2010 Brno 06 - cvičení vnější parametry sušení
strana 2 Proč určujeme parametry prostředí? správné řízení sušícího procesu odvislné na správném řízení naplánovaného sušícího procesu podle naměřených hodnot se určuje i kvalita sušárenských zařízení Jaké veličiny zjišťujeme? - teplotu vzduchu - vlhkost vzduchu - rychlost proudění vzduchu - tlak vzduchu - ostatní veličiny (senzory, talku, síly, průtoku...) Jak tyto veličiny stanovujeme?
strana 3 Měření teploty Jedná se o jednu z nejdůležitějších stavových veličinu. Na přesnosti měření teploty závisí výsledná cena (délka sušení) ale i kvalita vysušeného řeziva. Vždy se měří vlastnosti vzduchu (teploty) na vstupní straně hráně. Tedy upravený vzduch který vstupuje do hráně. Chyba nesprávného umístění sondy jsou většinou větší než chyba z odečítání hodnoty teploty Rozdělení teploměrů: a) elektrické (odporové kovové/polovodičové, termoelektrické, krystalové) b) speciální (založené na změně vybraných fyzikálních vlastností některých látek roztažnost, barva) c) bezdotykové (laserové,s kvantovým senzorem) d) měřící obvody termoelektrických článků (pro dřevo a vzduch kombinace CuKo) největší problémy při měření povrchové teploty dřeva
Rtuťové teploměry s přímým odečítáním (dilatační) Mají nádobku s rtutí a skleněnou kapilárou, ze které je vyčerpán vzduch a která je zaplněna rtutí jen částečně, dále stupnici dělenou na stupně Celsia a skleněný obal. Vyrábějí se buď jako tyčinkové, nebo úhlové. U sušení řeziva se používaly téměř výhradně teploměry rtuťové. Jejich kapilára s obalem je zahnuta do pravého úhlu: teploměrná nádobka je uvnitř sušárny a stupnice vně, takže odečítání na stupnici je snazší. Na ochranu proti poškození (rozbití) jsou teploměry uloženy v kovových pouzdrech. strana 4 Dálkové teploměry rtuťové (manometrické) Rtuťový teploměr s dálkovým odečítáním se skládá ze stonku - čidla (váleček naplněný rtutí), z ohebné kapiláry (naplněna rtutí), z tlakové spirálové trubice a z ručičky ukazující na stupnici C. Ohříváním se rtuť roztahuje, zvětšuje svůj objem a narovnává spirálovou kapiláru: to se přenáší na ručičku. Předností tohoto druhu teploměru je, že čidlo můžeme umístit v sušárně na libovolném místě. U kapilár delších než 3 až 4m je však nutná kompenzace na ohřívání rtuti v kapiláře.
strana 5 Teploměr el. převodník na měření teploty vzduchu Odporové teploměry jsou vhodné pro sušárny řeziva. Jejich funkce je založena na změně elektrického odporu kovů (nejčastěji platiny, niklu nebo stříbra) se změnou teploty. Zahříváním elektrický odpor kovu roste. Proto určitému elektrickému odporu odpovídá určitá teplota.
strana 6 Vlhkost vzduchu Vlhký vzduch je směs vodních par a vzduchu. Rozeznáváme absolutní vlhkost vzduchu a relativní vlhkost vzduchu. Kapacitní vlhkoměry, většinou kombinovány s tepelným snímačem a funguje na kapacitním principu (relativní vlhkost vzduchu je mírou pro obsah vodní páry ve vzduchu). Nutná ochrana proti zaprášení, čas odezvy řádově v desítkách sekund. Absorpční metoda Měření absolutní vlhkosti vzduchu. Vodní pára se absorbuje v dutinách s chloridem vápenatým. Množství vody se zjišťuje vážením a množství průtoku vzduchu plynoměrem. (musí se čistit a opakovat měření) Metody využívající rosného bodu Lesklá odrazová plocha se postupně ochlazuje až dojde k orosení povrchu. Na základě teploty desky lze stanovit relativní i absolutní vlhkost vzduchu.
strana 7 Metoda hygrometrická Tzv. vlasový vlhkoměr. Jedna z nejstarších metod. K měření se používají organické odmaštěné vlasy, které se se změnou vlhkosti prodlužují a zkracují. Nerovnoměrnost změny délky vlasů je kompenzována převodním mechanizmem ručičky. Nevhodné do zaprášeného a agresivního prostředí, signál se dá digitalizovat. 1 žíně 2 ručička
strana 8 Metoda psychrometrická Psychrometr se skládá ze suchého a vlhčeného teploměru. Pokud okolo psychrometru proudí vzduch, je vlhký teploměr ochlazován o výparné teplo. Teploměr tedy ukazuje nižší teplotu. Při vyšších teplotách dochází k rychlému vypařování vody na punčošce. Teploměry musí být od jednoho výrobce. Musí být zabezpečeno konstantní proudění vzduchu kolem vlhkoměru. Pro laboratorní účely se používají aspirační psychrometry ofukovaný vestavěnou vrtulkou. hodinový strojek teploměry
Různé typy psychrometrů strana 9
Průmyslový (sušárenský) el. psychrometr 1 suchý teploměr 2 vlhký teploměr 3 textilní bandáž 4 vanička 5 zásobník strana 10
Vlhkostní a teplotní čidlo (el. převodník vlhkosti a teploty) strana 11
strana 12 Metody měření rychlosti proudění sušícího média Běžně se v sušárnách rychlost proudění v komorách nekontroluje. Při předávání nové sušárny, případně při přeměřování technického stavu sušárny se veličina měří na výstupní straně hráně naproti proudícím kanálkům vytvořených prokladovými latěmi. (1,8-3,5 m.s-1) Přístroje na principu dynamického účinku lopatkové, ručičkové anemometry Přístroje na principu tlakového efektu Prandtlova trubice (dvě soustředné trubice, jedna vystavena proudění) Přístroje na principu termického efektu Přístroje na principu rychlosti šíření ultrazvuku
Vrtulkový anemometr Žárová sonda Ultrasonická sonda strana 13
strana 14 Manometry (tlakoměry) jsou přístroje na měření přetlaku, podtlaku nebo diference tlaku: manometry pro standardní použití (manometry určené pro standardní měření tlaků dělené podle průměru: 60, 100 a 160 mm ( standardní, nízkotlaké, vodotěsné, otřesuvzdorné, dvojité, kontrolní) manometry pro zvláštní podmínky (jedná se o manometry, které jsou robustnější než manometry topenářské, jejich provedení je kvalitnější, většina manometrů má pouzdro z nerez oceli, dělí se na skupiny podle použití: standardní, glycerínové (otřesuvzdorné), etalónované, dvojité, diferenční, membránové, kontaktní, pro dálkový přenos dat, digitální, analogové)