СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ НАЧАЛЬНОГО ПРОГРЕВА ДРЕВЕСИНЫ В НЕНАСЫЩЕННОЙ СРЕДЕ (ОБЗОР)

УДК 674.04.047.3

  • Рудак Оксана Геннадьевна – магистр технических наук, старший преподаватель кафедры технологии и дизайна изделий из древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: oksrudak@mail.ru

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2519-402X-2023-270-2-22.

Ключевые слова: начальный прогрев, теплоноситель, тепломассоперенос, технология, сушка, древесина, продолжительность.

Для цитирования:  Рудак О. Г. Современные представления о технологии начального прогрева древесины в ненасыщенной среде (обзор) // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2023. № 2 (270). С. 193–203. DOI: 10.52065/2519-402X-2023-270-2-22.

Аннотация

В статье приводятся результаты аналитического обзора научной литературы по вопросам технологии начального прогрева древесины в ненасыщенной среде перед конвективной сушкой. Анализ результатов научных исследований в области технологии сушки древесины свидетельствует о наличии фундаментальных знаний в области тепломассопереноса, что является основной теоретической базой для моделирования тепловых процессов в период прогрева, а также прогнозирования динамики изменения свойств пиломатериалов. Отмечено, что переход на новый вид теплоносителя, кардинальное изменение вида ограждающих конструкций лесосушильных камер повлекли за собой изменение технологии проведения начального прогрева древесины в среде ненасыщенного влагой воздуха. Большинство предприятий деревообрабатывающей отрасли Республики Беларусь перешло на использование более дешевого и простого в эксплуатации теплоносителя – горячей воды, что предполагает проведение операции начального прогрева при степени насыщенности среды φ на уровне 0,80–0,85 (∆t = 2,5–3,5). Сделан вывод об отсутствии на сегодняшний день единого подхода к технологии начального прогрева в ненасыщенной среде. С целью повышения технико-экономической эффективности процесса прогрева древесины предлагается разработать математическую модель определения продолжительности данной операции; установить характер и величину внутренних напряжений в древесине; рассчитать расход энергии для различных условий нагревания; определить влияние технологических факторов на величину перепадов температуры и влажности древесины при прогреве; изучить характер изменения тепловых свойств древесины во времени в нестационарных условиях; выявить закономерности изменения температуры и влажности пиломатериала во времени в период прогрева в ненасыщенной среде.

Скачать

Список литературы

  1. Статистический обзор ко дню работников леса от 15.09.2022. Статистический буклет // Нац. стат. ком. Респ. Беларусь. URL: https://www.belstat.gov.by/upload-belstat/upload-belstat-pdf/oficial_statistika/ statobzor_forest-2022.pdf (дата обращения: 02.03.2023).
  2. Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь // Лесной фонд. URL: https://mlh.by/ our-main-activites/forestry/forests/ (дата обращения: 01.03.2023).
  3. Павел Абрамович. День лесного хозяйства: пять фактов о лесах Беларуси и работниках Минлесхоза // Точка. URL: https://tochka.by/articles/life/den_lesnogo_khozyaystva_pyat_faktov_o_lesakh_belarusi_ i_rabotnikakh_minleskhoza/ (дата обращения: 01.03.2023).
  4. Промышленность Республики Беларусь (2022). Статистический буклет // Нац. стат. ком. Респ. Беларусь. URL: https://www.belstat.gov.by/upload/iblock/254/6n0355kev4y4cnpqrt0p2886gl0f1j4b.pdf (дата обращения: 01.03.2023).
  5. Неверов А. В., Водопьянова Т. П. Экономика природопользования. Минск: БГТУ, 2019. 116 с.
  6. Дорожная карта по реализации ЦУР в Республике Беларусь // Цели устойчивого развития Беларуси. URL: https://sdgs.by/kcfinder/upload/files/FINAL_Дорожная_карта_ЦУР_RU_25_06.pdf (дата обращения: 03.03.2023).
  7. Национальная платформа представления отчетности по показателям Целей устойчивого развития (ЦУР) // Нац. стат. ком. Респ. Беларусь. URL: http://sdgplatform.belstat.gov.by/sites/belstatfront/ home.html (дата обращения: 04.03.2023).
  8. Стратегия «Наука и технологии: 2018–2040» // Нац. акад. наук Беларуси. URL: https://gknt.gov.by/ upload/Deyatelnost/Meropriyatia/strategy_2018-2040.pdf (дата обращения: 03.03.2023).
  9. Лыков А. В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. М.: Госэнергоиздат, 1963. 535 с.
  10. Снопков В. Б., Федосенко И. Г. Гидротермическая обработка и защита древесины. Лабораторный практикум. Минск: БГТУ, 2015. 114 с.
  11. Чудинов Б. С. Вода в клеточной стенке древесины. Красноярск: СО АН СССР, 1978. 44 с.
  12. Расев А. И. Сушка древесины. СПб.: Лань, 2010. 416 с.
  13. Чудинов Б. С. Вода в древесине. Новосибирск: Наука, 1984. 267 с.
  14. Перелыгин Л. М. Строение древесины. М.: Гослесбумиздат, 1954. 200 с. 15. Гороховский А. Г. Технология сушки пиломатериалов на основе моделирования и оптимизации процессов тепломассопереноса в древесине: дис. … д-ра техн. наук: 05.21.05. СПб., 2008. 263 с.
  15. Соломонов В. Д. Проблемы совершенствования техники и технологии для сушки древесины и эффективные пути их решения // Деревообрабатывающая промышленность. 2003. № 5. С. 19–25.
  16. Данилов О. Л. Научно-технические основы интенсификации сушки и энергосбережения в сушильных установках: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.14.04. М., 1996. 39 с.
  17. Серговский П. С. Режимы и проведение камерной сушки пиломатериалов. М.: Лесная промсть, 1976. 136 с.
  18. Ермолина Т. В. Защитная обработка древесины. Красноярск: СибГТУ, 2015. 214 с.
  19. Семенкова И. Г. Фитопатология. Дереворазрушающие грибы, гнили и патологические окраски древесины. М.: МГУЛ, 2001. 58 с.
  20. Сычевский В. А. Процессы тепломассопереноса, деформации и подвижные границы в дисперсных системах. Минск: Ин-т тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, 2009. 227 с.
  21. Серговский П. С., Рассев А. И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесная пром-сть, 1987. 360 с.
  22. Расев А. И. Тепловая обработка и сушка древесины. М.: МГУЛ, 2009. 360 с.
  23. Чудинов Б. С. Теория тепловой обработки древесины. М.: Наука, 1968. 256 с.
  24. Кречетов И. В. Сушка древесины. М.: Лесная пром-сть, 1980. 432 с.
  25. Кречетов И. В. Сушка и защита древесины. М.: Лесная пром-сть, 1987. 324 с.
  26. Шубин Г. С. Физические основы и расчет процессов сушки древесины. М.: Лесная пром-сть, 1973. 248 с.
  27. Болдырев П. В. Сушка древесины. Практическое руководство. СПб.: Профикс, 2002. 158 с.
  28. Рудак О. Г., Короб А. Ю. Исследование характера изменения влажности поверхностных и внутренних слоев древесины сосны при прогреве в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2021. № 1 (240). С. 162–169.
  29. Рудак О. Г. Исследование параметров технологии начального прогрева древесины в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2021. № 2 (246). С. 268–276.
  30. Лебедев П. Д. Расчет и проектирование сушильных установок. М.: Госэнергоиздат, 1962. 320 с.
  31. Соколов П. В. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины. М.: Лесная пром-сть, 1965. 331 с.
  32. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины. Архангельск: ЦНИИМОД, 1985. 93 с.
  33. Сушка древесины. Общие положения тепловой сушки древесины. Тверь: Спецмонтаж, 2003. 47 с.
  34. Фридман И. Н. Деревообработка. Практическое руководство. СПб.: Профикс, 2003. 543 с.
  35. Богданов Е. С. Расчет, проектирование и реконструкция лесосушильных камер. М.: Экология, 1993. 351 с.
  36. Вилейшикова Н. В., Донченко Л. Ф., Снопков В. Б. Изучение режимов начального прогрева древесины в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2002. Вып. Х. С. 177–180.
  37. Ермолин В. Н. Физика древесины. Красноярск: СибГАУ, 2016. 84 с.
  38. Снопков В. Б. Гидротермическая обработка и защита древесины. Примеры и задачи. Минск: БГТУ, 2005. 234 с.
  39. Шубин Г. С. Сушка и тепловая обработка древесины. М.: Лесная пром-сть, 1990. 335 с.
  40. Шубин Г. С. О начальной обработке пиломатериалов перед сушкой // Деревообраб. пром-сть. 1982. № 1. С. 3−7.
  41. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967. 599 с.
  42. Способ предварительной тепловой обработки пиломатериалов перед сушкой: а. с. СССР 1263982 / Г. С. Шубин, А. В. Чемоданов. Опубл. 15.10.86. 44. Способ предварительной тепловой обработки пиломатериалов перед сушкой: а. с. СССР 1270509 / Г. С. Шубин, А. В. Чемоданов. Опубл. 15.11.86. 45. Шубин Г. С. Проектирование установок для гидротермической обработки древесины. М.: Лесная пром-сть, 1983. 273 с.
  43. Богданов Е. С. Справочник по сушке древесины. М.: Лесная пром-сть, 1990. 304 с.
  44. Пейч Н. Н. Повышение производительности лесосушильных камер. М.: Гослесбумиздат, 1954. 137 с.
  45. Корнеев В. И. Проблемы сушки пиломатериалов и пути их решения // Woodworking news. 2005. № 5. С. 9−14.
  46. Смородин С. Н., Белоусов В. Н., Лакомкин В. Ю. Методы энергосбережения в энергетических, технологических установках и строительстве. СПб.: СПбГТУРП, 2014. 99 с.
  47. Удачина О. А. Технология сушки пиломатериалов без начального увлажнения обрабатывающей среды для камер малой мощности: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.21.05. Красноярск, 2007. 19 с.
  48. Гороховский А. Г., Удачина О. А., Шишкина Е. Е. О начальном прогреве штабеля при сушке пиломатериалов без искусственного увлажнения обрабатывающей среды // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2006. № 14. С. 96–99.
  49. Оти Мото Поль М. Анализ существующих способов сушки и удаления влаги из древесины // Известия С.-Петербург. лесотехн. акад. 2006. № 11. С. 98−102.
  50. Acoustic properties of Scots Pine wood and genetic background / E. Konofalska [et. al.] Exploring New Discoveries and New Directions in Forests: the 3rd International Electronic Conference on Forests, 2022. DOI: 10.3390/IECF2022-13038.
  51. Joanna Witkowska, Hubert Lachowicz. Analysis of variation in pure density of Scots pine wood (Pinus sylvestris L.) along a trunk height depending on selected factors // Prace naukowo. 2012. P. 1–6.
  52. Kretschmann D. E. Mechanical properties of wood // Environments. 2010. Vol. 5. P. 34.
  53. Тетерин Л. А. Как улучшить качество продукции (Часть II) // Дерево.RU. 2004. № 5. С. 50–52.
  54. Способ предварительной тепловой обработки высоковлажных пиломатериалов: а. с. СССР 2069788 / C. В. Дожков. Опубл. 31.08.76.

Поступила 20.03.2023