Гидротермическая обработка сырья
Для придания древесине пластичности, повышения качества окорки и лущения, получения гладкого и прочного шпона, проводят гидротермическую обработку сырья. Тепловая обработка сырья может проводиться по мягким режимам, применяемым в открытых варочных бассейнах с температурой воды 30...45 °С и по жестким режимам в закрытых бассейнах с температурой воды 60...80 °С [10, 16].
Наиболее распространены открытые бассейны, состоящие из железобетонных секций, которые могут быть разделены на отсеки (см. рис. 5.2) или без них.
| 
|
| Рис. 5.2. Схема открытого варочного бассейна для тепловой обработки кряжей: 1 - загрузочный конвейер; 2 - накопители кряжей; 3 - секции бассейна; 4 - отсеки бассейна; 5 - грейферные захваты крана; 6 - консольно-козловый кран; 7 - подкрановые рельсы; 8 - передвижной погрузчик,; 9 - разгрузочный конвейер | Открытый варочный бассейн (секции с крышками) |
| 
|
| Открытый бассен без крышек | Тельферные захваты крана |
Размеры открытых бассейнов по длине зависят от пролета выбранного крана, а по ширине - от длины обрабатываемых кряжей.
Загрузка сырья может осуществляться в пучках, в специальных контейнерах и с помощью грейферных захватов. Для погрузочно-разгрузочных работ наибольшее применение получили грузоподъемные краны ККС10; ККЛ12,5; ККЛ32.
| 
|
| Пучки кряжей древесины в бассейне | Разобщитель бревен (подача по одному на раскряжевку |
Часовая производительность консольно-козловых кранов, м3/час, зависит от объема пачки бревен, грузоподъемности грейфера, средней плотности древесины, коэффициента загрузки, коэффициента использования рабочего дня и использования крана.
Кряжи могут провариваться с корой и окоренные, в кряжах и в чураках. Окариваются хвойные породы с целью меньшего засорения бассейнов
| 
|
| Пучки окоренных чураков в бассейне | Разобщитель бревен для подачи по одному |
Время проварки сырья зависит от породы, диаметра лесоматериала, температуры воздуха в зимнее или летнее время (табл.7.1)
Таблица 7.1
Режимы обработки сырья в открытых бассейнах, t=40°С
| Диаметр сырья | Время проварки, час, при температуре воздуха, °С | |||||
| Свыше 0 | До –10 | До –20 | до –30 | до –40 | ||
| до 20 21…25 26...30 31…35 36…60 | Лиственные породы | |||||
| 16…24 | 23…60 | 30…84 | 35…98 | 40…112 | ||
| до 25 26…35 36…45 46…60 | Хвойные породы | |||||
| 6… 8 12…17 21…23 38…50 | ||||||
К недостаткам обработки в открытых варочных бассейнах можно отнести неравномерность проварки сырья в пучках и повышенные теплопотери в зимний период при отсутствии крышек над бассейном.
Для тепловой обработки небольших партий чураков и в районах Сибири применяют закрытые варочные бассейны с загрузкой в контейнерах и с мотовилом. Закрытые бассейны предназначены для тепловой обработки чураков внутри помещения при t = 60…70 °С.
Также для ГТО сырья могут использоваться парильные ямы и автоклавы.
| 
|
| Закрытый варочный бассейн - а) с мотовилом - б) парильная яма с загрузкой в контейнере | Парильные ямы |
| 
|
| Автоклав | Секция варочного бассейна |
Расчет режима проварки и необходимого количества секций для ГТО
При длине кряжа Lкр =1,6 м средняя часовая производительность крана составит П =22 м3/час, при Lкр =3,2 м П =44 м3/час, при Lкр =6,0 м П =59 м3/час.
Сменная производительность одной секции открытого варочного бассейна, м3/смену, определяется по формуле
Псм = Е 
, E = LBH 
,
где Е –емкость одной секции, м3; T – продолжительность смены, ч; τ 1 - продолжительность теплообработки, ч; τ 2– время, затрачиваемое на загрузку и разгрузку секции; L – длина секции: L = 28,4 м для крана ККС-10 с шириной пролета 32 м и расстоянием от подкрановых путей до бассейна 1,8 м; B – ширина секции, равная длине загружаемых кряжей с некоторым запасом (для конструкции, разработанной Гипродревом): B = 8,4 м при длине кряжа 6,5 м; Н – глубина секции: Н = 2...3 м; – коэффициент заполнения: = 0,5.
, (5.4)
где τтабл – табличное значение времени проварки (табл. 5.1); Kп – коэффициент породы древесины: для березы, сосны, ели, кедра Kп = 1,0; для лиственницы Kп = 1,2; Kд – коэффициент способа доставки: при сплавном способе Kд = 1,2; при доставке по железной дороге Kд = 1,0; Kх – коэффициент способа хранения: при дождевании, водном хранении, Kх = 1,0; при влагозащитной замазке Kх = 1,2; при плотной укладке Kх = 1,4; Пч – часовая производительность крана, м3/ч.
Необходимое число секций варочного бассейна определяется по формуле
т = С 0 / Псм, (5.5)
где С 0 – сменное задание по сырью, м3.
С учетом чистки бассейна принимают дополнительно одну секцию.
Пример. При производительности крана Пч = 40 м3/ч, при длине кряжа 6,5 м, для рассматриваемой конструкции открытого варочного бассейна
= 28,4 × 8,4 × 2,5 × 0,5 = 298,5 м3;
При температуре воздуха (-400С), железнодорожной поставке, водном хранении древесины березы диаметром 26…30 см с учетом нормативного времени (табл. 7.1) расчетное время проварки будет
= 30×1×1×1 = 30 ч;
τ2 = 2 Е / Пч = 2 × 298,5 / 40 = 11,05 ч.
Сменная производительность секции бассейна будет равна
Псм = 
= 298,5 
= 58,2 м3/см.
Контрольные вопросы
1. С какой целью проводится гидротермическая обработка сырья?
2. Какие варочные бассейны применяются для тепловой обработки сырья в производстве шпона?
3. От каких параметров зависят режимы обработки сырья?
4. Каковы режимы обработки сырья в бассейнах открытого и закрытого типа?
5. В каких случаях используют закрытые и открытые варочные бассейны?