Kurutmayı Etkileyen Hava İle İlgili Faktörler

Mobilya branşı - bölümü ile alakalı her şeyi bulabilirsiniz..

Moderatör: Alıntı

Cevapla
Kullanıcı avatarı
Alıntı
Mesajlar: 842
Kayıt: 15 Kas 2016, 08:23

Kurutmayı Etkileyen Hava İle İlgili Faktörler

Mesaj: # 3395Mesaj Alıntı
26 Mar 2022, 11:09

Ağaç malzemenin kurutulmasını etkilemesi bakımından hava ile ilgili faktörleri üç grupta toplanabilir (Burdurlu, 1995). Bunlar;
1. Havanın sıcaklığı,
2. Havanın bağıl nemi,
3. Havanın hareketi' dir.
1.3.1. Havanın Sıcaklığı
Kurutma sırasında etkili olan faktörlerin başında sıcaklık gelmektedir. Sıcaklık kavramı; kuru termometrenin ve yaş termometrenin gösterdiği sıcaklık olarak iki başlık altında incelenebilir. Hava sıcaklığının artması ile ağaç malzemede bulunan suyun hareketi hızlanır. Çünkü sıcaklığın artması ile suyun viskozitesi artacak ve ağaç malzemenin yapısında bir gevşeme olacaktır. Böylece iç tabakalardan dış tabakalara doğru su hareketi hızlanacak bununla birlikte de kuruma süresi de azalacaktır. F.FESSEL (1965)'de yaptığı araştırmaya göre hava hareketinin hızı 1.5 m/s olan bir ortamda sıcaklık 65°C’den 85°C’ye yükseltilirse kurutma süresi de yaklaşık olarak %23 azalmaktadır. Havanın hızının 1 m/s’nin altında olması durumunda ise kurutma süresinde önemli bir azalma olmamaktadır (Kantay, 1978).
Kurutma sıcaklığı ile kurutma süresi arasındaki ilişki aşağıdaki eşitlikte görülmektedir. Eşitlikte de görüleceği gibi sıcaklık arttığında kuruma süresi kısalmaktadır.

Eşitlikte;
KS: Kurutma Süresi (saat),
a: 0.0265 (sert ağaçlar için),
a: 0.0477 (yumuşak ağaçlar için),
Ri: Kurutma başlangıç rutubeti (%),
Rs: Kurutmada son rutubet (%),
d: Kereste kalınlığı (mm),
tk: Kurutma sıcaklığı (°C)' dir.
Teknik kurutmada sıcaklık faktörü, kurutulan kerestenin kalitesini etkilemektedir. Yüksek sıcaklıklarda ağaç malzemede renk değişimi, hücre çökmesi (kolaps), çatlaklar ve reçine sızması gibi kurutma kusurları oluşmaktadır. Kerestede kalite düşmesini engellemek için en uygun sıcaklık dereceleri; ağacın türü, özgül kütlesi; kerestenin içindeki rutubet miktarı ve kereste kalınlığına göre belirlenir. İğne yapraklı ağaçların kurutulmasında eğer reçine sızması tehlikesi yoksa yüksek sıcaklık uygulanabilmektedir. Özgül kütlesi yüksek ağaçlara, özgül kütlesi düşük ağaçlara göre daha düşük sıcaklık dereceleri uygulanmaktadır. Yüksek rutubet derecelerindeki kerestelerde kurutma kusurlarını azaltmak için LDR’ ne kadar uygulanan sıcaklık düşük tutulmakta ve LDR’ nin altına inildikten sonra çıkılabilecek en yüksek sıcaklık verilmelidir. Kereste kalınlığı arttıkça uygulanan sıcaklık derecesi düşülmelidir. Ek1'de kurutma sıcaklık değerleri görülmektedir (Burdurlu, 1995)
1.3.2. Havanın Bağıl Nemi
Havanın içerisine alabileceği su miktarı büyük ölçüde sıcaklığına bağlıdır. Havanın bünyesine alabileceği su miktarı sıcaklığı arttıkça artar sıcaklığı düştükçe azalır(Tablo, 4.1.). Havanın sıcaklığına bağlı olarak, su buharının kısmi basıncıda değişir. Örneğin 20°C’ de 17.5 mm Hg olurken 29°C’ de 30 mm Hg’ye yükselmektedir. Bu durum 85°C’ de 355 mm Hg veya 47.36 kg paskal olmaktadır (Örs, 1996).
Havanın birim kütlesi içerisindeki su buharı miktarının (mutlak nem "n" miktarı), aynı birim hava kütlesinin aynı sıcaklıkta içine alabileceğin en yüksek su buharı miktarı (doygun nem "N" miktarı) oranına hava kütlesinin bağıl nemi denir. Buna göre bağıl nem aşağıdaki gibi ifade edilebilir;

Diğer bir yoldan ise havanın su buharı basıncı (PD)nın havanın su buharı ile doygun haldeki basıncına (Ps) oranından aşağıdaki gibi hesaplanabilir;
Ağaç malzemenin teknik olarak kurutulmasında kurutma fırını içerisinde belli bağıl nemin bulunması koruyucu bir kurutma bakımından önemlidir. Kuru hava ile yapılan kurutmada yüzeye yakın tabakaların iç tabakalara nazaran çok hızlı kurumasına yol açarak çeşitli kurutma kusurlarına yol açmaktadır. Bu kusurları engellemek için kurutmanın her safhasında yeteri kadar bağıl nemin bulunması gerekir (Uysal, 1993).
Bağıl nemin ölçülmesinde psikrometreler kullanılmaktadır. Psikrometre, kuru ve yaş termometrenin birleştirilmesiyle oluşmuştur. Psikrometre nin kuru termometresi, normal bir termometre olup, fırın içerisindeki havanın sıcaklığını doğrudan göstermektedir. Yaş termometre ise pamuktan gevşek olarak dokunmuş bir fitille örtülüdür. Bir ucu termometrenin civa haznesini kavramış olan fitilin diğer ucu içi su ile dolu tüp içerisine daldırılmıştır. Yaş termometre sıcaklığı, kuru termometre sıcaklığından daima düşüktür. Havanın bağıl nem yüzdesi azaldıkça, yaş termometrenin fitili üzerinde buharlaşma artmakta, böylece yaş termometrenin derecesi düşmekte kuru termometre ile olan fark çoğalmaktadır(Hildebrand, 1990).
Psikrometre de bulunan iki termometre arasındaki sıcaklık farkının azalması; bağıl nemin yükseldiğini, çoğalması ise; bağıl nemin azaldığını göstermektedir. Buna psikrometrik fark denmektedir. Bir kurutma fırınının havasının bağıl nemi ise bu psikrometrik farka göre düzenlenmiş diyagramdan yararlanılabilir. Örneğin psikrometre nin kuru termometre sıcaklığı 60°C, yaş termometre sıcaklığı 50°C olduğunda psikrometrik fark 10°C, kurutma fırın havasının bağıl nemi %67 olmaktadır(A noktası).
1.3.3. Havanın Hareketi
Hava, kurutma fırınlarında nem ve ısı taşıyıcısı olarak kullanılmaktadır. Hava, kurutulan ağaç malzemenin yüzeyinde biriken nemli havayı alıp uzaklaştırır ve bunun yerine nem alma yeteneği olan havanın gelmesini sağlar. Teknik kurutmada, kurutmanın süresi ve kalitesi havanın hızına bağlı bulunmaktadır. Hava hareket hızının artması ile kuruma hızlanmakta ve kuruma süresi kısalmaktadır. Fakat hava hızının yükselmesi ile kuruma hızlanmakta ve kurutma süresi kısalmaktadır. Bu durumda yüzeylerde meydana gelen buharlaşma hızı da artmakta ve dış tabakalar iç tabakalara nazaran çabuk kuruyarak, iç tabakalardan dış tabakalara olan su akışında düzen bozulmakta böylece, çatlamalar, kabuklaşma, şekil değişmeleri gibi kurutma kusurları oluşmaktadır.
H. EICHLER (1970)’e göre 6m/s-15m/s’lik hava hareket hızının yükseltilmesi halinde kereste kalitesi düşmeden kurutma yapılabilmektedir (Kantay, 1978). LDN’ den itibaren kuruma süresi havanın hızından etkilenmektedir(Örs, 1996). Hava hızının düşük olması halinde ise kereste yüzeyinde biriken su buharı zamanında uzaklaştırılmamakta bunun sonucu olarak da iç tabakalardan dış tabakalara doğru su hareketi engellenmekte ve hava akımının yetersizliğinden dolayı kereste yüzeyinde ıslaklık meydana gelmektedir. FESSEL (1965)’e göre en uygun hareket hızının ağaç türü ve kereste kalınlığına göre yaklaşık olarak 2m/s-4 m/s arasında olması gereği vardır.
Modern kurutma fırınlarında hava hareketi radyal veya aksial vantilatörlerle sağlanmakta ve hava hızı anemometre’ lerle ölçülmektedir. Havanın hızından başka havanın basıncı da kuruma üzerinde etkilidir. Hava basıncının az olması durumunda daha kolay kuruma meydana gelmektedir
Resim

Cevapla