автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Повышение эффективности сушки пиломатериалов в камерах малой мощности

од 1 1150>'?

На правах рукописи

Сергеев Валерий Васильевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В КАМЕРАХ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

05. 21. 05 - Технология и оборудование деревообрабатывающих производств; древесиноведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург -1999 г.

Работа выполнена на кафедре древесиноведения и специальной обработки древесины Уральской государственной лесотехнической академии (г. Екатеринбург).

Защита диссертации состоится 30 марта 1999 г. в 11 час. на заседании диссертационного совета Д 063. 50. 01 Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова (194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер..5, главное учебное здание, зал заседаний)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Кириллов А.Н.;

- доктор технических наук, профессор Агеев А.Я.;

- доктор технических наук, профессор Чубинский А.Н.

Ведущая организация - НПП ТОО "ИнтелУрал " (г. Екатеринбург).

Автореферат разослан

1999 г.

.■I

Ученый секретарь диссертационного совета Д 063.50.01 доктор технических наук, профессор

Г.М. Анисимов

<

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Лесопильная промышленность Российской Федерации ежегодно производит около 22,9 млн. м 3 пиломатериалов, камерной сушке подвергается 17 млн. м 3. Дефицит сушильных мощностей составляет почти 30 %. В результате этого сотни тысяч кубометров пиломатериалов используются в сыром виде, сокращая сроки службы изделий, вызывая необходимость дополнительных рубок и, следовательно, затрат человеческих и энергетических ресурсов.

Переход всех лесозаготовительных предприятий лесного комплекса к рыночной экономике побудил руководство предприятий к созданию внутри холдинговых компаний лесопильно-деревообрабатывающих цехов с высокой степенью переработки заготавливаемой древесины, что в свою очередь вызвало дополнительный дефицит сухих пиломатериалов. Вопросы сушки вырабатываемых пиломатериалов в соответствии с требованиями технических условий на изделия деревообработки, потребовали ввода в эксплуатацию разнообразного лесосушильного оборудования (в основном - камер периодического действия малой мощности).

Использование электрических лесосушильных камер в условиях леспромхозов, лесхозов и небольших предприятий местной промышленности, как базовой единицы, оказалось нерентабельным. Электрическая энергия, как покупная, так и вырабатываемая самими предприятиями, становится весьма дорогой. Так, у предприятий, имеющих собственные электростанции (их мощность 52 млн. кВт) она в 3,5 раза дороже покупной. Себестоимость сушки при использовании покупной электроэнергии достигает 300 руб./ м 3 усл. (по двум элементам затрат: стоимость электроэнергии и амортизационные затраты), полная себестоимость превышает 600 руб./ м 3 усл.

Однако, данный тип установок, наряду с водогрейными, остаётся для указанных предприятий преобладающим. На отдельных предприятиях, в основном в посёлках городского типа, получают распространение паровые, вакуумные, вакуумно -диэлектрические сушильные установки, но их процент незначительный. Типовое оборудование (лесосушильные камеры УЛ - 1, СПЛК - 1 и СПМ - 2к) и нормативные режимы предусматривают для ведения процесса сушки наличие технологического пара, что не всегда выполнимо.

Поэтому увеличение количества деревообрабатывающих мини - предприятий и вовлечение в переработку практически всех пород древесины, вызвало необходимость создания новых технических решений по конвективным камерам с альтернативными | источниками тепла и квалитегной трансформации традиционной | технологии сушки. Разработка эффективной технологии сушки | древесины и лесосушильной техники для предприятий с | небольшими объёмами переработки (3-5 тыс. м усл. / год) на I основе научно - обоснованных решений является актуальной | научно - технической проблемой.

| Цель работы - получение качественных пиломатериалов в

I камерах малой мощности на основе интенсифицированных

| процессов тепловлагообмена.

I Объекты исследований: процессы конвективной сушки

I древесины; экспериментальные лабораторные и опытно -\ промышленные образцы лесосушильных камер.

Научная новизна работы. Научную новизну имеют: - закономерности изменения обрабатывающей среды в камерах, установленные в условиях её экспоненциального роста и оказывающие влияние на качество высушиваемых пиломатериалов; ' -результаты теоретических исследований теплофизических

процессов кинетики совмещенной сушки, позволяющие использовать критерии испарения и Предводителева в качестве '] определяющих при обосновании новой структуры ускоренных

| технологических режимов сушки древесины;

] -методика расчета безопасного режима сушки древесины

| при отсутствии технологического пара на увлажнение воздуха в

камере;

: -определение по специально разработанной методике

\ коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи от воздуха

: внутренним поверхностям ограждений камеры и через них

I окружающей среде;

I -математические модели, позволяющие решать задачи по

! анализу кинетики и динамики процессов сушки древесины при

ч' нестационарных условиях обрабатывающей среды и управлять

! этими процессами с целью достижения расчетной

производительности камер и требуемого качества материала; | -комплексная оценка влияния технологических и

конструктивных параметров установок на их производительность с ; любым типом источников тепла и увлажнения.

> Значимость для теории и практики. Для теории имеют

значение:

-математические модели позволяющие осуществлять анализ кинетики и динамики сушки древесины при нестационарном тепловлагопереносе в малогабаритных лесосушильных камерах;

-теоретические зависимости определяющие влияние технологических и конструктивных параметров установок с различными типами источников тепла на величину внутренних напряжений в древесине в этих условиях;

-расчетные зависимости для определения температурно-влажностных полей в высушиваемых сортиментах, безопасных значений параметров закона изменения равновесной влажности древесины в камере.

Для практики имеют значение:

- рекомендации для повышения показателей качества сушки пиломатериалов без искусственного увлажнения обрабатывающей среды, увеличение производительности камер и снижение энергоемкости процесса сушки в этих условиях;

- эффективная технология на основе применения новых методов ведения процесса и технических средств;

- технические решения на новые лесосушильные камеры с различными источниками тепла; нормативно - техническая документация промышленной серии лесосушильных камер с улучшенными характеристиками для конкретных условий ведения процесса;

-экспериментальные зависимости (уравнения,

аппроксимирующие криволинейно - сопряженный воздуховод с постоянным статическим давлением по длине; уравнение регрессии - математическая модель корпуса центробежного вентилятора).

Научные положения, выносимые на защиту:

-математические модели для расчета развития температурного поля в лесосушильной камере, как в тепловом объекте с сосредоточенными параметрами; перепада температуры по сечению высушиваемых пиломатериалов, безопасного уровня температур в конвективных установках с различными типами источников тепла;

-теоретические зависимости и модели, позволяющие управлять тепловыми процессами в лесосушильных камерах при экспоненциальном изменении температурно-влажностных параметров обрабатывающей среды во времени и обеспечивать качественное ведение процесса при выполнении предъявляемых технологических требований к производительности и качеству

высушенных пиломатериалов;

-математические модели для определения характера распределения влагосодержания и внутренних напряжений по ; сечению сортимента при значении критерия фазового превращения близким к единице с оценкой влияния на характер этого I распределения в высушиваемых сортиментах; ! -уравнения регрессии для определения конструктивных и

энергетических параметров основных элементов камер с 1 продольно-поперечной циркуляцией агента сушки и с торцовым I расположением побудителя циркуляции с прогнозированием ] максимально достижимых уровней температур в установках в ;; зависимости от сечения и породы древесины; -

-оценка степени безопасности растягивающих напряжений | в поверхностной зоне высушиваемых пиломатериалов при л нестационарном тепловлагопереносе и влияния на этот процесс | выявленного закона изменения равновесной влажности древесины; : -математические модели для установления связи частоты

; вращения ротора побудителя циркуляции в камере и размеров его прямоугольного корпуса - с коэффициентом полезного действия, I установления формы и размеров раздаточного воздуховода близкого к оптимальному - с секундным расходом воздуха в • >' камере.

Апробация работы. Основные положения диссертационной :\ работы и отдельные её разделы были заслушаны и получили | одобрение на:

| -Всесоюзно - технических и региональных конференциях в

! Москве, Архангельске, Ленинграде, Киеве в 1969,

| 1973,1975,1977,1980,1985, 1989г.г.;

-научно-технических конференциях ЦНИИМОДа, ; УкрНИИММОДа в 1973-87г.г.;

I -сессии совета по современным проблемам

| древесиноведения в 1997г.;

| -ежегодных научно-технических конференциях Уральской

государственной лесотехнической академии в г. Екатеринбурге | В1987 -1998 г.г.

Реализация работы. Основные результаты работы внедрены на предприятиях лесного комплекса, местной :! промышленности и в других отраслях промышленности,

I имеющих сушильные хозяйства.

Общее количество лесосушильных камер малой ! мощности, изготовленных механическими заводами -

/ изготовителями превысило 1700 единиц.

;/•

Публикации. Материалы диссертации изложены в подготовленных 66 публикациях, в том числе 56 - в соавторстве. В общем списке - 32 статьи, 11 изобретений и свидетельств на полезные модели , 23 тезиса докладов.

Приведенные в диссертации данные нашли отражение в 44 научных отчетах, которые были выполнены в рамках:

Государственных заказов 1970-75 гг. (приказы № 8 от 09.10.70, № 45 от 02.02.72 и № 77 1975 г. Минлесдревпрома СССР);- координационных планов с ЦНИИМОДои 1970-87 гг.;

заказов предприятий и организаций лесной отрасли 198797гг.

Разработки по созданию новых лесосушильных камер, автоматизации процессов сушки и дистанционному контролю текущей влажности древесины в процессе сушки были удостоены одной серебряной и трех бронзовых медалей ВДНХ СССР, а также диплома Международной выставки "Автоматизация - 69".

Комплекс работ (в том числе технология и интенсифицированные режимы сушки с разработками автора диссертации) по созданию ездовой дорожки Олимпийского велотрека в п. Крылатском из древесины лиственницы был удостоен Государственной премии СССР 1980 г

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, выводов и рекомендаций, списка литературы 202 наименований и 12 приложений. Общий объем работы - 239 страниц, в том числе - 215 страниц машинописного текста, 74 рисунка и 28 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы диссертации, приводятся аргументы, позволяющие выработать новые подходы к созданию техники и технологии сушки пиломатериалов малогабаритных лесосушильных камерах, сформулированы цель исследований и научные положения, выносимые на защиту, научная новизна работы и ее апробация.

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В разделе приведен краткий обзор основных результатов, полученных к настоящему времени при исследовании технологии и техники сушки в малых лесосушильных камерах, используемых на нижних складах леспромхозов и в малых предприятиях. В ней

проанализирован обширный материал по вскрытию закономерностей механизма переноса тепла и влаги к поверхности материала (внешний тепловлагоперенос) и внутри материала (внутренний тепловлагоперенос). Изложены современные представления об этом механизме, как едином комплексном процесс, отличительной чертой которого является тесная взаимосвязь между внешним и внутренним переносом тепла и влаги, наличие нестационарных полей температур и скоростей а обрабатывающей среде (сушильном агенте), нестационарных полей температуры и влагосодержания внутри материала.

Время т, ч

Рис.1. Температурные кривые и кривая сушки березовых пиломатериалов толщиной 40 мм в камере ПАП-32 (нестационарный тепловлагоперенос)

Показано, что особые трудности вскрытия закономерностей сушки пиломатериалов при конвективном теплообмене вызывают переменные условия среды, когда перенос тепла к поверхности материала осуществляется одновременно действием теплопроводности и конвекции - это сложный кинетический процесс.

Под влиянием неравномерного распределения температуры и влагосодержания в высушиваемом теле создается объемно-напряженное состояние. Это, в свою очередь, является результатом недопущенной усушки, что приводит к локальному разрушению или деформации материала.

В реальных условиях, в большинстве камер малой мощности, эксплуатируемых на нижних складах леспромхозов, лесхозов и в малых предприятиях рабочих поселков и городов, где в качестве источника тепла используется горячая вода или электроэнергия, процесс сушки древесины осуществляется

одновременно с ее прогревом. Характерный график, отражающий описанный реальный процесс сушки в таких камерах представлен на рис. 1. Совмещенный неизотермический процесс, в отличие от общепринятого (с начальным прогревом в насыщенной паром среде) усложняет продвижение влаги к поверхности материала, вызывая ее перегрев. Наличие температурного градиента внутри материала (температура поверхности больше температуры центральных слоев) вызывает поток жидкой и парообразной влаги за счет термодиффузии по направлению потока тепла, т.е. к центру сортимента.

Перепад температуры препятствует движению влаги к поверхности тела и одновременно уменьшает интенсивность теплообмена за счет уменьшения разности температур между температурой среды и температурой поверхности материала, при этом зона испарения перемещается во внутрь сортимента. Критерий фазового превращения стремится к единице.

Рассмотренный выше механизм внутреннего тепловлагопереноса в теле при переменных условиях среды, по гипотезе В.Г. Романова, можно описать выражениями, полученными в ранних работах A.B. Лыкова (1,2).

f 1

Ч. =a(tc~ln>=r PdR&(dW H^lOÖ ■ О)

где qn- плотность потока тепла; г- теплота фазового перехода; р0- плотность сухого тела; Rv- гидравлический радиус тепа; dW/dr-скорость сушки; а- коэффициент теплообмена; tc,tn- температура среды и поверхности тела.

Основываясь на данной зависимости и опираясь на экспериментальные данные, с учетом

tn - tn = 1/2 srq R/Я = 1/2 e В, (tc -tj, (2)

где tf температурав центре; s - критерий фазового перехода; q -плотность потока влаги (интенсивность сушки); R- определяющий размер тела; Я- коэффициент теплопроводности влажного тела; Б,-критерий Био; была получена обобщенная зависимость меящу величиной 2Ä/AtrR из (2) и интенсивностью сушки, характеризующая очень важное положение динамики сушки - величину критерия фазового перехода или критерий испарения. Его значение равно 0.87, т.е. перенос влаги в высушиваемом материале происходит в виде пара (87%) и только 13% - в виде жидкости. Полученный результат подтверждает высказанную гипотезу о том, что при

постоянно изменяющихся температурно-влажностных параметрах среды в неизотермических условиях, когда тепловой поток направлен против потока влаги, по мере ее удаления сопротивление переносу из глубинных слоев сортимента возрастает.

Однако, как показали исследования П.С.Серговского, испарение влаги с поверхности материала (за счет испарительной способности среды, поскольку степень насыщенности ее меньше единицы) приводит к состоянию, когда W=WnH. и это вызывает обусловленное диффузией перемещение влаги из нижележащих слоев к поверхности. Когда диффузная зона достигает середины сортимента, елагосодержание по всему его сечению будет ниже предела насыщения. Кривые распределения влажности будут иметь вид снижающихся к Wp парабол и скорость сушки практически опустится до нуля.

Обширные исследования в этом направлении проведены в ведущих вузах лесотехнического профиля и в научно-исследовательских организациях лесного комплекса (МЛТИ, ЛТА, '> ВЛТИ, СибТИ, ЦНИИМОД и др.). Применению выводов общей I теории сушки к древесине предшествовали фундаментальные экспериментальные исследования механизма процесса сушки и \ определение истинных значений теплофизических характеристик

| древесины. Внешний теплоперенос древесины с окружающей ] средой характеризуется термическими и гигротермическими 1 критериями. Здесь следует отметить работы М.Ю. Лурье, И.В. ! Кречетова, П.В. Соколова, H.H. Гей, А.К. Пухова, П. В. Билея. Для характеристики внутреннего переноса тепла и влаги - коэффициент влаголроводности (П.С. Серговский) и термоградиентный коэффициент (Г.С. Шубин); для характеристики переноса тепла-I коэффициенты температуропроводности и теплопроводности

I древесины (Г.С. Шубин и Э.Б. Щедрина). Полученные результаты | позволили разработать типовую методику расчетов

продолжительности сушки пиломатериалов и заготовок, вошедшую | в "Руководящие технические материалы по технологии камерной

; сушки древесины" (Архангельск, 1985 г.).

На основании анализа и сопоставления данных по | продолжительности сушки в сушильном хозяйстве Режевского

химлесхоза (камеры ПАП-32) с продолжительностью сушки, рассчитанной по указанной выше методике (424 сушки) было получено, что максимальное расхождение в продолжительности сушки составило 17%, минимальное- 0,8%. При этом четыре группы

: влажности охватывали диапазон начальных влажностей от

i

I t» ► t

20±3 до 80±3%, конечная влажность березовых пиломатериалов толщиной 32 мм составила 4-6%. Статистическая обработка результатов расчетов подтвердила приемлемую надежность исследования (показатель точности Р= 4,6%).

Из изложенного вытекает, что в низкотемпературных лесосушильных камерах малой мощности, для определения продолжительности процесса сушки древесины могут быть использованы уравнения, основанные на анализе температурно-влажностных полей древесины с учетом данных, как по тепловлаго-коэффициентам, критерию фазового превращения, так и по внутренним источникам тепла в виде испаряемой влаги.

Роль внутренних напряжений в формировании потребительских свойств древесины, как конструкционного материала, известна давно, однако исследованию влияния внутренних напряжений на качество высушиваемых пиломатериалов в достаточной степени стало уделяться только в семидесятые годы.

Количественная оценка величины внутренних остаточных напряжений в пиломатериалах стала возможной после введения стандартизированного метода по ГОСТ 11603, в основу которого легли результаты исследования динамики развития внутренних напряжений при сушке многостержневой модели предложенной Б.Н. Уголевым. Модель, в частном случае, характеризует изменение остаточных деформаций в поверхностных и центральных зонах высушиваемых сортиментов.

В общем виде внутренние напряжения являются мерой незавершенности релаксационных процессов и зависят от многих факторов, основными из которых являются- перепад влажности по сечению сортимента, плотность древесины и жесткость режима сушки. В зависимости от указанных факторов величина остаточных напряжений в высушенном материале колеблется от десятых долей до нескольких единиц мегапаскалей.

Отсутствие технологического пара для искусственного увлажнения среды на малых предприятиях не позволяет качественно проводить конечную влаготеплообработку, поэтому на первом этапе работы для сушильных участков цехов деревообработки леспромхозов была рекомендована своеобразная операция "кондиционирования" пиломатериалов в рабочем объеме камеры при закрытых воздухообменных каналах

Далее, в этом же разделе приводится анализ конструктивных особенностей и классификация камер малой мощности.

Рассматриваются основные разработки в этой области, выполненные отечественными проектными институтами Типродревпром" (5.А. Козлов) и Типродрев" (Ю.М. Филиппов), а также другими организациями и предприятиями, освоившими изготовление таких установок. Среди уральских разработок, в которых участвовал автор диссертации, отмечаются работы ПКТБ "Средуралмебель" (В.Е. Федюнинских и С.А. Обвинцева), П.О. "Ижтяжбуммаш" (Е.М. Королев и А.Г. Шутов), ЭМЗ "Ижлесмаш" (А.М. Полусмак и Ю.Е. Сомов), НПП "ИнтерУрал" (В.В. Насобин, Г.Ф. Никулин и В.М. Куклинов).

На основании анализа кинетических положений теории сушки при протекании процесса тепловлагопереноса в нестационарных условиях лесосушильных камер малой мощности, была сформулирована концепция по разработке основных положений техники и технологии сушки применительно к предприятиям лесопромышленного комплекса.

Эта концепция послужила основой для проведения дальнейших исследований, результаты которых приведены в : последующих разделах диссертации.

2.0С0БЕНН0СТИ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА ПРИ

НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССАХ

| В разделе рассматриваются основные положения

I моделирования процессов теплообмена, методы расчета

I параметров кинетики нагрева при переменных условиях среды.

\ Исследования кинетики нагрева модели выполнялись, главным

; образом, методами активного эксперимента на лабораторной

! модели, специально сконструированной и выполненной в масштабе

; 1:7 с учетом основных положений теории подобия.

Проведению экспериментов предшествовали теоретические исследования, целью которых было аналитическое описание процесса нагрева воздуха в лесосушильной камере, как в тепловом | объекте с сосредоточенными параметрами.

Нахождение зависимости Ь=/(т) осуществлялось двумя ' способами:

а) из уравнения теплового баланса камеры;

б) с использованием основ гидродинамической теории теплообмена.

. В первом случае уравнение изменения температуры среды в

функции времени для всех лесосушильных камер с конвективным

I теплообменом (без древесины) будет следующим:

р

!;

ехр(-Нт)]. (3)

где 4- температура среды при т=оо(в стадии стационарности); Н- интенсивность нагрева среды (скорость нагрева), входит в критерий Пред вод ителева, который характеризует нестационарность процесса теплообмена при экспоненциальном его изменении во времени, он равен:

НИ2 , (4)

где Я- характерный размер тела, а3- величина эквивалентной температуропроводности тела. Во втором случае, когда учитывается конвективная составляющая теплообмена (воздух) и значения таких критериев, влияющих на теплообмен, как числа Рейнольдса, Прандля и Био в пограничном слое воздушного потока, омывающего тело, получили:

1с(т ) = ^ [/ - ехр( -М 'Р0)\+ ^^т ' ('5)

где Р0- критерий Фурье (безразмерное время); q- плотность теплового потока; &■ скорость воздушного потока; ср- удельная теплоемкость тела; 5- сила трения; Е- множитель, учитывающий движение воздуха и перенос теплоты в пограничном слое при конвективном теплообмене

Е =---------• (6)

где коэффициент сопротивления трения.

Анализируя полученное выражение (5), замечаем, что в него входят величины, характеризующие поток воздуха как источник тепла типа Л с определенной температурой для которого скорость, вязкость и удельная теплоемкость определены в сочетании с плотностью теплового потока и влияют на температуру среды. С другой стороны, первое слагаемое через интенсивность нагрева, оказывает взаимное влияние на скорость стабилизации

температуры воздушного потока. Оценка численных величин, входящих в выражение (5) для модели камеры в критериальном виде запишется, как:

Г = 0,59\1 - ехр(-Pd'F0 )], (?)

где Т = (tc - /0)/(/„ - t0) - безразмерная температура.

В диссертации приведены наиболее характерные экспериментальные температурные кривые в функции времени, полученные в лабораторной модели при различных значениях тепловой мощности источника тепла. Все кривые отражают экспоненциальный характер нагрева среды, при т-*х все они асимптотически приближаются к своему максимальному значению -t..

Особенно важно отметить то, что расчетные значения температур по более сложному уравнению (5), учитывающему влияние конвективной составляющей теплообмена, отличаются от расчетов по выражению (3) при F0>O,7- стадия регулярного режима, не более, чем на 1,5-2°С. Следовательно, выражение, полученное из уравнения теплового баланса (3) для практического использования более простое и его усложнять, очевидно, нецелесообразно..

Таким образом, можно считать, что при отсутствии древесины в камере (например, в период пусковых и заводских испытаний) математическая модель процесса теплообмена, созданная для лабораторной установки с учетом основных теорем подобия, инвариантна модели промышленных лесосушильных камер.

З.ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ БОКОВОГО ВОЗДУХОВОДА НА РАВНОМЕРНОСТЬ СКОРОСТНОГО ПОЛЯ В

ШТАБЕЛЕ

В разделе приведены результаты исследований по созданию физико- математической модели одного из основных элементов любой камеры периодического действия - бокового раздаточного воздуховода.

В ней излагается обобщенная теория движения потока воздуха по замкнутому кольцу циркуляции в лесосушильной камере, базирующаяся на дифференциальных уравнениях непрерывности, в основу которых положены законы сохранения материи и энергии. В отношении вентиляционных тупиковых воздуховодов подходит

больше второе уравнение, его частное решение - уравнение Бернулли:

Од— = о или Ы) + 0.5рЗ2 = const, (8)

¿X н сХ

где 9- скорость потока воздуха, Др- разность давлений в начале потока и текущем его значением; х- координата вдоль оси потока. Уравнение использовано для обоснования формы воздуховода и его роли в получении пиломатериалов заданного качества (с минимальным отклонением конечной влажности от средней его величины).Известно, что в камерах периодического действия идеальную раздачу воздуха по длине канала при высоких требованиях к высушиваемому материалу (твердолиственные породы) можно получить установкой перфорированной перегородки (экрана) на входе агента сушки в штабель. Обширные исследования по данному вопросу, проведенные П.В.Билеем, а затем подтвержденные практическими результатами, показали, что такая конструкция воздуховода дает в 2-3 раза более равномерное скоростное поле в штабеле, чем в обычных камерах без указанного

ЛПЛ» * О t ГГП VJ IVIVIWI iiu,

При сушке менее ценных пород древесины и с обеспечением I-II категории качества сушки, в лесосушильных камерах малой мощности нашел применение и другой способ достижения равномерного скоростного поля в штабеле: использование воздуховода переменного сечения по длине с криволинейной боковой поверхностью стенки ограждения. Физико - математическая модель тупикового воздуховода, предложенная автором диссертации, аналогична модели тупикового воздуховода с продольной щелью, предложенной П.В. Билеем, но в данном исследовании, продольная щель- аналог междурядового пространства боковой поверхности штабеля.

В этом заключается ее основное отличие, а второе -рассмотрению подлежит изменение разности составляющих скоростей по длине канала, построенных на соответствующих векторах: продольной и поперечной составляющих скорости (в абсолютном их значении, т.к. они переменны по длине канала). Опуская аналитическое решение данной задачи, в окончательном виде изменение разности скоростей описывается выражением

А 6' = А&'ехр(~4' ХК) ,

(9)

В безразмерной форме -

~Э = ехр(? КТ)< (Ю)

где х= —; ~5- С'- коэффициент, зависящий от живого

ь А9'

сечения воздуховода; К = Н(1-р), Н- высота штабеля, р-коэффициент заполнения штабеля по высоте. Анализ выражения (9) показал, что разность скоростей изменяется по длине воздуховода по экспоненте. При Х=0 (начало координат - начало воздуховода) эта величина определяется начальным значением л&, где преобладает продольная составляющая, а при Х=1- конец воздуховода - поперечной составляющей скорости.

а Рис.2. Эпюры скоростей в модели штабеля: а- с клиновидным воздуховодом; б - с криволинейно-сопряженным

Для того, чтобы выровнять статическое давление по длине б воздуховода, необходимо подобрать такие его параметры, которые бы позволили получить в штабеле равномерное скоростное поле. Задача эта была выполнена

экспериментальным путем на модели установки с учетом и соблюдением основных

требований теории подобия.

Было исследовано пять различных воздуховодов (от прямоугольного до клиновидного с различными углами схождения боковой поверхности штабеля и поверхности ограждения). Анализ характера эпюр распределения скоростей по длине воздуховода подтвердил преимущество воздуховода с криволинейной боковой поверхностью ограждения (рис. 2); кривая, образованная боковой поверхностью внутренней обшивки модели камеры и секущей горизонтальной плоскостью аппроксимируется уравнением вида

«

§ 2\ с. о

Й 1 « 1

Й-

£

- Кз =3,710-111-1,05

Еергмршя доне X

К=Ьпехр -¿-(1-Х)

(11)

где /V текущее значение координаты; /V ширина воздуховода в его начале; /.-длина воздуховода (<14 м); Х- текущее значение абсциссы со стороны входа потока воздуха в воздуховод; С,- коэффициент, зависящий от скорости потока воздуха.

Ширина воздуховода (расстояние между боковыми поверхностями штабеля и стенки ограждения) соответственно равна:

При всех опытах числа Эйлера (т.е. коэффициенты местных сопротивлений штабеля, т.к. Ни = 1/2с,) зависят от критерия Рей-нольдса незначительно, поскольку режим движения потока воздуха выбран автомодельным. Значения указанных критериев Эйлера и Рейнольдса соответствуют реальному диапазону этих величин в промышленных установках, что удовлетворяет требованиям первой теоремы подобия. Сравнивая показатели скоростного поля лабораторной модели камеры (его основной критерий- вариационный коэффициент скорости) с аналогичными показателями паровых камер, можно отметить, что он в 1,5-2 раза меньше, чем в установках типа СПЛК-1 и СПВ-62, что подтверждает эффективность раздачи воздуха по схемам, приведенным на рис.2. Формулы (11 и 12) позволили рекомендовать при проектировании промышленных образцов сушильных камер типа УРАЛ и ИнтерУРАЛ исполнение воздуховодов найденного профиля, близкого к оптимальному, что подтверждено авторскими свидетельствами на изобретения и результатами промышленных сушек.

4.0Б0СН0ВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КАМЕРОЙ ПРИ ВЫХОДЕ НА СТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ

РЕЖИМ

Раздел посвящен изучению статических и динамических характеристик камер, установлению влияния замены спирального корпуса вентилятора квадратным на его общий КПД.

Указанные характеристики необходимы на стадии проектирования лесосушильных камер с целью прогнозирования их свойств

(12)

и поведения под нагрузкой в процессе эксплуатации. На протяжении всего процесса сушки эти свойства зависят как от конструктивных особенностей установок, так и от режимных параметров среды.

По мнению Е.С. Богданова, умение определять динамические и статические характеристики различных вариантов камер по их технологическим и конструктивным данным, позволяет решать задачи не только автоматизации объекта в процессе его проектирования, но и в ряде случаев влиять на конструкцию камеры при ее создании.

Аналитически и экспериментально доказано, что статические характеристики лесосушильных камер с конвективным теплообменом в определенном интервале входных параметров линейны и угол их наклона зависит от типа камеры, степени ее загруженности и свойств высушиваемого материала. Каждому периоду сушки соответствует своя прямая из указанного семейства.

Динамические свойства всех лесосушильных камер с практически допустимой точностью аппроксимируются дифференциальными уравнениями первого порядка с запаздыванием.

Фактически математическая модель камеры значительно сложнее. Она должна учитывать различия тепловой инерции при нагревании и остывании камер, влияние влажности и объема высушиваемого материала, породы древесины, объема циркулирующего воздуха и т.д. Однако используя такие приемы как исключение ряда факторов, не имеющих существенного влияния на процесс; проведение линеаризации уравнений и т.д. можно приближенно решать полученные аналитические системы с достаточной для инженерной практики точностью.

Учитывая сказанное, в данном разделе, в отличие от предыдущих, предпринята попытка математического описания камеры в установившемся состоянии, когда температура воздуха достигнув значения, заданного по режиму, поддерживается на этом уровне с помощью автоматического регулятора.

Динамическая характеристика (или кривая разгона) камеры была получена путем решения дифференциального уравнения при нулевых начальных условиях и ступенчатом (импульсном) возмущении входной величины. В электрических камерах величину такого внесенного возмущения особенно наглядно и достаточно просто можно определить с помощью ваттметра, который фиксирует величину скачка входного параметра системы - потребляемой мощности из сети.

При рассмотрении динамики объекта в установившемся режиме были приняты следующие допущения:

- температура агента сушки по всему объему камеры постоянна;

-температура древесины при незначительных отклонениях регулируемого параметра (температура воздуха), также постоянна;

-изучению подлежат лишь небольшие отклонения температуры среды от некоторой постоянной установившейся величины и далее, достигнув ее, не меняются. Дифференциальное уравнение вида

г0^-+ес = к'0-АРг О3)

ат

было получено из уравнения теплового баланса камеры, а его

решением будет уравнение переходной функции

(

ес(т) = к0АР1

\

где 0с- превышение температуры над установившимся значением; Кр' - коэффициент передачи объекта

К'0 = --^----О4)

К0.г.Ро.г. + а дрРдр

АР г величина скачка входного параметра (разность потребляемой мощности до и после скачка); То- постоянная времени объекта,

(Ко.г;Ро.г.+<ХдрРдр)-бО

Ст- теплоемкость системы; Ког- коэффициент теплопередачи ограждений.

Таким образом, в установившемся режиме камеру можно описать дифференциальным, линейным, однородным уравнением первого порядка, т.е. камера выглядит как одноёмкостный апериодический объект с самовыравниванием и по своему виду решение

уравнения (13) совпадает с уравнением (3), описывающим кинетику нагрева воздуха в камере без древесины, от состояния, когда т=0, t0=0.

Полученные аналитические зависимости (при нагреве и остывании сушильного агента) имеют много общего с выражениями, полученными Е.С. Богдановым и В.Г. Романовым для паровых установок, что подтверждает общность рассматриваемых явлений во всех конвективных установках. Следовательно, воспользовавшись уравнением теплового баланса камеры в установившемся состоянии, можно получить кривые разгона для всех камер подобного класса (аэродинамических, индукционных, омических, жаротрубных, водяных и т.д.) При Т->оо

&Г = к; л!>г (16)

имеем статическую характеристику, которая отражает максимальное значение отклонения температуры от установившегося состояния при данном значении возмущающего воздействия.

Большой практический интерес при проектировании камер малой мощности имеют статические хараэтеристики, среди которых

Qo^fjO'dPl^b^ln)' (17)

является наиболее сложной. Здесь О0- приток тепла в камеру; \1С- секундная производительность вентилятора; Нп- полное давление, развиваемое им; 9- скорость потока воздуха через штабель пиломатериалов.

Исходные уравнения были взяты из работ П.В. Соколова, С.И. Луговского и Г.Н. Мазанова, а в окончательном виде зависимость (17) выглядит так:

" Ш^а^'" О8)

Qa = c,pV.2Tl

(I'lUL^f-'A _ i и,

-+ 0,64 J

•б

где ср~ удельная теплоемкость воздуха; р- его плотность ; Нь- барометрическое давление; К- постоянная адиабаты.

С целью практического применения полученного уравнения (18), была построена специальная номограмма, с помощью которой можно определять как мощность электропривода аэродинамических камер, так и КПД центробежных вентиляторов всех вариантов ка-

мер ИнтерУРАЛ.

Успешное применение камер малой мощности, среди которых большой процент составляют установки с центробежными вентиляторами, расположенными в торцовой зоне (противоположно дверному проему), зависит от более четкого понимания сущности явлений, происходящих в корпусе вентилятора.

Аэродинамические исследования в этой сложной специфической области, очевидно, следует ограничить выявлением закономерностей, связанных с взаимным влиянием конструктивных размеров корпуса и ротора, формы корпуса, его наличия или отсутствия. Для лесосушильных камер с аэродинамическим нагревом воздуха характерно наличие квадратного или прямоугольного по форме корпуса, роль которого выполняет пространство между вентиляторным щитом и торцовой стенкой ограждения. Для камер с другими источниками тепла, но с такой же аэродинамической схемой движения воздуха, роль вентилятора меняется и его корпус может быть как спиральным, так и прямоугольным {в некоторых камерах ЛатНИИЛХПа он даже отсутствует. Исследование влияния размеров корпуса вентилятора на КПД ротора -генератора тепла %ж (и, следовательно, на КПД вентилятора по rje = = 1~ проводилось постановкой полного факторного эксперимента (ПФЭ) по известной методике A.A. Пижурина. В качестве критерия оптимизации принимался КПД ротора- генератора тепла, который находился из уравнения теплового баланса модели камеры за период импульсивного нагрева воздуха из выражения:

q g AQo (19)

p9n3vn ^Pohln

где AQcr тепловой поток в течение импульса; P0rj3tj. = Р, потребляемая _ мощность (на валу вентилятора)- входное возмущение; tK, fo конечное и начальное значение температуры системы (внутренней обшивки лабораторной модели); Ат-длительность импульса; с- теплоемкость системы.

Величина At = tK - tH определялась по импульсной кривой нагрева среды в стадии "квазистационарного" режима (при этом температурный перепад в объеме камеры не изменялся в течение эксперимента).

Уравнение регрессии, отражающее влияние частоты вращения ротора - п и отношение площадей - Ро (площадь живого сечения входа в ротор к площади, занимаемой корпусом -перпендикулярно к оси вращения ротора) на КПД ротора как генератора тепла, выглядит следующим образом:

Пгм. = °'73(] - + з -10~5п),п * 0 . (20)

Исследование данной зависимости при постоянных значениях частоты вращения и постоянном диаметре ротора, показало, что площадь занимаемая корпусом ротора, должна находиться в пределах: 1 ,7 яр \ ^ , , , т.е. левый

4 к '4

предел не может быть меньше площади заднего диска ротора вентилятора, а правый - при (¡г]гп/ с]рк =0,13 увеличивать не эффективно.

Для удобства выполнения инженерных расчетов по (20) с учетом диапазона изменения переменных, входящих в формулу, построена специальная номограмма. С помощью ее графическим способом можно определять значения КПД центробежного вентилятора (камеры ИнтерУРАЛ) и КПД ротора- генератора тепла с квадратными или прямоугольными корпусами (камеры ПАП-32 и УРАЛ-72) при торцовом их расположении в рабочем объеме установок.

5.КИНЕТИКА И ДИНАМИКА СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ

В разделе приводятся материалы исследования механизма конвективной сушки древесины при нестационарных условиях среды, когда степень насыщенности агента сушки можно изменять только за счет влаги испаряемой из материала. Качественное управление технологическим процессом сушки с учетом его безопасности в условиях нестационарности, во многом зависит от закона изменения температуры среды, полей влагосодержания и температуры высушиваемого материала.

Закон изменения температуры среды в камерах малой мощности с различными источниками тепла был получен на основе уравнения теплового баланса камеры и последующего решения дифференциального неоднородного уравнения вида:

+ = (21) ах а г

где Рг мощность источника тепла в камере; Т0, К0, В0 -коэффициенты, зависящие от критерия Предводителева, теплоёмкости системы, теплопотерь камеры и т.д.

Решением (21) в окончательном виде будет выражение кинетики нагрева среды в камере в функции времени:

tjr) = К0Р, -(KJ) +Ъ1+ Ъ2ydF° + +V + b,e"!, (22)

Во

где

ч -

Кс-То

W " р

-WH 1 - аКг

(23)

B0WHncc

/,,=__-L-l-(24)

' (1~аКс)-(1-аТ0)

WPH- начальное значение равновесной влажности в камере;

28S? . .

Кс =—;—i—--CjА„- зависит от свойств материала и условии сушки ас -10

и назван коэффициентом П.С. Серговского; Sr - расчетный размер материала; зс- коэффициент влагопроводности древесины.

Анализ нормативных режимов показал, что ' в камерах периодического действия характер изменения равновесной влажности древесины имеет следующую зависимость

Wp (х) = Wp -ехр(-ат) . (25)

lnW'/W*

где а _---lL-jl..

т

суш

Уравнение кинетики процесса в нашем случае при нестационарном процессе имеет вид:

п-

"г(г) = IVр(т)+ (lVH - И'* )ехр(- (26)

\ Анализ методов расчета полей влажности и температуры (по

классическим уравнениям A.B. Лыкова и Г.С. Шубина), а также j исследования проведенные автором, позволили получить ! выражения, характеризующие динамику процесса сушки при ! экспоненциальном изменении параметров среды по выражению I (22).

Для поверхности сортимента

; ип^ир+(ин-ир){0.03ехр[(~0.02г) + +(РсГР0)]}, (27)

i

j tn = t0+tc[l-Q.6Iexp(~Pd'F0)-0.29exp(HT)], (28)

i Для центра сортимента

j

I Уц = Up +(UH - Up){0.66exp[(-0.02T) + Pd'Fo')]}, (29)

\ tt! = t0 + tc[l ~ 0.86exp(-Pd'F0) - О.Ыехр(-Нт)], (30)

vj Анализ динамики развития внутренних напряжений при

:| сушке древесины по методике предложенной Б.Н. Уголевым и П.С. j Серговским, с учетом нестационарности процесса сушки, позволил i получить зависимости, которые в графической интерпретации | представлены на рис. 3 (сушка березовых заготовок сечением 32x65 I мм). Наиболее безопасным режимом является режим, в котором ; закон изменения равновесной влажности (25) соответствует нормативному (по ГОСТ 19773), в этом случае полные внутренние напряжения в поверхностной зоне сортимента не превышают предела прочности (рис. 3,6). Более того есть возможность | несколько "ужесточить" режим с целью его интенсификации. \ Для проверки, изложенного было проведено две опытных

,! сушки с определением сорта березовых заготовок до и после сушки. J Средний процент перехода заготовок по торцевым и лластевым

трещинам в низшие сорта составил 0,75%. ;; В рамках изучаемого нестационарного тепповлагопереноса

обобщая результаты исследований, предпринята попытка создания аналитической модели процесса сушки древесины при переменны? условиях среды.

j

Рис.3. Динамика изменения полных внутренних напряжений в поверхностном слое заготовок при сушке без искусственного увлажнения агента по режиму.

а) - изображённому на рис.1; б) - закон изменения равновесной влажности соответствует режиму 4 - В

В своей структуре модель содержит и элементы управления, состоящие из динамических характеристик сушилок, вводимых для действия во времени. Она отражает реальный процесс сушки древесины без искусственного увлажнения среды и позволяет использовать микропроцессорную технику для осуществления АСУ ТП обезвоживания пиломатериалов. Реализация данной идеи требует проведения определенного комплекса исследований и может служить основой для разработки автоматических систем управления процессом сушки с учетом состояния высушиваемого материала.

б.РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В разделе обобщены результаты экспериментальных исследовании и представлены примеры практической реализации разработанных в диссертации теоретических подходов. Представлены результаты производственных (ведомственных) испытаний лесосушильных камер различных вариантов с криволинейно- сопряженными поверхностями воздуховодов при торцовом расположении центробежного вентилятора, предложены рациональные режимы сушки.

Экспериментальные исследования по поиску рациональных режимов сушки в лесосушильных камерах малой мощности проводились в два этапа. На первом из них в лабораторных условиях велся поиск путей интенсификации процесса сушки с использованием основных положений теории влагопроводности древесины, разработанной П.С. Серговским. В качестве

ускоряющего фактора в новой структуре режима, исходя из анализа влияния внешнего тепловлагопереноса на внутренний, был выбран температурный, структура новых режимов представлена на рис 4.

<а а. >, н ет а

V

с 5 о н

I __ 1с у

/\ \

—1—

Время, ч

Рис.4. Структура интенсифицированного режима сушки в камерах малой мощности

Безопасность режима обеспечивается регламентированной нормативной психрометрической разностью, которая постепенно увеличивается к концу процесса с учетом переходной влажности материала. Температура среды .поддерживается постоянной в течение всего процесса сушки и равна температуре последней ступени нормативного режима.

Апробация данных режимов была проведена в период ведомственных испытаний лесосушильной камеры ПАП-32 с использованием пара низкого давления и диспергированной воды (в отдельные периоды сушки).

По своей эффективности предложенная структура режима может быть отнесена к категории форсированных режимов, т.к. дает сокращение продолжительности сушки в 1,5-1,8 раза. По двум другим категориям режимов (нормальные и мягкие) опытные сушки проводились в камерах типа УРАЛ-72 и ИнтерУРАЛ.

Сушке подвергался хвойный обрезной пиломатериал, результаты сушек оценивались по типовой методике и публиковались в различной периодической печати.

По основным показателям качества сушки пиломатериал соответствует первой и второй категориям, снижение сортности после сушки не наблюдалось даже у таких диаметрально расположенных пород древесины по основному базисному параметру: расчетному коэффициенту поперечной покоробленности (Ут-Ур), как березы и лиственницы. Технико - эконо-

мичкские показатели работы камер также находятся на уровне лучших отечественных и зарубежных установок данного класса.

В период подготовки деталей ездового полотна Олимпийского велотрека в Крылатском, по данной структуре режима (при пониженных температурах - мягкий режим) была высушена древесина лиственницы. При этом качество сушки полностью соответствовало техническим требованиям, предъявляемым к деталям ездовых дорожек велотреков.

Таким образом, можно отметить, что данная структура режимов, базирующаяся на основных параметрах нормативных режимов, может быть рекомендована для сушки различных пород древесины, если есть необходимость интенсифицировать процесс.

С учетом основных положений теории подобия и зависимостях, полученных ранее, для расчета геометрических параметров отдельных элементов сушилок нами было разработано семь вариантов лесосушильных камер с различными источниками тепла.

Все они (более 1500 тыс. шт.) базируются на единой унифицированной аэродинамической схеме, которая была реализована в первом их варианте - УРАЛ-72 (Универсальная, РсзсрсИимЗя, Автоматизированная Лесосушипка) - лесосушильная камера с автоматической системой управления процессом сушки.

Последующие модели установок - ИнтерУРАЛ (258 шт.) включают (в зависимости от вида источника тепла), шесть вариантов камер: ИУ-1в (одноштабельная водяная), ИУ-1п (паровая), ИУ-1э (электрическая с ТЭНами,), ИУ-1и (индукционная), ИУ-1жтк и ИУ-2п (одноштабельная с жаротрубными калориферами и 2-х штабельная паровая (рис.5).

В рамках решаемой проблемы по переработке низкосортной лиственной древесины на изделия деревообработки непосредственно в местах её заготовки, экономический эффект оценен суммарным увеличением стоимости товарной продукции предприятий, где внедрены созданные сушилки. В решении данной проблемы автор участвовал с 1970 по 1987г.г. По комплексному затратному показателю, равному сумме удельных затрат на тепловую энергию и удельных амортизационных отчислений, для камер малой мощности ( с газовым, паровым и электрическим нагревом), разработанных по результатам данной работы, он находится в соотношении: 1:2,5:2,7.

Безразмерная стоимость сушки, характеризующая эффективность работы камер по тепловому КПД, определена по

графику (рис.6) и для указанных установок возрастает в 2°, 21, 22'3 раз, т.е наиболее эффективными установками являются установки с жаротрубными теплообменниками.

II I/ \!

Рис.5. Схемы лесосушильных камер малой мощности типа УРАЛ-72, ИУ-1и, ИУ-2жтк: 1-центробежные вентиляторы; 2-шибер; 3-воздухообменные каналы; 5-индуктор; 6-увлажнительная труба; 7-психрометр

а

<3

с

Й

а Ю о

и «

§ л

С" 41

Ё

и §

5 * 1

4 \

3

2 \

1 Ч . * — *

СотгГ" 5?35е

■3,8т1 .

Камеры: *Урал-72, ИУ-1э; ♦ ИУ-1п, ИУ-1в; **ИУ-ЖТК

0,125 0,25 о,375 Коэффициент использования тепла -г)

Рис.б.Зависимость между относительным комплексным затратным показателем стоимости сушки 1 м3усл. пиломатериалов и коэффициентом использования тепла

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Повышение эффективности переработки древесины на предприятиях лесного комплекса можно осуществить сокращением дефицита сушильных мощностей, на основе широкого внедрения перспективных технологий сушки и лесосушильных камер с различными источниками тепла.

2. Повышение качества высушенных материалов, производительности труда и снижение удельных энергозатрат можно достичь в результате использования эффективной технологии сушки на основе научно - обоснованных методов классической теории тепловлагопереноса с оптимизацией технологических параметров и отдельных конструктивных узлов создаваемого оборудования.

3. В качестве критерия безопасности режима при сушке без искусственного увлажнения среды, целесообразно использовать выявленный закон изменения равновесной влажности древесины и его основной параметр - психрометрическую разность, поддерживаемые в камере за счёт влаги, испаряемой из материала.

4. Совмещенная сушка - прогрев в указанных условиях является сложным нестационарным, неизотермическим процессом, протекающим при экспоненциально повышающихся температуре и психрометрической разности. Диффузный процесс переноса влаги из центра сортимента к поверхности преобладает над молярным, что приводит к увеличению продолжительности сушки и низкому качеству конечного продукта.

5. На экспоненциальные кинетические зависимости роста температуры в камере и изменения текущей влажности древесины оказывают влияние: тепловая мощность внешнего источника тепла, турбулентность агента сушки в рабочем объеме камеры, характеристики высушиваемой древесины и критерии нестационарности (Предводителева, Рс|' = 0,01; фазового превращения жидкости в пар, к= 0,87).

Превалирующее влияние среди упомянутых критериев занимает критерий фазового превращения, величина которого подтверждает неэффективность совмещенной сушки: 87% влаги в сортиментах движется к поверхности в виде пара и только 13% - в виде жидкости.

6. Для уменьшения влияния последствий совмещенной сушки, при достижении древесиной переходной влажности 36%

I;

нормативные знамения психрометрическом разности рекомендуется увеличить в 1,5-2 раза, что позволяет повысить производительность камер без квалитетного изменения высушиваемых

пиломатериалов.

7. Частичная релаксация внутренних остаточных напряжений после сушки (п.4) может быть достигнута выдержкой высушенного пиломатериала при закрытых воздухообменных каналах и выключенных источнике тепла и побудителе циркуляции длительностью не менее нормативного значения. При этом величина растягивающих напряжений в центре сортимента снижается почти вдвое, до 0,3 МПа.

8. На основе проведенного анализа существующей технологии сушки древесины без начального её прогрева и разработанной теории (с учетом фундаментальных положений классической теории тепловлагопереноса в неизотермических условиях) в виде математической модели и её инженерного решения, дается новая структура интенсифицированных режимов сушки.

В её основе: снижение критерия фазового превращения до величины близкой к нулю (аналогично паровым камерам), увеличение интенсивности переноса влаги внутри сортимента за | счет подъема температуры среды и её стабилизации на уровне \ третьей ступени сушки нормативного режима. Апробация | предложенных режимов в промышленных условиях показала, что | продолжительность процесса по сравнению с нормативной I сокращается в 1,5 раза.

| Э.Для обеспечения высокого качества конечного продукта,

I повышения производительности и снижения энергоёмкости ; процесса в сушильных установках малой мощности, необходимо осуществление следующих мероприятий:

- применение водяных распылительных форсунок для | начального и конечного искусственного увлажнения сушильного

| агента;

\ -ведение трехступенчатого процесса сушки пиломатериалов

; в интенсифицированном режиме с температурным уровнем равным

| третьей ступени стандартного режима для данного материала;

-применение камер с криволинейно-сопряженными • воздуховодами постоянного статического давления агента сушки с ! учётом критериального уравнения (3.17) при его поперечной | циркуляции по штабелю пиломатериалов (по типу установок УРАЛ

| и ИнтерУрал);

-для сушильных камер с торцовым расположением источника побудительной циркуляции, оптимальным размером его квадратного корпуса следует считать соотношение 1,27 Ю2/ 4 £ Р* < 7,7 лР214 , обеспечивающего его максимальный КПД ;

-для водогрейных, электрических (индукционных и омических) и жаротрубных камер рекомендовать низкочастотные центробежные вентиляторы торцового расположения, обеспечивающие скорость воздуха по штабелю 2 -2,5 м / с и высокий ресурс работы;

-применение торцовых "П" - образных и боковых плоских экранов, обеспечивающих закрытие торцов пиломатериалов, исключает появление микротрещин, позволяет исключить оторцовку пиломатериалов, предусмотренную стандартом после их сушки; снижает живое сечение штабеля в 1,6 раза, а установленную мощность привода вентилятора - на 30%;

-при отсутствии искусственного увлажнения среды необходимо учитывать динамику роста внутренних напряжений з поверхностной зоне сортиментов и вероятную максимальную величину растягивающих напряжений. Для этой цели необходимо использовать математическую модель процесса, и её инженерное решение., с помощью которого можно прогнозировать ход процесса в каждом конкретном случае;

-применение индивидуальных внешних жаротрубных теплообменников (в сочетании с искусственным увлажнением среды) специальной конструкции мощностью 6 кВт I м3 усл., работающих на древесных отходах, позволяет получать сухой пиломатериал любой категории качества.

10. При настройке автоматических систем управления процессом сушки при выходе на стационарный режим, необходимо учитывать значения переменных, входящих в переходную функцию конкретной установки. При этом для камер малой мощности следует использовать двухпозиционный принцип регулирования, амплитуда ' колебаний температуры принимается равной ±3 °С, длительность управляющего воздействия не должна превышать 50 - 60 мин.

11.Технические задания на проектирование вновь созданных моделей опытно - промышленных и серийных лесосушильных камер (семь вариантов: ТУ 13-310-76; ТУ 205 РСФСР Н1-07-48-89; ТУ 494К-А027-001 -92), разработанные на основе результатов выполненных исследований, рекомендованы АО "Лесмаш", ЗАО "Металлист" и НПП ТОО "ИнтерУрал" для рабочего проектирования. Технические решения по конструкциям лесосушильных камер

; защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

12.Результаты выполненного научного исследования, в том числе и изданные учебные пособия, могут быть использованы при

| проектировании новых лесосушильных камер с различными ! источниками тепла, а также в вузах лесотехнического профиля при ' изучении техники и технологии сушки древесины; позволяют расширить исследования в данном научном направлении и, в

• первую очередь, в камерах с использованием древесных отходов и I дровяной древесины непосредственно в местах её заготовки.

13. Внедрение полученных результатов исследований на предприятиях лесного комплекса и местной промышленности

| позволило повысить качество высушиваемых пиломатериалов и сократить дефицит сушильных мощностей на два млн. м3 условных ; пиломатериалов в год, а также снизить себестоимость сушки по ! сравнению с базовым вариантом в 5-6 раз (замена электрического

I источника тепла на жаротрубный).

| Основные результаты диссертации изложены в следующих

! работах:

: 1. Романов В.Г., Сергеев В.В. О сушке березового

| пиломатериала в камерах аэродинамического нагрева. -М.:

II ВНИПИЭлеспром, № Д.730063,1973. -18 с.

! 2. Сергеев В.В., Меллер В.Л., Серговский П.С.

г Бескалориферные и конденсационные лесосушильные камеры. /

Мех. обр. древ./ Обзор, инф. Вып. 8 -М.: ВНИПИЭИлеспром, 1980. С. 1-37.

3. Сергеев В.В. Аэродинамические лесосушильные камеры. -

• М.: Лесная пром-сть, 1981. - 72 с.

4. Справочник мастера по деревообработке. Под ред. Ю.Р. : Бокщанина. -М.: Лесн. пром-ть,1987. - 280 с.( В.В. Сергеев ,гл. - 3,6).

; 5. Супрунов В.И., Сергеев.В.В. Автоматизация процесса

; сушки.//Автоматизация сушильных установок. Секц. IV: Материалы

| докладов Всесоюзн. научн.-техн. совещания по новой технике и прогрес. технол. в пром. сушки, декабрь 1969 г. -М.: 6СНТО. 1969.-С. ! 36-38

6. Агапов В.П., Романов В.Г., Супрунов В.И., Сергеев В.В., и Михалевский В.П. Автоматический регулятор параметров агента

сушки древесины ДШ-2М. // Деревообр. пром-ть, 1969. - № 9.

7. Сергеев В.В. Дистанционный влагомер древесины ДВС-2М // Сб. трудов СвердНИИИПДрев, вып. 5, Св-вск, 1970. - с. 112-122.

'' 8. Сергеев В.В. О применении бескалориферных сушильных

I камер. //Сб. науч. техн. конф. -М,: УкрНИИМОД, 1973. - с. 65-66.

9. Сергеев В.В., Тракало Ю.И. Лесосушильные камеры малой мощности. Учебное пособие. - Екатеринбург: УГЛТА, 1998. 122 с.

10. Сергеев В.В., Минина Л.Э., Удальцова А.П. Режимы сушки пиломатериалов в камерах аэродинамического нагрева.// -М.: УкрНИИМОД, 1973.-е. 31

11. Сергеев В.В., Березин В.А. О характере циркуляции агента сушки в камере ПАП-32 // Механическая обработка древесины, реф.инф.-1973. №5, с.10-11.

12. Романов В.Г., Сергеев В.В., Козлов. В.А., Березин В.А., Чешницкий М.Л., Меркушев И.М., Богданов Е.С. Результаты испытаний бескалориферной сушильной камеры ПАП-32.//Деревообр- пром-ть.-1973.- №5. - с. 3-6.

13. Сергеев В.В. Интенсификация сушки древесины в камерах с аэродинамическим нагревом. Сб. тезисов докладов научн,-техн.конф. "Совершенств/технологии гидротерм обработки д ревеси н ы. "Л. Л Н ДТП, 1974.-С.40-42.

14. Сергеев В.В., Удальцова А.П., Федюнинских В.Е., Логинов В.М., Березин В.И., Волкова Л.Ф. Бескалориферная лесосушильная камера для леспромхозов //Лесоэксплуатация' и лесосплав, реф.инф.-1974. № 30.-c.14.

15. Сергеев В.В, Номограмма для определения полного давления, развиваемого ротором центробежного вентилятора. -М.: ВНИПиЭИлеспром, 1975, с.23-25.

16. Сергеев В.В. О динамических характеристиках сушильных камер с аэродинамическим нагревом воздуха. //Сб. науч. техн. конф. Архангельск. 1975,- с.105.

17. Сергеев В.В. К вопросу нагрева воздуха в бескалориферных аэродинамических камерах.//Сб. науч. техн. конф. Архангельск. 1975.-е. 102-104.

18. Сергеев В.В. Анализ работы бескалориферных камер для сушки древесины.//Сб. науч.техн.конф. Архангельск, 1975. - с.41.

19. Сергеев В.В. Результаты испытаний бескалориферной лесосушильной камеры "УРАЛ-72". // Деревообрабатывающая пром-сть, 1975,- № б.с.9-11.

20. Сергеев В.В. Исследование статических и динамических характеристик лесосушильных камер с ахродинамическим нагревом воздуха.// В сб."Пути совершенствования техники технологии деревообр.пром-сти."Киев. 1976, с.74.

21. Сергеев В.В..Минина Л.Э. Комбинированная сушка березовых заготовок в едином пакете. // Сб."Повышение.

| 34

I i

i эффективности и качества в деревообрабатывающей промести." ! Киев. УкрНИИМОД, 1977.-c.43.

22. Сергеев В.В.,Удальцова А.П.,Прибавкина А.Ф. Опыт .[ эксплуатации лесосушильных камер УРАЛ-72. // Сб."Повышение I эффективности и качества в деревообрабатывающей пром-сти." J Киев. УкрНИИМОД. 1977.-c.65.

| 23. Сергеев В.В., Федюнинских В.Е. Лесосушильная камера с

! криволинейно-сопряженными воздуховодами.// В сб."Актуальные направления развития сушки древесины."Архангельск, 1980.-с175.

24. Сергеев В.В., Меллер В.Л., Утробин Р.В. Динамика нагрева $ сушильного агента в камере УРАЛ-72. II В сб."Актуальные

направления развития сушки древесины."Архангельск, 198D.-C.2

25. Сергеев В.В.Теплопроизводительносгь ротора в камерах с аэродинамическим нагревом воздуха .//В кн.; Мат-лы научн.техн. конф. Архангельск, 1978, с. 102-104.

26. A.C. 428174 СССР. МКИ F 26В 9/06. Герметизированная теплоизолированная камера для сушки пиломатериалов /В.Г. Романов, И.М. Меркушев, В.В. Сергеев //Бюл. 1974, № 18.

27. A.C. 705218 СССР. МКИ F 26В 9/06. Сушильная камера для пиломатериалов. В.В. Сергеев, В.Е. Федюнинских II Бюл. 1979. №

? 49.

28. A.C. 798451 СССР. МКИ F 26Б у/06. Сушильная установка - для пиломатериалов./ В.В. Сергеев, В.М. Логинов, И.М. Меркушев.//

Бюл. 1981, № 3.

29. A.C. 798452 СССР. МКИ F 26В 9/06. Аэродинамическая ) сушильная камера для пиломатериалов. / В.В. Сергеев, В.ГЪАгапов, I Б.П. Лопатин, В.Е. Федюнинских // Бюл. 1981, № 3.

; 30. A.C. 1002766 СССР. МКИ F 26В 9/06. Аэродинамическая

J сушильная камера для пиломатериалов. / В.П.Агапов, Б.ПЛопатин, I В.В. Сергеев, Р.В. Утробин // Бюл. 1983, № 9.

31. A.C. 1262231 СССР. МКИ F 26В 9/06/. Сушильная камера I для пиломатериалов. I В.В Сергеев, В.Е. Федюнинских//Бюл. 1986, -; № 37.

32. №1133 Россия, МКИ F 26В 9/06.Лесосушильная камера / В.В. Сергеев, В.В. Насобин И Пол. модели и пром.образ.-1995.-№ 11.

33. Решение о выдаче свидетельства на полезную модель от 26.08.94. Лесосушильная камера. /Сергеев В.В., В.В.Насобин- №

'! 97111646; заявл. 08.07.97.

34. Решение о выдаче свидетельства на полезную модель от 18.09.96. Лесосушильная камера. /Сергеев В.В., Перевозчиков Д.П., Аликин Н,П. - № 96111811; заявл. 11.06.96.

35. Решение о выдаче свидетельства на полезную модель от 30.03.98. Вакуумно-индукционная сушильная камера./ Ладейщиков Н.В., Сергеев В.В. - № 98103555; заявл. 11.03.98.

36. Патент № 2119426 Способ обработки древесины, /Насобин В.В., Сергеев В.В., Алексеев В.Г. /Зарегистр. в Госреестре изобр. 27.09.98.

37. Бокщанин Ю.Р., Сергеев В.В. Опыт сушки лиственничных заготовок крупных сечений для Олимпийского велотрека. //В сб. : Актуальные направления развития сушки древесины: Тезисы докладов Всесоюзной конференции. - Архангельск: 1980. -с. 111116.

38. Сергеев В.В., Тихонова М.В. Комплексная переработка низкосортной древесины и отходов в леспромхозах. // В сб.: Совершенствование техники и технологии предприятий лесной промышленности и лесного хозяйства: Тезисы докладов Всесоюзного совещания (Архангельск). -М.:1985. -С. 135-139.

39. Насобин В.В., Сергеев В.В„ Яснов A.A., Штука И.А. Новые лесосушильные камеры для малых предприятий . // Деревообрабатывающая пром-сть. -1984. -№ 2. С.8-10.

40. Сергеев В.В., Тракало Ю.И., Ковязин Г.А., Яснов A.A., Штука И.А. Лесосушильные камеры "ИнтерУрал". // Сб. тез. докл. научно-пр. конф. по охране окруж. среды. Екатеринбург, 1995. -с.72.

41. Сергеев В.В., Уласовец В.Г., Дружинин A.B. О рациональном использовании тонкомерной древесины мягких лиственных пород. / Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса: тез.докл. областной научно-техн. конф. УГЛТА, Екатеринбург, 1997. - С. 42 - 43.

42. Попов A.M., Сергеева C.B., Сергеев В.В., Тракало Ю.И. Опыт эксплуатации камер степлоэлектронагревателями для сушки пиломатериалов //Деревообр. пром-сть,- 1997. - № 2. С. 19 - 21.

43. Сергеев В.В..Тракало Ю.И., Насобин В.В. Аэродинамика лесосушильных камер с криволинейными воздуховодами H Изв.вузов. Лесной журнал. - 1996. № 4 - 5. С. 112 -117.

44. Аристова Л.С., Перевозчиков Д.П., Васильев Н.Л., Сергеев В.В. Сушка пиломатериалов в аэродинамических камерах Урал-СМ./Щеревообраб. пром-сть. -1997. - № 6. С. 12-13.

45. Мехренцев A.B., Сергеев В.В. В подготовке лесоинженеров - комплексные технологии.//Лесная пром-сть. 1997.-№ 3. с.16.

46. Сергеев В.В., Тракало Ю.И. Комплексная переработка низкосортного лиственного пиловочника и сушильные хозяйства леспромхозов. //Лесная пром-сть. -1998. -№ 1.С.17-19.

Просим принять участие в работе диссертационного совета ДО 63.50.01 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Лесотехническая государственная академия, Ученый Совет.

Лицензия ЛР № 020578 от 04.07.97._

Подписано в печать с оригинал-макета 24.02.99. Формат 60х 84 V16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.- изд. л. 2,25. Тираж 100 экз. Заказ № /7?С 1а.

Редакционно-издательский отдел УГЛТА Отдел оперативной полиграфии УГЛТА

■I

•I

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Проблема переработки малоценных лиственных пород древесины.

1.2. Анализ существующей технологии сушки в лесосушильных камерах малой мощности.

1.3. Анализ конструктивных особенностей малых лесосушильных камер и их классификация.

1.3.1. Обоснование исследований, связанных с управлением камерой.

1.4. Технологические основы сушки древесины в лесосушильных камерах малой мощности.

1.5. Выводы.

1.6. Задачи исследования.

2. ОСОБЕННОСТИ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССАХ

2.1. Моделирование процесса теплообмена.

2.1.1.Исследование кинетики нагрева воздуха в модели камеры.

2.1.2. Исследование уравнения теплового баланса камеры при нестационарных условиях среды.

2.2. Уравнение кинетики нагрева среды с учетом конвективной составляющей теплообмена.

2.3. Регулярный тепловой режим и ''сухая ' 'задача теплообмена.

2.3.1. Нагрев сухой древесины (модели штабеля).

2.4. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ БОКОВОГО ВОЗДУХОВОДА НА РАВНОМЕРНОСТЬ СКОРОСТНОГО ПОЛЯ В ШТАБЕЛЕ

3.1. Обоснование рациональной формы бокового воздуховода.

3.2. Основные методические положения экспериментальных исследований в модели камеры.

3.3. Условия гидромеханического подобия потоков в промышленном образце камеры и в лабораторной модели.

3.4. Характер изменения скоростного поля в штабеле в зависимости от формы воздуховода.

3.5. Теплообмен при переменных условиях среды.

3.6. Выводы.

4. ОБОСНОАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

КАМЕРОЙ ПРИ ВЫХОДЕ НА СТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ

РЕЖИМ

4.1. Динамическая характеристика камеры при нагреве и охлаждении параметров среды.

4.2. Статические характеристики камеры.

4.3. Статическая характеристика побудителя циркуляции в камере.

4.3.1. Методика экспериментального исследования.

4.3.2 .Математическая модель побудителя циркуляции.

4.4. Выводы.

5. КИНЕТИКА И ДИНАМИКА СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ

ПЕРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ

5.1. Уравнение теплового баланса малых лесосушильных камер.

5.2. Механизм и особенности кинетики и динамики сушки в камерах малой мощности.

5.3. Режимы сушки древесины без искусственного увлажнения воздуха.

5.3.1 .Математическая модель процесса.

5.4. Выводы.

6. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

6.1. Структура режимов сушки и их категории.

6.2. Результаты лабораторных исследований.

6.3. Исследования в промышленных условиях.

6.3.1.Выводы.

6.4. Нормальные режимы сушки.

6.5. Мягкие режимы.

6.6. Оценка результатов исследований камер УРАЛ и ИнтерУрал.

6.6.1. Тепловые характеристики камер.

6.6.2. Экспериментальные статические характеристики.

6.7. Технико-экономические показатели решаемой проблемы по созданию лесосушильных камер малой мощности при использовании их на ниж них складах леспромхозов.

6.8. Выводы.

Актуальность темы. Лесопильная промышленность Российской Федео рации ежегодно производит около 22,9 млн. м пиломатериалов, камерной сушке подвергается 17 млн. м . Дефицит сушильных мощностей составляет почти 30 %. В результате этого сотни тысяч кубометров пиломатериалов используются в сыром виде, сокращая сроки службы изделий, вызывая необходимость дополнительных рубок и, следовательно, затрат человеческих и энергетических ресурсов.

Переход всех лесозаготовительных предприятий лесного комплекса к рыночной экономике побудил руководство предприятий к созданию внутри холдинговых компаний лесопильно - деревообрабатывающих цехов с высокой степенью переработки заготавливаемой древесины, что в свою очередь вызвало дополнительный дефицит сухих пиломатериалов. Вопросы сушки вырабатываемых пиломатериалов в соответствии с требованиями технических условий на изделия деревообработки, потребовали ввода в эксплуатацию разнообразного лесосушильного оборудования (в основном - камер периодического действия малой мощности).

Использование электрических лесосушильных камер в условиях леспромхозов, лесхозов и небольших предприятий местной промышленности, как базовой единицы, оказалось нерентабельным. Электрическая энергия, как покупная, так и вырабатываемая самими предприятиями, становится весьма дорогой. Так, у предприятий, имеющих собственные электростанции (их мощность 52 млн. кВт) она в 3,5 раза дороже покупной. Себестоимость сушки при использовании покупной электроэнергии достигает 300 руб./ м 3 усл. (по двум элементам затрат: стоимость электроэнергии и амортизационные затраты), пол

-5 ная себестоимость превышает 600 руб./ м усл.

Однако, данный тип установок, наряду с водогрейными, остаётся для указанных предприятий преобладающим. На отдельных предприятиях, в основном в посёлках городского типа, получают распространение паровые, вакуумные, вакуум но - диэлектрические сушильные установки, но их процент незначительный. Типовое оборудование (лесосушильные камеры УЛ - 1, СПЛК - 1 и СИМ - 2к) и нормативные режимы предусматривают для ведения процесса сушки наличие технологического пара, что не всегда выполнимо.

Поэтому увеличение количества деревообрабатывающих мини - предприятий и вовлечение в переработку практически всех пород древесины, вызвало необходимость создания новых технических решений по конвективным камерам с альтернативными источниками тепла и квалитетной трансформации традиционной технологии сушки. Разработка эффективной технологии сушки древесины и лесосушильной техники для предприятий с небольшими объёмами переработки (3-5 тыс. м усл. / год) на основе научно - обоснованных решений является актуальной научно - технической проблемой.

Цель работы - получение качественных пиломатериалов в камерах малой мощности на основе интенсифицированных процессов тепловлагообмена.

Объекты исследований: процессы конвективной сушки древесины; экспериментальные лабораторные и опытно - промышленные образцы лесо-сушильных камер.

Научная новизна работы. Научную новизну имеют: - закономерности изменения обрабатывающей среды в камерах, установ-пенные в условиях её экспоненциального роста и оказывающие влияние на качество высушиваемых пиломатериалов;

-результаты теоретических исследований теплофизических процессов кинетики совмещенной сушки , позволяющие использовать критерии испарения и 1редводителева в качестве определяющих при обосновании новой структуры ускоренных технологических режимов сушки древесины;

-методика расчета безопасного режима сушки древесины при отсутст-ши технологического пара на увлажнение воздуха в камере;

-определение по специально разработанной методике коэффициентов еплоотдачи и теплопередачи от воздуха внутренним поверхностям ограждений камеры и через них окружающей среде;

-математические модели, позволяющие решать задачи по анализу кинетики и динамики процессов сушки древесины при нестационарных условиях обрабатывающей среды и управлять этими процессами с целью достижения расчетной производительности камер и требуемого качества материала;

-комплексная оценка влияния технологических и конструктивных параметров установок на их производительность с любым типом источников тепУ ла увлажнения.

Значимость для теории и практики. Для теории имеют значение:

- математические модели позволяющие осуществлять анализ кинетики и динамики сушки древесины при нестационарном тепловлагопереносе в малогабаритных лесосушильных камерах;

- теоретические зависимости определяющие влияние технологических и конструктивных параметров установок с различными типами источников тепла на величину внутренних напряжений в древесине в этих условиях;

- расчетные зависимости для определения температурно-влажностных полей в высушиваемых сортиментах, безопасных значений параметров закона изменения равновесной влажности древесины в камере.

Для практики имеют значение:

- рекомендации для повышения показателей качества сушки пиломатериалов без искусственного увлажнения обрабатывающей среды, увеличение производительности камер и снижение энергоемкости процесса сушки в этих условиях;

- эффективная технология на основе применения новых методов ведения процесса и технических средств;

- технические решения на новые лесосушильные камеры с различными источниками тепла; нормативно - техническая документация промышленной серии лесосушильных камер с улучшенными характеристиками для конкретных условий ведения процесса;

- экспериментальные зависимости (уравнения, аппроксимирующие криволинейно - сопряженный воздуховод с постоянным статическим давлением по длине; уравнение регрессии - математическая модель корпуса центробежного вентилятора).

Научные положения, выносимые на защиту: -математические модели для расчета развития температурного поля в лесо-сушильной камере, как в тепловом объекте с сосредоточенными параметрами; перепада температуры по сечению высушиваемых пиломатериалов, безопасного уровня температур в конвективных установках с различными типами источников тепла;

-теоретические зависимости и модели, позволяющие управлять тепловыми процессами в лесосушильных камерах при экспоненциальном изменении температурно-влажностных параметров обрабатывающей среды во времени и обеспечивать качественное ведение процесса при выполнении предъявляемых технологических требований к производительности и качеству высушенных пиломатериалов;

-математические модели для определения характера распределения вла-госодержания и внутренних напряжений по сечению сортимента при значении критерия фазового превращения близким к единице с оценкой влияния на характер этого распределения в высушиваемых сортиментах;

-уравнения регрессии для определения конструктивных и энергетических параметров основных элементов камер с продольно-поперечной циркуляцией агента сушки и с торцовым расположением побудителя циркуляции с прогнозированием максимально достижимых уровней температур в установках в зависимости от сечения и породы древесины;

-оценка степени безопасности растягивающих напряжений в поверхностной зоне высушиваемых пиломатериалов при нестационарном тепловлаго-переносе и влияния на этот процесс выявленного закона изменения равновесной влажности древесины;

-математические модели для установления связи частоты вращения ротора побудителя циркуляции в камере и размеров его прямоугольного корпуса с коэффициентом полезного действия, установления формы и размеров раздаточного воздуховода близкого к оптимальному с секундным расходом воздуха в камере.

Степень достоверности научных положений, выводов и рекомендаций

Достоверность обеспечивается: корректностью допущений при теоретических исследованиях; обоснованным выбором метода и факторов при экспериментальных исследованиях; адекватностью моделей реальным процессам; хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных результатов; применением надежных электронно-измерительных средств и ЭВМ; статистической обработкой результатов опытов с оценкой их погрешностей; положительными результатами внедрения рекомендаций и разработок в практику; учетом законов и методов физики, используемых при описании явлений теплообмена, теплопередачи и гидромеханики жидких и газообразных тел; теории тепловлагопереноса в капиллярно-пористых коллоидных тел, одним из которых является древесина; математического планирования экспериментов; учетом результатов, ранее выполненных исследований в нашей стране за рубежом в области теории и практики конвективной сушки древесины.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные её разделы были заслушаны и получили одобрение на: 24 Всесоюзных, республиканских и региональных конференциях и совещаниях, в том числе на Всесоюзном научно-техническом совещании по новой технике и прогрессивной технологии в процессах сушки (Москва, 1969), межреспубликанской научно-технической конференции аспирантов, соискателей и молодых ученых (Киев, 1973), Всесоюзном научно-техническом совещании "Сушка древесины" (Архангельск, 1975), Всесоюзной научно-технической конференции по интенсификации процессов сушки и использованию новой техники (Калинин, 1977), республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности и качества в деревообрабатывающей промышленности" (Киев, 1977), Всесоюзной конференции "Актуальные направления развития сушки древесины" (Архангельск, 1980), Всесоюзном научно-техническом совещании "Экономия и нормирование ресурсов " (Архангельск, 1985), Всесоюзном научно-техническом совещании "Эргономика и научно-технический прогресс в лесной промышленности и лесном хозяйстве (Москва, 1989), Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование сушильной техники и технологии и кооперация в производстве оборудования для сушки древесины" (Архангельск, 1990), ежегодных научно-технических конференциях "Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса" (Екатеринбург, 1987-97 гг.), сессии Совета по современным проблемам древесиноведения (С.-Петербург, 1997).

Реализация работы. Основные результаты работы внедрены на предприятиях лесного комплекса, местной промышленности и в других отраслях промышленности, имеющих сушильные хозяйства. Общее количество лесосу-шильных камер, изготовленных механическими заводами - изготовителями превысило 1700 единиц.

Публикации. Материалы диссертации изложены в подготовленных 66 публикациях, в том числе 56 - в соавторстве. В общем списке - 32 статьи, 11 изобретений и свидетельств на полезные модели , 23 тезиса докладов.

Приведенные в диссертации данные нашли отражение в 44 научных отчетах, которые были выполнены в рамках:

- Государственных заказов 1970-75 гг. (приказы № 8 от 09.10.70, № 45 от 02.02.72 и № 77 1975 г. Минлесдревпрома СССР);- координационных планов с ЦНИИМОДом 1970-87 гг.; заказов предприятий и организаций лесной отрасли 1987-97гг. Разработки по созданию новых лесосушильных камер, автоматизации процессов сушки и дистанционному контролю текущей влажности древесины в процессе сушки были удостоены одной серебряной и трех бронзовых медалей ВДНХ СССР, а также диплома Международной выставки "Автоматизация

11

69".

Комплекс работ (в том числе технология и интенсифицированные режимы сушки с разработками автора диссертации) по созданию ездовой дорожки Олимпийского велотрека в п. Крылатском из древесины лиственницы был удостоен Государственной премии СССР 1980 г.

Личное участие автора. Определение проблемы, целей и задач работы, постановка исследований, проведение теоретических и экспериментальных работ, участие во внедрении полученных результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, выводов и рекомендаций, списка литературы 202 наименований и 12 приложений. Общий объем работы - 289 страниц, в том числе - 215 страниц машинописного текста, 74 рисунка и 28 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Повышение эффективности переработки древесины на предприятиях лесного комплекса можно осуществить сокращением дефицита сушильных мощностей, на основе широкого внедрения перспективных технологий сушки и лесосушильных камер с различными источниками тепла.

2 . Повышение качества высушенных материалов, производительности труда и снижение удельных энергозатрат можно достичь в результате использования эффективной технологии сушки на основе научно - обоснованных методов классической теории тепловлагопереноса с оптимизацией технологических параметров и отдельных конструктивных узлов создаваемого оборудования.

3 . В качестве критерия безопасности режима при сушке без искусственного увлажнения среды, целесообразно использовать выявленный закон изменения равновесной влажности древесины и его основной параметр - психрометрическую разность, поддерживаемые в камере за счёт влаги, испаряемой из материала.

4 . Совмещенная сушка - прогрев в указанных условиях является сложным нестационарным, неизотермическим процессом, протекающим при экспоненциально повышающихся температуре и психрометрической разности. Диффузный процесс переноса влаги из центра сортимента к поверхности преобладает над молярным, что приводит к увеличению продолжительности сушки и низкому качеству конечного продукта.

5 . На экспоненциальные кинетические зависимости роста температуры в камере и изменения текущей влажности древесины оказывают влияние: тепловая мощность внешнего источника тепла, турбулентность агента сушки в рабочем объеме камеры, характеристики высушиваемой древесины и критерии нестационарности (Предводителева, Рс1 = 0,01; фазового превращения жидкости в пар, в = 0,87). Превалирующее влияние среди упомянутых критериев занимает критерий фазового превращения, величина которого подтверждает неэффективность совмещенной сушки: 87% влаги в сортиментах движется к поверхности в виде пара и только 13% - в виде жидкости.

6 . Для уменьшения влияния последствий совмещенной сушки, при достижении древесиной переходной влажности 36% нормативные значения психрометрической разности рекомендуется увеличить в 1,5-2 раза, что позволяет повысить производительность камер без квалигетного изменения высушиваемых пиломатериалов.

7 . Частичная релаксация внутренних остаточных напряжений после сушки (п.4) может быть достигнута выдержкой высушенного пиломатериала при закрытых воздухообменных каналах и выключенных источнике тепла и побудителе циркуляции длительностью не менее нормативного значения. При этом величина растягивающих напряжений в центре сортимента снижается почти вдвое, до 0,3 МПа.

8 . На основе проведенного анализа существующей технологии сушки древесины без начального её прогрева и разработанной теории (на фундаментальных положения*; классической теории тепловлагопереноса в неизотермических условиях) в виде математической модели и её инженерного решения, дается новая структура интенсифицированных режимов сушки.

В её основе: снижение критерия фазового превращения до величины близкой паровых камер, увеличение интенсивности переноса влаги внутри сортимента за счет подъема температуры среды и её стабилизации на уровне третьей ступени сушки нормативного режима. Апробация предложенных режимов в промышленных условиях показала, что продолжительность процесса по сравнению с нормативной сокращается в 1,5 раза.

9.Для обеспечения высокого качества конечного продукта, повышения производительности и снижения энергоёмкости процесса в сушильных установках малой мощности, необходимо осуществление следующих мероприятий:

- применение водяных распылительных форсунок для начального и конечного искусственного увлажнения сушильного агента;

-ведение трехступенчатого процесса сушки пиломатериалов в интенсифицированном режиме с температурным уровнем равным третьей ступени стандартного режима для данного материала;

-применение камер с криволинейно-сопряженными воздуховодами постоянного статического давления агента сушки с учётом критериального уравнения (3.17) при его поперечной циркуляции по штабелю пиломатериалов (по типу установок УРАЛ и ИнтерУрал);

-для сушильных камер с торцовым расположением источника побудительной циркуляции, оптимальным размером его квадратного корпуса следует считать соотношение 1,27 7гБ2/ 4 < Бк < 7,7 кО2 / 4 , обеспечивающего его максимальный КПД;

-для водогрейных, электрических (индукционных и омических) и жаротруб-ных камер рекомендовать низкочастотные центробежные вентиляторы торцового расположения, обеспечивающие скорость воздуха по штабелю 2 -2,5 м / с и высокий ресурс работы;

-применение торцовых 'ТГ - образных и боковых плоских экранов, обеспечивающих закрытие торцов пиломатериалов, исключает появление микротрещин, позволяет исключить оторцовку пиломатериалов, предусмотренную стандартом после их сушки; снижает живое сечение штабеля в 1,6 раза, а установленную мощность привода вентилятора - на 30%;

-при отсутствии искусственного увлажнения среды необходимо учитывать динамику роста внутренних напряжений в поверхностной зоне сортиментов и вероятную максимальную величину растягивающих напряжений. Для этой цели необходимо использовать математическую модель процесса, воплощенную в её инженерное решение, с помощью которого можно прогнозировать ход процесса в каждом конкретном случае;

-применение индивидуальных внешних жаротрубных теплообменников (в сочетании с искусственным увлажнением среды) специальной конструкции мощностью 6 кВт / м3 усл., работающих на древесных отходах, позволяет получать сухой пиломатериал любой категории качества.

10. При настройке автоматических систем управления процессом сушки при выходе на стационарный режим, необходимо учитывать значения переменных, входящих в переходную функцию конкретной установки. При этом для камер малой мощности следует использовать двухпозиционный принцип регулирования, амплитуда колебаний принимается равной ±3 °С, длительность управляющего воздействия не должна превышать 50 - 60 мин.

11. Технические задания на проектирование вновь созданных моделей опытно - промышленных и серийных лесосушильных камер (семь вариантов: ТУ 13310-76; ТУ 205 РСФСР Н1-07-48-89; ТУ 494К-А027-001-92), разработанные на основе результатов выполненных исследований, рекомендованы АО "Лесмаш", АО "Металлист" и НПП "ИнтерУрал" для рабочего проектирования. Технические решения по конструкциям лесосушильных камер защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

12.Результаты выполненного научного исследования, в том числе и изданные учебные пособия, могут быть использованы при проектировании новых лесосушильных камер с различными источниками тепла, а также в вузах лесотехнического профиля при изучении техники и технологии сушки древесины; позволяют расширить исследования в данном научном направлении и, в первую очередь, в камерах с использованием древесных отходов и дровяной древесины непосредственно в местах её заготовки.

13. Внедрение полученных результатов исследований на предприятиях лесного комплекса и местной промышленности позволило повысить качество высушиваемых пиломатериалов и сократить дефицит сушильных мощностей на два млн. м 3 условных пиломатериалов в год, а также снизить себестоимость сушки по сравнению с базовым вариантом в 5-6 раз (замена электрического источника тепла на жаротрубный).

1. Ольшанский И.С. и др. Применение методов многокритериальной оптимизации при обосновывают перспектив использования мяг-колиственной древесины в Европейской части СССР. // Изв. вузов. Лесной журнал. 1985. № 1. - С. 101 - 105.

2. Тихонова М.В. Использование древесины лиственных пород в производстве однослойных щитов для полов. Инф. листок, Свердловск, ЦНТИ, 1984,№ 439.-2 с.

3. Суханов B.C. Задачи отраслевой науки на современном этапе // Лесная пром-сть. 1997. - № 2. - С. 4 - 6.

4. Ванин С.И. Древесиноведение. М.: Гослесбумиздат, 1949. - 351 с.

5. Полубояринов О.И.Плотность древесины,- М.: Лесная пром-сть, 1976.-160 с.

6. Бокщанин Ю.Я., Комм Н.Г. Обзор работ СвердНИИПДрева. //Деревообрабатывающая пром-сть. 1974. № 12. - С. 26 - 27.

7. Лобовиков Т.С., Петров А.П. Экономика комплексного использования древесины. М.: Лесная пром-сть, 1976. - 168 с.

8. ГОСТ28015-89 Щиты покрытий пола деревянные однослойные.М.:199013с.

9. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесн. пром-ть, 1989.-296 с.

10. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. М.: Лесн. пром-сть, 1986. - 368 с.

11. Перелыгин Л.Н. Строение древесины. -М.: Лесная пром сть, 1954,- 200 с.

12. Соколов П.В.Какие лесосушильные камеры нужны нашей стране и требования, предъявляемые к их устройству. // Сб.Трудов ЛТА, вып. № 138 «Совершенствование камерной сушки древесины»./Л.: ЛТА,1969,- С. 5 -19.

13. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины. Архангельск, ЦНИИМОД, 1985. 144 с.

14. Серговский П.С. О принципах построения рациональных режимов сушки пиломатериалов. //Сб.: Сушка древесины. Труды Всесоюзн. юбил.научно-техн.конф. Архангельск, ЦНИИМОД, 1968. С. 36-55.

15. Уголев Б.Н. Деформативность древесины и напряжения при сушке. -М.: Лесная пром-сть, 1971,- 175 с.

16. Millen J., & Wengert Е. Dryig easten hardwoo Lfmber USA Washington, 1978.

17. Л.Кречетов И. В. Сушка древесины. Учнбное пособие для ВУЗов./ М., издание «Бриз» 1998, -500 с.

18. Лурье М.Ю. Сушильное дело. Л.: Кубуч, 1934. - 406 с.

19. Сергеев И.С. Простейшие типы лесосушильных установок. М.: Гослесиздат, 1944. - 84 с.

20. Серговский П.С. Гидротермическая обработка древесины. М.: Гослесбумиздат,1958. - 440 с.

21. Соколов П.В. Сушка древесины. М., Л.: Гослесбум -издат,1960. - 427 с.

22. Кречетов И.В. Сушка древесины топочными газами. М., Л.:

23. Гослесбумиздат,1961. 270 с.

24. Селюгин Н.С. Сушка древесины. Л.: ГослесиздатД936. - 560 с.

25. Першанов H.A. Конвективно-высокочастотная сушка древесины. М.: Гослесбумиздат,1963. - 83 с.

26. Микит Э.А., Стапран Я.В. Опыт сушки пиломатериалов на предприятиях Латвийской ССР. Рига, Латв.респ. институт научнотехн. инф. и пропаганды, 1966. - 24 с.

27. Меркушев И.М. Аэродинамические характеристики основных типов лесосушильных камер периодического действия. // Деревообрабатывающая пром-сть. -1973, №2.-С.3-6.

28. Романов В.Г., Сергеев В.В. О сушке березового пиломатериала в камерах аэродинамического нагрева,- М.: ВНИПИЭлеспром, № Д.730063Д973.-18 с.

29. Соколов П.В., Дьяконов К.Ф., Преловский В.Г., Харитонов Г.Н. Анализ работы электромагнитной камеры для сушки пиломатериалов. Научн. труды ЦНИИМОДа. Архангельск, 1971, вып. 26, с. 42-46.

30. Ананьин П.И., Петри В.Н. Высокотемпературная сушка древесины. М.: Гослесбумиздат. -128 с.

31. Применение печей аэродинамического подогрева (ПАП) // Материалы семинара, март 1969. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1969. - 49 с.

32. Луговский С.И. и др. Сушка древесины вентиляторами высокого давления. В сб. научн.трудов по санитан.технике. Вып. 4, ВИИГХ. - Волгоград. 1972.-С. 80-81.

33. Ranque G.Y. Experiences sur la detente qirataire avec productions simultanees d'un echappement d'air chand et d'air froid. "Yourn de Physique et la Radium", 1933, vol. 7,№4,p.ll2.

34. Ranque G.Y Method and apparatus for obtaining from fluid un der pressure two currents of fluid at different temperatures. Патент СШ № 1952281,1934.

35. Hilsch R.Die Expansion von Gasen in Zentrifugaleld als Kalteprocess. "2. fur Naturforschung", 1966, Bd 1, s. 208.

36. Мартыновский B.C., Алексеев В.П. Исследование эффекта вихревого температурного разделения газов и паров. //Журнал техн. физики, 1956, т. 26, вып. 10, с. 2303 -2315.

37. Дубинский М.Г. Вихревые аппараты. Известия АН СССР OTH. - М.: 1955, №8. -С. 3-10.

38. Мартынов A.B., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба? М.: Энергия, 1976. 152 с.

39. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974. - 240 с.

40. Камера с рециркуляционным агрегатом для сушки древесины. Инф.листок госколесхоза СМ СССР, Латниилхп, М.: 1972, 1 с.

41. Кравалис Ю.П. Бескалориферная сушильная камера для пиломатериалов. Справочная информация. Рига, ЦНТИ, 1978, 1 с.

42. Андрианов Г.П. Нагревательная установка для сушки древесины ПАП-32. Экспрессинформация. Госкомлесхоз СМ СССР, вып. 20. М.: 1970, 2 с.

43. Нагревательная установка ПАП-32 для сушки древесины (рабочие чертежи). Проект П12-69, М.: НИИИИнформтяжмаш, 1970. 110 с.

44. Стенин С.П. Комбинированный способ сушки пиломатериалов. Инф.листок, Свердловск, ЦНТИ, 1974, № 320. 2 с.

45. Харитонов В.М., Тихонравова Г.Г. Способы увлажнения агента сушки в лесосушильных камерах без применения технологического пара. // Реф.инф. Механическая обработка древесины. М.: ВНИПИЭЛеспром, 1976. -№ 5. - С. 5-6.

46. Бывших М.Д. Увлажнение воздуха в сушильных камерах с аэродинамическим нагревом. Экспресс-информация№о И, М.: ЦНИИЭП-сельстрой, 1975. 2 с.

47. Kollman F., Schneider А. Das Geschwindigkeit der Ventilation wird auf dem Trocknen des Schnittholzes den Mischung des Dampfes und heiber Luft einglub. Hols als Roh-und Werkstoff 18. Yg.Heft 3. Marz, 1960, s. 81 94.

48. Keilwerth R., Gaiser H., Meichner H. Untersuchungen an einer Heissdampftrockenanlage, "Holz als Roh-und Werkstoff', 1955, № 1. s. 56 60.

49. Серговский П.С. Режимы и проведение камерной сушки пиломатериалов. М.: Лесная пром-сть, 1976. 136 с.

50. Богданов Е.С. Состояние и перспективы развития лесосушильной техники. // Актуальные направления развития сушки древесины: Тез. докл. Всесоюзн. конф. 8 -12 сентября 1980 г. Архангельск, 1980. - С. 16 -18.

51. Технологическая инструкция по производству однослойных паркетных щитов из древесины мягких лиственных пород и березы. Свердловск, 1985. - 115 с.

52. Богомазов В.В. Об экономической эффективности высокочастот-ноконвективной сушки древесины. // Сб. Механическая технология древесины. Минск: Вышейшая школа, 1971. - С. 122-128.

53. Горяев A.A. Комбинированная сушка древесины. // Реф. инф.

54. Механическая обработка древесины. М.: ВНИПИЭПЛеспром, 1974. № 8. -С. 3-7.

55. Хазанов Г.М. О внедрении рециркуляционных установок типа ПАП в промышленность, Мат. семинара.// Применение печей аэродинамического подогрева (ПАП). М.: НИИИИнформТяжМаш, 1969. С.3-6.

56. В.В. Сергеев, В.Е. Федюнинских // Бюл. 1979 № 49. 67. СССР. МКИ F 26В 9/06. Сушильная установка для пиломатериалов.

57. Агапов В.П. Прибор для дистанционного контроля влажности пиломатериалов при сушке. // Деревообр. пром-сть, 1973. № 3. С. 12.

58. Сергеев В.В. Дистанционный влагомер древесины ДВС-2М. Сб. трудов СвердНИИПДрев, Свердловск, 1970, № 8. С. 68 - 69.

59. Насобин В.В., Сергеев В.В., Яснов A.A., Штука И.А. Новые лесосушильные камеры для малых предприятий. // Деревообрабатывающая пром-сть. 1994 .-№2. С. 8-10.

60. Сергеев В.В.,Тракало Ю.И., Ковязин Г.А., Яснов A.A., Штука И.А.

61. Лесосушильные камеры "Интерурал". // Сб.тез.докл.научно-пр.конф. по охране окруж.среды. Екатеринбург, 1996. С. 72.

62. Сергеев В.В.Дракало Ю.И., Насобин В.В.Аэродинамика лесосушильных камер с криволинейными воздуховодами // Изв.вузов. Лесной журнал. -1996. №4-5. С. 112-117.

63. Шубин Г.С. Рациональные скорости и характер циркуляции сушильного агента в камерах периодического действия.Сб.докладов научн.техн.конф., Архангельск, 1990. С. 23-31.

64. Сергеев В.В. Результаты испытаний бескалориферной лесосушильной камеры "УРАЛ-72" // Деревообрабатывающая пром-сть. -1975. №о 6. С. 9

65. Сергеев В.В., Меллер В.Л., Серговский П.С. Бескалориферные и конденсационные лесосушильные камеры. Мех.обр.дерев. Обзорная инф-ия, Вып . 8. М.: ВНИПИЭлеспром, 1980. С. 1 - 37.

66. Решение о выдаче свидетельства на полезную модель от 26.08.94. Лесосушильная камера. /В.В.Сергеев, В.В. Насобин № 97111646; заявл. 08.07.97.

67. Сергеев В.В. О применении бескалориферных сушильных камер. //Сб.научн.техн.конф. М.: Укрниимод, 1973. - С. 65 - 66.

68. Сергеев В.В .К вопросу нагрева воздуха в бескалориферных аэродинамических камерах. //Сб. научн. техн. конф. Архангельск. 1975. С. 102- 104.

69. Попов А.М., Сергеева С.В., Сергеев В.В., Тракало Ю.И. Опыт эксплуатации камер с теплоэлектронагревателями для сушки пиломатериалов // Деревообрабатывающая пром-сть. 1997. - № 2. С. 19-21

70. Решение о выдаче свидетельства на полезную модель от 18.09.96. Лесосушильная камера. /Сергеев В.В., Перевозчиков Д.П., Аликин Н.П. -№96111811; заявл. 11.06.96.

71. Виноградский В.Ф. О необходимости сопоставления различных вариантов вакуумных сушильных камер // Деревообрабатывающая промсть. 1997. -№ 2. С. 6-8.

72. Решение о выдаче свидетельства на полезную модель от 30.03.98. Вакуумно-индукционная сушильная камера./ Ладейщиков Н.В., Сергеев В.В. № 98103555, заявл. 11.03.98.

73. Соколов П.В., Богданов Е.С., Кречетов И.В., Багдатьев Е.Е.,Марацуц Л.С Результаты сравнительных испытаний систем автоматизации процессов сушки древесины. // Деревообр. пром-сть. 1965. № 12. - С. 3 - 4.

74. Романов В.Г. Влияние теплофизического состояния сушильного агента на инерционность сухих и мокрых термометров.//Сушка древесины:Труды Всесоюзной юбилейной научно-техн.конф,- Архангельск, 1968.-С. 310 324

75. Урванов Г.Р. Исследование взаимосвязи между температурой и влажностью древесины в процессе сушки. // Сушка древесины:Труды Всес. юбил. научн.-техн.конф. Архангельск, 1968. - С. 187 - 190

76. Агапов В.П. Двухпозиционношаговый регулятор для контроля и регулирования параметров сушки агента древесины.//Сушка древесины: Труды Всесоюзн. юбил. научн.-техн. конф. Архангельск, 1968.-С. 338 -342.

77. Романов В.Г. Стабилизация температуры и влажности агента сушки в лесосушильных камерах. Автореф.дис.канд.техн.наук. Л., 1968. - 24 с.

78. Супрунов В.И., Сергеев В.В. Автоматизация процесса сушки.// Автоматизация сушильных установок. Секц. IV: Материалы докладов Всесоюзн. научн.-техн. совещания по новой технике и прогрес. технол. в пром. сушки, декабрь 1969 г. М.: ВСНТОД969. - С. 36 - 38.

79. Сергеев В.В., Корунов Ю.М., Лопатин Б.П. Автоматизированная лесосушильная камера УРАЛ-72. Инф. листок № 87. Свердловск: ЦНТИ, 1978. -2 с.

80. Багдатьев Е.Е. Исследование и разработка многоканального регулятора параметров сушильного агента //Сб.трудов МЛТИ, вып. 19, М.: 1967, с. 34 -35.

81. Wunschmann H. Zu einigen Fragen der Automatisierung der Holztpoknung. Holzindustrie, 4,1963, p. 11.

82. E.Eisenmann, Kleines Holztrocknungskurs; Holztechnik, Nr.2, 2,12. 1955.

83. Friedrick H.Vanicek. Holztrocknung innovative investitionen für morden (Sonderdruck aus Holz im Spiegee 2(86), wien, 1992, s. 32.

84. Dr.Vanicek Ges. m.b.h. Holzfeuchtemessung. Trockentecnik und Anlagenbam wien, 1992, seiten 18.

85. Познаев А.П. Измерение влажности древесины (электронные методы и приборы. -М.: Лесн.пром-сть, 1965. 142 с.

86. Романов В.Г. О допустимой погрешности влагомеров для древесины. // Сб.трудов СвердНИИПДрев, вып. 5, Свердловск, 1970. С. 105 -112.

87. ЮО.Иванов A.C. Дистанционный контроль влажности пиломатериалов при сушке с помощью кондуктометрического влагомера.// Сушка древесины: Труды Всесоюзн. юбил. научн.-техн. конф. Архангельск, 1968. - С. 336 -372.

88. Романов В.Г. Исследование зависимости электрического сопроивления древесины от ее влажности и температуры.//Сб.трудов СвердНИИПДрев, вып.2, Свердловск, 1967. С. 112-114.

89. Агапов В.П., Романов В.Г., Супрунов В.И., Сергеев В.В., Михалевский

90. В.П. Автоматический регулятор параметров агента сушки древесины Д1Т1-2М. // Деревообр. пром-сть, 1969. № 9. - С. 4 - 5.

91. Вагин В.А. и др. На XX мировом когрессе ИЮФРО. // Лесная прм сть. 1996.-№1,-С. 19-21.

92. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 599 с.

93. Ш.Шмидт Э. Введение в техническую термодинамику,- М.: Энергия, 1965,272 с.

94. Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 19768 - 472 с.

95. З.Лыков A.B. Основные направления интенсификации процесса сушки влажных материалов. Сб.докл. Всесоюзн.научн.-техн.совещания,- М.: Профиздат, 1958. С. 94 -110.

96. Шубин Г.С. Физические основы и расчет процессов сушки древесины. -М.: Лесн.пром-сть, 1973. 248 с.

97. Серговский П.С. Гидродинамическая обработка и консервирование древесины: 2-е изд.перераб,- М.: Лесная пром-сть, 1968,- 1968. 448 с.

98. Пб.Уголев Б.Н. Деформативность древесины и напряжения при сушке. М.: Лесная пром-сть, 1971. 176 с.

99. Уголев Б.Н. Внутренние напряжения в древесине при ее сушке. М.: Гослесбумиздат, 1959. 117 с.

100. Сергеев В.В. Сушка пиломатериалов и контроль за влажностью. Обзор, ВНИПиЭИлеспром, М.: 1975. С. 14.

101. Сергеев В.В. Анализ работы бескалориферных камер для сушки древесины.// Сб.научн.техн. конф. Архангельск, 1975. С.97.120 .Минина Л.Э. Комбинированный способ сушки березовых заготовок ведином пакете. Инф.листок No 759 77, Свердловск, ЦНТИ, 1977, 4 с.

102. Федюнинских В.Е. Лесосушильная камера аэродинамического нагрева УРАЛ-72. Инф. листок № 374 74, Свердловск, ЦНТИ, 1974, 6 с.

103. Сергеев В.В., Прибавкина А.Ф., Удальцова А.П. Опыт эксплуатации лесосушильных камер "УРАЛ-72". // Мат. научн.-техн.совещания. Киев, 1977. - С. 65.

104. Сергеев В.В. и др. Сушка пиломатериалов в камере УРАЛ 72 1 см с увлажнением воздуха. Инф. Листок № 88 - 78, Свердловск, ЦНТИ, 1977, 4 с.

105. Сергеев В.В., Романов В.Г. Технология сушки древесины в камерах аэродинамического нагрева.// Сб. тез. докл. на конф. мол. спеец. отрасли. -М.: ВНИИДМАШ, 1971. С.34 - 36.

106. Решение о выдаче патента от 24.02.98. Способ обработки древесины. / Насобин В.В., Сергеев В.В., Алексеев В.Г. № 97107667/04; заявл. 16.04.97.

107. Андрианов Г.П. Нагревательная установка для сушки древесины ПАП-32. Экспрессинформация. Госкомлесхоз СМ СССР, вып. 20. М.: 1970, 2 с.

108. Кирпичев М.В., Михеев М.А. Моделирование тепловых устройств,- М.-Л.: Изд-в АН СССР, 936-320 с.

109. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.- М.: Энергия, 1977. -344 с.

110. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию тепло-и массообмена в процессах сушки. В кн.: Всесоюзное научно-техническое совещание. - М.: 1958 - С.47-61.

111. Гухман A.A. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа,1973. - 296 с.

112. Сергеев В.В., Меллер В.Л., Утробин Р.В. Динамика нагрева сушильного агента в камере УРАЛ-72 .// Сб. Всесоюзн. конф .Актуальные направления развития сушки древесины. ЦНИИМОД, Архангельск. 1980. С. 252 - 256.

113. Смольский Б.М. и др. Нестационарный теплообмен. Минск: Наука и техника, 1974. 100 с.

114. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. Л.:1. Энергия, 1976. 352 с.

115. Михайлов М.Д. Нестационарный тепло и массоперенос в одномерных телах. Минск: АН БССР, 1969. - 185 с.

116. Михелев A.A., Володарский A.B. Практикум по курсу "Промышленные печи хлебопекарного и кондитерского производства". М.: Пищепром.1974. 288 с.

117. Лыков A.B. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М,- Л.: Госэнергоиздат, 1956. - 464 с.

118. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1972. - 560 с.

119. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. -М,- Л.: Госэнергоиздат, 1963. 536 с.

120. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М. - Гостехиздат, 1954. -408 с.

121. Меркушев И.М. Исследование циркуляционных характеристик ле-сосушильных камер: П/Дис.канд.техн.наук. М.: 1975. - 129

122. Сергеев В.В. Аэродинамические лесосушильные камеры. М.: Лесн. пром-сть, 1981. -12с.

123. Билей П.В.Исследование аэродинамики лесосушильных камер с перфорированными перегородками: втореф.дис.канд.техн.наук.-Львов. :1975. -34 с.

124. Билей П.В. Технология камерной сушки твердых лиственных пород: Автореф. дис. д-ратехн.наук. Львов.: 1993. - 36 с.

125. Соколов П.В.Ускоренные способы сушки. М.,Л.: Гослесбумиздат, 1956-83 с.

126. Кречетов И.В. Сушка древесины. -М.: Лесн. пром-сть, 1972. 440 с.

127. Fridrich H.Vanicek.Grobraumkammern fur einen breiten Anwendenkreis. HolzZentralblatt, Stuttgart 112, jahngang (1986), Nr.92, seiten 1324/25.

128. Батурин B.B. Основы промышенной вентиляции. M.: Профиздат, 1954. -292 с.

129. Прикладная аэродинамика. Под ред. Краснова Н.Ф., М.: Высшая школа.1974. 732 с.

130. Анисимов С.Н., Желонкин Н.С., Сергеев В.В., Швецов В.Б. Аэродинамическая лесосушильная камера "УРАЛ-88" для сушки пиломатериалов. Инф.листок № 89-12, Пермь, ЦНТИ, 1989, 4 с.

131. Сергеев В.В., Прибавкина А.Ф. Технология и режимы сушки в камерах "УРАЛ-72" с аэродинамическим нагревом воздуха. Инф.листок № 74-77, Свердловск, ЦНТИ, 1977, 6 с.

132. Сергеев В.В. Исследование лесосушильных камер периодического действия с аэродинамическим нагревом воздуха: Дис.канд.техн. наук. -Свердловск: 1979. 163 с.

133. Михелев A.A., Володарский A.B. Тепло- и массообмен при термической обработке пищевых продуктов в современных печах хлебопекарного и кондитерского производств. В сб. Тепло- и массоперенос. Минск, Ин-т тепло- и массообмена АН БССР,1972,- с. 35-38.

134. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1975, 400 с.

135. Шубин Г.С. Общий метод расчета продолжительности высокотемпературной сушки древесины. //Деревообр. пром-сть. 1964. - № 3, С. 5-9.

136. Шубин Г.С. Сушка и тепловая обработка древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 336 с.

137. Krischer О., Esdorn Н. Wie warmeubertnagung in feuchten porigen Stoffen verschiedener struktur, Forsch. I

138. Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. 320 с.

139. Серговский П.С. Исследование влагопроводности и разработка методов расчета процессов сушки и увлажнения древесины. П/Дис. д-ра техн.наук. М.: 1953. - 359 с.

140. Богданов Е.С. Автоматизация управления процессами сушки древесины. -М.: Лесн. пром-сть. 1967, 76 с.

141. Богданов E.C. Автоматизация процессов сушки пиломатериалов,- М.: Лесн. пром-сть. 1979, 175 с.

142. Богданов Е.С., Утробин Р.В., Сергеев В.В., Меркушев И.М. Результаты исследования и ведомственных испытаний промышленного образца камеры УРАЛ-72-СМ. //В кн.: Научно-техн. прогресс в деревообр. пром-сти. Киев, 1978. С. 156.

143. Справочник по сушке древесины.Под ред. канд.техн.наук Е.С.Богданова, М.: Лесн. пром-сть, 1990. 304 с.

144. Багдатьев Е.Е. Разработка и исследование многоканального автоматического регулятора параметров сушильного агента. // В кн.: Сушка древесины. Труды Всесоюзн.юбил. научно-техн. конф. Архангельск, ЦНИИМОД, 1968. С. 325 337.

145. Романов В.Г., Соколов П.В. Дистанционный контроль и автоматизация регулирования режимов сушки древесины в камерах. -М.: Лесн. пром-сть, 1974. 168 с.

146. Генкин Л.И. Определение динамических характеристик процессов в деревообрабатывающей промышленности. М.: Лесн. пром-сть, 1973 - 119 с

147. Смирнов A.A. Математическое описание воздушно-паровой лесо-сушильной камеры периодичексого действия как 2-емкостного объекта регулирования температуры агента сушки. // Изв.вузов. Лесной журнал. -1969. № 2, с. 125 129.

148. Николов С., Виделов X. Наръчник по сушене на дървесината. София: Техника, 1979. - 520 с.

149. Brunner В. Holztrocknung mit neuster Computer Technologie (1). HolzZentralblatt, 1985, № 58/59, 15/v, c. 909 - 910.

150. Ордынцев В.M., Шендлер Ю.И. Автоматическое регулирование технологических процессов. М.: Машгиз, 1960. 504 с.17О.Соколов П.В. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1965. 331 с.

151. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике.М.: Наука, 1974. 256 с.

152. Мазанов Г.Н. Исследование температурного эффекта вихревых воздушных потоков и применение его в отопительно-вентиляцонных системах. П/Дисс. канд.техн.наук. Волгоград, 1970,- 162 с.

153. ГОСТ 19773-84. Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия. 13 с.

154. Сергеев В.В. Номограмма для определения полного давления, развиваемого ротором центробежного вентилятора. // В сб. Деревообработка. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1975, с. 23 -25.

155. Косточкин В.Н. Центробежные вентиляторы (основы теории и расчета). М.: Госнаучтехиздат машиностр.лит-ры, 1951. 222 с.

156. Центробежные вентиляторы.Под ред.Т.С.Соломаховой.-М.: Машино-ние, 1975. -416 с.

157. Шерстюк А.Н. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М.: Высшая школа. 1972. - 344 с.

158. Пижурин A.A. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке. М.: Лесн. пром-сть, 1972, 248 с.

159. Комиссаров А.П. Методы тепловой обработки органических материалов с разработкой оборудования. / Учебное пособие,- Екатеринбург, 1996, 230 с.

160. Микит Э.А., Упманис К.К. Интенсификация камерной сушки пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 100 с.

161. Упманис К.К., Оконов З.В. Бескалориферные сушильные установки. // В кн.: Сушка древесины. Мат. Всесоюзн. научно-техн.совещ. Архангельск, 1975. С. 101 -102.

162. Сергеев В.В. Теплопроизводительность ротора в камерах с аэродинамическим нагревом воздуха. В кн.: Мат-лы научн.техн.конф. Архангельск, 1978, С. 112.

163. Серговский П.С. Расчёт процессов высыхания и увлажнения древесины .М.-Л.: 1952. 78 с.

164. Пухов А.К. Влияние скорости циркуляции сушильного агента на продолжительность и качество сушки пиломатериалов.П/Дис. канд.техн.наук. М.: 1966. - 170 с.

165. Горяев A.A. Сушка древесины и снижение ее энергоемкости: Обзор.информ. -М.: ВНИПИЭИлеспром, вып. 9,1984. с.36.

166. Романов В.Г., Сергеев В.В., Козлов В.А., Березин В.А., Чешницкий М.Л., Меркушев И.М., Богданов Е.С. Результаты испытаний бескалориферной лесосушильной камеры ПАП-32. //Деревообр. пром-сть.-1973,- № 5,- С. 3 5.

167. Сергеев В.В., Удальцова А.П., Федюнинских В.Е., Логинов В.М., Березин В.И., Волкова Л.Ф. Бескалориферная лесосушильная камера для леспромхозов. //Лесоэксплуатация и лесосплав, реф.инф.-1974. № 30. С. 14.

168. Кришер О. Научные основы сушки. М.: Изд.иностр.лит-ры, 1961. - 540 с.

169. Уголев Б.Н., Скуратов Н.В. Снятие напряжений в пиломатерилах после камерной сушки. // В сб.: Совершенств, суш. техн. и технол. и кооперация в пр-ве оборудов. для сушки древесины. Архангельск, ЦНИИМОД, 1990. С. 31-35.

170. Бокщанин Ю.Р., Сергеев В.В. Опыт сушки лиственничных заготовок крупных сечений для Олимпийского велотрека . //Актуальные направления развития сушки древесины: тез.докл.Всесоюзной конф. ЦНИИМОД, Архангельск, 1980.С.111-116.

171. Соколов П.В., Харитонов Г.Н., Добрынин C.B. Лесосушильные камеры. -М.: Лесн. пром-сть, 1987. 184 с.

172. Перевозчиков Д.П., Васильев Н.Л., Сергеев В.В. Сушка пиломаериалов в камерах УРАЛ-72-2СМ. // Деревообр. пром-сть. 1997. № 6. - С.

173. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. М.: Машиностроение, 1966. - 332 с.

174. Микит П.А., Стапран Я.В. Искусственная сушка пиломатериалов на предприятиях Латвийской ССР. Рига. 1970. 84 с.

175. Mikits Е., Urmanis. Kokses zavesana. Riga: Liesma, 1971. - 288 с.

176. Виллинстон Э. Производство пиломатериалов (конструирование и технология на лесопильно-деревообр.предприятиях): Перевод с англ. Ганяевой Х.Л. и Амалицкого В.В. М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 384 с.

177. История развития лесной промышленности Среднего Урала. /Составитель М.Ф.Маслюков.- Екатеринбург:Сред.-Урал.кн.изд-во,1997. 400 с.

178. Расев А.И. Новые технологии сушки пиломатериалов. // ДвМ -Деревообработка в мире, 1994. № 4. - С. 46 - 47.

179. Сергеев В.В., Тракало Ю.И. Комплексная переработка низкосортного лиственного пиловочника и сушильные хозяйства леспромхозов. // Лесная пром-сть. 1998. № 1. С. .

180. Уголев Б.Н., Скуратов Н.В., Голос В.Д. Обучающаяся компьютерная программа для подготовки специалистов по сушке древесины. // Деревообр. пром-сть. 1994. -№ 1. С. 2 - 5.