Файл: Лазарев А.В. Технология производства торфа учеб. пособие.pdf

станции Калининского филиала ВНИИТП:

I _напряжение солнечной радиации; 2 — испарение по испарителю Н. М. Топольницкого, 3 — температура воздуха

условиям заканчивается в третьей декаде августа. В отдельные годы при устойчивой погоде можно высушивать торф и в сентябре, особенно в первой его декаде.

Рис. 23. Изменение интенсивности испарения влаги из слоя фрезерного торфа в течение суток:

1 — июнь; 2 — июль; з — август; 4 — сентябрь

Так как испаряемая из торфа влага поглощается окружающим воздухом, относительная влажность последнего, не являясь перво­ причиной испарения, влияет на интенсивность сушки. Она способ­ ствует усилению или ослаблению испарения. Чем ниже относитель­ ная влажность воздуха, тем больше требуется влаги для полного

37

его влагоиасыщения при данном атмосферном давлении и температуре и тем выше интенсивность испарения.

При рассмотрении влияния на сушку торфа относительной влажности воздуха следует учитывать существование связей между этим показателем погоды, а также напряжением солнечной радиации и температурой воздуха. Чем выше напряжение солнечной радиации, тем выше температура воздуха и психрометрическая разность. Относительная влажность воздуха при этом понижается, а интен­ сивность испарения увеличивается. Поэтому относительная влаж­

Ветер, в зависимости от режима сушки, играет разную роль в процессе испарения. При радиационном режиме и достаточно высоком напряжении солнечной радиации ветер не оказывает поло­ жительного влияния на процесс испарения. В некоторых случаях он способствует охлаждению воздуха над сушимым слоем торфа и тогда происходит некоторое замедление испарения.

При конвективной сушке, отличающейся от радиационной мень­ шей интенсивностью, при отсутствии ветра воздух в результате поглощения паров влаги от торфа быстро приходит в состояние полного влагоиасыщения и процесс испарения прекращается. В этих условиях ветер способствует смене влагонасыщенного воздуха более сухим и теплым и таким путем поддерживает процесс испарения на определенном уровне. Следовательно, при конвективной сушке ветер играет положительную роль. Такое же влияние ветра на сушку наблюдается и при низком напряжении солнечной радиации.

Атмосферные осадки оказывают на процесс сушки фрезерного торфа только отрицательное влияние. В дни с осадками до 2 мм при средних и до 3 мм при хороших погодных условиях интенсив­ ность испарения превышает эту величину осадков и из торфа имеет место некоторая убыль влаги. Таким образом, осадки до 3 мм замед­ ляют процесс сушки. Осадки большей величины полностью прерывают производственный процесс. Поэтому производство фрезерного торфа ориентируется на дни без атмосферных осадков.

§12. Влияние почвенных факторов на процесс сушки

Вгруппу почвенных факторов, оказывающих влияние на процесс полевой сушки фрезерного торфа, входит положение уровня грунто­ вых вод в торфяной залежи, влажность фрезеруемого слоя залежи, тип и степень разложения торфа и наличие мерзлого слоя в разра­ батываемой залежи.

Впроцессе сушки в слой фрезерного торфа можт поступать влага из подстилающего грунта. Данное явление, называемое влагообменом, удлиняет сушку, так как при этом надо удалять не только

38

лишнюю влагу, содержащуюся в торфе, по и ту, которая поступает

внего из подстилающего грунта.

Сучетом влагообмена общая убыль влаги из слоя фрезерного торфа при сушке в бездождевые промежутки времени

Q 1=3( ? И С П ” ” ( ? И Л )

где ()Исп — количество испарившейся влаги;

Qvn — количество влаги, поступившей в сушимый слой из подстилающего грунта.

Поступающая из подстилающего грунта влага может быть в виде паров и в капельно-жидком состоянии.

В дневные часы с повышением температуры упругость водяных паров в слое фрезерного торфа становится выше, чем в подстилающем грунте и пары влаги переходят в подстилающий грунт. В среднем за день удаляется 0,1 мм влаги. Однако ночью слой торфа охлаж­ дается и наблюдается обратное явление. Температура и упругость водяных паров в подстилающем грунте оказываются более высокими, чем в слое фрезерного торфа, и пары влаги переходят в последний. Вследствие ночного охлаждения сушимый слой торфа дополнительно увлажняется росой. В общем, за счет влагообмена с подстилающим грунтом и росы, по данным М. Р. Степанова, полученным по наблю­ дениям на хорошо разложившейся залежи низинного типа, фрезер­ ный торф увлажняется за сутки на 0,3—0,4 мм. Торф верхового типа увлажняется больше.

С повышением влажности вследствие увеличения теплопровод­ ности степень охлаждения торфа увеличивается. Поэтому более влажный торф в ночное время намокает больше, чем менее влажный.

Абсолютное количество влаги, поступающей в слой торфа, в кон­ кретных условиях не зависит от количества в нем сухого вещества. Поэтому с увеличением толщины сушимого слоя степень увлажнения уменьшается. Торф в валках также увлажняется меньше, чем в рас­ стиле, так как поверхность намокания резко сокращается.

Увлажнение слоя торфа парами воды начинается в 19—20 ч и заканчивается около 5—6 ч утра.

Влага в капельно-жидком состоянии может поступать в слой фрезерного торфа из торфяной залежи по капиллярам. Количество этой воды зависит от диаметра капилляров, ботанического состава, степени разложения, пористости и степени осушенности торфяной залежи, определяемой положением уровня грунтовых вод (рис. 24). Ниже приведены данные М. Р. Степанова о поступлении в слой торфа грунтовой воды из хорошо разложившейся неуплотненной залежи низинного типа.

39

Данные показывают, что с повышением уровня грунтовых вод интен­ сивность подпитывания сушимого слоя увеличивается. При уровне грунтовых вод до 20 см даже в хороших погодных условиях коли­ чество поступающей влаги превышает норму испарения и сушка торфа практически прекращается. В средних погодных условиях такое положение создается при уровне грунтовых вод до 30 см.

Подпитывание сушимого торфа капельно-жидкой влагой из неуплотненной торфяной залежи отсутствует в том случае, если грунтовые воды стоят ниже поверхности на 0,5 м. Однако эту вели­ чину нельзя принимать за норму осушения, так как в процессе

и грунтовая вода в ней также поднимается на 0,1—0,2 м выше, чем в залежи низинного типа.

Атмосферные осадки с поверхности карт частично попадают в картовые канавы, а частично поглощаются торфяной залежью, временно поднимая уровень грунтовых вод. Ориентировочно можно считать, что столбик воды в 10 мм размещается в слое торфяной залежи толщиной 5 см. Возможность недопустимого для сушки торфа подъема грунтовых вод от дождей исключается созданием в торфяной залежи дополнительной емкости путем соответствующего понижения уровня стояния грунтовых вод.

Таким образом, наилучшие условия сушки фрезерного торфа, когда на протяжении всего сезона исключается питание расстила фрезерной крошки по капиллярам, создаются при расположении уровня грунтовых вод ниже поверхности торфяной залежи низинного типа на 0,8—0,9 м и верхового типа на 1 м.

Нормальный горизонт грунтовых вод устанавливается примерно после двух лет эксплуатации площадей. В первые два года от стоит выше нормы, что и учитывается при проектировании технологических показателей производства.

Весной наблюдается самый высокий уровень грунтовых вод, затем он опускается и в первой декаде июня принимает нормальное положение. Производство торфа весной может начинаться, когда

40