기체 매질에서 목재의 대류 건조 과정 - 목재 건조 곡선
목재 건조 곡선
일정한 온도와 습도를 가진 기체매체에서 목재를 건조시킬 때 일정한 간격으로 목재의 수분함유량의 변화를 측정하여 시간을 가로축으로 하고 세로축에 수분함량을 그리면, 곡선을 건조 곡선이라고 합니다. (그림 1-2).
건조 공정은 건조 곡선 다이어그램에서 분석할 수 있습니다. 목재 건조의 전체 과정은 세 단계로 나눌 수 있습니다.
예열 단계 그래프의 AB
단계는 목재의 예열 단계입니다. 이 단계에서는 한편으로는 건조 가마의 배지 온도를 높이는 동시에 습도를 90-100%로 높입니다. 목재의 수분이 공기 중으로 증발하는 것을 일시적으로 방지하고 표면에서 중앙까지 균일하게 건조 기준에 필요한 값으로 온도를 올리는 것이 목적입니다. 예열에 필요한 시간은 목재의 종류와 두께에 따라 다릅니다.
예열 후 목재의 온도와 수분 함량은 단면을 따라 고르게 분포됩니다. 이때, 미리 정해진 건조 기준에 따라 매체의 온도와 습도를 낮추어 건조 공정을 시작할 수 있다.
일정 건조 단계 그래프에서 아래쪽으로 기울어진 직선 BC는 일정 건조 단계를 나타냅니다. 이 단계는 자유 수분 증발 기간입니다. 매체의 온도, 습도 및 순환 속도가 일정하게 유지되는 한 수분 함량 감소율도 일정하게 유지됩니다. 목재 표면의 자유수는 증발하였기 때문에 내부에는 여전히 자유수가 존재하므로 그래프에서 아래로 기울어진 직선 부분의 끝이 목재의 자유수가 완전히 제거되었음을 의미하지는 않습니다.
정속 건조 단계에서 공기 온도가 높을수록 습도가 낮을수록 자유수의 증발이 더 강해집니다. 기류가 더 빠른 속도로 불어 목재 표면의 포화 수증기 경계층을 파괴하면 그에 따라 증발 속도가 증가합니다.
감속 건조 단계에서 자유수가 완전히 증발한 후, 흡착된 수분이 증발하기 시작합니다. 흡착된 물의 증발과 함께 증발 과정은 점차 미세 모세관 부분으로 침투합니다. 더 많이, 건조 과정이 길수록 수분 함량이 더 느리게 감소합니다. 따라서 섬유포화점 이하의 건조단계를 감속건조단계라 하고 그래프의 CD
선분은 이 단계를 나타낸다.
감속 건조 단계에서 물의 증발 속도를 높이려면 매체의 온도를 높이고 습도를 낮추고 공기 순환 속도를 높은 수준으로 유지해야 합니다. 그러나 수분 증발 속도는 목재 내부의 수분 전도 속도에 의해 제한되며 내부 수분 전도 속도는 전체 목재 건조 속도를 결정합니다.
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