Влажност и Сушене

Не бихме писали за тези процеси, но опитът ни показва,че все пак е по-добре да се прочете поне още веднъж по темата.Преди всичко стои въпросът за уеднаквяване на някои понятия които могат да имат двойствено или друго значение.Двете понятия –влажност и сушене са описани подробно в най-разнообразна литература.Тук накратко ще дадем определение на двете понятия ,така както ние ги използваме в нашата работа.

Влажност.

Трябва да правим разлика за това какъв материал разглеждаме.По един начин се разглежда влажността на въздуха, по друг-влажността на почвите, по трети влажността на дървесината и пясъка. Много често относителните величини са за предпочитане. Абсолютните стойности обикновено са за различни пресмятания или за определяне на различни гранични параметри.По принцип под влажност разбираме съдържанието на вода в дадения материал измерена в процент  от цялото  или в абсолютни единици/примерно маса в даден обем/.Водата се съдържа в различните материали като свободна влага-т.е. тя може да се отдели от материала по чисто физичен начин-примерно чрез нагряване.Съществува и химически свързана с материала вода-пример водата която е съставна част от клетките на дървесината или водата при хидратацията на цимента. Под влажност на дървесината/опилки,чипс и т.н./ние разбираме наличието на вода която се отделя при нагряване/или по друг физичен начин/.

Ако:

Gвл.м.-тегло на влажния материал

Gсух м.-тегло на сухия материал

Gвода-тегло на отделената по физичен начин вода

Gвода=Gвл.м.-Gсух м.

ВЛАЖНОСТ% = Gвода/Gвл.м.х100

Определена по този начин влажността е отношение между теглото на наличната несвързана вода към теглото на влажния материал Това отношение е в граници от 0 до 100%. Използва се и другото отношение:

Gвода/Gсух м. Максималната стойност на това отношение показва колко най- много вода може да задържи в себе си даден материал.Това е така наречената влагоемкост на съответния материал.Както се вижда влагоемкостта е възможно да надвиши 100%. Примерно торфът сфагнум може да „попие”8-9 пъти собственото си тегло с вода.

Определянето на влажността става много просто,бързо и точно без особено специални средства.Необходими са микровълнова печка,цифрова или друга точна везна и съд който да издържа нагряване до 200-250 градуса по Целзий.Претегля се определено количество материал/опилки/.Загрява се няколко пъти /обикновено не повече от 10 мин.общо/ като се следи теглото. Когато след едноминутно нагряване теглото няма промяна се счита че материалът е изсушен-т.е.свободната вода е отделена от материала.Претегляме изсушения материал и определяме влажността.

Пример:

Претегляме 65 гр влажен материал- Gвл.м.=65 гр.

След няколкократно нагряване материалът се задържа на тегло 50 гр.- Gсух м.=50 гр.

Gвода=Gвл.м.-Gсух м.=65-50=15 гр.

Влажност %= Gвода/Gвл.м.х100=15/65х100=23%

Клетъчната структура на дървесината не се разрушава при 150-160 градуса по Целзий за такова кратко време и това са сравнително безопасни температури които не бива да се надвишават.Естествено ,че този прост практически начин за определяне на влажността може да даде някои грешки, примерно ако в материала има и други летливи вещества.Но обикновено няма.И колкото е по-ниска температурата на нагряване и с колкото по-точна везна работим толкова е по-точен резултатът.

Но определянето на влажността при производството но пелети по този начин обикновено грешката не надвишава 0,5%,така че за практически цели методът е напълно приложим.

СУШЕНЕ

Под сушене на влажен материал /дървесен чипс/разбираме отделяне на определено количество вода с цел да получим искана влажност на материал който ще вложим в производство.

Обикновено при дървесината това става с термичен процес /загряване и изпарение на част от съдържащата се в материала вода/Това може да стане и чрез други методи-примерно със суха пара,във вакуум при ниска температура,при отрицателни температури и др.

Необходимо е да се знаят някои неща при сушенето.При нормални условия дървесината притежава равновесна влажност. Равновесна защото зависи от влажността на околния въздух.

Винаги има стремеж към изравняване парциалното налягания на въздуха и на дървесината.Когато парциалното налягане на въздуха е по-малко от това на дървесината градиентът на влагата е от дървесината към въздуха-казваме че дървесината съхне.Когато парциалното налягане на въздуха е по-голямо от това на дървесината градиентът на влагата е от въздуха към дървесината-тогава имаме овлажняване на дървесината.Равновесната влага обикновено се движи в граници от 7% до 9-10%,като зависи от влажността на въздуха, неговата температура и надморското равнище.

При производството на пелети времето на престой след сушене не критично, тъй като се работи с влажност по-голяма от 12%,т.е.обикновено над равновесната влажност.В тази област на влажност обикновено сушенето е много бавно и трудно и продължително.

При производството на качествени екобрикети обаче обикновено е необходимо да се слезне до влажност  5% и по-малко.В тази област градиента на влагата е много силен и дървесината достига до равновесна влажност много бързо.Затова е необходимо да се вземат мерки или за ограничаване достъпа на въздух до дървесината или веднага да се влага в производсво.

Най качествено сушене на дървесните насипни материали се получава при 60 градуса по Целзий. Или на атмосферни условия.Обикновено този процес се интензифицира с повишаване температурата на сушене. Има различни практики които са довели до създаването на разнообразна сушилна техника. Въпрос на какво качество искаме да сушим, колко бързо да достигаме до желаната влажност.

Най често задавания въпрос при сушилните е:

Каква е производителността на сушилната и колко килограма на час мога да изсуша?

Това може би е и най-неправилния въпрос. Не може да се отговори еднозначно.Много са факторите: колко е началната ,крайната влажност,каква е температурата и влажността на въздуха и т.н.

Затова ние предпочитаме да определяме производителността на нашите агрегати по изпарено количество вода за час.Считаме че това е най-коректния отговор на горния въпрос.Като знаем при номинални параметри на агрегата колко вода можем да отделим за час, можем да определяме включително и икономически показатели.