LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Науково-технічні основи конвективно-радіаційного сушіння деревини

багатокомпонентного матеріалу, порівняних із довжиною хвилі випромінювання. Це дозволило розробити інженерний (кінетичний) метод розрахунку перенесення тепла в деревині, як в багатошаровому, неоднорідному та анізотропному матеріалі зі селективними (вибірковими), постійними або змінними властивостями в промислових конвективно-радіаційних і сонячних сушарках.

8. Деревина за своїми оптичними властивостями відноситься до сильнорозсіювальних випромінювання матеріалів в області ІЧ-спектра 0,76...15 мкм: в ближній області інфрачервоного спектра (0,76...2,5 мкм) деревина сильно розсіює і слабо поглинає випромінювання; в середній області (3...6,0 мкм) для деревини характерне середнє розсіювання і середнє поглинання; в далекій області спектра (6...15 мкм і вище) деревина характерна слабким розсіюванням і дуже сильним поглинанням. Це дозволило отримати залежності розподілення внутрішніх джерел теплоти в багатошаровій системі із селективно поглинаючих і розсіювальних "сухих" та "вологих" областей, а також розподілення джерел тепла, зосереджених на внутрішніх границях та в зонах фазових перетворень.

9. Розроблено новий тип сушильного обладнання та технологію сушіння деревини, які базуються на використанні екологічно чистого й відновлюваного джерела теплової енергії (сонячного випромінювання). Показано, що важливими чинниками оцінки ефективності геліосушарки є: спектральний склад поглиненого випромінювання (визначає швидкість нагрівання та сушіння деревини); організація поля випромінювання за рахунок рефлекторів; керування оптичними властивостями екранів, стін та генераторів випромінювання (зміна умов теплообміну); геометричні параметри сушарки.

10.Отримано рівняння, за допомогою яких можна розрахувати коефіцієнти тепловологообміну і ступеня чорноти сушильної системи установки.

11. У результаті розв'язання внутрішньої (включає в себе перенесення тепла і маси всередині деревини) та зовнішньої (перенесення тепла й вологи на межі середовище – тверде тіло) задач із врахуванням закономірностей зовнішнього тепло- і вологообміну обґрунтовано методи дослідження й визначення коефіцієнтів тепло- та вологообміну, критичного вологовмісту та потенціалу вологопровідності в процесі конвективно-радіаційного сушіння. Отримано математичні моделі визначення цих коефіцієнтів. Дані моделі розширюють теоретичні положення тепломасоперенесення в процесі конвективно-радіаційного сушіння деревини.

12. Для листових матеріалів (лущеного шпону) досліджено вплив режимів на криві сушіння, криві швидкості сушіння, критичну вологість, коефіцієнти тепло- і волого обміну. На їх основі побудовані номограми для визначення швидкості сушіння в першому періоді та коефіцієнта сушіння в другому періоді сушіння, що дозволяє визначити тривалість сушіння деревини різних порід в сопловій конвективно-радіаційній сушарці. Крім того, розроблено режими сушіння струганого шпону в даній сушарці, які наведені в додатках до роботи.

13. На основі аналізу оптичних властивостей деревини і узагальнення їх з спектрами випромінювання різних матеріалів розроблено конструкції колекторів акумуляторів сонячної енергії і на їх основі розроблено сонячні сушильні установки (61462А №200302114, 61463А №2003021115), які дозволяють зменшити теплоенерговитрати технічних джерел тепла (на 25...40 %) за рахунок використання безкоштовної сонячної енергії і поєднання геліосушіння в комбінації з природним атмосферним та традиційним конвективно-камерним сушінням.

14. Запропоновано методику інженерного розрахунку геліосушарки з використанням прямого сонячного випромінювання і теплових надходжень від трубних випромінювачів. Розроблено ефективні теплоакумулюючі склади солей-кристалогідратів та рекомендації щодо їх успішного використання в сушильній камері для забезпечення її роботи в нічний час та в умовах часткової хмурості неба. Вибір таких теплоакумулюючих субстанцій включав в себе дослідження ентальпії розчинення і енергії сольватації. Встановлено, що найбільш перспективними щодо використання як акумуляторів сонячної радіації в режимі температур 30...50 єС є суміші солей гідрофосфатів натрію.

15. Методики розрахунків тривалості сушіння і технічних характеристик сушильних установок використано для проектування обладнання для теплової обробки і сушіння деревини. Основні результати досліджень використовуються також при підготовці і викладанні циклу дисциплін: "Теплові процеси деревообробки", "Основи аеродинаміки і тепломасообміну", "Технологія сушіння та захисту деревини".

16. На основі результатів теоретичних та експериментальних досліджень розроблено конструкцію вібраційно-газової установки для сушіння тонких листових матеріалів (4742 UА №2004021021).

17. На основі аналізу результатів досліджень поляризаційних властивостей деревини розроблено: спосіб неруйнівного контролю напружено-деформівного стану деревини та деревинних листових матеріалів в процесі їх сушіння (23817А № 97031299) і пристрій для контролю напружено-деформівного стану деревини (28460А №97031298).

18. Результати дисертаційної роботи пройшли належну теоретичну та практичну апробацію та впроваджені у промислове виробництво за такими основними напрямами: 1) розробок щодо модернізації сушильних камер та інтенсифікації технологічних процесів сушіння деревини (ДЛГО „Волиньліс"); 2) розроблених режимів сушіння дубових пиломатеріалів (Бродівське меблеве підприємство „Явір" УТОГ; 3) розроблених режимів сушіння струганого шпону листяних порід деревини в конвективно-радіаційній сопловій стрічковій сушарці (ВАТ „Брюховецький ДОК").

Позначення: и, ц – кут падіння і азимутальний кут відповідно; mл, ул – показники поглинання і розсіювання випромінювання деревинною речовиною; Rдл∞, Rдлд, Rнл∞, Rнлд – коефіцієнти відбивання оптично товстого шару і шару товщиною д деревини при дифузному і направленому опроміненні; а, b – постійні коефіцієнти; – потенціал вологопровідності; дt – термоградієнтний коефіцієнт; дс – коефіцієнт молярного перенесення; иm, t, p – градієнти вологовмісту, температури, тиску відповідно; е – коефіцієнт (критерій) фазового перетворення; r – питома теплота пароутворення (фазового переходу); – інтенсивність випаровування вологи з одиниці поверхні матеріалу; сб – базова густина; R – визначальний розмір; dU/dф – швидкість сушіння; N – швидкість сушіння в першому періоді; бх – коефіцієнт вологообміну; лс – коефіцієнт теплопровідності середовища; Тг, Тс – температура генератора випромінювання і агента сушіння; с0 – густина деревини в абсолютно сухому стані; у0 – постійна Стефана-Больцмана; Rл, Dл, Aл – спектральні коефіцієнти відбивання, пропускання і поглинання випромінювання деревиною відповідно; – середня температура і температура агента сушіння; uц – волого вміст в центрі матеріалу; – коефіцієнт теплопровідності вологої деревини; бк – коефіцієнт теплообміну; qвипр – інтенсивність випромінювання.



РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ОПУБЛІКОВАНО У ТАКИХ ОСНОВНИХ ПРАЦЯХ:

Наукове видання

  • Діагностика властивостей деревини в технологічних процесах деревообробки: Наук. Видання / Озарків І.М., Басалига Є.В.,


  •