Максим центробежно е обезвоживани е и сушк а бревен в целях сохранения кочества при хранени и
На правах рукописи
Оти Мото Поль Максим
ЦентробежноЕ обезвоживаниЕ и сушкА бревен в целях сохранения кочества при хранениИ
05.21.01 — Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Автореферат
Диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург –2008г
Работа выполнена
на кафедре технологии лесозаготовительных производств
в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии
им. С. М. Кирова
Научный руководитель: доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор Патякин Василии Иванович.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Платонов Алексей Дмитриевич;
кандидат технических наук, доцент
Полищук Владлен Петрович
Ведущая организация: Петрозаводский государственный университет
Защита состоится 03 июня 2008 г. в «____» часов на заседании диссертационного совета Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С. М. Кирова по адресу:
194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, главное здание, зал заседаний.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С. М. Кирова.
Автореферат разослан 30 апреля 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета ______ Анисимов Г.М.
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Сушка древесины является весьма ответственным этапом технологического процесса любого из деревообрабатывающие производств.
Своевременность и качество сушки в значительной мере определяет долговечность и качество изделий сооружений из древесины в целом.
В настоящие время вырабатывается более 100 млн.м3 пиломатериалов в год, из которых 70-75% требуют обязательной сушки. Поэтому проблема сокращения время и повышения объема и качество сушки древесины относится к числу важнейших проблем лесопильно-деревообрабатывающей промышленности.
Одним из путей решения этой проблемы является разработка принципиально новых способов удаления влаги из древесины, отличающихся малой энергоемкостью и высокой интенсивностью.
Снижения энергоемкости процессов сушки приобретает большое значение в связи с напряженным балансом энергоресурсов. Перспективным в этом отношении являются механические способы обезвоживания материалов в поле центробежных сил в комбинации с тепловыми способами сушки.
Применение центробежного способа обезвоживания длинномерных бревен стало возможным только после того, как группой ученых во главе с заслуженным деятелям науки и техники Р.Ф, д.т.н. В.И. Патякиным, к.т.м. В.И. Шаплыко, Э.П. Полесский было создано, конструктивное решение самобалансирующейся центрифуги, не имеющей аналогов в отечественной и зарубежной практике.
Цель работы. Основные цели диссертационной работы состояли в изучении особенностей и закономерностей процессов механического удаления свободной влаги в центробежном поле и для создания условий благоприятных сохранению качества обезвоженной древесины при хранении, в снижении границы конечной влажности за счет введения в центробежное поле теплового поля: повышение эффективности сушки за счет механического удаления влаги.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи исследований:
провести анализ научных работ по способам сушки древесины, выяснить их энергоемкость и сроки сушки;
провести анализ особенностей строения водопроводящих путей древесины хвойных и лиственных пород;
экспериментально исследовать модель капиллярно-пористой структуры древесины;
разработать теоретические основы удаления свободной влаги из единичного капилляра и капиллярно-пористой системы древесины;
объяснить теоретически и подтвердить экспериментально причини сохранения качества обезвоженной древесины при хранении;
определить технико-экономическую эффективность центробежно-конвективной сушки бревен; найти техническое решения для реализации указанного способа в промышленности.
Объекты исследования: Лесоматериалы различных пород – бревен.
Научной новизной обладают: Теоретические основы удаления влаги из единичных капилляров и системы капилляров - древесины;
параметры обезвоживания, угловая скорость, пределы обезвоживания, характер распределения оставшейся в древесине влаги, скопления её в конце пути движения при обезвоживании;
перспективные центробежно-конвективные способы обезвоживания;
причин сохранения качества обезвоженной древесины при хранении бревен.
Новое техническое решение самобалансирующейся установки (на карданном подвеске)
Значимость работы для науки и практики: Для теории имеют значения:
Теоретические модели удаления свободной влаги из капилляра и капиллярно-пористой структуры древесины, закономерности распределения влаги по длине обезвоженного образца и влияния скопления влаги в торцевой части обезвоженного бревна на качестве древесины при хранении, закономерности обезвоживания, определяющие комплексным показателям – фактором обезвоживания, объединяющем размеры бревна и угловую скорость вращения.
Все это углубляет понятие об обезвоживания и расширяет теорию науки о лесе.
Практическое значение имеют результаты экспериментальных исследований, проведенных в производственных условиях на экспериментально-промышленном оборудовании, методика и результаты определения параметров капиллярно-пористой структуры древесных пород.
Кроме того, имеет большое значения рекомендации по обработке древесины перед хранением.
Научные положения выносимые на защиту:
- математическая модель процесса обезвоживания единичного капилляра, и системы капилляров в центробежно-тепловом поле.
- модель капиллярно-пористой структуры древесины.
- методика определения и параметры капиллярно-пористой структуры древесины.
- режимы обезвоживания длинномерных бревен перед длительным хранением.
- результаты экспериментальных исследований в центробежном и центробежно-тепловом поле.
Достоверность полученных результатов подтверждается адекватностью математических моделей, относительной погрешностью результатов, не превышающей допустимой значение 5%, результатами математической обработки и экспериментальных исследований.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили одобрения на заседании кафедры, научных конференциях профессорско-преподавательского состава СПБГЛТА в 2006-2008 годах.
Промышленная проверка разработанных режимов обезвоживания и хранения бревен проводилась в условиях Васкеловской лаборатории ЦНИИлесосплава и производственной базы НПО “Центр” Белоруссия.
По результатам научных исследований опубликовано 3 печатные работы, в изданиях рекомендованных ВАК минобразования РФ.
Структура и объем работы диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированных её цель и задачи исследований, основные положения выносимые на защиту, обоснована научная новизна, отмечены значимость результатов исследований для теория и практики.
Во втором разделе изложены состояние вопросы и результаты анализа существующие способы сушки древесины. Было установлено: широко применяемые в деревообработке способы сушки древесины энергоёмки и имеют низкую интенсивность сушки. По перспективным способам обезвоживания древесины в поле центробежных сил имеется ограниченные сведения. В соответствие с целью работы можно сформулировать задачи:
- Исследовать параметры капиллярно-пористой структуры древесины, определяющие движения влаги в капиллярах, разработать теоретические основы: обезвоживания единичного капилляра и древесины и древесины как системы капилляров в поле центробежных сил.
- Разработать методику исследований основных факторов, определяющих указанные процессы.
- Выявить теоретически и показать экспериментально возможности внедряемых способов повышения и сохранения качество древесины.
В третьем разделе изложены результаты теоретического исследования процесса обезвоживания древесины в центробежном поле.
Анализ показывает, что применение модели капиллярно-пористого тела в виде пучка круговых капилляров одинакового радиуса для математического описания процесса движения жидкости в древесине под давлением может вызвать большую погрешность. В этом случае более надежно в качестве модели принимать пучок параллельных тупиковых капилляров различных радиусов, характеризующихся функцией распределения F(r) (рис.1).
Рис.1. Модель капиллярно-пористой структуры древесины
1 - сектор ствола; 2 - сосуды, трахеиды (продольные капилляры); 3 - волокно либриформ; 4, 5- сердцевинные лучи и пори (поперечные капилляры); 6 - перфорации.
Рассматривая древесину, как систему капилляров, описываем аналитически перемещение влаги в каждом отдельном капилляре под действием центробежных сил известным уравнением динамики тела переменой массы:
(1)
где m – масса отсека жидкости в капилляре, кг;
F- сумма сил, действующие на отсек жидкости в капилляре, Н;
v – скорость движения жидкости вдоль оси, м/с.
В четвертом разделе излагаются методика проведения экспериментальных исследований. Под теоретической моделью капиллярно-пористой структуры понимают тело, состоящее из системы гипотетических капилляров, эквивалентное в отношении исследуемых свойств, например, гидродинамических, капиллярных, исследуемому пористому телу.
Для определения эквивалентного радиуса гипотетического капилляра применяется методом смесимого вытеснения. Сущность метода заключается в том, что пористую среду насыщают одной жидкостью, назовем ее А, которая вытесняет жидкость В. Не останавливаясь на теории процесса кинетики вытеснения одной жидкости другой, укажем, что в рассматриваемом случае время конвективного переноса жидкости В намного (больше времени диффузионного перемещения; кроме этого, допустим, что поток жидкости в капилляре имеет ламинарный характер.
Объем жидкости, профильтровавшейся через образец за время t, будет равен
(2)
Если к моменту (Времени t в капиллярах радиуса r (и более) жидкость А полностью вытеснялась жидкостью В, то в соответствии с законом Пуазейля можно записать соотношение
(3)
Определяя из этого выражения t и подставляя уравнение (1), получим
(4)
где 
— гидродинамический коэффициент извилистости;
lо — длина образца;
— динамическая вязкость жидкости;
Р — разность давлений на концах капилляров;
S — площадь поперечного сечения образца;
l — длина капилляра; т — коэффициент пористости;
т=пr2 (п — число пор на единицу площади образца) ;
F(r) — функция распределения объемов капилляров по их радиусам.
Объем вытесняемой жидкости, находящейся в фильтрате в момент времени t, состоит из общего объема -всех капилляров с радиусами, превышающими r, и объема жидкости в капиллярах, в которых вытеснение еще не завершилось, т. е.
(5)
Находя разность Q — V из выражений (4), (5), дифференцируя ее и выражение (4) по r, разделив производные друг на друга, получим концентрацию вытесняющей жидкости с в струе фильтрата
(6)
Радиус r связан со временем t формулой, которая выводится из формулы (3):
(7)
Дифференцируя выражение (6) по времени, с помощью формулы (7) получим
(8)
где n — множитель, определяемый из условия нормировки функции распределения:
Таким образом, измеряя концентрацию вытесняющей жидкости в струе фильтрата как функцию времени, можно по формуле (8) получить параметрическую функцию F(r), а по формуле (7) —радиусы r.
Применительно к древесине весьма существенным является вопрос о выборе пары жидкостей А и В. Эти жидкости должны обладать одинаковой плотностью, вязкостью, не адсорбироваться селективно древесиной, не вызывать разбухания, быть химически пассивными к древесине.
В качестве рабочих жидкостей (с целью исключения разбухания древесины) были выбраны неполярные углеводороды— октан С8Н18 и октан с растворенным неполярным красителем Суданом III (концентрация раствора 10-4%). Малая концентрация позволяет снизить влияние октана ( =0,00526 пз, =0,6948 г/см3) на плотность и вязкость.
Судан III окрашивает октан в красный цвет. Проверка Судана на адсорбцию показала, что коэффициент поглощения раствора до и после фильтрации через образцы древесины оказался одинаковым.
Для экспериментального исследования радиуса капилляра была применена установка (рис. 2), в которой
Рис. 2. Схема установки для определения эквивалентного капилляра методом вытеснения:
1 — баллон с азотом; 2, 3 — емкости с подкрашенным октаном; 4 — образец древесины; 5— электронный потенциометр; 6— катодный повторитель; 7— фотоумножитель; 8— светофильтр; 9— кювета; 10— конденсатор; 11— источник света; 12— стабилизатор тока нажала источника света
жидкость прогонялась через образец древесины давлением азота. Предварительно насыщенный бесцветным октаном в вакууме образец древесины помещают в плексигласовый патрон и крепят резиновой втулкой на горловине колбы. В колбы заливают окрашенный октан. В одну колбу из баллона подается азот, давление которого может плавно регулироваться редуктором и измеряться ртутным и стрелочными манометрами. Установка помещена в термостатический шкаф.
Колбы необходимы для исключения попадания в образец октана с растворенным в нем под давлением азотом. Такой октан при фильтрации через образец, попадая в область пониженного давления, выделял бы азот, пузырьки которого в силу эффекта Жамена вызывали бы затухание фильтрации.
Для анализа фильтрата был применен колориметрический метод. Непрерывное колориметрирование потока фильтрующейся жидкости осуществлялось прибором: (рис. 2). Пучок света от лампочки накаливания формируется конденсатором, проходит через кювету, светофильтр, попадает на катод фотоумножителя. Ток фотоумножителя усиливается катодным повторителем и подается на самопишущий электронный потенциометр.
Согласно закону Ламберта — Бэра светопропускание раствора 
связано с его оптической плотностью D0, соотношением
(9)
где D0=0,4343 хсL;
х — коэффициент поглощения жидкости;
с — концентрация поглощающей жидкости;
L — длина кюветы, см.
Известно, что интервал оптических плотностей, при которых ошибка в определении D0 минимальная, равен 0,4—0,7. Исходя из этого длина кюветы была выбрана из соотношения 0,4343 хсL=0,7.
Для примененного октана величина 0,4343 хс равнялась 0,28 см-1, отсюда длина кюветы равна 2,5 см. В качестве светофильтра.использовалось сине-зеленое стекло марки СSС-21, имеющее узкий максимум пропускания в области 500 m. В качестве приемника света был использован фотоумножитель ФЭУ17А с боковым входом для света и высокой чувствительностью в сине-зеленой области спектра.
В процессе измерения электронный потенциометр записывал на диаграмме кривую j=f(tv) (j — интенсивность света, прошедшего через кювету с раствором, а tv — время пропорциональное скорости движения ленты).
Учитывая, что 
, выражения (2) можно записать в виде, удобном для машинной обработки:
(10)
где 
— время протекания процесса, с;
tv — время протекания процесса, выраженное в сантиметрах диаграммной ленты на приборе;
v — скорость протяжки ленты на самопишущем приборе;
I — изменение величины светопропускания за время t.
Радиус капилляра определяется по формуле
(11)
полученной из выражения (7), в котором 
=1,995, а из 10.
Отбор образцов проводился по схеме, приведенной на рис. 3 и 4. В результате обработки получены кривые распределения F(r) (рис. 5—6), и диаметру ствола (рис.7).
Рис. 3. Схема отбора образцов древесины по сечениям и длине ствола
Рис. 4. Схема разделки образцов древесины:
а — образец коры для продувания в радиальном налравлении; б — образец для определения плотности древесины; в — образец для разделки по радиальному и тангенциальному направлениям; г — образец для продувания в продольном направлении; д— образец для продувания в тангенциальном направлении; е — образец для продувалня в радиальном
Рис. 5. Кривые распределения
объема пор по их радиусам:
о — березы; б — осины
Анализ результатов исследований показывает, что величина эквивалентного радиуса капилляра различна как по пародам древесины, так и по длине и диаметру ствола.
Рис. 7. Изменение эквивалентного радиуса по длине и диаметру ствола лиственных пород
По длине ствола от комля к вершине значение rэк уменьшается — у ясеня и ели; у березы сначала увеличивается, а затем снижается.
Представляют интерес полученные кривые распределения эквивалентных радиусов пор по их объему (см. рис. 5—6), прежде всего наличием двух и более максимумов и более резким спадом в области малых значений и плавным — в области больших значений радиусов капилляров. Спад в области малых значений объясняется возможностью способа смесимого вытеснения.
Наиболее резкий спад характерен для ядровых лиственных пород, у которых сообщение из трахеиды в трахеиду происходит через окаймленные пары, имеющие мельчайшие отверстия в мембране.
В пятом разделе приводится результаты экспериментальных исследования влияния параметров центробежного обезвоживания древесины, основным задачами которого являются выявление влияния различных факторов на интенсивность обезвоживания и оценка качества древесины.
Для получения одинаковой интенсивности при обезвоживании круглых; лиственничных и пихтовых лесоматериалов необходимо либо увеличение времени обезвоживания, либо скорости вращения. В результате наших теоретических исследований была установлена степень влияния особенностей капиллярно-пористой структуры древесины лиственных и хвойных пород на величину действующих сил в процессе обезвоживания. В частности, было показано, что для центробежных сил форма капилляра не играет роли.
Рассмотрим влияние эквивалентного радиуса капилляра на величину гидродинамического сопротивления.
Пусть 
давление в сечении I (рис.8), 
, в сечении II, 
в сечении Ш, 
в сечении IV, а 
в сечении V.
Расход жидкости в любом сечении (из соображений неразрывности струи) согласно закону Пуазейля равен
(12)
Решая выражение (12) относительно давления, находим
(13)
Суммируя все члены по i, получим
(14)
Решив выражение (14), найдем время движения жидкости для капилляра переменного сечения:
; (15)
Для капилляра постоянного сечения
(16)
Приравнивая уравнения (15) и (16) и вынося rэ.Г – эквивалентный радиус для гидродинамического сопротивления, получим
(17)
Рис.8. Схема соединения трахеид через окаймленные поры.
где n - число отверстий в мембране, окаймленной поры.
Рассмотрим величину эквивалентного радиуса капилляра при учете капиллярных сил.
Согласно закону Пуазейля расход жидкости представим в виде
(18)
где q - секундный расход жидкости, м3/с.
В формуле.(18) 
гидравлическое сопротивление обозначим через A, тогда можно записать 
.
При движении жидкости под действием капиллярных сил перепад давлений равен
Подставив выражение 
в формулу (13), получим
(19)
Пусть жидкость движется по капилляру переменного сечения, в котором функциональная зависимость радиуса от длины капилляра выразится: r = r1 при 0<Ll1 ; r = r2 при l1<Ll2 ; r = r3 при l2<Ll3; r = r4 при l3<Ll4.
Заменив в левой части уравнения (19) q на 
, получим
Разделим переменные и, решив дифференциальное уравнение, будем иметь
или
Учитывал закон изменения радиуса капилляра по длине, можно интеграл в левой части уравнения представить в виде суммы
После интегрирования и преобразования получим
(20)
Согласно определению эквивалентного капилляра
(21)
Приравнивая выражение (20) и (21) и решая относительно rэк, получим
(22)
Экспериментальная проверка показала, что если учет переменности древесных капилляров в лиственной древесине не приводит к снижению погрешности, то в хвойной древесине это снижение существенно.
Следовательно, для более точного описания процесса обезвоживания древесины хвойных пород необходимо использовать различные эквивалентные капилляры для сил гидродинамического сопротивления и капиллярных сил, и уравнение будет иметь вид
(23)
Проверка уравнения центробежного обезвоживания круглых лесоматериалов показала, что вычисленные значения отличаются от экспериментальных данных не более 3,3%, а с учетом переменности древесных капилляров по длине - не более 1,6%.
Результаты исследований (рис.9) показали, что при хранении обезвоженных круглых лесоматериалов принципиальных отличий в характере распределения влаги по длине бревен не происходит, т.е. эпюры распределения влаги по длине бревна обладают устойчивостью.
Известно, что круглые лесоматериалы при длительном хранении теряют качество. Потеря качества происходит вследствие повреждения дереворазрушающими грибами, энтомофауной и растрескивания. Развитие грибов происходит при определенных температурных условиях и влажности и т.д.
Изменяя эти факторы, можно создать условия, неблагоприятные для развития грибной инфекции, и тем самым защитить древесину от повреждения.
При обезвоживании березовых бревен в приторцевой зоне конечная влажность может быть выше, а в поверхностных слоях под корой - ниже критических границ для проникновения грибной инфекции.
С целью проверки влияния центрифугирования и характера распределения влаги на качество древесины были заложены опытные штабели из свежесрубленной и центрифугированной древесины.
Исследование качества древесины при хранении было проведено по методу полукряжей.
Рис. 9. Распределение влажности по длине центрифугированных бревен в зависимости от срока хранения: 1 - непосредственно после центрифугирования (F0= 212 м/с, t= 420 с); 2 - после 30 суток хранения
Данных по обезвоживанию березовых длинномерных кряжей.
При обследовании древесины на качество было установлено, что после годового хранения бревна контрольной партии получили сквозное поражение подпаром, а мрамор прошел на глубину 25 см. Боковое поражение со стороны коры составило 2-4 см.
В партии центрифугированных бревен поражение подпаром (в виде полос) прошло максимально на глубину 56 см от торца, а минимально - 20-25 см, при этом ширина полос составила от 2 до 15 см. Мраморной гнили в этой партии бревен не было.
При обследовании бревен через год после закладки в штабель для исследования сохранения качества, было установлено:
бревна из контрольной партии после годового хранения получили сквозное поражение подпаром (рис.10);
мрамором поражено около 50 см приторцевой части бревен, а в отдельных бревнах - более 120 см;
в партии центрифугированных бревен поражения мрамором вообще не было, а степень поражения подпаром приторцевой части составила максимально 7% (были обнаружены отдельные зоны поражения в местах обдира коры).
Обследование опытных штабелей березы через 1,5 года после закладки показало, что как обезвоженная, так и контрольная партии кряжей по качеству не отличались.
Анализ результатов исследований, позволил сделать вывод, что качество обезвоженной древесины при прочих равных условиях зависит:
от начальной влажности или плотности перед центрифугированием;
от режима обезвоживания и максимального значения влажности в приторцевой зоне, а также характера распределения влажности древесины по сечению.
Анализ результатов обезвоживания березы (табл. 1) показывает, что интенсивность процесса зависит от породы, времени вращения и фактора обезвоживания. Тем больше фактор обезвоживания для одной и то же породы, тем больше интенсивность, так как все больше количества капилляров подключается к процессу и тем быстрее плотность приближается к предельному значению.
Таблица 1
Результаты проверки сходимости опытных данных и расчетах, выполненных по аналитической зависимости.
Технологические схемы использования предварительного центробежного обезвоживания при производстве пиломатериалов.
Центробежное предварительное обезвоживание пиловочника (рис. 10) состоит в следующем. Пиловочник автоматизированным транспортером 1 рассортировывается по лесонакопителям 2. Затем с помощью автокрана К-162 загружается в центрифугу 5 в период положительных температур, или в штабель запаса 4 в период отрицательных температур. После обезвоживания, пачку круглых лесоматериалов выгружают в накопитель б, из которого автопогрузчиком перевозится в штабель запаса 7 или в лесопильный цех 8. Лесопильный цех в период отрицательных температур работает на обезвоженном пиловочнике из штабеля запаса.
Из лесопильного цеха пиломатериалы поступают на сорт-площадку, где их укладывают в пакеты 10, которые отправляют затем в камерную ротационную сушилку 11 или в штабель для атмосферной сушки 12. После сушки пиломатериалы поступают на склад готовой продукции.
Центробежно-конвективная сушка пиломатериалов состоит в следующем. В центрифугу во время вращения поступает воздух, нагретый до Г=75°С. Центрифуга комплектуется установкой в цехе, или по технологической схеме (см. рис. 10), т. е. без бассейна.
Согласно технологической схеме (см. рис. 10) сортировка пиловочника производится автоматизированным транспортером, а обезвоженный пиловочник поступает на распиловку, и дальнейшую центробежно-конвективную сушку без размораживания.
Рис. 10. Технологическая схема работы лесопильного участка с предварительным центробежным обезвоживанием пиловочника:
1 — автоматизированный конвейер: 2 — лесонакопитель; 3 — автокран К-162; 4 — штабеля запаса; 5 — центрифуга; в — накопитель обезвоженной древесины; 7 — штабеля запаса обезвоженных круглых лесоматериалов; 8 — лесопильный цех; 9 — автопогрузчик; 10 — рассортированные пакеты; // — камерная ротационная сушилка; 12 — штабеля для атмосферной сушки; 13 — штабеля готовой продукции.
Рис.11. Степень поражения и сортиментный выход древесины березы после длительного хранения бревен (1-1,5 года): в зависимости от режима вращения и характера распределения влажности:
а - 1 год; б – 1 год; в – 1,5 года:
1 (К) - контрольные; 2,3 (Ц) - центрифугированные
-непораженная; - подпар; - мрамор
ЗАКЛючение
Главной задачей повышения эффективности лесозаготовительного производства, является более полное освоение отводимого в рубку лесосечного фонда за счет вовлечения в комплексную переработку лиственной, лиственничной и низкокачественной древесины, а также доставка древесного сырья потребителям с минимальными трудозатратами, без количественных и качественных потерь.
В процессе теоретических и экспериментальных исследований получены приведенные ниже результаты, из которых сделаны выводы и рекомендации.
1. Используя теорию движения жидкости по капилляру и установленные в диссертации параметры капиллярно-пористой структуры древесины, определяющие движение свободной влаги, разработаны теоретические основы обезвоживания единичного капилляра и древесины, как системы капилляров в поле центробежных сил.
2. Установлена закономерность интенсивности процессов изменения плотности древесины при центробежном обезвоживании:
гс- коэффициент сопротивления.
которая гласит, что интенсивность процессов прямо пропорциональна потенциалу капиллярной влагоемкости и обратно пропорциональна времени течения процесса.
3. Основными параметрами капиллярно-пористой структуры древесины являются: количество и размеры водопроводящих элементов, плотность в абсолютно-сухом состоянии, объемная и поверхностная пористость, процент поздней древесины. Каждая древесная порода, несмотря на значительные колебания, характеризуется вполне определенными средними значениями этих параметров, которые отражают особенности макро- и микростроения.
4. При удалении влаги из древесины коэффициент капиллярной влагопроводности зависит от коэффициента диффузии водяного пара, величины парциального давления, относительной влажности и температуры окружающего воздуха, соотношения объема продольных и поперечных капилляров и их размеров, характеризующих породу.
5. Наиболее эффективным способом повышения потребительских свойств является обезвоживание древесины в поле центробежных сил.
Коэффициент интенсивности центробежного обезвоживания древесины прямо пропорционален квадрату, угловой скорости, квадрату эквивалентного радиуса капилляра, плотности жидкости и обратно пропорционален вязкости жидкости.
Предельная плотность в конце обезвоживания зависит от силы поверхностного натяжения, меры смачиваемости, плотности жидкости, угловой скорости и радиуса вращения, минимального радиуса обезвоживаемого капилляра. Показатели эффективности процесса:
- конвективной – 1,6-3,0 кВт.ч;
- кондуктивный - 1,25-1,45кВт.ч;
- центробежный –0,015 кВт.ч.
6. Распределение влаги по длине и диаметру обезвоженного бревна характеризуется наличием влажных зон в приторцевых частях за счет оставшихся столбиков жидкости в капиллярах и относительно малым содержанием и ровным распределением влаги в центральной части бревна, распределение влаги по диаметру бревна имеет синусоидальный характер - пониженную влажность в поверхностных слоях (в зоне крупных капилляров) и повышенную влажность в центральной части сечения, особенно в концевых сечениях бревна.
7. Критерием достижения конечной плотности при центробежном обезвоживании бревен различной длины является фактор обезвоживания, который равен удвоенной линейной скорости движения торца бревна 
. Величина фактора обезвоживания зависит от породы, начальной плотности древесины и конечной плотности, которую необходимо получить после обезвоживания.
8. Для достижения конечной плотности, при которой уже не происходит столь существенного обезвоживания, фактор обезвоживания (при температуре жидкости в древесине 10-30°С) для хвойных - 230-250 м/с. При этом время вращения составляет для хвойных - 900-1200 с. Вращение в этих режимах обеспечивает снижение плотности для лиственной древесины 15-20% и для хвойной - 35-40. При этом достигается влажность в конце обезвоживания круглых лесоматериалов 50-60% и пиломатериалов - 35-40%.
9. Производственная и лабораторная проверка показала, что полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований обладают достоверностью, вычисленные значения по установленным зависимостям к полученным в производственных или лабораторных условиях отличаются не более, чем на ±3%.
10. Ожидаемый экономических эффект от внедрения научно-обоснованного комплекса организационно-технических мероприятий обезвоживание древесины в поле центробежных сил, составит более 162 млн. руб.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В РАБОТАХ.
1. Охи Мото П.М.Анализ существующих способов сушки и удаления влаги из древесины.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Сборник докладов молодых ученых на ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып. 11 -СПб.; СПбГЛТА, 2006, с. 98-102.
2. Оти Мото П.М. Исследование качества обезвоженной древесины при хранении.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Статьи молодых ученых, отобранные по итогам ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии № 13: Вып. 181 - СПб.; СПбГЛТА, 2007, с. 145-150.
3. Оти Мото П.М. Экономическая эффективности центробежного способа обезвоживания лесоматериалов.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. СПб.; СПбГЛТА, 2008.
