Sušení dřeva

11. 5. 2009, Brno
Připravil: Ing. Jiří Zejda
Sušení dřeva
Pila Javořice Ptení
Sušení dřeva
Jaké jsou důvody sušení dřeva?
•
zamezení rozměrových změn,
•
zlepšení FMVD,
•
omezení napadení houbami,
•
možnost lepení, moření a PÚ,
•
levnější doprava (snížení hmotnosti, zmenšení rozměrů)
•
ochrana kovových součástí,
•
specifické požadavky spotřebitelů.
strana 2
Sušení dřeva
•
Dřevo živých stromů obsahuje
vysoký podíl vody (jádro BO - 33
až 38%, běl BO 112 až 132%).
•
Potom co se strom pokácí a
následně se z něj vyrobí řezivo,
vyžaduje se odstranění určitého
množství vody ke zlepšení
mechanických a fyzikálních
vlastností dřeva a větší odolnosti
vůči dřevokazným houbám.
•
Kvalitní vysušení dřeva potom
celkově zvyšuje jeho užitnou
hodnotu.
strana 3
Sušení dřeva
Jakým způsobem lze dosáhnout odstranění vody ze
dřeva?
Odstranění vody ze dřeva lze dosáhnout:
•
změnou kapalného skupenství vody na páru
•
přeměnou ledu v páru (sublimace)
•
použitím chemických látek
•
tokem elektrického proudu
•
mechanickým odvodněním
strana 4
strana 5
Sušení dřeva
SORPČNÍ IZOTERMA
vyjadřuje závislost RVD na různé relativní vzdušné vlhkosti při
konstantní teplotě
•
sorpce – obecně – vázání vody
•
desorpce – odevzdávání vody
•
adsorpce – příjímání vody
•
hystereze sorpce – „zpožďování“ sorpce
Vlhkost
dřeva
(%)
Relativní vlhkost
vzduchu (%)
Sušení dřeva
–
vlhkost dřeva
poměr hmotnosti vody ve dřevě k hmotnosti dřeva
–
rovnovážná vlhkost dřeva (RVD)
je vlhkost, která odpovídá dané teplotě a vlhkosti okolního vzduchu
–
transportní vlhkost dřeva
vlhkost umožňující delší čas na dopravu (hranice 20 %)
technologická vlhkost dřeva
vlhkost odpovídající technologickým požadavkům
–
dřevo vlhké
dřevo s vlhkostí do meze nasycení buněčných stěn
–
dřevo mokré
dřevo s vlhkostí nad mezí nasycení buněčných stěn
–
dřevo syrové (surové dříví)
dřevo čerstvě smýcené
–
dřevo předsušené
dřevo předsušené přirozeně nebo uměle na vlhkost 15 až 30 %
–
strana 6
Sušení dřeva
strana 7
VRTULE - materiál na vrtule pro letecký průmysl (6%) (Woodcomp,
s.r.o.)
HUDEBNÍ NÁSTROJE,
LAŤOVKOVÉ STŘEDY – dřevo o vlhkosti okolo 7%
Sušení dřeva
MASIVNÍ NÁBYTEK - masivní dřevo 8%
KUCHYNĚ, LOŽNICE, PODLAHY masivní dřevo 10%
strana 8
Sušení dřeva
INTERIÉROVÉ DVEŘE - masivní dřevo 12%
VENKOVNÍ OKNA - masivní dřevo 13%
strana 9
Sušení dřeva
strana 10
VENKOVNÍ DVEŘE - masivní dřevo 14%
ZAHRADNÍ NÁBYTEK, PALETY, PŘEPRAVNÍ BEDNY masivní dřevo
16%
Sušení dřeva
strana 11
VOLNÉ DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE, PODLAHY, HOUPAČKY,
PROLÉZAČKY - masivní dřevo 17%
PERGOLY, MOSTY – řezivo vzduchosuché – řezivo vysušené
přirozenou cestou – přirozeným sušením na otevřeném prostranství
nebo uměle (15 až 18%)
Sušení dřeva
strana 12
Užitnost může být sušením zvyšována zlepšováním některých
vlastností:
•
zvýšení odolnosti proti biologickým činitelům
•
snížení hmotnosti
•
zmenšení objemu
•
lepší rozměrová stabilita
•
vyšší pevnost dřeva
•
vyšší tepelně-izolační vlastnosti
•
lepší vzhled
•
kvalitnější lepený spoj
•
vhodnější pro povrchovou úpravu
Sušení dřeva
strana 13
podélné sesychání (bobtnání) dřeva
seschnutí nebo nabobtnání dřeva ve směru rovnoběžném s dřevními vlákny
(0,1 - 0,4%)
volné sesychání (bobtnání )
neblokované ostatními vrstvami dřeva (dýha)
diferenciální sesychání (bobtnání )
poměr tangenciálního a radiálního bobtnání
lineární sesychání (bobtnání) dřeva
plošné sesychání (bobtnání) dřeva
objemové sesychání (bobtnání) dřeva
změna objemu dřeva při sesychání nebo bobtnání
koeficient sesychání (bobtnání) dřeva
průměrné seschnutí (nabobtnání) dřeva při snížení (zvýšení) vlhkosti dřeva o 1 %
dřeva málo sesychavá K = 0,4
(TIS,OL,VR,TP,KAS,LIM,AK)
středně sesychavá K = až 0,47
(BO,SM,JD,DB,JL,JS,JV,OŘ, OS)
velmi sesychavá K = nad 0,47
(MD,BŘ,BK,HB,LP)
Sušení dřeva
strana 14
přirozené sušení řeziva
●
způsob sušení, při kterém je sušícím prostředím atmosférický vzduch
hráň řeziva
●
pravoúhlý rovnoběžnostěn, vytvořený uložením řeziva do vrstev proložených
prokladovými latěmi
vstupní strana hráně
●
strana hráně, kterou vstupuje sušící prostředí do hráně mezerami mezi vrstvamiřeziva
výstupní strana hráně
●
protilehlá strana, kterou vystupuje sušící prostředí z hráně
čelo hráně
●
zpravidla kratší strana hráně s viditelnými čely řeziva zarovnanými do svislé roviny
Sušení dřeva – přirozené sušení
Přirozené sušení
strana 15
Sušení dřeva
strana 16
•
je uskladňování čerstvého řeziva nebo přířezů na volném
prostranství, případně pod vzdušnými kůlnami, podle určitých
pravidel a zásad tak, aby nedošlo k poškození skladovaného
materiálu (plísně, hniloba, hmyz, trhliny, kolaps, změna barvy),
•
současně dochází ke snižování vlhkosti skladovaného materiálu
(zlepšení FMVD a některých technologických vlastností),
•
je možno skladovat materiál na bázi dřeva bez poškození (při tzv.
průmyslovém zpracování dřeva se nedoporučuje přirozeně
skladovat řezivo déle jak dvě sezóny).
Má-li se snížit vlhkost dřeva z průměrné počáteční vlhkosti 50 až 60%
na vlhkost 15% musí se z 1 m3 řeziva odpařit asi 150 až 200 kg vody
(Peleška, 1963).
Sušení dřeva – přirozené sušení
Činitele ovlivňující přirozené
sušení:
•
teplota vzduchu
•
vlhkost vzduchu
•
rychlost vzduchu
•
Klimatické podmínky se v
průběhu roku mění a ovlivňují
tak rychlost sušení
•
Jsou závislé na lokálních
podmínkách
•
Mohou se lišit v jednotlivých
letech
strana 17
Sušení dřeva – přirozené sušení
strana 18
Mikroklima hráně, mikroklima skladu
Voda ve dřevě je schopná akumulovat během dne teplo z okolního
prostředí. V důsledku toto je potom po určitou část noci uvnitř hráně
větší teplo než v jejím okolí. Pokud se sníží teplota okolí, je po určitou
dobu ze dřeva toto teplo odevzdáváno do vnějšího prostředí.
Část dne (ráno) je v hráni chladněji a po určitou dobu (večer) je v
hráni tepleji než v okolním prostředí. (± 2 až 3oC)
Teplotní změny probíhají pomaleji a teplotní výkyvy jsou menší
(hudební nástroje).
Zbytková napětí jsou menší než v případě umělého sušení.
Sušení dřeva – přirozené sušení
Výběr místa skladu
Návaznosti
Mechanizace
Prostorové uspořádání
velkých skladů
stavba hráně
prokladové lišty svisle nad sebou
čela zarovnaná
zásada (výška = max. 3x šířka)
strana 19
Sušení dřeva – určování par. prostředí
●
vyrovnávání svazku nebo hráně
●
vstupní strana hráně
●
výstupní strana hráně
●
čela hráně
strana 20
Sušení dřeva – určování par. prostředí
●
typy prokladových latěk
●
podélné
●
příčné
strana 21
Sušení dřeva – přirozené sušení
hráň řeziva
svazek řeziva
vrstva řeziva
vrstva vzduchu
prokladové laťky
prokladové hranoly
podstavce
strana 22
Sušení dřeva – přirozené sušení
stavba hráně
•
přední čelo hráně zarovnané
•
boky hráně svislé, zarovnané
•
svislé kanálky mezi boky řeziva
•
vodorovné kanálky mezi dvěma vrstvami
řeziva
strana 23
Sušení dřeva
Sušící způsoby:
●
(urychlované přirozené sušení)
●
předsoušení
●
teplovzdušné sušení
●
vysokoteplotní sušení
●
nízkoteplotní sušení
●
klasické sušení
●
kombinované sušení
mobilní zařízení
(přesunutí podle potřeby)
strana 24
Sušení dřeva – přirozené sušení
strana 25
Sušení dřeva – přirozené sušení
•
Zastínění čel
•
rolety, žaluzie, zástěny
•
vysunutí prokladové lišty
•
stavba hrání za sebou
•
Nátěr (máčení)
•
disperze parafínu
•
disperzní lepidlo
•
Latex
•
Kovové vlnky
•
Kovové destičky s hroty
strana 26
Sušení dřeva
Kovové svorky ve tvaru S nebo I
Růstová napětí po paření kulatiny
strana 27
Sušení dřeva
Kmenování
Křížové ukládání
strana 28
Sušení dřeva – přirozené sušení
Jesle
pražce
strana 29
Sušení dřeva – přirozené sušení
sloupy
strana 30
Sušení dřeva – přirozené sušení - závěr
•
minimální spotřeba energií
•
není nutný nákup drahých
zařízení
•
menší zbytková napětí
•
nižší teploty sušení
•
přirozená barva
•
mikroklima skladu
•
možnost sušení libovolného
množství řeziva
strana 31
Sušení dřeva
strana 32
Sušení dřeva – nový koncept ukládání
strana 33
Prof. Ing. Martin Rajniš říká, že některé řezivo v hráních vysychá i několik let.
Proto pro lepší provzdušnění a využití tohoto dřeva navrhuje najít nové účelné
uplatnění.
Architekt Rainiš vytvořil 14m vysokou dutou hráň s kontrolními schody která plní i
funkci rozhledny.
V hráni je uskladněno 14m3 dřeva.
Sušení dřeva – nový koncept ukládání
strana 34
Sušení dřeva – nový koncept ukládání
strana 35
Dalším výtvorem profesora Martina Rajniše na podobném principu je
dutá hráň v podobě domu, která než dřevo vyschne slouží jako
zahradní altán.
Architekt tak zkouší možnost legalizace některých dřevostaveb.
strana 36
Sušení dřeva
Umělé sušení
strana 37
Sušení dřeva
Druhy sušících prostředí
směs vzduchu a vodní páry (ts= 90 oC, tm= 80 oC)
přehřátá pára (ts>100 oC, tm= 100 oC)
spaliny (plynné produkty spalování hoř. látek)
chemické látky (hydrofilní nebo hydrofobní páry, kapaliny, sypké látky)
Tlak sušícího prostředí
normální (atmosférický) tlak vzduchu
snížený tlak vzduchu (hrubé vakuum)
mírně zvýšený tlak
vysoký tlak prostředí
(101,3 kPa)
(40 kPa)
(nad 101,3 kPa)
(900 kPa)
strana 38
Sušení dřeva
Vznik a přenos tepla na dřevo:
• konvekce (proudění)
• kondukce (vedení)
• radiace (záření)
Teploty sušení
okolo – 30 (– 40) oC
SUBLIMAČNÍ
0 – 40 (50) oC
NÍZKOTEPLOTNÍ
40 (50) – 100 oC
TEPLOVZDUŠNÉ
100 – 130 oC
VYSOKOTEPLOTNÍ
strana 39
Sušení dřeva
•
ROZLOŽENÍ VLHKOSTI DŘEVA NA PRŮŘEZU DESKY
povrch desky
střed desky
povrch desky
strana 40
Sušení dřeva
•
ZNÁZORNĚNÍ ROZLOŽENÍ TEPLOT PŘI OHŘEVU DŘEVA
NA PRŮŘEZU DESKY
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
konvekční ohřev
kontaktní ohřev
strana 41
Sušení dřeva
•
TEORETICKÁ KŘIVKA SUŠENÍ (TKS)
úsrs
 1 OHŘEV
 2 ODPAŘOVÁNÍ
úkrs
vlhkost
dřeva
MH
1
2
3
VODY VOLNÉ - úsek
stálé rychlosti sušení
(úsrs)
 3 ODPAŘOVÁNÍ
VODY VÁZANÉ úsek klesající
rychlosti sušení (úkrs)
 ■ KRITICKÝ ÚSEK
čas
TKS umožňuje snazší poznání zákonitostí procesu sušení dřeva a to tím
zjednodušením, že podmínky sušení jsou po celou dobu procesu sušení
udržovány na konstantních hodnotách!
To není běžné u většiny postupů klasického sušení řeziva!
strana 42
Sušení dřeva
•
TEORETICKÁ KŘIVKA RYCHLOSTI SUŠENÍ
úsrs
rychlost
sušení
úkrs
1
2
3
čas
Množství vody odpařené za jednotku času (rychlost sušení) se
mění v souvislosti s obsahem vlhkosti - s velikostí vazby vody na
dřevo.
strana 43
Sušení dřeva
•
TEORETICKÁ KŘIVKA TEPLOTY DŘEVA
t1
Teplota
dřeva
t1= t2
t1
t2
t2
úsrs
1
2
úkrs
3
čas
Rozložení teplot na průřezu řeziva se mění v průběhu procesu sušení
na základě schopnosti materiálu vyrovnávat se s termodynamickou
nerovnováhou na průřezu desky v různých etapách procesu sušení.
Sušení dřeva
strana 44
•
VZNIK ZBYTKOVÝCH NAPĚTÍ NA POVRCHU DŘEVA
•
Na začátku procesu sušení řeziva klesá vlhkost pod mez
hygroskopicity nejdříve v povrchových vrstvách, které se proto snaží
seschnout. Proti této deformaci působí vnitřní vrstvy, které mají ještě
vlhkost nad mezí hygroskopicity, nemění své rozměry a brání
volnému sesýchání povrchových vrstev. V povrchových vrstvách tak
vzniká zbytkové tahové napětí a ve vnitřní zóně napětí tlakové.
Pružné deformace, plastické deformace, trhliny. Jestliže velikost
povrchového tahového napětí překročí mez pevnosti v tahu napříč
vláken, dojde k roztržení povrchových pletiv a vzniku povrchových
trhlin.
Sušení dřeva
strana 45
•
VZNIK ZBYTKOVÝCH NAPĚTÍ UVNITŘ DŘEVA
•
Při dalším vysýchání se charakter napětí mění. Vnitřní vrstvy se
dostávají do tahového napětí a povrchové vrstvy do tlakového
napětí. Vzniklé povrchové trhliny se uzavřou a ve vnitřních
vrstvách mohou vznikat při velkém tahovém napětí vnitřní
trhliny. Povrchové i vnitřní trhliny vznikají v radiálním směru a k
roztržení pletiv dochází především podél dřeňových paprsků.
Sušení dřeva - teplovzdušné
strana 46
Ovlivňování rovnoměrného pohybu vzduchu
hrání:
-
boky a čela hráně svislé, zarovnané
vodorovné kanálky vytvořené pomocí prokladů
mezi dvěma vrstvami řeziva
u menších sušáren bez mezistropu srazit horní
vrstvu řeziva těsně k sobě
mezera mezi bokem hráně a stěnou sušárny =
součet tloušťky prokladů po výšce hráně děleno
dvěmi
Proudění vzduchu hrání :
-
Rozložení sušícího vzduchu v hráni by mělo být co nejrovnoměrnější
Boční prostory mezi stěnou sušárny a bokem hráně slouží
k rozdělování suchého vzduchu vstupujícího do hráně a k odvádění
vlhkého vzduchu proudícího z hráně.
Je prokázáno, že zmenšení vzdálenosti mezi stěnou a bokem hráně
nad vymezenou hranici, vede k nedostatečnému rozdělování vzduchu.
Sušení dřeva - vysokoteplotní
KONSTRUKCE SUŠÁRNY
-
vzduchotěsný, tepelně
izolovaný plášť
nasávací a odsávací komíny
s větším průřezem
vysoce odolné nerezavějící
materiály
vysoká teplota topného
média
zařízení na zvlhčování
sušícího prostředí
vysoká vlhkost proudícího
vzduchu
řídící systém umožňující
přesné řízení dodávky tepla
a vlhkosti
strana 47
Sušení dřeva - teplovzdušné
strana 48
PROCES - FÁZE VYSOKOTEPLOTNÍHO SUŠENÍ DŘEVA
Ohřev dřeva – při teplotách pod 100oC ovlivňuje pozitivně ohřev voda
zkondenzovaná na povrchu studeného dřeva, zamezuje tvorbě
trhlin na povrchu. Je-li dřevo předsušené, je vhodné na počátku
ohřevu provést zvlhčení prostředí sytou párou nebo vodou.
První úsek sušení – při tm = 100oC probíhá rychlé sušení v
povrchových vrstvách dřeva bez velkých vlhkostních spádů.
Druhý úsek sušení – zvyšuje se teplota sušších povrchových vrstev
dřeva až na 130oC (ts), vnitřní vrstvy mají teplotu okolo 100oC.
Průměrná vlhkost dřeva klesá pod MH. Rychlost sušení se
zpomaluje.
Třetí úsek sušení – vyrovnává se vlhkost dřeva na celém průřezu.
Konečné ošetření – při tm 98 až 100oC a ts = 105oC se při zvýšené
vlhkosti sušícího prostředí upravuje vlhkost na průřezu dřeva
Ochlazování dřeva – na teplotu vhodnou k vyvezení
Sušení dřeva – teplovzdušné - velkokapacitní
Vnitřní tepelnou izolaci kazety tvoří skelná vata (např. Rotaflex) upravená
pro použití v sušárnách - tj. speciálně impregnovaná pryskyřicí pro
zvýšení odolnosti proti vodě. Izolace je dodávána ve standardních
tloušťkách 100, 120 a 140 mm v závislosti na externích klimatických
podmínkách v místě instalace sušárny.
strana 49
Sušení dřeva – vakuové
Vakuová sušárna s konvekčním ohřevem
Vakuová sušárna s vysokofrekvenčním ohřevem
Vakuová sušárna s kontaktním ohřevem
strana 50
Sušení dřeva
strana 51
Typ „skleník“ s tmavým
pozadím
strana 52
Sušení dřeva
Typ „skleník“ s
ventilátory
Sušení dřeva
strana 53
Sušení dřeva
strana 54
Sušení dřeva
strana 55
strana 56
Sušení dřeva
Parametry řeziva
Sušení dřeva – určování par. mat.
Proč určujeme parametry materiálu?
• porovnání parametrů materiálu se zvoleným sušícím řádem
• upozornění na vznik vad sušení
• zjištění výsledné vlhkosti v návaznosti na technologii další výroby
Způsob stanovení jednotlivých veličin:
–
metody destruktivní
–
metody nedestruktivní
–
měření kontinuální
–
měření diskrétní
–
měření ruční
–
měření automatické
Jaké veličiny zjišťujeme?
• teplotu materiálu
• vlhkost materiálu
Jakým způsobem tyto veličiny stanovujeme?
strana 57
Sušení dřeva – určování par. mat.
Přímé metody
(zjišťují skutečný obsah vody v materiálu)
●
●
experimentální váhová (gravimetrická) metoda
laboratorní destilační metoda podle Kollmanna
w = (mW – m0) /m0 . 100
(%)
w – absolutní vlhkost
mw - hmotnost vlhkého dřeva
m0 – hmotnost sušiny materiálu
strana 58
Sušení dřeva – určování par. mat.
strana 59
Nepřímé metody (obsah vody v materiálu se určuje prostřednictvím měření jiné
fyzikální veličiny, jejíž hodnoty jsou na obsahu vody závislé)
elektrické (odporové)
●
dielektrické
●
radiometrické
●
akustické (ultrazvukové)
●
Elektrické – odporové
Založené na vodivosti (odporu) – změna jednosměrného odporu v souvislosti se
změnou vlhkosti dřeva je používána ke zjišťování vlhkosti masivního dřeva.
Zařízení na měření se nazývá odporový vlhkoměr.
Dielektrické
kapacitní
●
absorpční
●
mikrovlnná
●
Sušení dřeva – určování par. mat.
strana 60
Akustické - ultrazvukové
založené na změně rychlosti šíření ultrazvuku. Pomocí vlhkoměru a
ultrazvukové aparatury se pomocí zjištěného počtu ultrazvukových
impulsů za čas sleduje změna rychlosti šíření ultrazvuku v závislosti na
změně vlhkosti
Elektrický odporový vlhkoměr se zarážecími sondami
Sušení dřeva – určování par. mat.
odporové sondy (šroubovací)
odporové sondy (zarážecí) měření parametrů v
různé hloubce
strana 61
Sušení dřeva – určování par. mat.
dielektrický kapacitní dotykový
vlhkoměr
strana 62
strana 63
Sušení dřeva
Parametry prostředí
Sušení dřeva – určování par. prostředí
strana 64
Proč určujeme parametry prostředí?
• správné řízení sušícího procesu
• odvislné na správném řízení naplánovaného sušícího procesu
• podle naměřených hodnot se určuje i kvalita sušárenských zařízení
Jaké veličiny zjišťujeme?
• teplotu vzduchu
●
vlhkost vzduchu
●
rychlost proudění vzduchu
●
tlak vzduchu
Jak tyto veličiny stanovujeme?
Sušení dřeva – určování par. prostředí
– Princip psychrometru
strana 65
Sušení dřeva – určování par. prostředí
• Vrtulkový anemometr
• Žárová sonda
• Ultrasonická sonda
strana 66
Sušení dřeva – archeolog. gřevo
strana 67
strana 68
Sušení dřeva
Modelování procesu
Sušení dřeva – modelování procesu
Oblasti řešení v hydrotermické úpravě.
- vnější podmínky
- rychlost proudění vzduchu
- okolní tlak vzduchu (podtlak, pretlak)
- přenos tepelné energie (proudění, vedení, sálání,
vysokofrekvenční ohřev a mikrovlnný ohřev
- jiné než plynné prostředí
- vnitřní podmínky
- teplota materiálu
- vlhkost materiálu
- tlakový gradient
Možnosti vyhodnocení:
- zbytkové napětí – vidličková, hřebenová zkouška
- akustická emise
- šíření trhlin
- změna elektrického potenciálu
- rezonanční vlastnosti dřeva
- mechanické a dynamické vlastnosti dřeva
strana 69
Sušení dřeva – modelování procesu
strana 70
Sušení dřeva – modelování procesu
strana 71
strana 72
Sušení dřeva – modelování procesu
Široká variabilita tvarů
vytvořených hrání:

Možnost vytvářet
širokou škálu tvarů
hráně s rozdílným
uložením řeziva.
Hráň:
šířka: 1,4m
délka: 4m
p. prokladů: 5
Řezivo: Rozsah šířek:
8-20cm
Hráň:
šířka: 1,4m
délka: 4m
p. prokladů: 5
Řezivo: Rozsah šířek:
20cm
Hráň:
šířka: 0,9m
délka: 2m
p. prokladů: 3
Řezivo: Rozsah šířek:
3-8cm
Sušení dřeva – modelování procesu
strana 73
horizontal slice
vertical slice
strana 74
Sušení dřeva – modelování procesu
Shapes of modeling stickers
The dimensions of
overall model
Thickness
[mm]
Width
[mm]
Length [mm]
10
20
1000, 1200,
1500
22
27
1000, 1200,
1500
28
32
1000, 1200,
1500
Sušení dřeva – modelování procesu
Laonda1 company
strana 75
strana 76
Sušení dřeva – modelování procesu
symmetry of solid part
symmetry of fluid part
outlet 0 Pa
symmetry of fluid part
symmetry of solid part
inlet 5 m.s-1
333.15 K
Initial condition:
flow: 0 m.s-1
temperature: 293.15 K
Sušení dřeva – modelování procesu
strana 77
Streamline illustration
Red arrow show direction of major streamlines
around stickers
•
first model (stream is equalize on each side)
•
the stream is circulating in closes surrounding
(± 0.02 m)
•
stream is defluxion in direction of major
channels
Sušení dřeva – modelování procesu
Time steps during warming up, type 3.
prohřátí materiálu v celé tloušťce po uplynutí 46 minuty ohřevu
prohřátí materiálu v celé tloušťce po uplynutí 63 minuty ohřevu
strana 78
prohřátí materiálu v celé tloušťce po uplynutí 43 minuty ohřevu
prohřátí materiálu v celé tloušťce po uplynutí 44 minuty ohřevu
Sušení dřeva – modelování procesu
Advantages:
uniformly distribution of temperature
remove the color change in contact boards-stickers
elimination color change in cross-section of drying boards
Disadvantages:
necessity to repile the stack
dangerous moving with the stack (contact area is smallest then
first type)
strana 79
strana 80
Sušení dřeva – modelování procesu
Pouze jednosměrných chod
ventilátorů
Výstup topného registru
60°C
Vstup do přídavného
topného registru
FSI interakce
Sušení dřeva – modelování procesu
strana 81
Sušení dřeva – modelování procesu
Rychlost prudění VSUM
tlak
První cyklus
Druhý cyklus
strana 82
Sušení dřeva – modelování procesu
strana 83
Model se sestává ze 4 vrstev řeziva umístěného v pomyslném středu hráně řeziva.
V prostoru mezi výstupní stranou hráně a stěnou komory je umístěna
kontrolní oblast představující vzdušný objem sondy. Tato kontrolní oblast má
rozměry odpovídající geometrii sondy STS 020.
• standardního řeziva tl. 24 mm, tlouštěk nejběžněji používaných prokladových
lišt 24 mm, standardní hrání 1,2 m široké a 1,2 m vysoké, celková tloušťka
modelu byla 0,05 m.
Sušení dřeva – modelování procesu
vzdálenost: 45 -55 mm
posunutí nad osu: 55 mm
posunutí pod osu: ----
vzdálenost: 40 -50 mm
posunutí nad osu: 45 mm
posunutí pod osu: ----
strana 84
Sušení dřeva – dřevo z jezer
V Kanadě, USA, Rusku, ale i v Malajsii a Brazílii se v
poslední době rozvíjí těžba dřeva ze dna přehradních
nádrží a jezer.
„rediscovered“ forests
Poptávka po zdrojích kvalitní suroviny
Průzkum dna hlubokých přehrad a jezer
Odhadovaná zásoba 200 milionů kusů utopených kmenů
strana 85
Sušení dřeva – dřevo z jezer
Přirozená ochrana dřeva.
Vysoká kvalita suroviny.
Nová technologie (high-tech).
Přijatelná cena.
Šetrnost vůči přírodě .
strana 86
Sušení dřeva – dřevo z jezer
strana 87
Sušení dřeva
Hodnocení jakosti / vady sušení
strana 88
Sušení dřeva – vady sušení
Hodnocení jakosti vysušeného řeziva
Na ochlazeném vysušeném řezivu se zjišťují prioritně následující kvalitativní znaky:
•
•
•
•
•
Konečná vlhkost dřeva
Odchylka konečné (zjištěné) vlhkosti od požadované
Kolísání konečné vlhkosti
Vlhkostní spád
Zkornatění
Další jakostní znaky a změny, které lze na vysušeném řezivu sledovat:
•
•
•
•
•
•
•
•
Tvarové deformace
Trhliny
Kolaps
Barevné změny
Plísně a houby
Vypadávání suků
Ronění pryskyřice
Hustota
strana 89
Sušení dřeva - vady sušení
Zkušební vzorky
Skutečný stav některých parametrů vysušeného
řeziva se zjišťuje na zkušebních vzorcích
vymanipulovaných z řeziva v průběhu nebo na
konci sušení.
strana 90
Sušení dřeva - vady sušení
strana 91
– Konečná vlhkost dřeva
• Zjištění konečné vlhkosti dřeva je jedním z nejdůležitějších
faktorů hodnocení jakosti vysušeného řeziva, protože má
zásadní vliv na jeho vlastnosti a jeho cenu a ovlivňuje další
zpracování materiálu.
– Odchylka konečné (zjištěné) vlhkosti od požadované
• Dovolené hodnoty odchylek vlhkosti dřeva se udávají v
procentech vlhkosti. Nejjakostnější řezivo má mít nejnižší
povolenou odchylku ±0,5 %.
– Kolísání konečné vlhkosti
• Kolísání se stanoví z rozdílu mezi nejvyšší a nejnižší
zjištěnou vlhkostí řeziva. U vysoce jakostního řeziva je
povolená maximální hodnota 2 %.
Sušení dřeva - vady sušení
Vlhkostní spád
je rozdíl ve vlhkosti
povrchových a vnitřních
vrstev dřeva
strana 92
Sušení dřeva - vady sušení
strana 93
Zkornatění dřeva
• Zkornatění je charakterizováno jako trvalá deformace dřeva,
kdy je při sušení dřeva překročena hranice pružných
deformací.
Sušení dřeva - vady sušení
Zkouška středovým
řezem
strana 94
Sušení dřeva - vady sušení
Zkouška rozřezáním na pásky
strana 95
Sušení dřeva - vady sušení
příčné
podélné
strana 96
strana 97
Sušení dřeva - vady sušení
povrchové
Čelní
Vnitřní
Sušení dřeva - vady sušení
Vypadávání suků a zdravotní stav suků
Ronění pryskyřice
strana 98
Sušení dřeva - vady sušení
strana 99
Změny pevnosti dřeva vlivem použitého způsobu
sušení:
●
Vysokoteplotní sušení (degradace chemických
vazeb)
●
Tvrdé sušení (trhliny, kolaps)
●
MW sušení (možné poškození dřevní struktury)
●
Vakuové sušení (možný vznik kolapsu dřeva)
strana 100
Sušení dřeva
Děkuji za pozornost