SU879211A1 - Способ сушки бревен - Google Patents

Description

Изобретение относится к области лесной и деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для подготовки к сплаву круглых лесоматериалов, а также для просушки бревен перед распи- 5 ловкой.

Известен способ сушки бревен путем вращения их в центрифуге. При этом центробежные силы способствуют удалению влаги из древесных капилляров. Способ от- 10 личается высокой интенсивностью обезвоживания [1].

Недостатками способа являются низкая степень обезвоживания (средняя конечная влажность бревен 40—60%) и наличие на 15 торцах бревен зон высокой влажности (80-120%).

Известен также способ сушки бревен путем вытеснения капиллярной влаги воз- 20 духом, подводимым к одному из торцов бревна под высоким давлением, причем для уменьшения сил поверхностного натяжения к этому же торцу подается водный раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) 25 [2].

Недостатками данного способа сушки являются низкая степень обезвоживания и сложность реализации (воздух должен подаваться под давлением порядка 700 атм). зо

Целью изобретения является создание способа, сочетающего в себе достоинства вышеуказанных — низкую энергоемкость (за счет выведения влаги в жидком виде без затрат энергии на испарение) и высокую интенсивность центробежного способа, однако обеспечивающего более высокую степень обезвоживания и придающего обработанным бревнам свойство замедленного водопоглощения, что позволит увеличить продолжительность нахождения лесоматериалов в воде при их сплаве и хранении.

Поставленная цель достигается установкой бревен в центрифуге радиально, комлями к оси вращения и подвода к ним в начале центрифугирования раствора ПАВ с помощью инъекторных насадок, надетых на комли бревен.

Процесс сушки бревен начинается, когда центробежные силы, действующие на жидкость в древесных капиллярах, становятся больше суммы капиллярных и гидродинамических сил, препятствующих движению влаги. При практически достижимых скоростях вращения бревен (экономически и технологически оправданных) удаление жидкости происходит в основном из крупных капилляров, у которых капиллярные силы невелики. Введение ПАВ, снижая коэффициент поверхностного натяжения и увеличи879211 . 3 вая краевой угол смачивания, уменьшает (на 30—50%) сопротивление движению жидкости от капиллярных сил, позволяет снизить среднюю конечную влажность бревен до 30—35%. При этом увеличение степени обезвоживания происходит как за счет опорожнения средних и мелких капилляров, так и за счет ликвидации зон высокой влажности на торцах бревен.

Адсорбция ПАВ на поверхности капилляров в процессе их опорожнения затрудняет проникновение в последующем воды в обезвоженные бревна, так как при контакте подобных капилляров с водой капиллярные силы оказываются недостаточными для их заполнения. Обезвоженные предлагаемым способом бревна могут транспортироваться на дальние расстояния сплавом без утопа.

На фиг. 1 изображена схема установки бревен для сушки; на фиг. 2 — распределение влажности древесины после центрифугирования без использования ПАВ (кривая А) и с использованием ПАВ (кривая Б).

Последовательность операций при осуществлении предлагаемого способа следующая.

Бревна 1, предназначенные для сушки, укладывают на консольные подвески 2 и закрепляют зажимами 3. Комлевые торцы при этом обращены к оси вращения 4. Затем на комлевые торцы бревен закрепляют инъекторные насадки 5, открывают подающий вентиль емкости 6, содержащей водный раствор ПАВ, и через шланги 7 заполняют этим раствором объемы инъекторных насадок 5. После этого бревна 1 приводят во вращение вокруг оси 4 и через 2 мин закрывают подающий вентиль емкости 6, а бревна продолжают вращать в заданном режиме 3—20 мин. После начала вращения бревен жидкость в древесных капиллярах смещается к вершинному торцу, а со стороны комля входит раствор ПАВ, причем количество его должно быть достаточным, чтобы компенсировать адсорбцию активных веществ на стенках капилляров. Рассчитано и подтверждено экспериментально, что для этого необходимо ввести в капилляры раствор ПАВ в количестве 3—5% объема обезвоживаемых капил4 ляров, что обеспечивается подачей раствора ПАВ для всех пород древесины в течение времени, не превышающем 2 мин. Таким образом, прекращая по истечении 2 мин от начала вращения подачу ПАВ и продолжая центрифугирование в общей сложности 3—20 мин (в зависимости от породы), добиваются почти полного удаления через вершинный торец бревна древесной влаги (свободной) и остатков поступившего через комель раствора ПАВ.

На кривых А и Б (см. фиг. 2) видно, что влажность древесины при применении предлагаемого способа снижается в среднем на 15—25%. (В качестве ПАВ могут быть использованы детергенты.)

Ориентировочный экономический эффект от применения предлагаемого способа за счет снижения энергозатрат (применение ПАВ дает возможность снизить обороты центрифуги, мощность которой зависит в третьей степени от угловой скорости вращения), уменьшения водопоглотительной способности древесины и сокращения утопа при лесосплаве может составить 50 млн. руб·.

Claims (2)

1. ва  краевой угол смачивани , уменьшает (на 30-50%) сопротивление движению жидкости от капилл рных сил, позвол ет снизить среднюю конечную влажность бревен до 30-35%. При этом увеличение степени обезвоживани  происходит как за счет опорожнени  средних и мелких капилл ров , так и за счет ликвидации зон высокой влажности на торцах бревен. Адсорбци  ПАВ на поверхности капилл ров в процессе их опорожнени  затрудн ет проникновение в последующем воды в обезвоженные бревна, так как при контакте подобнь1х капилл ров с водой капилл рные силы оказываютс  недостаточными дл  их заполнени . Обезвоженные предлагаемым способом бревна могут транспортироватьс  на дальние рассто ни  сплавом без утопа. На фиг. 1 изображена схема установки бревен дл  сушки; на фиг. 2 - распределение влажности древесины после центрифугировани  без использовани  ПАВ (крива  А) и с использованием ПАВ (крива  Б). Последовательность операций при осуш,ествлении предлагаемого способа следующа . Бревна 1, предназначенные дл  сушки, укладывают на консольные подвески 2 и закрепл ют зажимами 3. Комлевые торцы при этом обращены к оси вращени  4. Затем на комлевые торцы бревен закрепл ют инъекторные насадки 5, открывают подающий вентиль емкости 6, содержащей водный раствор ПАВ, и через щланги 7 заполн ют этим раствором объемы инъекторных насадок 5. После этого бревна 1 привод т во вращение вокруг оси 4 и через 2 мин закрывают подающий вентиль емкости 6, а бревна продолжают вращать в заданном режиме 3-20 мин. После начала вращени  бревен жидкость в древесных капилл рах смещаетс  к верщинному торцу , а со стороны комл  входит раствор ПАВ, причем количество его должно быть достаточным, чтобы компенсировать адсорбцию активных веществ на стенках капилл ров . Рассчитано и подтверждено экспериментально , что дл  этого необходимо ввести в капилл ры раствор ПАВ в количестве объема обезвоживаемых капилл ров , что обеспечиваетс  подачей раствора ПАВ дл  всех пород древесины в течение времени, не превышающем 2 мин. Таким образом, прекраща  по истечении 2 мин от начала вращени  подачу ПАВ и продолжа  центрифугирование в общей сложности 3-20 мин (в зависимости от породы ), добиваютс  почти полного удалени  через вершинный торец бревна древесной влаги (свободной) и остатков поступившего через комель раствора ПАВ. На кривых А и Б (см. фиг. 2) видно, что влажность древесины при применении предлагаемого способа снижаетс  в среднем на 15-25%. (В качестве ПАВ могут быть использованы детергенты.) Ориентировочный экономический эффект от применени  предлагаемого способа за счет снижени  энергозатрат (применение ПАВ дает возможность снизить обороты центрифуги, мощность которой зависит в третьей степени от угловой скорости вращени ), уменьшени  водопоглотительной способности древесины и сокращени  утопа при лесосплаве может составить 50 млн. Формула изобретени  Способ сущки бревен путем механического удалени  влаги и ввода водного раствора поверхностно-активных веществ через торцовую часть бревна, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса обезвоживани , механическое удаление влаги осуществл ют в поле центробежных сил путем радиального размещени  бревен, обращенных комл ми к оси вращени , при этом раствор поверхностно-активных веществ ввод т со стороны комл  в процессе вращени  в течение не более 2 мин при общей продолжительности процесса, равной 3-20 мин. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 450064, кл. F 26В 5/08, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2746908/24-06, кл. F 26В 5/08, 01.04.79.