Сушка древесины

В нашей промышленности применение имеют преимущественно противоточные камеры непрерывного действия. Противоточная камера представляет собой длинный (25— 40 м) туннель, разделенный легкой горизонтальной перегородкой на две части: сушильное пространство и циркуляционный канал. В циркуляционном канале устанавливают осевой вентилятор и батарею пластинчатых калориферов. Вентилятор, приводимый в движение электродвигателем, прогоняет воздух через калориферы и далее по циркуляционному каналу в сухой (разгрузочный) конец камеры, откуда подогретый сухой воздух поворачивает в сушильное пространство, вступает в штабеля в движется через них к сырому (загрузочному) концу камеры, т. е. навстречу перемещению штабелей (почему камеры и получили название противоточных). Пройдя через все штабеля, отработавший воздух возвращается к вентилятору. Здесь (до и после вентилятора) происходит подсос свежего и выброс части отработавшего воздуха, для чего служат приточная и выхлопная трубы.

Проходя по штабелям, воздух испаряет из древесины влагу, и его степень насыщения возрастает, а температура понижается. Штабель с сырыми пиломатериалами, загруженный в камеру, попадает, таким образом, во влажную среду. По ходу процесса штабель периодически перемещается от сырого конца к сухому, попадая после каждой выгрузки и загрузки в среду с более высокой температурой и низкой степенью насыщения. При сушке материала определенной характеристики как в сыром, так и в сухом концах камеры поддерживают стабильные во времени состояния воздуха. Однако на передвигающийся штабель воздействует воздух, состояние которого изменяется во времени так, как это необходимо для сохранения целостности древесины: первоначально высокая степень насыщения понижается, а температура повышается по мере просыхания материала.

Существуют три разновидности противоточных камер непрерывного действия, различающихся направлением транспортирования штабелей (относительно их оси) и характером циркуляции воздуха в сушильном пространстве: камера с продольным транспортированием и прямолинейной циркуляцией, камера с продольным транспортированием и зигзагообразной циркуляцией и, наконец, камера с поперечным транспортированием и прямолинейной циркуляцией. Схемы всех этих камер в продольном разрезе принципиально одинаковы и различаются лишь деталями. Устройство же их в плане различно.

В камере с продольным транспортированием и прямолинейной циркуляцией штабель занимает все поперечное сечение сушильного пространства. Пиломатериалы укладывают со шпациями. Камеры такого типа проектировались в стационарном исполнении ЦНИИМОДом и Гипролеспромом под марками ЦНИИМОД-24, ЦНИИМОД-34, НС-4. Они в небольшом количестве построены на некоторых предприятиях. Существенный недостаток таких камер — необходимость укладки со шпациями.

В камере с продольным транспортированием и зигзагообразной циркуляцией доски укладывают без шпаций, а зигзагообразные стены (или система экранов, примыкающих к прямым стенам) создают движение воздуха через штабель не вдоль, а поперек него. При перемещении штабеля с одного места на другое направление потока в нем изменяется на обратное, т. е. реверсируется. Эти камеры, известные в стационарном исполнении под маркой ЦНИЙМОД-32 (системы И. В. Кречетова), распространены несколько шире.

На предприятиях первой группы, как правило, целесообразно использовать камеры непрерывного действия. В результате испытаний сушильных камер, проведенных ЦНИИМОДом, ВНИИдревом и МЛТИ, было принято считать перспективными следующие камеры. Для сушки товарных пиломатериалов до транспортной влажности:

·                     на предприятиях большой производственной мощности — противоточные камеры непрерывного действия с поперечной транспортировкой штабелей (ЦНИИМОД-49, СП-5КМ, «Валмет»);

·                     на предприятиях средней производственной мощности — противоточные камеры непрерывного действия с зигзагообразной циркуляцией (ЦНИИМОД-32).

Камеры непрерывного действия строят в виде длинного тоннеля, вмещающего несколько штабелей. Материал по одному штабелю загружается с одного конца камеры, называемого «сырым», и по одному штабелю выгружается с противоположного, называемого «сухим». Режим сушки поддерживается в «сухом» и «сыром» концах, в промежуточных зонах камеры самоустанавливаются постоянные по времени режимные условия. По мере продвижения от «сырого» конца к «сухому» штабель попадает в условия с более высокой температурой и более низкой относительной влажностью. В «сухом» конце камеры агент сушки имеет максимальную температуру и минимальную влажность.

Камера непрерывного действия с противоточной поперечно-реверсивной циркуляцией и продольной загрузкой штабелей. Зигзагообразные боковые стены камеры обеспечивают поперечную реверсивную циркуляцию воздуха. Поэтому пиломатериалы укладывают в штабеля плотно. При этом необходимо строго соблюдать нужные габаритные размеры штабелей и тем самым предотвращать проход воздуха между потолком и верхом штабелей и выступами боковых стен.

Для побуждения воздуха служит осевой вентилятор. Воздух нагревается пластинчатыми калориферами. Вентилятор нагнетает нагретый воздух по рециркуляционному каналу в сушильное помещение со штабелями. Расчетная скорость циркуляции воздуха по материалу составляет 4-5 м/сек.

Для сушки обезличенных по назначению товарных пиломатериалов разработаны низкотемпературные лесосушильные камеры непрерывного действия с противоточной прямолинейной циркуляцией воздуха и поперечной загрузкой штабелей.

Внутренние размеры камеры 7,2x5,0 м (высота вместе с вентиляционным каналом). Камера вмещает десять штабелей. Штабеля, уложенные на подштабельных швеллерных балках, перемещаются по четырем роликовым транспортерам, имеющим уклон в сторону «сухого» конца камеры. Под, штабельные балки несколько длиннее ширины штабелей, благодаря чему между ними сохраняются пространства, которые обеспечивают нормальную циркуляцию агента сушки через все штабеля.

Кроме этого, штабеля продвигаются по роликовому транспортеру не давлением штабеля на штабель, а выступающими за штабеля подштабельными балками. На рольганге установлено тормозное устройство, при помощи которого регулируется выкатка штабелей из камеры. Блок из шести камер обслуживается общей теплообменной установкой. В калориферы из ребристых труб подается вода, нагретая до 110°С. Циркуляция воды в системе осуществляется центробежным насосом. Калориферы установлены в вентиляционном канале под углом (примерно 100°C). Поверхность нагрева калорифера 550 кв.м.

7. Техника безопасности при выполнении сушки

1.                К работе по обслуживанию сушильных камер необходимо допускать лиц, знающих их устройство, правила технической эксплуатации и способы безопасного выполнения рабочих операций.

2.                Коридоры управления, лаборатория, топочные помещения газовых камер оборудуют вентиляцией, обеспечивающей поддержание температуры не выше 25° С.

3.                Трубопроводы для подвода пара с наружной температурой выше 60° С тепло изолируют; фланцы соединений трубопроводов и калориферов защищают экранами.

4.                Загрузку и выгрузку сушильных камер, а также передвижение вагонеток (треков) с сушильными штабелями в цехе механизируют.

5.                Рельсовые пути устраивают с тупиками, чтобы вагонетки не сходили с рельсов. Зазоры в стыках не должны превышать 10 мм. Головки рельсов траверсной тележки, погрузочной площадки, сушильных камер и помещений для хранения материала располагаются на одном уровне. Траверсная тележка должна иметь устройство, фиксирующее положение на ней треков.

6.                Все движущиеся части оборудования сушильных установок закрывают ограждениями.

7.                Укладку штабелей пиломатериалов на треки или вагонетки вручную производят на высоту не более 1,5 м. Высокие штабеля укладывают и разбирают только с применением механизмов и приспособлений.

8.                Сушильные камеры оборудуют системой дистанционного контроля и управления процессом сушки (или системой автоматического регулирования).

9.                Организуется периодическое обучение персонала правилам охраны труда и техники безопасности, а также, инструктаж по производственной санитарии. В цехе должен быть оборудован санитарный пост и стенды , с наглядными пособиями по технике безопасности.

10.           Дежурные сушильщики, которые заходят в камеру во время ее работы, обеспечиваются специальными брезентовыми костюмами.

11.           Сушильные камеры должны быть оборудованы электрическим освещением напряжением 12—18 В. При отсутствии его необходимо при входе в камеру пользоваться аккумуляторными фонарями или переносными низковольтными лампами с сеткой и бронированным шнуром.

12.            Двери в камеру должны иметь наружные и внутренние ручки.

13.           При входе в камеру надо следить, чтобы дверь случайно не закрылась снаружи. При необходимости пребывания в горячей камере у ее дверей должен находиться дежурный.

14.           Полы в камерах должны быть ровными, без выбоин и выступов. Решетки в камерах располагаются на уровне головок рельсов, причем расстояние между соседними брусками не должно превышать 3 см. Люки и отверстия в полу ограждаются специальными устройствами.

15.           При эксплуатации сушильных камер необходимо выполнять следующие противопожарные требования:

·          регулярно убирать все вспомогательные помещения и сушильные камеры, не допускать скопления отходов и мусора;

·          своевременно смазывать подшипники у вентиляторов и электродвигателей во избежание их перегрева;

·          не допускать применения открытого огня (свечи, керосиновые фонари и паяльные лампы) и курение в цехе;

·          сварочные работы выполнять только с разрешения представителей пожарной охраны;

·          в газовых лесосушильных камерах, кроме того, необходимо:

·          постоянно следить за состоянием топочных газов, не допускать вылета искр за пределы искрогасительной камеры топки, пользоваться только разрешенным для нее топливом.

·          систематически чистить борова и газоходы;

·          не допускать прогаров топки и завалов больших масс топлива, опасных в отношении взрыва;

·          золу из зольного помещения удалять не раньше чем через 5 суток после того, как ее выгребли из топки.

8. Методы защиты древесины

Для защиты деревянных конструкций от биопоражений применяют конструктивные мероприятия и химические методы.

Главный источник увлажнения деревянных конструкций - конденсация влаги, поэтому конструктивные мероприятия направлены на исключение увлажнения деревянных конструкций при эксплуатации зданий. Химические меры защиты от гниения древесины и поражения ее дереворазрушающими насекомыми - антисептирование и консервирование.

8.1 Консервирование

Этот метод осуществляется в заводских условиях. При консервировании в глубокие слои древесины вводятся химические препараты с отравляющим действием, рассчитанным на биологических разрушителей.

На отечественных заводах используются следующие способы пропитки: автоклавный под давлением выше атмосферного; прогрев - холодная ванна; нанесение на поверхность; автоклавно-диффузионный; совмещенная сушка-пропитка.

Одна из важнейших задач, которую на протяжении многих веков решают строители - огнезащита древесины.

На стадии строительства или ремонта деревянных конструкций используются конструктивные меры защиты древесины от возгорания. Для этого деревянные конструкции удаляются от источников огня или защищаются от прямого его воздействия.

Другой способ решения этой проблемы - нанесение на поверхность древесины антипиренов - веществ или смесей, предохраняющих древесину, ткани и другие материалы органического происхождения от воспламенения и самостоятельного горения. Для этого древесину покрывают огнезащитными красками, лаками и обмазками или пропитывают водными растворами огнезащитных солей.

Как правило, работы по огнезащите и биозащите древесины проводятся одновременно. Огнезащитные материалы зачастую содержат в своем составе антисептики. Пропиточный состав наносится на деревянные элементы с помощью кистей, погружением или опрыскиванием.

Пропитка деревянных элементов конструкций заключается в трехкратной обработке огнезащитным раствором с температурой 10-15°С или двухкратной обработке при температуре раствора 50-60°С (с перерывом между обработками не менее 6 ч). Пропитку проводят при положительной температуре воздуха.

Не следует пропитывать деревянные элементы конструкций, если они были предварительны покрыты другой пропиткой или различными красками (масляными и силикатными).

После пропитки детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, так как при этом снимается огнезащитный слой.

Минимальный расход огнезащитных растворов на 1 л:

- при двухразовой обработке конструкции подогретым раствором - 500 г/м2;

- при трехразовой обработке холодным раствором - 550-600 г/м2;

- при пропитке методом погружения - 600 г/м2.

8.2 Антисептирование

На сегодняшний день основными видами химической защиты древесины от плесневелых, дереворазрушающих, деревоокрашивающих грибов являются антисептирование и консервирование.

Химическая защита древесины- защита древесины с использованием химических средств, предотвращающих, затрудняющих или прекращающих разрушение объекта защиты.

Антисептирование поверхности древесины - химическая защита древесины, предусматривающая нанесение защитного средства на поверхность объекта защиты, не рассчитанная на его проникновение в глубь объекта защита.

Антисептики должны обладать, помимо токсичности, следующими свойствами:

• способность проникновения в древесину

• устойчивость к вымыванию из нее

• безопасность для людей и животных.

Универсального антисептика пока не существует, поэтому для каждого случая, выбирается наиболее эффективный.

Антисептики делятся на четыре основные группы:

• водорастворимые;

• органикорастворимые;

• маслянистые (пропиточные масла)

• антисептические пасты.

Водорастворимые антисептики в зависимости от вида химических препаратов и их сочетаний делятся на:

• вымываемые

На основе фтористого натрия и кремнефтористого аммония. Фтористый натрий обладает высокой диффузионной способностью проникновения в сырую (до 40…50% влажности) древесину, не летуч, не горюч. Кремнефтористый аммоний обладает высокой растворимостью в воде (до 20%), высокотоксичен к домовым грибам. Широко применяется для антисептирования деревянных конструкций, находящихся в условиях, где исключено вымывание соли в процессе эксплуатации.

• трудновымываемые

Трудновымываемые антисептики состоят из бихромата натрия или бихромата калия в соче¬тании с равным количеством медного купороса. Основная область применения препарата - опоры ЛЭП, столбы оград и т.д., однако защиту древесины от домовых грибов препарат не обеспечивает.

Органикорастворимые антисептики производятся на основе нафтената меди, которые растворяются в нефтепродуктах. Эти антисептики используют для защиты пролетных строений деревянных мостов, конструкций зданий с высокой влажностью внутри помещений. Маслянистые антисептики (пропиточные масла) изготавливаются на основе каменноугольного, антраценового, креозотового и сланцевого масла. Они давно зарекомендовали себя как антисептики, хорошо защищающие древесину в самых тяжелых условиях эксплуатации на длительный срок. Обычно эти антисептики применяются для пропитки деревянных шпал, свай, опор линий связи и т.д. Но есть и минус, при их использовании, масла относятся к канцерогенным веществам, поэтому обращение с ними требует соблюдения правил техники безопасности и производственной санитарии.

Антисептические пасты изготавливаются на основе фтористого натрия с добавкой в качестве связующего элемента каменноугольного лака и каолина в качестве наполнителя. Составляющими в пасте являются фтористый натрий, каолин, латекс, вода.

Пасты работают по принципу диффузионной пропитки и выпускаются в виде концентрата. Требуемую для нанесения пасты на поверхность деревянного элемента консистенцию получают путем добавления в нее необходимого количества воды. Паста применяется для антисептирования опорных частей деревянных элементов, узловых соединений в конструкциях, где имеется опасность кратковременного периодического увлажнения. Допускается применение паст как в неэксплуатируемых, так и в эксплуатируемых помещениях.

Возможны следующие способы нанесения антисептирующего средства:

• кистью, валиком, распылителем

• окунанием, погружением

Консервирование древесины - химическая защита древесины, предусматривающая обработку защитным средством и рассчитанная на его проникновение вглубь объекта защиты.

К консервированию относятся следующие методы химической защиты:

• автоклавная пропитка

• прогрев-холодная ванна

• диффузионная пропитка

Наибольшее распространение получили:

• автоклавная пропитка – пропитка древесины под давлением в герметичных ёмкостях (автоклавах).

• диффузионная пропитка – обработка или пропитка сырой древесины защитными средствами, растворимыми в воде, за счёт диффузии.

• капиллярная пропитка – пропитка, основанная на проникновении жидкости в сухую древесину под действием капиллярных сил.

• прогрев-холодная ванна – пропитка древесины выдерживанием в холодной пропиточной жидкости после прогрева этой же или другой жидкостью или паром.

Перед пропиткой проводится комплекс мероприятий, называемый предпропиточной подготовкой древесины.

Предпропиточная подготовка древесины - комплекс операций, направленный на обеспечение заданных параметров защищенности древесины, включающий в себя: окорку, механическую обработку, сушку и накаливание.

 Пропитка древесины - введение в древесину защитных средств, пропиточной жидкости или газа, сохраняющих и улучшающих её свойства. Может быть, как однократная, так и двойная.

Двойная пропитка древесины - последовательная пропитка древесины двумя различными защитными средствами или дважды одним.

По пропитываемости защитными средствами породы древесины подразделяют на группы:

Таблица 3

Глубина пропитки древесины характеризуется толщиной слоя древесины, содержащего защитное средство, и зависит от породы древесины, и от того, какая часть ствола (заболонная или ядровая) пропитывается, а также от вида применяемого антисептика, так как для каждого способа антисептирования существуют свои индивидуальные режимы.

9. Консервирующие вещества

Салициловая кислота. Белые игольчатые кристаллы, легко растворяющиеся в спирту, эфире и хлороформе, труднее — в воде.

Карболовая кислота. Чистая кислота имеет вид бесцветных игольчатых кристаллов с характерным запахом. Растворяется в воде (1ч. кислоты в 15 ч. воды) и во всех органических растворителях. Сильное консервирующее средство.

Тимол. Бесцветные прозрачные кристаллы, растворяющиеся с трудом в воде, легко — в спирту, эфире и хлороформе.

Уксус. Различается несколько видов уксуса: 1) винный уксус, приготовляется из вина и имеет почти все составные ча¬сти вина и присущий ему цвет, содержит 6—8% уксусной кис¬лоты; 2) спиртовый уксус, содержащий в своем составе воду, уксусную кислоту, небольшое количество уксусного эфира и др. составные части; 3) уксус, составленный из воды и уксусной кислоты (на 100 ч. воды 5—7% уксусной «эссенции»); 4) дре¬весный уксус, получающийся сухой перегонкой дерева; в очи¬щенном виде — прозрачная •бесцветная жидкость, содержащая 4—5 % уксусной кислоты, древесный спирт, ацетон и креозот.

Бета-н а ф т о л. Бесцветные прозрачные листочки, полу¬чающиеся из нафталина, слабого карболового запаха. Легко растворяется в спирту, эфире, жирных и эфирных маслах.

Сулема. Хлорная ртуть. Растворяется в воде (1ч. сулемы в 15 ч. воды) и в спирту (1ч. сулемы в 3 ч. спирта). Сильный яд.

Формалин. Получается окислением древесного спирта. При обыкновенной температуре — газ. Препарат, находящийся в продаже, есть 35—40%-ный раствор формалина в воде. Фор¬малин обладает едким запахом, вызывающим слезотечение, и сильно консервирующими и окисляющими свойствами. Живот¬ный клей (в сухом виде), смоченный 4%-ным раствором фор¬малина, становится нерастворимым в воде.
Консервирующие свойства принадлежат, кроме того, скипидару, винному спирту, гвоздичному маслу, спиковому и лавандовому маслам, сивушному маслу, креозоту, резорцину, нашатырному спирту, буре, камфаре и метиловому (древесному) спирту.

10. Техника безопасности при антисептировании древесины

Антисептики – ядовитые вещества, опасные для здоровья человека, поэтому при работе с ними надо соблюдать правила техники безопасности и гигиены труда. Антисептики, попадающие на незащищенные части тела, вызывают раздражение и заболевание кожи, в связи с чем при выполнении работ по антисептированию необходимо надевать комбинезон, пользоваться защитными очками, респираторами и противогазами. При отсутствии последних можно применять для защиты рта и носа ватно-марлевые повязки. Просеивание, размельчение и перемешивание сухих антисептиков должно производиться в закрытых ситах. При производстве работ по сухому антисептированию горизонтальных поверхностей накатов необходимо учитывать направление ветра, с тем чтобы пыль препаратов относилась потоком воздуха в противоположную сторону.

Нельзя производить антисептирование конструкций, если под ними производятся другие виды работ. Руки и лицо следует мыть теплой водой после работы и перед едой. При работе с масляными антисептиками в солнечные дни надо смазывать лицо, шею и руки плотным слоем мази ХИОТ-6, предохраняющей кожу от раздражения при воздействии каменноугольных и нефтяных продуктов. Рабочую одежду хранить вместе с домашней одеждой нельзя. Питьевую воду и растворы антисептиков нельзя хранить в одинаковых по форме сосудах.

11. Литература

ГОСТ 20022.6-93 «Защита древесины. Способы пропитки».

СП 12-135-2003 "Безопасность труда в строительстве. Отраслевые типовые инструкции по охране труда".

СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство".

Страницы: 1, 2