Medienos džiovinimas yra kontroliuojamas procesas, kuriuo pašalinama perteklinė drėgmė iš pjautos medienos siekiant pasiekti pageidaujamą drėgmės lygį ir užtikrinti konstrukcijų stabilumą, atsparumą išoriniams veiksniams bei lengvesnį apdirbimą. Šiame straipsnyje sutelkiama dėmesys į džiovinimo būdus, kamerų tipų parinkimą, jų technines charakteristikas, skaičiavimus ir praktinius sprendimus, kurie aktualūs kursiniam darbui Lietuvos kontekste.
1. Įvadas
Natūralus (atmosferinis) džiovinimas lauke yra pigiausias, bet lėčiausias būdas, kurio metu mediena pasiekia apie 15-20 % drėgmės ribą. Konvekcinis kamerinis džiovinimas uždarose džiovyklose užtikrina tikslų temperatūros ir oro drėgmės kontrolės režimą, todėl mediena dažnai išdžiovinama iki 6-8 % drėgmės per trumpesnį laiką. Vakuuminės džiovyklos leidžia džiovinti žemose temperatūrose ir labai dideliame drėgnyje, greitai išgarinant drėgmę, tačiau jas sudėtingiau valdyti ir jos gali būti brangesnės. Džiovinimo procesą reguliuoja skaitmeniniai mikroprocesoriai, užtikrinantys tolygų drėgmės pasiskirstymą per visą medienos skerspjūvio plotą.
2. Džiovinimo būdo ir kameros tipo parinkimas
Vienu metu į džiovyklas įkrovą apie 1000-2000 m3 pjautos medienos, priklausomai nuo įmonės dydžio ir įrenginių konfigūracijos. Konvekcinės džiovyklos gali būti stacionarios su šilumos izoliacija, be šilumos tiltų, arba skydinės konstrukcijos. Vertikalios skersinės cirkuliacijos yra dažnai pasirenkamas variantas Lietuvoje, nes jos užima mažiau ploto, gali būti didesnės ir patogesnės remontuoti; horizontali cirkuliacija užtikrina vienodą oro pasiskirstymą per kameros aukštį. Kondensacinės džiovyklose oras cirkuliuoja su šaldymo agentu ir kondensacija pašalina didžiąją dalį drėgmės, o dalį šilumos galima grąžinti į sistemą, todėl jos yra ekonomiškai patrauklios tam tikroms medienos grupėms. Vakuuminės džiovyklose džiovinama žemoje temperatūroje, o oro erdvė yra praretinta, kad drėgmė greičiau išsiskirstų į paviršių.
3. Kameros techninė charakteristika
Standartinėje konvekcinės džiovinimo kameroje naudojami šilumos šaltiniai (kaloriferiai), reguliavimas mikroprocesoriaus pagalba, oro cirkuliacijos įranga ir šviežio oro įleidimo mechanizmai. Kameros siūlo skirtingą storų ir plonų ruošinių džiovinimo laiką bei skirtingus drėgmės pasiekimo lygius. Vakuuminėse džiovyklose taikoma žema temperatūra (25-60 °C priklausomai nuo metodo), o kondensacinėse - apie 25-75 °C su šaldymo ir kondensacijos įranga. Mikroskopiniai ar didesni projekto reikalavimai lemia skirtingus režimų pakopų skaičius ir reguliavimo sudėtingumą.
4. Kamerų našumo ir kiekio skaičiavimas
Kiekvienos rūšies medienai parenkama atskira džiovinimo programa, atsižvelgiant į skerspjūvio matmenis, pradininį ir galutinį drėgnį bei paskirtį. Darbo su dideliu kiekiu medienos atveju, vienoje kameroje galima apdoroti apie 1000-2000 m3 per laikotarpį, tačiau tikslus našumo rodiklis priklauso nuo džiovyklių konstrukcijos, oro parametrų ir valdymo strategijų.
5. Džiovinimo trukmės skaičiavimas periodinio veikimo džiovinimo kamerose
Periodinių kamerų režimai yra įvairūs ir dažnai sudaryti iš kelių etapų: pakrovimas, tarpiniai šutinimai, iškrovimas. Režimų skaičiai priklauso nuo medienos rūšies, storio ir paskirties. Daugelyje šalių taikomi skirtingi pakopų skaičiai (nuo 2 iki 8-10), tačiau kuo daugiau pakopų, tuo geresnė džiovinimo kokybė, tuo sudėtingesnė reguliacija. Mažesnės temperatūros režimai tinka storesnei ir tankesnei medienai.
5.1. Džiovinimo režimų parinkimas
Renkantis režimą svarbu atsižvelgti į medienos sortimentą, jos tankį ir storį, taip pat į džiovyklos galimybes kelti temperatūrą be pakenkimo kokybei. Oro santykinis drėgnis pradžioje dažnai siekia 65-90 %, o pabaigoje - 25-45 %. Šilumos šaltiniai ir drėgmės režimas turi būti suderinti su medienos savybėmis ir eksploatacioninėmis sąlygomis.
5.2. Džiovinimo trukmės skaičiavimas periodinio veikimo džiovinimo kamerose
Džiovinimo trukmė priklauso nuo medienos rūšies, storio, drėgmės pokyčių ir patikimumo sistema. Paprastai storesnės lentos reikalauja ilgesnio ciklo, o plonos - trumpesnio. Teisingai suprojektuota džiovyklos veikimo ciklas užtikrina tolygų drėgnių pasiskirstymą ir minimalias vidines deformacijas.
5.3. Rietuvės gabaritinio tūrio ir kameros faktinio našumo skaičiavimas
Rietuvės matmenys ir jų išdėstymas lemia įkrovos dydį bei oro apytakos efektyvumą. Faktinis našumas atitinka įkrovos mastą, laiką ir ventiliacijos kokybę, o įranga turi būti pritaikyta užtikrinti nuoseklų oro judėjimą per visą rietuvę.
5.4. Kameros metinio našumo, išreikšto per sąlyginę medieną, skaičiavimas
Metinis našumas įvertinamas pagal išdžiovintos medienos kubinį matmenį ir medienos sąlyginą masę. Sąlyginės medienos koncepcija naudojama norint palyginti skirtingų rūšių medienos džiovinimo efektyvumą.
5.5. Džiovinimo agentų ir šilumos sąnaudų skaičiavimai
Šilumos sąnaudos priklauso nuo naudoto džiovinimo agentų ir jų parametų: temperatūros, drėgmės ir judėjimo greičio. Kaloriferiai arba aukštadažiniai generatoriai lemia reikalingą energijos kiekį. Taip pat svarbu įvertinti džiovyklos energetinį efektyvumą ir galimybes naudoti recirkuliaciją bei kondensavimą.
6. Cirkuliuojančio džiovinimo agento tūrio skaičiavimas
Ventiliacijos ir cirkuliacijos sistemų projektavimas reikalauja tiksliai apskaičiuoti džiovinimo agento (oro) kiekį ir cirkuliaciją per kameras, siekiant išvengti mikroklimato nuokrypių ir siekti vienodo džiovinimo greičio.
6.1. Šviežio ir atidirbusio agento tūrių skaičiavimas
Reikšminga užduotis yra atskirti šviežio oro įleidimo srautą nuo atidirbusio oro išleidimo, užtikrinant tolygų oro pasiskirstymą ir sumažinant energijos nuostolius.
7. Kaloriferių tipo parinkimas ir kaitinamojo paviršiaus nustatymas
Kaitinimo paviršiaus pasirinkimas priklauso nuo džiovinimo režimo ir spalvų stiliaus. Kaloriferiai gali būti šildomi vandeniu arba kitais šilumos šaltiniais; pasirinkimas įtakoja energijos sąnaudas ir kontrolės sudėtingumą. Mikroprocesorių valdymas leidžia tiksliai reguliuoti temperatūrą ir užtikrinti vienodą drėgmės pasiskirstymą.
8. Džiovinimo cecho plotų skaičiavimas
Cecho plotų projektavimas turi įtakos darbo organziavimui, saugumui ir efektyvumui. Planuojant erdvę svarbu numatyti pakrovimo takus, rietuvių transportą, išleidimo ir įrenginių išdėstymą taip, kad būtų išlaikytas sklandus procesas ir minimizuotos energijos suvartojimo sąnaudos.
9. Aerodinaminis kamerų skaičiavimas
Aerodinaminiai skaičiavimai užtikrina optimalią oro srautų paskirstymą visose kamerose, sumažinant stagnaciją ir drėgmės pasiskirstymo netolygius. Tai yra svarbu užtikrinant vientisą džiovinimo kokybę.
10. Darbų sauga, saugumo technika ir priešgaisrinė apsauga džiovinimo ceche
Džiovyklose būtina laikytis saugos reikalavimų: veiklos instrukcijos, priešgaisrinė įranga, apsaugos nuo garų ir degių mišinių priemonės, saugūs įrenginių eksploatavimo ir techninės priežiūros procesai. Darbų sauga apima ir elektroninę apsaugą bei sistemų gedimų identifikavimą.
10. Džiovinimo kainos ir praktiniai patarimai Lietuvoje
Medienos džiovinimo paslaugų kainos Lietuvoje svyruoja nuo 35 iki 170 eurų už m³ (be PVM). Kaina priklauso nuo medienos rūšies, lentų storio, pradinio ir galutinio drėgmės lygio, bei pasirinkto džiovinimo būdo. Storesnės lentos ir brangesnės rūšys (pvz., ąžuolas, uosis) džiovinamos brangiau, nes jos reikalauja švelnesnių režimų ir ilgesnių ciklų. Dažnai naudinga pirkti jau paruoštą medieną iš prekybininkų: kalibruotą, C24 konstrukcinę, obliuotą ar apdailinę medieną su garantuotu drėgmės lygiu. Natūrali lauko džiovinimo laikotarpiai gali užtrukti iki metų 2,5 cm storio lentoms, o konvekcinėse kameroje - 7-14 dienų, vakuuminėse - 2-4 dienos. Dėl tikslios kainos verta kreiptis į pasiūlymų pateikėjus, nurodant medienos kiekį, matmenis ir pradinį drėgmės lygį.
tags: #medienos #dziovinimas #kursinis