DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 14 <-- 14 --> PDF |
6. Pfeifer F. Kanadska topola, Osijek 1*929. 7. Piccarolo G.: Experiences faites dans la Culture du peuplier en Italie. Union internationale des instituts de recherches forestieres. 10 -eme Congres, Zürich, 1948. 8. Pourtet J.: Determination et utilisation des peupliers noirs cultives en France, Revue Forestiere francaise 1950, No. 22. 9. Dr. W. Wettstein: Die Pappelkultur. Wien 1952. Resume The author describes the propagation of poplars by means of shoots as well as the observations made in trial plantations. He also gives details on a new method of planting´ which consists in planting shoots into coins of deep and narrow pits with inclined ground floor, and lined in the direction of the leading- wind. By this method of planting it is possible to attain a better stabilization of shoots against the wind as well as a better development of roots. The author considers the method be applicable only exceptionally and in continnally fresh soils. SUŠENJE DRVETA KOD VISOKE TEMPERATURE Dr. Juraj Krpan (Zagreb) Uvod O O d svih dosada poznatih načina umjetnog sušenja drveta najveću primjenu ima sušenje mješavinom uzduha i vodene pare (vlažnim uzduhom). Danas je ovaj način sušenja toliko usavršen, da se pomoću njega može sušiti svako drvo bez oštećenja, ali mu je nezgodna strana što razmjerno dugo traje i troši mnogo energije, a to poskupljuje sušenje. Već nekoliko decenija nastoji se pronaći prikladniji postupak, kojim bi se drvo moglo sušiti brže i jeftinije. Postupci sušenja drveta, koji imaju cilj da ubrzaju sušenje zovu se »ubrzano sušenje« (accelerated drying) ili specijalne metode sušenja. Ovamo se ubraja: sušenje kod visoke temperature, sušenje u vrućim uljima, sušenje u vakuumu, sušenje električnom strujom, sušenje u organskoj, pari, sušenje infra crvenim zrakama. Kao nadopuna »klasičnog načina sušenja« mješavinom vodene pare i uzduha primjenjuje se i kemijsko sušenje. Za istu se svrhu može primjeniti i sušenje pomoću centrifugalne sile, koje se danas razvija u zaseban način sušenja. Od svih spomenutih načina »ubrzanog sušenja« najvažnije je sušenje kod visoke temperature , koje se sada u nekim slučajevima uspješno primjenjuje u praksi. Dosadašnji rezultati naučno-istraživačko.g rada otvorili su mogućnost sušenja drveta kod visoke temperature. Ovaj način sušenja bio je zadnjih 10 godina u centru istraživačke aktivnosti kao što je i danas, jer još nisu riješeni neki problemi u vezi s ovim načinom sušenja. Ovdje ćemo rezimirati rezultate nekih dosadašnjih istraživanja sušenja kod visoke temperature i povući zaključke, koji mogu biti interesantni i za našu drvnu industriju. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 15 <-- 15 --> PDF |
Termini . Sušenje drveta kod visoke temperature (High-temperature drying, Hochtemperaturtrocknung, Heissdampftrocknung) je, sušenje kod temperature iznad vrelišta vode, pa se često i zove sušenje kod temperature iznad 100° C. a i sušenje pregrijanom parom [Seasoning (drying) in superheated steam, Trocknung mit überhitztem Dampf]. Pregrijana je ona para koja ima višu tempera ; ü r u od temperature zasićenosti kod određenog pritiska. Svakom pritisku odgovara samo jedna temperatura vrenja vode, koja se zove temperatura zasićenosti (vre liste). Para može biti pregrijana i kod nižih (vakuum) i kod viših (pretlak) pritisaka od atmosferskog. Pregrijanom parom može se sušiti u vakuumu, kod atmosferskog pritiska i kod pretkaka. Sušenje drveta pregrijanom parom vrši se kod atmosferskog pritiska u kom slučaju pregrijana para ima višu temperaturu od 100° C (vrelište vode kod atmosferskog pritiska). Po Keylwerth u (5) se ovaj način sušenja može nazvati »postupak jednakog pritiska«, jer je (nakon zagrijavanja) pritisak konstantan i jednak atmosferskom, dok je kod klasičnog načina sušenja mješavinom vodene pare i uzduha (ispod 1´00° C) pritisak promjenljiv i zavisi o temperaturi i rel. vlazi. Utjecaj temperature. Već je dosta dugo poznato, da se može sušiti pregrijanom parom. Poticaj za sušenje drveta pregrijanom parom dalo je uspješno sušenje papira i tekstila kod visokih temperatura (iako se tu radi o tankim slojevima u odnosu na drvo) i činjenica, da se drvo brže suši kod više temperature. Utjecaj temperature na trajanje sušenja izrazio je Kollmann (8) približno ovom formulom: t u kojoj je Z trajanje sušenja u satima, C je konstanta, a t je temperatura u ° C. Za dva različita slučaja 1 i 2 će biti: Z2 ~ ti Ako se pod jednakim ostalim uvjetima u slučaju 1 drvo suši kod ´50° C, a u slučaju 2 kod 100° C, onda se trajanje sušenja (Zi) u slučaju 1 odnosi prema trajanju sušenja (Za) u slučaju 2 kao 1:0,5. Sušenje kod 100° C traje (po formuli 2) 50% kraće nego kod temperature 50° C. Tu o mol a (2) je potvrdio upotrebljivost formule 1. za niže temperature (ispod 45° C). On je točniie izrazio utjecaj temperature na trajanje sušenja (u higroskopskom području) formulom: z = — s iz koje se može izvesti: Z, U) Eksponent n zavisi o početnoj vlazi, vlazi ravnoteže i volumnoj težini drveta te prima vrijednosti od 1,5—2,5. Kod sušenja prirodno suhog drveta, koje ima početni sadržaj vlage 15—25%, a konačni 6—14%, utjecaj temperature na trajanje sušenja još točnije izražava po Tu orno li formula: C 5. 0,2+ 3 ´ \ioo/ |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 16 <-- 16 --> PDF |
Kod sušenja iznad 100° C trebalo je najprije istražiti, da li sve vrste drveta podnose temperature iznad 100° C, a za one, koje ih podnose, naći gornju granicu kod koje se drvo može sušiti bez oštećenja. Do danas još nije utvrđena za sve vrste drveta kritična temperatura, pod kojom se razumijeva temperatura sušenja drveta, koja se ne smije prekoračiti, da ne nastanu površinske i unutarnje pukotine (3). Drvo četinjača ima višu kritičnu temperaturu od drveta listača, i zato je sušenje kod visoke temperature prikladnije za drvo četinjača nego za drvo listača. Tieman n (1) je pod kraj Prvoga svjetskog rata primjenjivao temperaturu 107° i 108° C za sušenje mekog drveta. Iza Drugog svjetskog rata primjenjivane su temperature 100° do 1301 C. Keylwerth i Kubier (17) istraživali su sušenje smrekovine i borovine kod temperature 130° do 225° C. Oni su našli, da je 200° C gornja granica, kod koje se može sušiti drvo četinjača bez znatnijih oštećenja, ali današnje sušionice za sušenje kod visokih temperatura nisu prikladne za temperature iznad 150° C. Kod 220° C javljaju se velike pukotine i jaka promjena boje drveta. Keylwerth, Gaiser i Meichsner (21) pronašli su, da su dopuštene temperature sušenja kod sirovog drveta četinjača 132° C, kod prirodno suhog drveta četinjača do 20 mm debljine 125° C, 20.. . 30 mm debljine 120° C, 30.. . 45 mm 115° C, kod prirodno suhog drveta listača: brezovine do 45 mm debljine 127° C i tikovine do 50 mm 122° C. Za hrastovim! nije utvrđena dopuštena temperatura sušenja. Ona kod 110° i 120° C jako puca na površini. Hig^oskopska ravnoteža iznad 100* C. Sušenje pregrijanom parom vršeno je u početku posve empirički. Nije bilo fizikalne podloge po kojoj bi se proces upravljao. Zbog toga su nastale kod drveta sušenog u pregrijanoj pari velike unutarnje pukotine i nedopustiva naprezanja, osobito kod veće debljine. Za sušenje drveta ispod 100° Ć Loughboroug h je odredio krivulje (higroskopske izoterme), koje predstavljaju vlagu ravnoteže. »Keylwert h je produžio (extrapolirao) higroskopske izoterme od Loughborougha iznad 100° C i na taj način dobio teoretsku krivulju, koja predstavlja odnos između temperature pare i sadržaja vode u drvetu. On je ovu teoretsku krivulju provjerio i eksperimentalnim putem i našao, da svakoj temperaturi pregrijane pare odgovara samo jedan određeni sadržaj vode u drvetu. Sadržaj vode u drvetu, određen eksperimentalnim putem, nešto je niži od sadržaja vode, koji pokazuje teoretska krivulja za istu temperaturu pare. Keylwert h to tumači time, da se kod eksperimenata u komori nalazilo i nešto pare od ulja, što se nije moglo izbjeći, zbog toga je parcijalni pritisak vodene pare bio nešto niži od barometarskog stanja. Osim Keylwerth a došli su do krivulje ravnoteže iznad 100° C još i Kollmann i Malquist, Stur any i G r u m a c h. Krivulje spomenutih istraživača prikazuje si. 1. Kako određenoj temperaturi pare odgovara samo jedan određeni postotak vlage u drvetu, to je dovoljno znati samo temperaturu pregrijane pare za određivanje vlage ravnoteže u drvetu. Prema tome je za vođenje sušenja dovoljno imati suhi termometar (psihrometar nije potreban). |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 17 <-- 17 --> PDF |
F Koti mann t i liolmouist po istraživanje ma *i- -*-ekstropol/rano /? Keytvertf) ekstrapoLirano iz hionoskopskin t-zoterma po 5 tu ra nu u MGrumach srednja vrijednost između, firaucana cunninghamii i Eucalyptus reonans R KeylwertJi: istraz/van/o ooo buhva x « smreka 120 125 130 1H"C 4,0 0,9 qa °? o,6 o,5 0,4-0,5 >f Temperatura kod ?60mm Ha t net vlaga. SI. 1. HigToskopska ravnoteža vlage drveta u pregrijanoj pari kod atmosferskog pritiska (po Kollmannu). Relativna vlaga. Ret. vlaga definirana je kvocijentom momentanog parcijalnog pritiska vodene pare (p) kod dane temperature i pritiska zasićenosti vodene pare kod te temperature (pj . Ako sušionica radi s vakuumom ili pretlakom, treba za p i p3 uzeti odgovarajuće vrijednosti. Relativna se vlaga može očitati sa si. 2, koja predstavlja psihrometričke tablice za temperature do 150° C. Ako se u komori nalazi samo vodena para, ne može se govoriti 0 rel. vlazi uzduha, jer njega u komori ni nema, zato se govori 0 rel. vlazi. U komori se samo teoretski nalazi čista para jer se praktično uvijek nalazi barem mala količina uzduha. Mokri termometar će stalno pokazivati 100° C, ako se u komori nalazi samo pregrijana para u dovoljnim količinama, a suhi termometar pokazivat će temperaturu pare. Kretanje vode u drvetu. Kad temperatura drveta dosegne ili premaši vrelište vode (100° C), ona voda, koja se nalazi u drvetu, pretvara se u vodenu paru. Pritisak pare u drvetu veći je po apsolutnoj vrijednosti od pritiska pare u komori, koji odgovara atmosferskom. Ova razlika pritisaka ubrzava difuziju vodene pare kroz drvo. Vodena para brzo napušta drvo, ako je brzina strujanja sredstva, kojim se suši (pregrijana para ili mješavina pregrijane pare i uzduha) dovoljno velika, da struja toga sredstva momentano uklanja vodenu paru s površine drveta. Vanjski slojevi_ drveta brzo gube vlagu, ali ih u vlažnom stanju održava vodena para, koja zbog ubrzane difuzije pristiže u velikim količinama iz unutarnjih slojeva u povr |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 18 <-- 18 --> PDF |
šinske. Održavanje površinskih slojeva u vlažnom stanju sprečava nastajanje skorelosti. Kod sušenja pri temperaturi, koja je viša od 100° C, voda u drvetu se kreće samo difuzijom vodene pare; kapilarnog kretanja vode u tekućem stanju nema (9). Relet t/vnat via ga y = -Ä- -too SI, 2. Psihrometrička tablica za vodenu paru i mješavinu vodene pare i uzduha kod ukupnog- pritiska 1,033 kg/cm2 i maksimalnog parcijalnog´ pritiska vodene pare 1,038 kg/cm2 (maksimalna temperatura vlažnog termometra 100" C) i psihrometrička tablica za zasićenu i pregrijanu vodenu paru bez uzduha (maksimalna temperatura vlažnog termometra zavisi o vladajućem pritisku) (po Czepeku). Sušionice. Prva sušionica za sušenje pregrijanom parom patentirana je u Sjevernoj Americi god. 1867. (U. S. Patent No 64398) pod nazivom »Apparatus for drying and seasoning- lumber by superheated steam« (18). U Njemačkoj je izdan Mölleru i Pfeifferu patent za sušionicu za sušenje pregrijanom parom god 1897. (D. R. P. 100.287) (9). God 1908, patentirali su u USA Uphu s i Chapma n proces sušenja pregrijanom parom pod nazivom »Aweco1 Lumber Drying1 Process«. Godine 1909. patentiran je u USA proces sušenja pregrijanom parom kod temperature 149° C pod nazivom »Lain & Jewett Superheated Steam Process«. Ti e man n i suradnici Norman Betts i James Imrie konstruirali su sušionicu za sušenje drveta pregrijanom parom. Godine 1918. patentirao je Ti e man n sušionicu za sušenje drveta pregrijanom parom kod tempera ture iznad vrelišta vode s obratljivim smjerom cirkulacije (Patent br. 1 American Wood Extract Company, Seattle. 296 |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 19 <-- 19 --> PDF |
1,268.120) (1,10). Pregrijanom parom sušena je na Zapadnoj obali USA duglazijevina u sušionicama od betona. Sušenje pregrijanom parom napušteno je u USA, jer proces nije bio ekonomičan i sušionice su brzo propadale (10). Sušenje pregrijanom parom nije ni do danas ponovno uvedeno u USA (20)). U Njemačkoj su se poslije Drugoga svjetskog rata počele izrađivati metalne sušionice za sušenje drveta pregrijanom parom i to uglavnom za male i srednje pogone. Osnovna je karakteristika ovih sušionica, da su metalne i da su prenosive. To su uređaji, koji se mogu transportirati s jednog mjesta na drugo. Ove sušionice zauzimaju malo mjesta i isporučuju se gotove, te nisu potrebni nikakvi građevinski radovi. Sušionice za sušenje pregrijanom parom izrađuju se iz metala, da budu nepropusne. Od metala upotrebljavaju se željezo i aluminium. SI. 3. Hildebrandova su« fes*« iifll šionica za sušenje drvetakod visoke temperature (po Keylwerthu). : 3§Ü§I Hfehf SHHHHHIHHHMHi > Vodena para pregrij ava se u sušionici električnom energij om, vodenom parom ili vrućom vodom. Ventilatori se nalaze unutar sušionice, a elektromotori, koji ih pokreću, izvan nje. Ventilatori mogu biti aksijalni ili centrifugalni. Aksijalni su prikladniji za mali otpor strujanja, a centrifugalni za veliki. Aksijalni ventilatori mogu biti montirani na osovinu, koja je paralelna s uzr dužnom osovinom komore ili je na nju okomita. Brzina strujanja sredstva za sušenje pregrijane pare ili mješavine pregrijane pare i uzduha treba biti veća nego brzina vlažnog uzduha kod normalnog sušenja, jer je difuzija kod ovog procesa brža, i u jedinici vremena izlazi na površinu drveta veća količina pare nego kod sušenja vlažnim uzduhom, koju treba odmah ukloniti, da sušenje bude brže. Sušionice za sušenje kod visokih temperatura sastoje se iz dva sloja metala, između kojih se nalazi izolacioni sloj od staklene vune ili drugog materijala, koji ima zadaću da sprečava gubitke topline, koji bi inače bili vrlo veliki zbog velike razlike između temperature, koja vlada u sušionici i temperature okoline. Smjer cirkulacije mijenja se često, a u nekim sušionicama svakih 15 minuta, da sušenje bude što jednoličnije, zato ove sušionice imaju dva simetrično postavljena sistema za grijanje. Sušionice imaju zaklopke, koje se mogu otvarati i zatvarati. To omogućuje da se može sušiti ili pregrijanom parom (u kom slučaju su zaklopke zatvorene) ili mješavinom pregrijane pare i uzduha (u kom slučaju se za |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 20 <-- 20 --> PDF |
klopke otvaraju po potrebi). Oba načina sušenja mogu se kombinirati, a to u nekim slučajevima ima i prednosti. Ove sušionice imaju mali volumen ali veliki kapacitet, jer sušenje kratko traje. Grijanje i ventilacija se može udešavati po potrebi. Odabrani uvjeti održavaju se automatski (termostat). Sušionice za sušenje kod visoke temperature izrađuju u Njemačkoj ove tvrtke (13): Robert Hilde brand, Maschinenbau, Oberboihingen, Württemberg, MaschinenfabrikGg. Kiefer, Stutgart-Feuerbach i Beno Schilde, Maschinenbau A. G. B a d H e r s f e 1 d. Od Hildebrandovih sušionica za sušenje kod visoke temperature najpoznatija je sušionica »Hildebrand Feuchtluft-trockne r HD 75«. Ova sušionica služi za sušenje mješavinom pregrijane pare ´ SI. 4. Kieferova sušionica za sušenje ä drveta kod visoke temperature, tip |i, HMBO ´8, maksimalnog kapaciteta 8 ni3 M s predgrijačem (ko Keylwerthu). i uzduha kao i za sušenje pregrijanom parom. Za sušenje mekog drveta ova tvrtka izrađuje sušionice iz željeza, koje je zaštićeno premazom protiv korozije, a za tvrdo drvo iz aluminija. Temperatura se uspostavlja automatski. Sušionica se grije električnom strujom, vrućom vodom, (uljem) ili vodenom parom niskog ili visokog pritiska. Sušionice tvrtke Kiefer, tip HMBO 8, sadrži 8 m3 drveta duga je 8 m. U nju se može složiti složaj poprečnog presjeka 1,00 m X 1,45 m. Ista tvrtka proizvodi sušionice tipa HMAO 7, koje se griju električnom energijom, i u kojima se najednom može sušiti 3,5 m3 drveta. U ovu se sušionicu može složiti složaj poprečnog presjeka 0,95 m X 0,80 m. Tvrtka Kiefe r proizvodi i sušionice za´ sušenje kod visoke temperature, u koje se slažu po dva složaja, a svaki ima poprečni presjek 2,0 mx 1,1 m. To je komora tipa |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 21 <-- 21 --> PDF |
HMR 5, koja je duga 5 m i ima kapacitet 15 m3 drveta. Tvrtka Kiefe r proizvodi i posve male sušionice u obliku sanduka »Tresor« , u koje se može složiti 3/i m3 drveta duljine 2,5 m, a prikladne su za male pogone (14), Sušionice za sušenje kod visoke temperature, koje proizvodi tvrtka Ben o Schilde , odlikuju se jednoličnim strujanjem sredstva, kojim se suši. Brzina cirkulacije iznosi kod tih sušionica po Keylwerth u (13) 2,4 m/s. Izolacioni sloj iz staklene vune j e debeo 12 cm. Poprečni profil složaja je 1,2 m X 1,6 m. Sušionica je duga 5 m i ima kapacitet 3 m3 drveta. SI. 5. Kieferova mala sušionica u obliku sanduka za sušenje drveta kod visoke temperature tip »Tresor« kapaciteta % m:! drveta maksimalne dužine 2,5 m (po Int. Holzmarktu). Jedan elektromotor pokreće 2 ventilatora. Ukupno ima 6 ventilatora. Smjer cirkulacije mijenja se automatski svakih 15 minuta. Kod sušenja pri visokoj temperaturi postoji velika opasnost od korozije, za konstruktivne dijelove sušionice. Egne r (7) je ispitivao kako se ponašaju protiv korozije pojedini materijali koji bi mogli doći u obzir za gradnju sušionica za sušenje drveta kod visoke temperature i sredstva za zaštitu tih materijala u uvjetima, koji vladaju u toku procesa sušenja kod visoke temperature. On je ustanovio, da nema zadovoljavajućeg sredstva za premazivanje, koje bi potpuno štitilo materijal od korozije. Od materijala, koji bi mogli doći u obzir za građenje sušionica, u kojima se drvo suši kod visoke temperature, najotporniji protiv korozije se pokazao plemeniti čelik (Remanit-vrste) i 99.5 %-tni aluminium. Aluminium manjeg stupnja čistoće |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 22 <-- 22 --> PDF |
slabo odolijeva koroziji i ne može se upotrijebiti. Bakar i mesing su se pokazali prilično otpornim protiv korozije. Još nije riješeno pitanje, koji bi materijal najbolje odolijevao koroziji i nije nađeno sredstvo, koje bi sigurno zaštitilo od korozije materijal, iz kojeg je izgrađena sušionica za sušenje kod visoke temperature. SI. 6. Schildeova sušionica za sušenje kod visoke temperature. Dužina sušionice je 5 m, kapacitet 3 m3 (po Sturanyu). Postupci. Razlikuju se dva postupka kod sušenja visokom ´temperaturom: sušenje pregrijanom parom i sušenje mješavinom pregrijane pare i uzduha. Trajanje sušenja može se kod oba postupka raščlaniti na zagri javanje, grijanje, hlađenje i eventualno i z j ednačenj e vlage. 1. Postupak kod sušenja pregrijanom parom. Kod ovog se postupka u periodu grijanja pregrijana para stalno ubrizgava u komoru, ili se para pregrijava u samoj komori, koja je hermetski zatvorena osim jednog otvora, koji djeluje kao sigurnosni ventil. Pregrijana para može odavati izvjesnu količinu topline, a da se ne kondenzira, zato se ona i može koristiti kao sredstvo za sušenje. Proces se vodi pomoću suhog termometra (15). a) Zagrijavanje ima za cilj da u što kraćem vremenu zagrije drvo na približno 100° C. To se postiže zasićenom parom. Drvo se zagrijava toliko sati, koliko je centimetara debelo. Zagrijava se zasićenom parom, da se spriječi pojava skorelosti. Kad bi se drvo zagrijalo pregrijanom parom recimo na 130° C, kojoj po dijagramu ravnoteže (si. 1) odgovara oko 3% vlage u drvetu, površinski slojevi drveta naglo bi gubili vlagu; prije nego što bi unutarnji i dosegli temperaturu od 100° C, došlo bi do skorelosti. Zagrijavanje zasićenom parom (parenje) ima tu nezgodnu stranu, što dovodi do promjene boje drveta i uzrokuje pojavu korozije, ali i pored tih mana danas se preporuča zagrijavanje zasićenom parom, jer drvo pritom ne puca. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 23 <-- 23 --> PDF |
b) Grijanje . Kad unutrašnjost drveta dosegne blizu 100° C i uključi se sistem za grijanje zasićena para pregrijava se u sušionici na odabranu temperaturu. Ventilatori potiskuju paru preko sistema za grijanje. U komori se održava konstantna klima i pad sušenja koji postaje sve manji. [Pad sušenja po Keylwerth u (u/ugl) je omjer momentanog sadržaja vode u drvetu (u) i vlage ravnoteže (ugi), koja odgovara klimi komore.] U toku ovog perioda treba na probama vršiti kontrolu vlage i naprezanja. U tu se svrhu moraju zaustaviti ventilatori i otvoriti komora. E gn er (7) preporuča da se za sušenja drveta u higroskopskom području odaberu temperature između 110° i 115° C. SI. V. Poprečni presjek Schildeove sušionice, s promjenljivim smjerom cirkulacije, koja se grije toplom vodom i ima plohe vodilice za jednoličnu raspodjelu sredstva za sušenje po Föttinger — Freyu (po Keylwerthu). c) Hlađenje . Pod kraj sušenja grijanje se isključi i otvore se zaklopke, koje su dotad bile zatvorene. Pritom se površina drveta hladi brže od njegove unutrašnjosti, difuzija se nastavlja iz unutarnjih slojeva drveta prema površini, i vlaga se izjednačuje po presjeku drveta. Na ovaj se način koristi (pod kraj sušenja) toplina, koju drvo sadrži. Za to vrijeme drvo izgubi 3 do 7% od ukupne vlage, koju sušenjem treba odstraniti (18). d) Izjednačenje (ako je potrebno) provodi se kao i kod klasičnog načina sušenja. Izjednačenjem se eliminira i skorelost, koja se može pojaviti kod vrlo brzog sušenja. 2. Postupak kod sušenja mješavinom pregrijane pare i uzduha. U sušionicu se dovodi uzduh na isti način kao i kod »klasičnog načina« sušenja, a para (osim one, koja se ubrizgava kod zagrijavanja i izjednačenja) potječe iz drveta. Drvo se suši u »vlastitoj « pari. Ovim procesom upravlja se pomoću psihrometra, kao i kod sušenja mješavinom pare i uzduha kod temperature ispod 100° C (15). Egne r (7) preporuča kod sušenja sirovog i prosušenog mekog drveta, da se kod zagrijavanja drži otvorena zaklopka za odvod mješavine pare i uzduha, a |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 24 <-- 24 --> PDF |
kasnije treba otvoriti zaklopku za dovod uzduha. Za sirove listače preporuča, da se suše do točke zasićenosti kod temperature 70° do 80» C, a iza toga kod temperature iznad 100° C. SI. 8. daje primjer sušenja smrekovine. Interesantno je, da se kod temperature iznad 100fl C može primijeniti znatno niža rel. vlaga nego kod temperature ispod 100» C, a da drvo pritom ne puca (si. 8.). Egne r (7) je mišljenja, da sušenje mješavinom pregrijane pare i uzduha ima prednosti pred sušenjem samom pregrijanom parom. Kod SI. 8. Tok sušenja smrekovine ´5 /5´ debele 48 mm kod visoke temTrajanje sušenja. perature (po Egneru). sušenja mješavinom pregrijane pare i uzduha temperatura vlažnog termometra je niža od 100» C, dok se kod sušenja pregrijanom parom uspostavlja temperatura vlažnog termometra na 100« C. Na taj se način kod sušenja mješavinom pregrijane pare i uzduha uspostavlja veća psihrometrička razlika nego kod pregrijane pare, a to ubrzava sušenje. Kod sušenja mješavinom pare i uzduha može se iznad 100« C primijeniti znatno niži stupanj zasićenosti nego kod sušenja ispod 100» C, a da ipak ne dođe do oštećenja drveta. Keylwerth, Gaiser i Meichsner (21) tvrde naprotiv na osnovu teoretskih razmatranja, da je sušenje pregrijanom parom povoljnije od sušenja mješavinom pregrijane pare i uzduha u jednakim uvjetima (jednak pritisak i isto drvo). |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 25 <-- 25 --> PDF |
Trajanje sušenja. Sušenje kod visoke temperature traje znatno kraće nego sušenje ispod 100" C. Sušenje mekog drveta kod visoke temperature brže je 3 do 6 puta nego sušenje kod temperatur e ispod 100;) C (15). Povisivanja temperature ima za svaku vrst drveta granicu, preko koje se temperatura ne smije povisiti, a da se drvo ne ošteti. Trajanje sušenja ne može se skraćivati na štetu kvalitete drveta. Sušenje kod visoke temperature danas je već toliko razvijeno, da se postižu vrlo velike brzine sušenja bez znatnijeg oštećenja drveta. Kod drveta četinjača iznosi brzina sušenja kod temperature iznad 100° C 3 do 4 postotka na sat [%/h] u nekim slučajevima i do 6 [°/o/h]. Po Keyl werth u se postiže kod drveta listača (bukovine i hrastovine debele 45 do 50 mm) u području 30% do 6% vlage brzina sušenja 0.4 do 0.5 [o/o/h]. U praksi je već postignuta brzina sušenja 0.6 do 0.78 [%/h] kod bukovine debele 16 mm (19). Ukupno trajanje procesa sušenja može se, kako je spomenuto razdijeliti na zagrijavanje, grijanje, hlađenje i eventualno izjednačenje . Trajanje sušenja i trajanje spomenutih faza vidi se iz tab. 1 za neke vrste drveta. Tab. 1. Trajanje sušenja kod visoke temperature (po Keylwerthu, Gaiseru i Meichsneru) badržaj vode Temperature Trajanje sušenja Debljiu drvetu Vrst drveta na zagrijaizjedna grijanje hlađenje Ukupno tra. u i "2 Tz »C Tk °C vanje čenje janje procesa cm h h h h sušenja h Borovina 1,8 20,3 12,7 125 117 2,0 1,25 1,05 4,3 2,2 22,6 8,3 118 115 2,25 5,75 8,0 2,4 115,6 6,5 130 121 4,0 19,5 1,0 24,5 2,4 120,0 9,0 120 113 4,0 28,0 1,3 33,3 2,4 82,1 11,1 132 127 2,5 9,0 0,75 1,75 14,0 3,0 45,0 14,0 116 113 3,5 12,75 1,5 17,25 4,0 20,5 12,5 120 117 3,0 4,0 3,0 10,0 4,5 20,0 12,0 116 114 4,0 6,0 6,0 16,0 Smrekovina 2.6 35,0 10,0 118 116 2,75 8,5 1,0 12,25 2 6 58,5 7,0 129 121 3,0 12,75 2,0 1,0 18,75 2,6 55,0 11,2 130 123 2,5 9,5 2.0 1,5 15,5 Brezovina 3,0 19,6 9,7 129 125 3,25 2,5 2,0 7,75 Hrastovina 3,0 20,4 10,4 120 118 4,3 6,3 1,5 12,5 3,0 25,6 11,3 110 108 5,0 17,1 2,6 24,7 Irako 8,0 33,7 14,9 115 114 9,5 49,6 0,9 1,7 61,7 Tikovina 4,5 26,5 10,3 110 110 3,0 42,0 5,0 50,0 ´ ». 4,5 28,8 14,9 120 120 1,0 15,0 2,0 2,0 22.0 Borovina 2,4 114,0 11,0 90 90 4,0 40,0 2,5 46,5 u, = srednja vlaga složaja prije početka grijanja, u2 = srednja vlaga složaja na kraju perioda grijanja, T2 je temp, na ulaznoj strani u složaj, Tk = srednja temp, komore. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 26 <-- 26 --> PDF |
a) Trajanje zagrijavanja može se praktično uzeti s toliko sati koliko je centimetara drvo debelo. b) Trajanje grijanja može se približno izračunati po formuli, koju su predložili Keylwerth i Kubier (11): In"3 u kojoj je Z trajanje sušenja u satima, C je koeficijent, koji zavisi o početnoj vlazi drveta i može se očitati sa si. 9. Koeficijent Ck na si. 9 izračunan je po jednadžbi (7) iz srednje temp, sušionice, u;i = početni, uc konačni sadržaj vode drveta u %, T je temperatura sušenja u C, F je temperatura vlažnog termometra u ° C i d je debljina drveta u cm. Formula (7) daje najkraće trajanje sušenja kod temperature iznad 100» C i to bez zagrijavanja i hlađenja. o ""*;. -toe ´Ja log U. /´ ´ SI. 9. Odnos između koeficijenta Ck Jednadžba 7) i početnog sadržaja vode u drvetu (po Keylwerthu, Gai 60 100 120 % 1*0 seru i Meichsneru). Početni sadržaj vlage Ut c) Trajanje hlađenja iznosi 1 do 3 h, obično 2 h. Trajanje hla đenja nije ekonomično produžavati obzirom na iskorišćenje kapaciteta su šionice. . ´ , i. d) Trajanje izjednačenja iznosi od 1 do 5 sati (tab. i). Potrošnja energije. Ukupna potrošnja energije po 1 kg isušene vode kreće se od 0,88 kWh kod sušenja sirovog drveta četinjača debelog 24 mm do 1,55 kWh kod sušenja prirodno prosušenog drveta četinjača iste debljine. Potrošnja energije kod prirodno suhog drveta četinjača manja je za 14%, ako se drvo suši kod temperature iznad 100« C nego ako se suši kod tem perature ispod 100° C na »klasični način« (vlažnim uzduhom). Ukupna potrošnja energije kod sušenja iznad 100» C je to veća, što je drvo deblje i što mu je niža početna vlaga (21). Utjecaj sušenja iznad 100» C na kvalitetu drveta. Drvo sušeno kod visoke temperature pokazuje smanjivanje utezanja i bubrenja, promjenu boje, vitlanje i ispadanje kvrga. Površina drveta, koje je sušeno^ kod tem perature 100° do 130° C, oboji se smeđe. Smeđa boja površine može se uklo niti blanjanjem (si. 10). Na promjenu boje utječe visoki stupanj zasićenja pare (7). Kod temperature 220» C drvo se oboji tamno po cijelom presjeku (17). Vitlanju naginju osobito daske gornjeg sloja složaja. Ono se može 304 |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 27 <-- 27 --> PDF |
izbjeći, ako su daske opterećene za vrijeme sušenja (7). Iz drveta bogatog smolom ističe smola. Slabo srasle kvrge neminovno ispadaju. K o 11 m a n n, Keylwerth i Tuomola su pokazali, da kod temperature iznad 100° C ne postoji ništa veća opasnost pucanja drveta nego kod temperatura ispod 100° C. To se dovodi u vezu s promjenama plastičnosti drveta kod visoke temperature. Drvo, sušeno kod temperature iznad 100° C, pokazuje smanjivanje sadržaja octene kiseline (smrekovina za 0,1 do 0,6%) (7). Prednosti i mane. Osnovna prednost sušenja kod visoke temperature sastoji se u njegovu kratkom trajanju, zbog čega sušionice za sušenje pregrijanom parom imaju 5 do 10 puta veći kapacitet od običnih sušionica za sušenje vlažnim uzduhom. Prednost je i u tom, što se ove sušionice dobavljaju gotove, pa nisu potrebni nikakvi građevinski radovi, osim toga se SI. 10. Promjena boje na površini smrekove daske, koja je sušena kod 129° C (po Keylwerthu, Gaiseru i Meichsneru). mogu prenositi i ekonomičnije su od običnih sušionica za sušenje vlažnim uzduhom kod temperature ispod 100° C. Drvo sušeno kod visoke temperature manje »radi« nego drvo sušeno ispod 100° C, što ima za posljedicu veću stabilizaciju dimenzija. Vođenje sušenja je pojednostavljeno, jer se može automatizirati. Osnovna mana sušenja kod visoke temperature je promjena boje drveta. Osim toga kod sušenja visokom temperaturom ističe smola iz drveta, koje je bogato smolom, ispadaju kvrge, koje nisu čvrsto srasle, i na sušionici nastaju štete od korozije (19). ZAKLJUČAK Sirovo i prirodno prosušeno drvo četinjača i drvo listača koje ima manji početni sadržaj vode od točke zasićenosti (30%) može se bez znatnijih oštećenja sušiti kod temperature iznad 100° C znatno brže nego »klasičnim načinom« pomoću vlažnog uzduha kod temperature ispod 100° C. Kod sirovog je drveta četinjača dopuštena temperatura 132° C, kod prirodno prosušenog drveta četinjača debelog do 20 mm 125° C, debelog 20 do 30 mm 120° C i debelog 30 do 45 mm 115° C. Kod prirodno suhe brezovine do 45 mm debljine dopuštena je temperatura 127° C, a kod tikovine do 50 mm debljine 122° C. Kod temperature 100 do 130° C može se sušiti i bukovina |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 28 <-- 28 --> PDF |
koja ima manji početni sadržaj vode od točke zasićenosti, dok hrastovina jako puca na površini već kod 110° C. Drvo se suši kod temperature iznad 100° C ili pregrijanom parom ili mješavinom pregrijane pare i uzduha uz reverzibilnu cirkulaciju. Brzina cirkulacije sredstva za sušenje iznosi 1,5 do 2,5 m/s. Smjer cirkulacije se mijenja automatski u kraćim vremenskim intervalima, kod nekih sušionica svakih 15 minuta. Kod sušenja iznad 100° C prirodna boja na površini drveta postaje tamnija. Promjena boje zavisi o stupnju zasićenosti sredstva za sušenje. Ona ne smeta u nekim slučajevima, a tamo gdje smeta može se ukloniti blanjanjem. Sušionice za sušenje kod visoke temperature izrađuju se iz metala i to iz željeza ili aluminiuma i prenosive su. Sušionice se griju električnom strujom, vodenom parom, toplom vodom ili uljem. Postupak se može automatizirati, a to pojednostavljuje sušenje. Potrošnja energije manja je kod sušenja prirodno suhog četinjavog drveta visokom temperaturom za cea 14% nego kod sušenja vlažnim uzduhom. Do danas nije riješeno pitanje sušenja sirovog drveta listača kod visoke temperature, koje imaju veći početni sadržaj vode od točke zasićenosti, a nisu pronađeni ni materijali za gradnju sušionice, koji ne podliježu koroziji kao ni zaštitni premazi, koji bi sigurno štitili od korozije. CONCLUSION In summing up several investigations carried out so far on high-temperature drying of wood, the author draws the following conclusions: Green and air-dry wood of conifers as well as the wood of deciduous species possessing an initial moisture content below the fibre-saturation point (30 per cent) can be seasoned without considerable defects at temperatures above 100° C much faster than by the orthodox method using humid air at temperatures below 100° C. Permissible temperatures for green coniferous wood is 132° C, for air- dry coniferous wood up to 20 mm. thickness 125° C, 20—30 mm. thickness 120° C and 30—40 mm. thickness 115° C. Permissible temperature for air- dry birch wood up to 45 mm. thickness is 127° C, and for teak wood up to 50 mm. theickness 122° C. Beech wood possessing the initial moisture content below saturation point can be seassoned at temperatures from 100 to 130° C, while oak wood shows considerable surface checking already at 110° C. At temperatures over 100° C timber is dried by means of superheated steam or with mixture of superheated steam and Mr under reversible circulation. The circulation speed of drying agent is 1,5—2,5 m/sec. The direction of circulation changes automatically at short intervals, and in several kilns every 15 minutes. When drying at temperatures over 100´- C the natural colour of wood surface becomes darker. The alteration of colour depends upon the saturation degree of the drying medium. This is not troublesome in some cases, but when it is, it can be removed by planing. Kilns for drying at temperatures above 100 ° C are manufactured of metal, i e. of iron or aluminium and are transportable. Kilns are heated by means of electricity, water vapour, hot water or oil. The process of drying can be simplified by the application of automatic control. The consumption of energy at high-temperature of drying of conifers wood is by ca 14 per cent lower than the orthodox humid air method. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 29 <-- 29 --> PDF |
To this day the question of high-temperature drying of green deciduous wood possessing an initial moisture content above fibre-saturation points is not solved nor are materials formd for building kilns which would not be attacked by corrosion or protective coatings which would be impervious to corrosion. LITERATURA: 1. Tiemann , H. D.: The kiln drying of lumber. Philadelphia and London 1917, str. 47 .. . 50. 2. Tuomola , T.: Über die -Holztrocknung Helsinki 1943, str. 149. 3. R i e t z, C. R. Fundamentals of wood seasoning. Economies in Seasoning. Northeastern Wood Utilization Coneil Inc. Bull. 23. August 1948. 4. C z e p e k, E.: Wärmezahlen künstlicher Holztrocknung. Ein Vergleich der üblichen Kammertrocknung mit neuen Methoden der Hochtemperaturtrocknung. Holz Zentralblatt, Nr. 1111, 16 Sept. 1950. 5. Keylwerth , R.: Grundlagen der Hochtemperaturtrocknung Beitrage zur Kraft und Wärmewirtschaft in der Holzindustrie, Stuttgart 1950, str. 42—46. 6. Fessel , F.: Anlagen zur künstlichen Holztrocknung. Holz als Roh- und Werkstoff 1951, Heft 4, str. 151—158. 7. Egner , K.:Zur Trocknung von Hölzern bei Temperaturen über 100° C. Holz als Roh-und Werkstoff 1951 Heft 3 str. 84—97. 8. Kallmann , F.: Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe. Erster Band. Berlin (Göttingen) Heidelberg, München 1951 str. 478—483. 9. C z e p e k, R.: Theorie und Praxis der Hochtemperatur Holztrocknung. Holz als Roh-und Werkstoff 1952, Heft 1, str. 1—6. 10. Tiemann , H. D.: The kiln-drying of lumber. 47 Recent developments in transportable kilns. Southern lumberman. Vol 185 (1952) No. 2319, str. 56—58. 11. Keylwerth , R, und Kubier, H.: Holztrocknung in heissem Teeröl und die Ermittlung der Trockenzeit bei Hochtemperaturtrocknung Holz — Zentralblatt 78 (12), 1952 str. 135—136. 12. . S t u r a n y, H.: Trocknung im reinen Heissdampf. Holz als Roh-und Werkstoff 1952 Heft 9, str. 858—362. 13. Keylwerth , R.: Hochtemperatur-Trockenanlage. Holz als Roh-und Werkstoff 1952, Heft 4, str. 134—138. 14. Kiefer , O.: Ein Hochtemkeratur-Trockner für den Kleinbetrieb. Internationaler Holzmarkt 1953, br. 5 str. 32—33. 15. L a d e 11, J. L.: High-Temperature Kim-Drying of Canadian Softwoods. An Exploratory Investigation, Wood Sept. 1953, str. 342—346. 16. Internationaler Holzmarkt (1954) Nr. 8, str. 17. 17. Keylwerth, R. und H. Kubier: Höchstmögliche Temperaturen bei .der Nadelschnittholztrocknung. Deutsche Holzwirtschaft, Fachblatt für Holzhandel, Sägeindustrie, Holzverarbeitung und Forstwirtschaft. Herford, Jg. 8. Nr. 6. Sonnabend 16 Jannuar 1954. 18. For. Prod. Lab. Ser. U. S. Dept. of Agrie. Madison Rept. No 1665-1. Revised May 1954. Special methods of seasoning wood. High-temperature drying: its application to the drying of lumber. 19. Kollmann , F.: Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe-Zveiter Band, Berlin (Göttingen) Heidelberg, München 1955, str. 350—35<6. 20. Egner , K.: Über die Holztrocknung in den Oststaaten der USA Holz-Zentralblatt. Jg. 8, Nr. 57 (1955) str. 705—707. 21. Keylwerth, R., H. Gaiser und H. Meichsner: Untersuchungen an einer Heissdampftrockenanlage. Holz als Roh- und Werkstoff 1955, Heft 1, str. 5—20. 22. Rietz , C. R.: Status of wood seasoning, 1953-4 Forest Products Journal. Vol. V. No. 1 February 1955, str. 9—16. |