由支撑梁承担 42 13 隔条应伸出材堆侧面20 30mm 以增加材堆的稳定性 减少材堆两边板材变形 且有利于码垛 但隔条不能伸出材堆太长 以防止材堆不能进出干燥室 42 14 42 15 42 16 在同一材堆中 锯材的树种 厚度规格 初含水率要一致 材堆中 各层隔条在高度上应自上而下保持在一竖直线上 并落在材堆底部的支撑横梁上 支撑材堆的横梁高度要一致 保持在一个平面上 木料越薄 干燥质量越高 终含水率越低 隔条的数量越多 锯材长短不一时 短材放在中间 长材放在两侧 为防止材堆上部几层木料变形 材堆最上两层放置低等级窄料 并在材堆顶部隔条位置放重物 强制循环的材堆留有水平通道 自然循环的材堆 则必须留有竖直通道 材堆堆积时的注意事项 42 17 材堆的堆积尺寸 材堆的高度与门框梁的距离为100mm 材堆顶至假天棚的距离为200mm 单元小堆的尺寸是宽2m或3m 高1 2m或1 5m 室内宽度方向通常装2 4节 纵深方向装3 4列 高度方向上装3个小材堆 轨车装卸的材堆 通常取 宽1 8 2 2m 高2 5 2 8m 长4 8m 以宽1 8m 高2 6m 长6m为最多见 材堆的外型尺寸可参考如下经验数据 材堆外型 与门框之间的间隙为75 100mm 与顶板或室顶的间隙为200mm 与侧墙之间的距离为400 600mm 500 800mm 侧风型 材堆底部与轨面的距离为300mm 42 18 42 19 三 干燥基准 干燥基准 在干燥过程中根据干燥时间和木材的状态 含水率 应力 的变化而编制的干燥介质温度和湿度变化的程序表 提问 影响木材干燥的因子有哪些 42 20 1 含水率干燥基准在整个干燥过程中按含水率阶段的幅度划分成几个阶段 每一阶段确定出相应的介质温 湿度 双段或三段干燥基准在整个干燥过程中根据含水率划分成二段或三段 并确定相应的介质温 湿度 波动干燥基准含水率基准各阶段介质温度作 升温 降温 恒温 反复波动变化 半波动干燥基准在干燥前段 M 25 逐渐升高 而在后段作波动变化 分类 42 21 42 22 表双段干燥基准选择表 42 23 2 时间干燥基准把整个干燥过程所需要的时间分成若干段 每一时间段对应一种介质温 湿度 参考附录10 1 42 24 3 连续升温干燥基准在锯材的干燥过程中 通过匀速升高介质的温度 使木材温度和介质温度之间的温差为常数 从而使干燥速度基本为常数 4 干燥梯度基准干燥梯度 指木材平均含水率与介质平衡含水率之比 42 25 干燥基准的选用及编制 干燥基准的选用依据根据被干锯材的树种 厚度 初含水率和用途来选择确定 查阅 锯材干燥基准的分析和选用 顾炼百 制定干燥基准的几种方法 P161 比较法 分析研究法 图表法 百度试验法 42 26 1 比较法 选用性质与该树种接近的已有干燥基准的树种的干燥基准作为参考基准 并进行适当的修改 将修改后的基准作为试验基准 初步干燥基准 如果在小型试验设备中进行 干燥基准可以从硬开始 如果在大型设备中开始 干燥基准应从软开始 试验过程中应经常检测木材的含水率变化和应力变化 并记录干燥缺陷发生的时间和程度 42 27 2 分析研究法 如果被干树种没有现成的干燥基准可以参考 干燥基准的制定先从研究木材的干燥特性和构造特征开始 然后用分析和试验相结合的方法在实验室进行干燥工艺试验 木材的干燥特性一般包括 木材的基本密度 弦径向干缩系数和比率 干燥速度 与干燥有关的构造特征有 木射线的粗细和数量 细胞壁的壁厚和其上纹孔的数量和性质 内含物分布和数量等 42 28 图干燥基准推荐图 3 图表法 可以通过图表直接查到干燥基准 这种方法是根据木材的含水率规定干燥介质的平衡含水率和干燥梯度 42 29 42 30 依据木材的初含水率 根据图确定介质的平衡含水率 当锯材的含水率在纤维饱和点以上时 介质的平衡含水率取定值 一般在14 18 的范围内 木材的含水率在纤维饱和点以下时 介质的平衡含水率状态随木材含水率的变化而变化 但它们的比例关系表征干燥基准软硬程度的干燥梯度基本保持不变 此值由树种和干燥速度要求确定 P162 同时可得介质的平衡含水率值 结合推荐的干燥温度由下图确定干燥基准 42 31 42 32 4 百度试验法是寺尺真教授 1965 根据37种树种的木材干燥特性 采用欧美干燥基准系列研究出来的 特点 将标准尺寸的试件 200 100 20mm3 放在100 的干燥箱中进行干燥 并根据试材的初期开裂 端裂和表面开裂 内部开裂与塌陷 截面变形 三项干燥缺陷的程度 等级 来确定被试树种木材的干燥基准的初期温度 终了温度和干湿球温度差 相对湿度 注 用标准试件确定出的是厚度为25mm厚板材的干燥基准 42 33 试验方法 从试材中选择标准的弦切板 锯取如右图规格刨光标准试件最少8块 同时在紧靠试件两端截取两片顺纹厚度为10 12mm的初含水率试片 用烘干法测定试件的初含水率 标准试件测得初重后 横立于100 恒温干燥箱内烘干 每隔1h称试件的重量变化 计算其干燥速度 并在开始的1 3h内 注意观察试件端头和表面开裂的情况 当开裂达到最大程度时 取出试件 测量开裂的程度 随着干燥过程的进行 木材表面的裂纹会变小 直至绝干 约需30 80h 图百度试验法试件规格 42 34 绝干后 取出试件 并从中间锯断 测量试件中间的变形和内裂程度 截面变形程度按下图所示方法测量 图截面变形示意图 对照以下规定和下页表确定初期开裂 内裂和截面变形的等级 长细表裂 端表裂 长度 50mm 宽度 2mm 短细表裂 端表裂 长度 50mm 宽度 2mm 宽表裂 宽端表裂 长度 2mm 42 35 根据初期开裂 内裂 截面变形 扭曲和干燥速度的等级查下表 可得主要干燥条件即初期温度 前期干湿球温度差和后期最高干燥温度的推荐值 从而得出初步的干燥基准 42 36 42 37 1 根据实验记录数据确定木材干燥特性等级 2 根据干燥特性等级确定木材主要干燥条件 注 上表中选取各温度与干湿球温度差的最低条件 3 根据九田卓兴博士研究出的回归方程式计算干燥末期的干湿球温度差 D1初期开裂等级 D2截面变形等级 42 38 百度试验法预测的干燥基准为含水率基准 4 根据木材主要干燥条件和 T2确定木材干燥基准 42 39 42 40 3 干燥基准的评价指标 效率 安全性 软硬度 硬基准 当木材的树种 规格和干燥性能相同时 干湿球温度差大和气流循环速度快的干燥基准 反之为软基准 干燥基准的软硬度说明在一定状态下的干燥介质中从木材内蒸发水分的强度 干燥基准的软硬度影响着木材干燥质量 干燥周期 42 41 4 制定初步干燥基准时的原则 1 干燥前期干球温度应低 湿度要偏高 易发生表裂和端裂的木材更应如此 2 当硬阔叶材的含水率降低到4 5 3 4时 其表面的张应力一般可达到最大 此时木材极易发生表裂 这时可适当进行前期调湿处理 3 当木材的含水率降低到35 25 时 木材内应力暂时处于平衡状态 此时提高温度和降低湿度的范围可以大一