blum
Mailing lista
Pošaljite nam svoju E-Mail adresu i dobijaćete redovna obaveštenja u vidu newsletter-a.
Sigurnosno pitanje, molimo saberite dva broja:


QIU          M       
  E    8    L2    C2T
C2C   NXT    L       
  W    5     E    OBG
71B         UUO      
Pretraga  
Članci i autorski tekstovi

Kontrola kvaliteta u sušari

Piše: dr Goran Milić

Poznato je da brzina i kvalitet sušenja drveta u konvencionalnim sušarama zavise prvenstveno od pravilnog određivanja tri ključna parametra: temperature, relativne vlažnosti vazduha i brzine cirkulacije. Isto tako je poznato koliko je teško doći do optimalnih vrednosti ovih parametara u određenim fazama sušenja, a u cilju pomirenja dva poprilično suprotstavljena zahteva: što kraće trajanje sušenja i što viši kvalitet osušenog drveta. Ipak, ukoliko se (najčešće iskustveno) dođe do optimalnog režima sušenja, onda bi trebalo da je problem rešen i sušenje je relativno predvidljivo. Ili nije? Kontrola nad parametrima sušenja u smislu zadavanja i održavanja optimalnih vrednosti, na žalost ne znači i kontrolu nad varijacijom ovih parametara. Ljudi koji vode sušenje najčešće nemaju informacije o tome koliko iznosi varijacija ovih parametara u sušari, a često se u potpunosti zanemaruju faktori koji utiču na različite vrednosti parametara u raznim delovima sušare.

U ovom tekstu će se govoriti o uticaju četiri faktora na proces sušenja i ukazati na to da male razlike u parametrima mogu značajno uticati na trajanje sušenja i uniformnost vlažnosti šarže. Ta četiri faktora su:

  • debljina građe i varijacija debljine,
  • debljina letvica i varijacija debljine,
  • brzina vazduha i varijacija brzine,
  • temperatura vazduha (uključujući temperaturu mokrog termometra, odnosno relativnu vlažnost).

Slika 1: Pad temperature vazduha tokom prolaska kroz složaj

Kod sva četiri faktora je varijaciju moguće smanjiti na različite načine, odnosno kod svih faktora ona može biti pod kontrolom. Analiza je bazirana na podacima dobijenim u jednom istraživanju (simulaciji) u SAD, ali i na ličnom iskustvu i merenjima. U ovom broju analiziraće se uticaj varijacije debljine građe i debljine letvica.

Pomenuti podaci iz SAD se odnose na uobičajene vrednosti u konvencionalnoj sušari tokom prvih dana sušenja potpuno sirove četinarske građe:

  • debljina građe (sirova) 44 mm
  • debljina letvica 19 mm
  • brzina vazduha 2,5 m/s
  • temp. suvog termometra 49°C
  • temp. mokrog termometra 41°C
  • početna vlažnost građe 130%
  • srednja vlažnost 105%
  • put vazduha 120 cm

Za navedene podatke posmatrano je za koliko se snizi temperatura vazduha nakon prelaska određene distance kroz složaj (označeno kao put vazduha – 120 cm) i kakav je efekat na vreme sušenja do određene vlažnosti (označeno kao srednja vlažnost – 105%). Na osnovu temperature suvog i mokrog termometra relativna vlažnost vazduha na ulasku u složaj iznosi 61%, a ravnotežna vlažnost oko 10%.

Debljina građe


Slika 2: Vreme sušenja u zavisnosti od pređenog puta vazduha i debljine građe

Prosečna debljina, ali i ujednačenost debljine svih dasaka je od izuzetnog značaja za sušenje. Deblja građa sadrži veću količinu vode nego što je to slučaj kod građe željene debljine, zbog čega će joj biti potrebno više vremena za sušenje za istu brzinu sušenja (kilograma vode po času sušenja). Dodatno, kod deblje građe je veće rastojanje koje vlaga iz centra treba da pređe do površine drveta odakle će ispariti što znači i duže sušenje. Na žalost, varijaciji debljine se gotovo ne poklanja pažnja u domaćim pilanama, pa se događa i da se debljina na dva kraja iste daske razlikuje za nekoliko milimetara (čak i centimetar)! O razlikama u debljini između dasaka je izlišno i govoriti.

U izvršenoj analizi su usvojene, pored prosečne, i dve ekstremne debljine uobičajene za tamošnje prilike (donja 42 mm i gornja 47 mm). Posmatrana je idealizovana situacija da jedan tavan dasaka čini uvek ista debljina, odnosno da je tok vazduha jednoličan između tavana, bez obzira što su tavani različitih debljina. Ovo praktično znači da je isti uticaj debljine svakog reda dasaka na pad temperature (slika 1). Brzina sušenja opada kako vazduh prolazi kroz složaj, jer mu se temperatura snižava i polako približava temperaturi mokrog termometra, odnosno relativna vlažnost tog vazduha raste. To dovodi do situacije da će daske koje se nalaze na kraju posmatranog puta (120 cm) dostići željenu vlažnost čak 2-3 puta sporije u odnosu na daske na početku (slika 2). U prikazanom primeru, iako je pad temperature praktično isti za sve tri posmatrane debljine građe, vreme sušenja (dato bez jedinica na grafiku) je za oko 20% duže za najdeblju u odnosu na najtanju građu (isključivo kao posledica veće količine vode i dužeg puta difuzije u debljoj građi o čemu je već govoreno). Potrebno je istaći da su kod nas varijacije debljine građe veće u većini pilana, pa će i razlika u vremenu sušenja biti veća. Drugim rečima, potrebno je produžiti vreme sušenja kako bi sve daske dostigle željenu konačnu vlažnost, što će kod najtanjih i dasaka koje se nalaze na ulazu vazduha u složaj dovesti do presušivanja i svih problema koji to prate (veće utezanje, više deformacija).

Put koji vazduh prođe kroz složajeve je uvek isti i ne može se menjati. Sa druge strane, na ujednačenost debljine građe možemo uticati. Dakle, kvalitet sušenja počinje praktično na primarnoj pilanskoj mašini (gater, tračna pila trupčara!

Debljina letvica


Slika 3: Pad temperature vazduha tokom prolaska kroz složaj u zavisnosti od debljine letvica

Izbor debljine letvica zavisi od debljine građe koja se suši. Kada jednom izaberete deljinu letvica onda taj parametar postaje konstanta. Ili ne postaje? Na žalost, debljina letvica ostaje promenljiva, jer se tokom korišćenja sabijaju i debljina im se smanjuje, oštećuju se, neke bivaju zamenjene novim (koje opet imaju različitu debljinu)…

Generalno, debljina letvica presudno utiče na brzinu i količinu vazduha koji prolazi kroz složajeve. Deblje letvice omogućavaju prolazak veće količine vazduha (time i toplote), automatski je i smanjenje temperature tog vazduha tokom prolaska kroz složaj manje u odnosu na situaciju kada se koriste tanje letvice. U ovoj analizi su usvojene, pored prosečne, i dve umanjene debljine letvica (16 i 13 mm). Bez obzira da li su letvice manje debljine posledica višekratnog korišćenja ili našeg izbora, analiza će pokazati kakav uticaj imaju na pad temperature vazduha i vreme sušenja.

Na slici 3. je prikazan uticaj debljine letvica na pad temperature tokom prolaska vazduha kroz složaj. U sve tri situacije se temperatura brzo snizi i približava temperaturi mokrog termometra, odnosno relativna vlažnost vazduha brzo raste. Ako se posmatra isključivo temperatura vazduha, uticaj debljine letvica je vrlo mali. Na primer, posle pređenih 120 cm, temperatura za letvice debljine 13 mm je svega 1°C niža u odnosu na korišćenje najdebljih letvica (19 mm).


Slika 4: Vreme sušenja u zavisnosti od pređenog puta vazduha i debljine letvica

Sa druge strane, ako posmatramo ukupan efekat, vazduh je nešto hladniji, ali i vlažniji kod korišćenja tanjih letvica. Tako, u posmatranoj situaciji (posle 120 cm) vlažnost vazduha iznosi 95% (letvice 13 mm) u odnosu na 90% (letvice 19 mm). Iako ne izgleda kao velika razlika, ovo rezultira ogromnim usporavanjem sušenja u tom delu (slika 4.), pa je očekivano vreme sušenja dvostruko duže pri korišćenju tanjih (13 mm) u odnosu na deblje letvice (19 mm)! I to sve na relativno malom rastojanju od početka složaja. Ukoliko bi se posmatrala situacija u centru šarže (npr. 2,5 m od mesta gde vazduh ulazi u prvi složaj), što je, ukoliko u sušari postoji reverzibilna cirkulacija vazduha, najkritičnije mesto, jasno je da vazduh neće moći da primi ni minimalne količine vlage iz drveta. Naprotiv, može se očekivati pojava kondenzacije i sasvim sigurno loš rezultat na kraju sušenja (dugo vreme, veliki procenat presušene građe, moguća pojava diskoloracija). U narednom broju biće prikazan uticaj varijacija brzine vazduha i ulazne temperature, kao i zajednički uticaj sva četiri parametra.