Secagem convectiva de madeira em meio gasoso - fatores que afetam a velocidade de secagem da madeira
Fatores que afetam a velocidade de secagem da madeira
Os principais fatores que afetam a velocidade de secagem da madeira são temperatura média, umidade, velocidade de circulação do ar, gradiente de teor de umidade da madeira e gradiente de temperatura.
1) Temperatura média
A temperatura média é o principal fator externo que determina a velocidade de secagem da madeira.
Quando a madeira é cercada por ar de alta temperatura, o calor necessário para aumentar a temperatura da madeira e sua umidade interna e para evaporar a água é fornecido por transferência de calor por convecção.
Quanto maior a temperatura do meio, maior a temperatura da madeira e sua umidade interna, o que acelera o movimento térmico das moléculas de água e aumenta a velocidade e a intensidade da evaporação da água.
Portanto, o aumento da temperatura média pode acelerar a velocidade de secagem da madeira, mas a temperatura muito alta causará a redução da resistência e desempenho da madeira.
(2) Umidade média
Quando a temperatura permanece a mesma, a diminuição da umidade do meio fará com que a umidade da madeira evapore mais facilmente no ar, e a velocidade de secagem será acelerada; pelo contrário, a umidade do meio aumentará e a velocidade de secagem diminuirá. Se a umidade do meio atingir 100%, a umidade parará de evaporar. A velocidade de secagem é zero.
3) Velocidade de circulação do ar
A velocidade do fluxo de ar do meio de secagem afeta diretamente a evaporação da umidade na superfície da madeira. Se a velocidade do fluxo de ar for muito pequena, a velocidade de secagem será reduzida, e se a velocidade do fluxo de ar for muito grande, a energia será consumida em excesso. A experiência mostra que quando a velocidade do fluxo de ar através da superfície da madeira excede 1 m/s, o fluxo de ar está em um estado turbulento e a capacidade do ar de transferir calor para a madeira e absorver o vapor de água da superfície da madeira aumenta, mas geralmente não excede 3 EM.
(4) Gradiente de teor de umidade
O gradiente de teor de umidade é a força motriz para o movimento da umidade dentro da madeira.
A umidade na madeira se move de locais com alto teor de umidade para locais com baixo teor de umidade. Quanto maior a diferença no teor de umidade, ou seja, quanto maior o gradiente, mais rápido a umidade se move e mais rápida a velocidade de secagem.
Durante o processo de secagem, deve-se formar um gradiente de teor de umidade com alto interior e baixo exterior para promover a movimentação da umidade interna para fora, mas deve-se tomar cuidado para não causar um gradiente de teor de umidade muito grande e não formar uma camada endurecida de depleção de umidade na superfície da madeira, caso contrário, não apenas a umidade não pode continuar a se mover para fora, mas também causará defeitos de secagem.
(5) Gradiente de temperatura
Os gradientes de temperatura também são a força motriz para o movimento da umidade na madeira.
No processo de secagem normal, a temperatura da superfície da madeira é superior à temperatura interna, pois o gradiente de temperatura é baixo por dentro e alto por fora, o que dificulta a passagem da umidade para fora. A fim de criar um gradiente de temperatura baixo por fora e alto por dentro, é consistente com o gradiente de umidade que é alto por dentro e baixo por fora e, em conjunto, empurra a umidade dentro da madeira para se mover para fora rapidamente. Normalmente, um meio de alta temperatura é usado para tratar a madeira, de modo que a madeira possa ser aquecida sem evaporar a água e a temperatura no interior da madeira seja aumentada; então a temperatura e a umidade do meio são reduzidas para reduzir a temperatura da superfície da madeira, mas, neste momento, o interior da madeira ainda está em alta temperatura.
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