Analysis of Drying Process Quality in Conventional Dry-Kilns

U radu su dani rezultati ispitivanja kvalitete sušenja u klasičnoj komornoj sušionici. Ispitivanje se temelji na novoj metodologiji kojom se prikazuje razina uspješnosti procesa sušenja na temelju analize kvalitete tog procesa u klasičnoj komornoj sušionici, korištenjem znanstveno unaprijeđene verzije liste provjere u svakodnevnoj praktičnoj primjeni. Za verificiranje nove metodologije ispitivanja izabrano je poduzeće koje se specijaliziralo za izradu lamel parketa i klasičnog parketa. U sušionici se sušilo 56 m3 hrastovih i grabovih elemenata dužine 600-2000 mm, širine 140-160 mm i debljine 30 mm, namijenjenih izradi parketa. Prije ispitivanja u sušionici napravljena je lista provjere prema načinima kontrole rada sušionica primijenjenim u SAD-u i Europi, uz modifikaciju i dopunu pojedinih dijelova radi prilagodbe tehnologiji i načinu rada u Hrvatskoj. Ocjenjivanje je izvedeno tako da je svaka stavka u listi provjere rangirana ocjenama od pet do jedan, odnosno od najviše ocjene do najniže ocjene. Za ispitivanje su korištene tri metode: vizualna provjera, mjerenje instrumentima i anketiranje voditelja sušionice. Nakon završetka ispitivanja provedena je analiza i usustavljivanje prikupljenih podataka. Podaci su upisani u sažetu listu provjere i dobiveni su prosječni rezultati za svaku ispitanu kategoriju i za cijelu sušionicu kao cjelinu. Iz dobivenih rezultata vidljivo je koji djelovi sušionice, odnosno procesa sušenja nisu zadovoljili provjeru. Sve stavke s ocjenama 1 ili 2 obvezno je potrebno promijeniti nabolje, dok je one s ocjenama 3 ili 4 potrebno još jedanput analizirati i pokušati poboljšati. Gotovo su potpuno podbacili dijelovi sušionice, odnosno procesa sušenja koji se odnose na ventilatore i elektromotore, smještanje složajeva, klimatske uvjete u kontrolnoj prostoriji, kontrolu sadržaja vlage te na mogućnost napredovanja i učenja. Izvrsnu ocjenu (5) dobio je samo dio sušionice koji se odnosi na smještaj usmjerivača zraka i prepreke prolasku zraka ispod složajeva. Ostale su kategorije dobile prolaznu ocjenu, uz napomenu o potrebi njihove ponovne analize i poboljšanja. Primjenjeni modificirani sustav ocjenjivanja pokazao se izuzetno koristnim, brzim i pouzdanim načinom provjere rada sušionica u proizvodnim uvjetima, utemeljen na znanstvenim istraživanjima.This paper presents testing results of drying quality in a conventional dry kiln. Testing is based on a new methodology that will show the level of success of the drying process management by analyzing the quality of drying process in a conventional dry kiln, using a scientifi cally improved version of the check list in everyday practical applications. A company that specializes in lamel and classic parquet production was chosen so as to verify the new testing methodology. A total of 56 m3 of oak and hornbeam boards dried in a kiln were intended for use in parquet production. The length of the boards was 600-2000 mm, the width was 140-160 mm, and they were 30 mm thick. Before kiln testing, a checklist was made, according to methods of kiln operation control applied in the USA and Europe, with some modifi cations and changes of individual parts for adjustment to the technology and method of operation applied in Croatia. The evaluation was made so that each subcategory in the check list was rated from 5 to 1, i.e. from the highest to the lowest score. Three methods were used for the purpose of testing: visual check, measuring with instruments and interview of the dryer attendant. After the testing, analysis and systematization of all gathered data was carried out. The data were entered in a summarized check list, and the average results were provided for each tested category and for the whole kiln. The obtained results clearly show which parts of dry kiln, i.e. of drying process, failed to meet the test requirements. All subcategories rated 1 or 2 must be improved, while those rated 3 or 4 need to be analyzed once again in order to be improved. The parts of kiln and drying process related to fans and electric motors, stack placement, climatic conditions in the control room, moisture content control, and ability to develop and learn were far below the expectations. Only the part of the dry kiln which relates to the position of air routers and barriers to the passage of air under stack was rated as excellent (5). Other categories were rated as good enough, but required repeated analysis and improvement. The used evaluation system proved to be an extremely useful, fast and reliable way to check the dry-kiln operation in production conditions, based on scientific research and laboratory work

Istraživanje kontaktnih naprezanja između ojastučenja sjedala i korisnikova tijela

Design optimization of seat cushions is associated with the need to investigate their softness using, for this purpose, various kinds of loading pads. The aim of the investigation was: to determine seat cushion stiffness of a chair selected from a set of dining-room furniture, to determine values and distributions of contact strains on the seat surface caused by loading pad of different hardness, numerical calculation of contact strains between the seat cushion and the loading pad and to verify the results of these calculations with the results of laboratory experiments. The performed tests showed that the assessment of the seat cushion stiffness and the evaluation of contact stresses on their surface should be carried out using an equally stiff loading pad. In numerical calculations, polyurethane foams should be modeled as hyperfoam bodies of σ=f(ε) characteristics determined in an axial compression test. Contact stresses between the seat cushion and the user’s body should be reduced as a result of application of a frictionless connection of thin layers of polyurethane foams with foam forming the proper elastic layer of the seat.Optimizacija konstrukcije ojastučenja sjedala povezana je s potrebom istraživanja krutosti s gledišta različitih vrsta podložaka. Svrha opisanog istraživanja bila je odrediti krutost ojastučenja sjedala izabranoga iz asortimana namještaja za objedovanje, odrediti vrijednosti i raspodjelu deformacija površine ojastučenja sjedala s obzirom na podloške različite tvrdoće, numerički izračunati kontaktna naprezanja – deformacije između ojastučenja sjedala i podloška, te provjeriti rezultate dobivene laboratorijskim ispitivanjem. Provedena ispitivanja pokazuju da postizanje krutosti ojastučenja i procjena kontaktnih naprezanja na površini trebaju biti obavljeni korištenjem podložaka istovrsne tvrdoće. U numeričkom proračunu poliuretanske pjene trebaju biti modelirane kao potpuno upjenjena tijela kojima je čvrstoća funkcija naprezanja određena u aksijalnome kompresijskom testu σ=f(ε). Kontaktna naprezanja između ojastučenja sjedala i korisnikova tijela trebala bi biti smanjena zbog primjene spojeva koji ne uzrokuju trenje između tankih slojeva poliuretanske pjene i pjene koja tvori odgovarajući elastični sloj sjedala

Specifični toplinski kapacitet drva

Specific heat capacity is defined as the amount of heat that a kilogram of a given substance is required to absorb in order to increase its temperature by one degree. The temperature of a given substance can change either at constant pressure or at constant volume, so we differentiate between specific heat capacity at constant pressure (cp) and specific heat capacity at constant volume (cv). When doing research into the heat properties of wood, the quantity that most frequently remains constant is pressure, thus restricting our study on specific heat capacity to cp. This paper provides an overview of the research that has so far been carried out into the specific heat capacity of wood depending on the temperature and moisture content. An analytical and graphical comparison has been performed of the results published in the Wood Industry Manual (1967) (DIP), Wood Handbook (1999) (WH) and work published by Deliiski (2012) (DEL).Specifični toplinski kapacitet definiramo kao količinu topline koju kilogram neke tvari treba primiti da bi povećao svoju temperaturu za jedan stupanj. Temperatura neke tvari može se mijenjati uz konstantan tlak ili konstantan volumen, pa razlikujemo specifični toplinski kapacitet pri konstantnom tlaku (cp) i specifični toplinski kapacitet pri konstantnom volumenu (cv ). Pri ispitivanju toplinskih svojstava drva najčešće je tlak veličina koja ostaje konstantna, zbog čega se naša razmatranja specifičnoga toplinskog kapaciteta ograničavaju na cp. U radu su prikazani rezultati dosadašnjih istraživanja cp drva u ovisnosti o temperaturi i sadržaju vode. Obavljena je analitička i grafička usporedba rezultata objavljenih u Drvnoindustrijskom priručniku (1967.) (DIP), Wood Handbooku (1999.) (WH) i radu Deliiskog (2012.) (DEL)

Improving of Maintenance of Humidifying System in Conventional Wood Kiln Dryers

Pri sušenju drva vrlo je čest problem taloženje vodenog kamenca na sastavne dijelove sušionica, posebno na sapnicama za raspršivanje vode, što je posljedica upotrebe „tvrde“ i tehnološki nepripremljene vode. Često se upotrebljavaju neodgovarajuća sredstva za uklanjanje kamenca, koja štetno djeluju na opremu i ljude. Kako bi se smanjili materijalni troškovi nastali uporabom neodgovarajućih sredstava za uklanjanje kamenca i spriječilo potencijalno štetno djelovanje na zdravlje radnika, u ovom je radu istražena mogućnost primjene limunske kiseline u postupcima uklanjanja kamenca sa sapnica navlaživača klasičnih komornih sušionica. Tretirane su rabljene i nerabljene metalne sapnice navlaživača klasičnih komornih sušionica, pri čemu su primijenjene različite koncentracije vodene otopine limunske kiseline sobne temperature te provrela otopina (trajanje vrenja 5 i 10 minuta). Utvrđeno je da vodena otopina limunske kiseline sobne temperature ne daje pozitivne rezultate, dok čišćenje sapnica provrelom vodenom otopinom limunske kiseline već pri najmanjim koncentracijama daje iznimno dobre rezultate glede čišćenja kamenca i korozije, čime se postiže ponovna potpuna funkcionalnost sapnica. Nisu utvrđene negativne posljedice djelovanja limunske kiseline na tijelo metalnih sapnica.During wood drying, the formation of limescale deposits on conventional drying kiln components frequently causes difficulties, especially on nozzles for dispersion of water mist, as a result of the use of “hard water” and technologically unprepared water. Frequently inadequate cleaners for the removal of limescale are used, which have harmful effects on the equipment and people. In order to reduce costs incurred due to the use of inadequate cleaners for the removal of limescale and to eliminate potentially harmful effects on the health of employees, the use of citric acid has been researched in procedures of removal of limescale from the moisturizer nozzles of the conventional drying kilns. Used and unused metal moisturizer nozzles of the conventional drying kilns have been treated with different concentrations of water solution of citric acid at ambient temperature and in boiled state for 5 and 10 minutes. It has been determined that the water solution of citric acid at ambient temperature does not give positive results, while the treatment of nozzles in the boiled water solution of citric acid gives very good results already at minimum concentration of citric acid, both for the cleaning of limescale and for the cleaning of corrosion, resulting in fully renewed functionality of nozzles. No adverse effects of citric acid on the body of metal nozzles have been recorded

Karakterizacija i modeliranje kinetike sušenja tankih lamela drva jasena i hrasta infracrvenim zračenjem i vrućim zrakom

Infrared and hot air drying characteristics of thin ash (Fraxinus excelsior L.) and oak (Quercus robur L.) wood lamellas were experimentally determined using an infrared and hot air laboratory device. Drying curves of 2 mm thick lamellas were established in the temperature range between 60 °C and 90 °C, and fitted by Fick’s diffusion model. Drying efficiency, drying rate and effective diffusivity have been estimated and compared between the used drying techniques. Moisture ratio exponentially decayed with duration of the process at all used temperatures. Effective diffusivity was greater in ash than oak wood, and it was not significantly influenced by the drying technique. The increased bound water diffusivity with increased drying temperature that caused shortening of the drying process was confirmed in both wood species. Similar activation energy was determined with both wood species, lower when the IR drying technique was used.Obilježja infracrvenog sušenja i sušenja vrućim zrakom tankih lamela drva jasena (Fraxinus excelsior L.) i drva hrasta (Quercus robur L.) utvrđene su eksperimentalno uz pomoć laboratorijskih uređaja za infracrveno sušenje i sušenje vrućim zrakom. Krivulje sušenja lamela debljine 2 mm utvrđene su u rasponu temperatura između 60 i 90 °C te su prilagođene Fickovu difuzijskome modelu. Učinkovitost i brzina sušenja te efektivna difuznost procijenjene su i uspoređene unutar primijenjenih tehnika sušenja. Omjer sadržaja vode eksponencijalno se smanjuje s trajanjem procesa pri svim temperaturama primijenjenima u eksperimentu. Efektivna je difuznost drva jasena bila veća nego drva hrasta, a tehnike sušenja nisu znatnije utjecale na nju. Za obje vrste drva potvrđena je veća difuznost vezane vode s povećanjem temperature sušenja, što je uzrokovalo skraćenje procesa sušenja. Slična je energija aktivacije utvrđena za obje vrste drva, a niža je zabilježena pri IC tehnikama sušenja