Сушка пиломатериалов в камерах конденсационного типа - производство профилированного бруса и погонажных изделий в московской области - "карелия". Выбор сушильной камеры — так ли просто? Понятие сушильной камеры

Производим расчет, подбор комплектующих и сборку установок для конденсационной сушки древесины мебельного качества с 8-10% влажности, сушки рыбы, грибов, ягод, овощей, фруктов, осушение влажных помещений, подвалов, воздуха в помещении бассейна. Установки рассчитываются индивидуально по заданию заказчика, в зависимости от состояния камеры, размера материала, его начальной и конечной влажности и т.д.

В основе процесса лежит холодильный цикл парокомпрессионной установки в режиме теплового насоса и принцип обратимости энергии при фазовом переходе жидкости в пар и обратно. Иными словами, пар, при переходе в жидкость, выделяет столько же тепла, сколько бы потребовалось для нагрева жидкости до перехода в пар. Физический смысл сушки состоит в конденсации влаги на холодной поверхности испарителя и выделении при этом тепловой энергии в количестве 2500 кДж на каждый кг сконденсированной воды. Далее эта теплота конденсации паров воды, а также дополнительная энергия от работы сжатия компрессора, практически равная потребляемой мощности, преобразуются в тепло в конденсаторе установки и возвращаются в камеру, чем поддерживают необходимую температуру в ее объеме и дальнейшее парообразование от материала. Поскольку процесс происходит в замкнутом цикле, без удаления паров воды в атмосферу и проветривания камеры, то достигается значительная экономия затрачиваемых ресурсов. Необходим только первоначальный разогрев камеры с материалами в течение суток и электроэнергия для привода компрессора с вентиляторами, для дальнейшей работы в течении 10-15 дней. Расходы при эксплуатации камеры сушки сопоставимы с обычной холодильной камерой такого же размера. Потребляемая электроэнергия компрессора составляет всего 25% от производительности конденсатора и выделяемого тепла. Часть этой энергии расходуется на прогрев материала и парообразования, а остальная часть (равная количеству затраченной электроэнергии) компенсирует потери через стенки камеры. По этой причине камера сушки должна иметь хорошую теплоизоляцию (не менее 150-200 мм минваты) , что позволяет сократить не только ресурсы, но и затраты при покупке основного оборудования. При недостаточной теплоизоляции, особенно в зимнее время, потребуется дополнительный подогрев.

Поскольку сам процесс происходит при относительно низкой температуре, без выделения смол, пожаробезопасен, то под камеру может использоваться любое теплоизолированное помещение, с учетом вместимости материала 10-100м3 и оборудования.

Температурный диапазон в камере, при необходимости, может быть расширен до +60С

Система управления установкой собирается на базе термогигрометра и соответствующих преобразователей температуры и влажности. Двухканальное регулирование температурой и влажностью, а также применение частотных регуляторов для электродвигателей, обеспечивает прецензионное качество. Для отслеживания режима сушки и построения графика существует передача данных в любые SKAD программы по протоколу MODBUS.

В качестве комплектующих применяется высококачественная техника следующих производителей:

компрессоров BITZER, DANFOSS ;

теплообменников ECO, LU-VE;

автоматики DANFOSS, SIEMENS.

Реверсивные вентиляторы для сушильных камер

Обеспечить качественную сушку без мощной циркуляции воздуха практически не возможно. С помощью потока воздуха отводится избыточная влага и подводится тепло внутрь штабеля.Скорость воздуха у поверхности доски должна быть в не ниже 2 метров в секунду. Поэтому в камерах сушки используют специальные циркуляционные вентиляторы, осевого типа, с большим объемным расходом воздуха. Для организации продува штабеля предлагаем осевые вентиляторы для сушильных камер. Обеспечивают прямой и реверсивный поток. Комплектуются специальными электродвигателями Лерой Сомер. Предназначены для длительной работы в агрессивной среде с температурами до +85С. Изготовляются по индивидуальным требованиям заказчика, для конкретной камеры сушки. Типоразмеры: 630, 710, 800, 900, 1000

Для строительства домов из сухого профилированного бруса и из сухого двойного бруса требуется сухой материал, который сушится на производстве. Как же происходит сушка материала на производстве компании «Марисруб»? Давайте поговорим об этом подробнее.

Что такое сушка древесины? Сушка (высушивание) — тепломассообменный процесс удаления жидкости из древесины с помощью испарения. Данный процесс испарения влаги может проходить несколькими способами. Способы могут быть как качественные, но дорогие, так и менее качественные, но более дешевые, а бывают оптимальные по соотношению цена-качество. Рассмотрим их подробнее.

Первый способ: Для того, чтобы высушить древесину более качественно её необходимо сушить более медленно и более длительный период. Это обусловлено тем, что в процессе медленного испарения влаги из дерева происходит щадящая сушка древесины, вследствие которой появляется меньше трещин в дереве, чем при более быстрой и агрессивной сушке. При медленной сушке в дереве образуется минимальное внутреннее напряжение и, как следствие, минимальное количество трещин.

Примером такого процесса сушки является естественный процесс высыхания древесины, когда она сушится на открытом воздухе без искусственного нагрева. Но этот процесс может быть очень длительным (несколько месяцев) и, как следствие, очень дорогим, так как для этого необходимо иметь оборудованное место, защищённое от попадания прямых солнечных лучей и внешних осадков. Многомесячное содержание такого места и уход за материалом требуют больших финансовых вложений производителя не только в оборудование, содержание и охрану данной площадки, но и непосредственно в сам материал.

Второй способ: Для производителей сухого материала более выгодно использовать искусственную сушку материала в короткий период времени (около одной недели). За это время также можно высушить древесину и реализовать сухой материал в короткий промежуток времени. Но у такого процесса сушки могут быть свои минусы, а именно: в дереве могут появиться большие трещины, так как при использовании такого способа сушки помещение, в котором сушится материал, сильно нагревают, вследствие чего из древесины начинает очень активно испаряться влага.

Далее эта влага находится в помещении, в котором происходит данный процесс, и её нужно куда-то удалять из помещения. Для этих целей происходит её периодический выброс из помещения во внешнюю среду, но при таком способе удаления влаги вместе с влагой удаляется часть тепла из помещения, и поэтому в этот момент в сушильной камере снижается температура.

В дальнейшем вновь происходит нагрев помещения, накапливание внутри него влаги и последующий её выброс вместе с частью тепла. И так постоянно в течении всего процесса сушки. Из-за такого способа сушки древесина испытывает постоянные колебания температуры, что отрицательно сказывается на качестве сушки и на появлении трещин в дереве.

Ещё одним минусом при таком способе сушки является необходимость постоянного контроля за равномерностью сушки и поддержанием постоянного уровня нагрева печи. Стоит только кочегару, обслуживающему данные сушильные камеры, зазеваться и опоздать подкинуть дров в печь, как температура может опуститься ниже оптимального уровня, чем можно полностью испортить весь материал. Тоже самое может произойти, если кочегар подкинет дров в печь немного больше положенного количества.

Кроме того, при таком способе сушки не древесина высушивается неравномерно, а именно более толстый пиломатериал сушится неравномерно, так как испарение влаги из центра дерева происходит менее интенсивно, чем с поверхности. Также древесину может начать «крутить», так как внутреннее напряжение в древесине достигает высокой концентрации.

Третий способ: Существует ещё один способ сушки древесины, который мы используем для своих клиентов. Данный способ вобрал в себя всё лучшее из двух других способов, вследствие чего получается оптимальное соотношение цена-качество за минимальный срок. Данный способ сушки проходит при низких температурах и при нём не только не используется печь и жар, но и применяется холодильная установка. Да да, именно так, Вы не ослышались. Используется холодильная установка.

Данная установка предназначена для того, чтобы при относительно низких (чуть выше комнатной) температурах удалять влагу из дерева с помощью конденсации. С помощью такого физического процесса, как превращение паров влаги в жидкую воду, и работает данный способ сушки.

Этот процесс протекает тогда, когда достигается точка росы - это происходит, когда температура охлаждения окружающего воздуха, при которой водяной пар, который в нём содержится, начинает конденсироваться, образовывая капельки воды, то есть температура выпадения конденсата. Это похоже на образование капель на окне, когда в помещении повышенная влажность.

Именно такое физическое явление, как превращение влажного воздуха в жидкость и последующее её удаление из сушильной камеры, используется в сушильных камерах конденсационного типа компании Марисруб. Такой способ удаления влаги из древесины является наиболее щадящим и не приводит к образованию значительных трещин в материале в процессе сушки.

Кроме того, данный процесс контролирует не кочегар, а компьютер, который получает измерения показателей из сушильной камеры в любой момент времени и, основываясь на них, запускает те или иные процессы внутри камеры для оптимального метода удаления влаги из древесины. В процессе работы вода удаляется журчащим ручейком из камеры наружу.

Вывод: Применение конденсационного способа сушки является наиболее оптимальным, так как благодаря такому подходу в короткий промежуток времени производитель достигает нужных показателей влажности в сухом материале, а клиент получает качественный, правильной геометрии, равномерно высушенный и не покоробленный материал без больших трещин.

Процесс сушки древесины методом конденсационного испарения влаги можно сравнить с процессом размораживания мяса, которое Вы достали из морозилки и пытаетесь размораживать на огне. Конечно же лёд начнёт таять, но только сверху. Внутри он останется. А если Вы поставите его на разморозку в микроволновую печь при самом минимальном уровне мощности, то мясо равномерно разморозится по всей поверхности. Именно такой подход используется при конденсационной сушке древесины.

Все способы профессиональной сушки древесины - конвективная, атмосферная, вакуумная, СВЧ, камерная. Сушка древесины конденсационным способом и сушка древесины инфракрасным способом .

Выбор способа сушки древесины и сушильного оборудования определяется рядом факторов: породным и сортиментным составом высушиваемых пиломатериалов, стоимостью энергоносителя, необходимой производительностью, производственными условиями и инвестиционными возможностями потребителя. То есть, если раньше при стабильных ценах для технико-экономического обоснования проекта достаточно было двух-трёх обобщающих факторов, то сегодня нужен расчёт в каждом конкретном случае.

В настоящее время результаты изучения рынка сушильных камер показывают, что среди предлагаемых камер 90-95% - классического типа: конвективные с различными системами приточно-вытяжной вентиляции и видами теплоносителя. Их преимущества: малые капитальные затраты, простота процесса, удобства технического обслуживания.

Основными элементами таких сушилок являются: циркуляционное оборудование (вентиляторы), система нагрева (калориферы), система управления (регуляторы).

Вентиляторы должны обеспечивать необходимую скорость и равномерность распределения сушильного агента по материалу для различных пород с целью получения высшего качества и оптимальной продолжительности процесса сушки древесины. Для побуждения циркуляции сушильного агента используют осевые и, в отдельных случаях при большом сопротивлении, центробежные вентиляторы. К этому оборудованию должны предъявляться жёсткие требования по его надёжности при эксплуатации в среде с высокими температурой и влажностью.

Сушка древесины - длительный и энергоёмкий процесс. Тепловая энергия для сушилок вырабатывается в котельных. Тепловым носителем здесь является пар или горячая вода. Электроэнергию вследствие её дороговизны используют редко, хотя в последнее время этот вид энергоносителя становится всё популярнее.

За рубежом для выработки тепловой энергии в основном используют установки для сжигания древесных отходов (опилок, щепы, коры, стружки).

Параметры среды в сушильных камерах, как правило, измеряют психрометром. Управление и регулирование осуществляется автоматически.

Наряду с традиционными конвективными камерами определённое распространение получили вакуумные и конденсационные сушилки.

Вакуумные сушилки целесообразно использовать для сушки древесины твёрдых лиственных пород (дуб), крупных сечений (50 мм и более), когда скорость сушки является важным фактором. При покупке таких камер нельзя забывать о больших капитальных вложениях.

Конденсационные сушилки используют в тех случаях, когда электроэнергия как энергоноситель более дешёвая по сравнению с другими видами. КПД таких сушилок наиболее высок при температуре сушильного агента до 45°С. При этих параметрах себестоимость небольшая, зато срок сушки значительный.

В последнее время произошли значительные изменения в организации, технике и технологии сушки древесины. Если раньше основной объём сушки древесины приходился на крупные деревообрабатывающие и лесопильные предприятия, где сооружались большие сушильные цеха, то сейчас основная масса древесины перерабатывается на малых предприятиях, потребность которых может быть обеспечена одной-двумя камерами небольшой загрузочной ёмкости. Многие малые компании пытаются реконструировать устаревшие камеры или даже создают самодельные простейшие сушильные устройства, которые не могут обеспечить качественной сушки материала. Вместе с тем, рынок предъявляет всё более жёсткие требования к качеству изделий из древесины.

Низкое качество сушки древесины, обусловленное неудовлетворительным техническим состоянием сушилок и слабой технологической подготовкой обслуживающего персонала, приводит к скрытому браку - неравномерному распределению конечной влажности, который долгое время может оставаться незамеченным и сказаться тогда, когда изделие уже находится в эксплуатации.

Современные лесосушильные камеры как отечественного, так и зарубежного производства позволяют достичь высокого качества сушки древесины. Они оснащены системой автоматического управления процессом и являются сложным комплексом оборудования, требующим квалифицированного обслуживания.

Атмосферная сушка

Атмосферная сушка является наиболее доступным способом обезвоживания древесины. Известно, что атмосферно высушенная древесина может эксплуатироваться многие столетия, если её повторно не увлажнять.

Атмосферная сушка является наиболее дешёвым способом, и раньше она была основной на лесопильных предприятиях. Она не требует таких капитальных затрат, как камерная, но для неё нужны большие площади и большой запас материала.

Основным недостатком атмосферной сушки является то, что процесс неуправляем: в районах с повышенной влажностью воздуха повышается вероятность поражения пиломатериалов грибами, а на юге (от сильной жары) - растрескивания.

Разложение древесины грибами происходит при её влажности выше 22%, и это граничное значение (22%) считается «пределом биостойкости».

Правила атмосферной сушки и хранения пиломатериалов регламентированы государственными стандартами: для пиломатериалов хвойных пород - ГОСТ 3808.1-80; для пиломатериалов лиственных пород - ГОСТ 7319-80.

По правилам, атмосферная сушка проводится в штабелях, укладываемых на специальных фундаментах (высотой 550 мм при грунтовом покрытии или 200 мм при бетонном или асфальтном покрытии подштабельной территории, если высота снежного покрова обычно не превышает 250 мм). Фундамент выполнятся, как правило, из железобетонных опор площадью не менее 400х400 мм. Можно использовать деревянные опоры, предварительно пропитав их антисептическим составом. Расстояние между центрами опор должно быть 1,0-1,7 м по длине и 1,3-1,4 м по ширине штабеля.

Состояние сушильного агента (воздуха) нестабильно, на него оказывают влияние климатические условия, время года и суток. В результате взаимодействия воздуха и высыхающей древесины на складах создаётся своеобразный микроклимат: воздух имеет пониженную температуру, повышенную влажность и небольшую скорость циркуляции. Поэтому процесс атмосферной сушки длительный. Древесина высушивается до влажности 12-20% в зависимости от климата (температуры и влажности воздуха), породы и толщины материала.

Можно ускорить процесс путём применения более разреженной укладки, размещения штабелей в соответствии с господствующим направлением ветра, или принудительной циркуляцией воздуха с помощью вентиляторов. Ускорение сушки, с одной стороны, сильно снижает возможность появления химических и прокладочных окрасок, синевы и гнили, но с другой стороны, способствует снижению относительной влажности воздуха, что приводит к увеличению остаточных напряжений. Ускоренная атмосферная сушка позволяет довести материал до влажности 20-30% за время, составляющее от 1/2 до 1/4 продолжительности обычной атмосферной сушки.

Для снижения вероятности заражения древесины грибами и плесенью в начальный период её необходимо защищать антисептиками. Сам процесс осуществляется опрыскиванием, т. е. поверхностным нанесением или глубокой пропиткой, путём окунания досок и пакетов в автоклавах.

А - Основание штабеля (подстопные места)
В - Штабель пиломатериалов с перекрестной укладкой
С - Инвентарная крыша (досчатые фермы, досчатые, скрытые рубероидом, щиты кровли)
D - Вентиляционная шахта
F - Штабель
а - Прижимные брусья (или бревна диаметром до 18 см)
b - Тяжи (проволока диаметром 3 - 4 мм)
c - Скрутки
d - Вынос кровли; одновременно - размеры (min) подготовленной площадки

Вакуумная сушка

Технология вакуумной сушки под давлением была изобретена в 1964 году. Сегодня в мире работает более 600 сушилок данного типа.

Вакуумная пресс-сушилка состоит из стальной нержавеющей камеры, которая внутри полностью герметична. Верх камеры закрыт эластичным резиновым покрытием в металлической рамке.

Доски укладываются внутрь камеры слоями, чередуясь с алюминиевыми нагревательными пластинами. Водяная помпа обеспечивает циркуляцию горячей воды внутри этих пластин. Вода нагревается внешним бойлером. Жидкостная вакуумная помпа обеспечивает вакуум внутри камеры.

После того, как древесина загружена в сушильную камеру, оператор устанавливает на панели управления параметры сушки: уровень вакуума (давление), температуру нагревательных пластин.

Практически каждая порода древесины требует своего уровня вакуума, который не изменяется на протяжении всей сушки. Изменяется только температура нагревательных пластин (параметры температур даны в таблицах производителя). Для программирования сушки и управления параметрами можно использовать микропроцессор.

Рассмотрим процесс сушки, состоящий из трех этапов:

1. Прогрев при атмосферном давлении.

2. Сушка нагреванием в вакууме.

3. Кондиционирование и охлаждение.

Прогрев. После того, как древесина уложена в камеру, переложена нагревательными пластинами и накрыта резиновым покрытием, начинается этап прогрева. Горячая вода, циркулируя в пластинах, нагревает древесину без включения вакуумной помпы. Влага в древесине не закипает, поскольку температура ниже 100°С, и следовательно, не происходит повреждения поверхности древесины.

Сушка. Когда температура внутри древесины достигает уровня, необходимого для сушки, включается вакуумная помпа, которая выкачивает воздух из камеры. В этом случае не происходит повреждения поверхности древесины, поскольку влага внутри древесины, двигаясь к поверхности, увлажняет её. Резиновое покрытие под воздействием атмосферного давления прижимает к полу камеры штабель древесины. Благодаря этому воздействию, доски делаются абсолютно ровными. Под воздействием высокой температуры и высокого уровня вакуума вода с поверхности древесины испаряется. Затем влага, как сконденсированная на стенках камеры, так и в виде пара, откачивается вакуумной помпой. Когда влажность древесины достигает установленного конечного значения, сушка переходит в фазу кондиционирования.

Кондиционирование и охлаждение. Нагревание пластин отключается, но вакуум в камере сохраняется. В этом случае древесина остывает под давлением пресса (1 кг/см2). После того, как древесина остыла достаточно, сушилка выключается.

Например: бук толщиной 32 мм высыхает в этих камерах до влажности 8% за 29 ч, а сосна толщиной 25 мм всего за 17 ч. Таким образом, вакуумные пресс-камеры сушат в 8-10 раз быстрее обычных и особенно эффективны при сушке толстых заготовок из ценных пород дерева, которые при сушке обычным способом могут давать трещины. Они занимают немного места, не нуждаются в фундаменте и расходуют намного меньше тепла. Объём камер (0,3-10 м3) позволяет использовать их на предприятиях с небольшим суточным объёмом производства.

Это даёт производителям неоценимое конкурентное преимущество - гибкость. Представьте себе, что к вам обращается клиент, который хочет купить лестницу из ясеня. Ему нужен всего 1 м3 высушенного материала. В случае с традиционной сушилкой объёмом, допустим, 50 м3 выполнить этот заказ теоретически возможно, а на практике - маловероятно. Ведь нужно ещё найти клиентов на 49 м3 сухого ясеня, купить 100 м3 круглого леса, распилить его и сушить не менее 30 дней. С вакуумной пресс-сушилкой объемом 1, 3 или 5 м3 вы в состоянии выполнить этот заказ за 4-5 дней. Таким образом, можно успешно конкурировать с крупными деревообрабатывающими комбинатами, работая в современных условиях с индивидуальными потребностями клиентов.

Но всё же имеется ряд существенных недостатков: большая трудоёмкость погрузо-разгрузочных работ; значительная неравномерность распределения конечной влажности по толщине материала и, соответственно, большие внутренние напряжения, малая вместимость камер. В силу этих причин вакуумно-кондуктивные камеры не получили широкого применения в промышленности, но в последнее время становятся всё более популярными. Этот способ является наиболее перспективным среди способов, направленных на ускорение процесса сушки.

Чтобы избавится от вышеперечисленных недостатков, с 1975 г. используются вакуумные сушилки с нагревом горячим воздухом. Характеристикой этого агрегата является конвекционная нагревательная система с вентиляцией, перпендикулярной по отношению к штабелю: поток воздуха, нагретый на внутренней стенке, перемещается мобильным соплом; под воздействием вращения этого сопла древесина подвергается нагреву с периодической сменой вакуумных фаз. То есть материал сначала прогревают, а потом вакуумируют. В древесине, нагретой до температуры кипения воды, происходит выкипание свободной воды из полостей клеток. Образовавшийся пар удаляется из материала под действием избыточного давления. После прекращения парообразования, т.е. охлаждения древесины, её вновь нагревают, и цикл многократно повторяют до достижения требуемой конечной влажности. Продолжительность циклов и их параметры зависят от породы, толщины и влажности материала. Такой способ даёт сокращение продолжительности процесса в 4 - 5 раз по сравнению с классическим конвективным способом при высоком качестве сушки.

Промышленные сушилки этого типа нашли распространение в производстве, работающем на толстом и трудно сушимом пиломатериале (из твёрдолиственных пород). Простая полуавтоматическая система позволяла управлять процессом сушения. В дальнейшем объединение двух одинарных сушилок в единый «тандем» дало заметное сокращение энергозатрат. Самая последняя сушилка - «Голиаф» - наконец позволила достичь цели: размеры загрузки составили 2,5х2,5 (3) м, полезная длина 13, 6 м и даже более.

Новые дорогостоящие вакуумно-термические сушильные камеры выпускаются такими компаниями, как WDE (Италия), Brunner и Lauber (Германия), IWT (Германия-Канада), причём камеры последней - с возможностью получения цветовой гаммы просушенного пиломатериала.

А вот сушилки фирмы Lauber предлагаются в тех случаях, когда для сохранения окраски дерева процесс сушки должен проходить быстро: например, для строительных лесоматериалов или для лиственных пород древесины. Сушилки «Мальбок» (Lauber) работают по технологии горячего пара. Процесс протекает без воздуха, в камере находится только водяной пар. Так как точка кипения воды в вакууме значительно ниже, процесс намного ускоряется. Для реализации различных технологических вариантов (обычная сушка, сушка без потребления воды или сушка вымораживанием) сушилки изготавливаются по специальному заказу. Объём загрузки камер - 1-30, а для сушки воздухом - 60, 100 или даже 1000 м3 пиломатериалов.

При эксплуатации сушилок часто возникает проблема снижения высоких энергозатрат. Например, на 100 м3 елового материала с исходной влажностью 80% при традиционной сушке до конечной влажности 10% необходимо в среднем израсходовать 30000 кВт/ч за всё время процесса. Отработанный воздух обычно выходит через выходной клапан наружу. В сушилке типа «Тандем» происходит иначе: в ней есть приспособление, очищающее отработанный воздух от влаги, забранной у древесины. Тепловую энергию сухого отработанного воздуха можно использовать далее: для отопления помещения или, опять же, для сушилки.

Основой всех агрегатов является алюминиевая конструкция с толстыми внутренними стенками с изоляцией из минваты. Внешний кожух выполнен из алюминиевого гофрированного листа.

При вакуумно-диэлектрическом способе сушки нагрев материала до 45 - 50°С осуществляется за счёт энергии высокочастотного электромагнитного поля при постоянном вакууме. Древесина находится в среде почти чистого пара малого давления, благодаря чему процесс происходит при малом перепаде влажности по толщине сортиментов и незначительных внутренних напряжениях.

Продолжительность сушки в этом случае уменьшается в 10 - 12 раз. Однако стоимость при таком способе достаточно большая из-за дороговизны и сложности оборудования и больших энергозатрат. И из опыта эксплуатации вакуумно-диэлектрических камер следует, что пока не удалось достичь хорошего качества сушки: материал из-за неравномерности электромагнитного поля имел очень большой разброс конечной влажности.

Поскольку температура кипения воды в вакууме ниже, чем при атмосферном давлении, то, создавая вакуум глубиной 0,9 кг/см2, температуру сушильного агента снижают до 40- 45°С. Таким образом, можно вести интенсивный и, вместе с тем, низкотемпературный процесс сушки при полном сохранении природных свойств древесины. Если сушить при постоянном неглубоком вакууме (0,2 кг/ см2) и одновременном конвективном нагреве, то это даёт также хорошее качество. Продолжительность процесса при этом не уменьшается, а соответствует конвективной сушке. Себестоимость сушки в три раза меньше за счёт использования теплоты конденсации испаренной воды и применения низких температур сушильного агента.

В общем, основываясь на анализе вышеупомянутых результатов, можно утверждать: сушилка типа «Голиаф» - это агрегат большой производительности, удобный для обработки больших размеров; значительно сокращая время сушки, по сравнению с обычной сушилкой, «Голиаф» позволяет существенно сократить количество древесины на складе и быстро реагировать на запросы рынка; значительное снижение расходов понижает стоимость сушения; что касается периода амортизации, сушилка может работать гораздо более длительное время. Поскольку камера из нержавеющей стали очень долговечна, это может принести дополнительную прибыль до истечения срока амортизации и будет иметь высокую рыночную и остаточную стоимость после него.

Сушка в СВЧ

СВЧ-сушка аналогична диэлектрической сушке токами высокой частоты (ВЧ = 25 МГц). Проводится на более высоких частотах 460, 915- 2500 МГц. Поэтому энергия СВЧ-поля передаётся в древесину путём излучения свободных, не связанных линией передачи энергии (контуром) колебаний в пространство герметичной металлической камеры, где располагается штабель пиломатериалов. В этом случае взаимодействие электромагнитного поля с древесиной максимально и не зависит от характеристик древесины и нагрузочных способностей генераторов. Генераторы пространственно разнесены с высушиваемым материалом. Условия сушки близки к оптимальным.

Достоинства. Качество сушки близко к естественному, высокая скорость сушки, энергозатраты средние: 550 кВт/ч на 1 м3 сосны, 2000 кВт/ч на 1 м3 дуба. Не требует коммуникаций, мобильна, имеет малые размеры. Универсальна, способна высушивать любые диэлектрические материалы: лекарственные травы, ягоды, фрукты, овощи, керамику, удобрения и т.д.

Недостатки. Высокая стоимость магнетронных генераторов и малый ресурс их работы (около 600 ч). Большие энергетические затраты. Трудность контроля процесса (над температурой среды и древесины, в силу специфики микроволновой энергии). Частота случаев возгорания материала изнутри. Малый объём одновременно высушиваемых пиломатериалов: объём загрузки - до 7 м3 для хвойных пород и до 4,5 м3 для твёрдолиственных. Комбинированный СВЧ-способ ещё мало изучен, и режимы сушки не отработаны.

Характер процессов, происходящих при сушке пиломатериалов в СВЧ-печи (СВЧ электромагнитном поле) не отличается существенно от сушки другими методами. Отличие состоит лишь в способе нагрева пиломатериалов. Поэтому, как и при других способах, процесс подразделяется на четыре этапа.

Первый этап - разогрев с отпариванием. При СВЧ-сушке связан с нагревом заложенного объёма пиломатериалов и находящегося в них объёма воды до температуры 55- 60°С, при которой начинается сушка. Одновременно с этим при отключенной вентиляции вытяжки идёт увеличение влажности воздуха в сушильной камере до 100% и более. Это обеспечивает отпаривание древесины. Последнее необходимо для снятия имевшихся в древесине напряжений и улучшения влагопроводности поверхностных слоёв пиломатериалов. Для рекомендуемых объёмов закладки и располагаемой энергетики СВЧ-печи длительность первого этапа составляет 6- 8 ч. Характерными признаками конца первого этапа являются накопление в сушильной камере воды в виде капель на стенках и даже небольших луж.

Второй этап - собственно сушка с выпариванием основной влаги; является логическим продолжением первого этапа. Сущность этого этапа - удаление интенсивно выделяющейся влаги из пиломатериалов при их дальнейшем нагреве. Величина подъёма температуры при этом может составлять всего 5- 10°С, т. е. 60- 70°С в конечном итоге. Для удаления большого количества выделившейся влаги из камеры вентилятор работает в усиленном режиме. Далее, с выпариванием основного объёма влаги из слоистых структур древесины начинаются процессы выпаривания влаги из клеточных структур (обычно это наступает при влажности древесины 24- 30%). Интенсивность выхода влаги при этом существенно замедляется. Подаваемая к пиломатериалам энергия начинает всё больше тратиться на их нагрев, что приводит к возрастанию температуры до значения, заданного оператором. Усиленный режим работы вентилятора в этих условиях может привести к снижению влажности до низких уровней порядка 25- 30%, что затрудняет выход влаги с поверхности. Таким образом, нарастание температуры пиломатериалов до заданной величины может служить критерием для перехода к третьему этапу (для задания нового значения температуры и режима работы вентилятора вытяжки).

Третий этап - досушка пиломатериалов до нижнего (заданного) порога влажности. Он характеризуется сушкой в жёстких режимах, прежде всего температурных. Целью введения таких режимов является эффективное и быстрое удаление клеточной влаги. Для поддержания хорошей влагопроводности поверхностных слоёв древесины уровень влажности в сушильной камере должен быть вновь высокий, порядка 70%. С этой целью вентилятор вытяжки переводится в нормальный режим работы, а температура сушки поднимается на 5- 10°С.

Необходимо осознавать, что длительная сушка пиломатериалов в жёстких режимах, особенно трудносохнущих пород (дуб, ясень), может привести к потемнению древесины и к внутренним трещинам в ней. Критерием окончания третьего этапа является достижение требуемого уровня влажности.

Четвёртый этап - охлаждение пиломатериалов до температуры внешней среды. Это производится вне СВЧ-сушки, и тем самым повышается производительность:

до 210 м3/мес. - хвойные породы;
180 м3/мес. - берёза, лиственница;
до 100 м3/мес. - дуб, бук, ясень.

Общая средняя продолжительность нахождения пиломатериалов в СВЧ - 20- 24 ч при WM4 = 48-55%, WKOS = 6- 8%. Для твёрдолиственных пород - дуб, бук, ясень - показатели иные.

Охлаждение проводится естественным путем без выгрузки пиломатериалов из камеры. СВЧ-печь отключается, створки дверей приоткрываются, пиломатериалы остывают за счет конвекции. Разность температур пиломатериалов и внешней среды при выгрузке не должна быть более 20°С. Обычно длительность остывания пиломатериалов составляет 5- 6 ч.

Следует отметить, что выделение описанных выше этапов условно и их длительность и соотношение определяются многими факторами: видом и сортиментом древесины, начальной влажностью, начальной температурой пиломатериалов, объёмом закладки. Очевидно, что при начальной влажности этапа 30- 40% сушка по условиям второго этапа может и не проводиться, а длительность первого этапа будет меньше. Все эти особенности необходимо учитывать и сверять с реальными параметрами процесса сушки по указанным критериям.

Сушка сосновых пиломатериалов. Сосна в силу своего строения (слоистая структура с длинными продольными волокнами и капиллярами) и химического состава (наличие в древесине скипидара) имеет хорошую влаго- и газопроводность. По этим причинам сосна может выдерживать высокие температуры до 100-120°С без внешних и внутренних физических повреждений. Согласно экспериментальным данным, значение температуры сушки сосновых пиломатериалов всех сортиментов составляет 100°С. Из-за малой плотности древесины и большой её влагоотдачи, длительности первого и второго этапов в сушке увеличиваются. Длительность первого этапа составляет 7- 8 ч, второго - до 80% всего времени сушки. Переход от второго этапа к третьему (переключение режима вентиляции вытяжки) производится при достижении температуры пиломатериалов 90°С.

Сушка буковых материалов. Бук относится к трудносохнущим видам пород древесины. При естественной сушке на воздухе бук быстро, в течение 1-2 суток, портится (синеет, поражается грибком), а также приобретает сильные напряжения (пиломатериалы закручивает в разных направлениях, появляются многочисленные трещины, наибольшие - по сердцевинной трубке). Исходя из вышеизложенного, качество СВЧ-сушки буковых пиломатериалов в сильной степени зависит от их начального качества и состояния.

Для исключения указанных недостатков распиловку бука необходимо проводить непосредственно перед сушкой, а сам бук держать в водяных ваннах.

Несмотря на высокую плотность древесины по сравнению с другими породами, бук хорошо сохнет в СВЧ-печи из-за наличия длинных продольных волокон и капилляров. Буковые пиломатериалы при СВЧ-сушке сушатся в мягких режимах с температурой не более 90°С. Посиневшие участки древесины на начальном этапе заражения грибком при СВЧ-сушке восстанавливают свой первоначальный цвет. При этом грибковые колонии погибают, а древесина стерилизуется. Переход от второго этапа сушки к третьему производится при достижении пиломатериалами температуры 80°С.

Сушка ясеневых и дубовых пиломатериалов. Дуб, ясень в силу своего строения (наличия множественных коротких переплетённых волокон по типу войлока) являются наиболее трудносохнущими породами древесины и обладают низкой влаго- и газопроводностью. При СВЧ-сушке требуют применения мягких режимов: 70- 75°С при сушке пиломатериалов с влажностью 80- 30% и 80- 85°С при сушке пиломатериалов с влажностью 30% и менее. В силу малой влагоотдачи и высокой плотности древесины динамика нагрева данных пиломатериалов в СВЧ-печах быстрее, чем у других пород. Влажность воздуха в сушильной камере необходимо держать на уровне 60- 80%. На третьем этапе досушка пиломатериалов с 30 до 8- 6% конечной влажности, особенно для сортиментов 40- 60 мм, проходит очень медленно. Причиной этому является обсыхание поверхностного слоя пиломатериалов на глубину 10- 15 мм (длину волокон) и блокирование влаги внутри. Для ускорения сушки в этих случаях применяют принудительное отпаривание (влагообработку) и подъём температуры сушки до 85- 90°С при влажности от 16% и ниже. Принудительное отпаривание проводят путём увлажнения (орошения) поверхности разогретых пиломатериалов водой из разбрызгивателя из расчёта 7- 10 л воды на 1 м3 пиломатериалов и зачехлением штабеля полиэтиленовой пленкой; сушка в таком состоянии длится 30-40 мин. Затем полиэтиленовый чехол удаляется, и сушка продолжается в обычном порядке.

Сушка пиломатериалов из ольхи. По своему строению и физическим свойствам ольха близка к сосне. Технологии сушки данных пород подобны. Различие состоит в использовании более мягкого температурного режима: температура сушки составляет 90°С.

Особенности сушки материалов с сердцевиной. Высушивание таких пиломатериалов без трещин и напряжений по сердцевине на торцах практически невозможно. Для уменьшения торцевых трещин целесообразно покрывать последние защитным слоем, ухудшающим влагопроводность в продольном направлении. С этой целью могут использоваться меловые или известковые водные растворы.

Камерная сушка

Процесс сушки происходит в конвективных камерах. Эти камеры классифицируются по следующим признакам: принципу действия, устройству ограждения, виду теплоносителя, циркуляции агента сушки.

По принципу действия различают камеры периодического действия и непрерывного. Камеры периодического действия представляют собой помещения, в которые загружается определённый объём материала, высушивается, а затем выгружается. Режимы сушки здесь изменяются с течением времени в зависимости от влажности древесины. На период загрузки и выгрузки камеры процесс сушки прекращается. Камеры непрерывного действия представляют собой помещения, туннели, в которых постоянно находится древесина, перемещаемая на вагонетках. Материал высушивается по мере прохождения им туннеля, от сырого конца к сухому. Режимы сушки изменяются по мере продвижения материала по длине камер.

Камеры непрерывного действия применяются обычно на крупных предприятиях при массовой сушке товарных пиломатериалов до транспортной влажности, а также для сушки хвойных пиломатериалов, берёзы и осины, идущих на столярно-строительные изделия, тару, сельхоз- и вагоностроение.

По устройству ограждения камеры подразделяются на стационарные и сборные . Стационарные камеры строятся на месте их эксплуатации из строительных материалов, а сборные, как правило, металлические, изготавливаются заводским способом и собираются на месте их эксплуатации.

По теплоносителю камеры различаются на паровые, электрические, водяные, газовые. В первых трёх агентом служит влажный воздух или перегретый пар, а в последнем - смесь воздуха и топочных газов.

По циркуляции воздуха различают камеры с естественной и принудительной циркуляцией. Газовые и электрические бескалориферные камеры (аэродинамические) имеют только принудительную циркуляцию.

Естественная циркуляция создаётся за счёт разности плотности нагретого и охлаждённого воздуха: горячий, более лёгкий воздух стремится вверх, а охлаждённый, тяжёлый - вниз. Поскольку воздух в силу этого циркулирует вертикально по штабелю, пиломатериалы укладываются со шпациями. Камеры с естественной циркуляцией давно устарели, хотя продолжают эксплуатироваться на ряде предприятий. Продолжать эксплуатировать такие камеры нерационально, так как они малопроизводительны, качество сушки в них низкое из-за большой неравномерности распределения конечной влажности по штабелю.

Принудительная циркуляция воздуха или газа достигается при помощи вентиляторов. Побуждение циркуляции может быть прямое - когда перемещение воздуха осуществляется непосредственно вентилятором, или косвенное (эжекционное) - когда побудителем циркуляции служит энергия струй сушильного агента, вытекающих с большими скоростями из сопл эжекторов. Эжекционные камеры были распространены в 50- 60-х гг., теперь же эта конструкция устарела. Но несмотря на большие энергозатраты на циркуляцию, большую неравномерность сушки, эти камеры продолжают эксплуатироваться.

По кратности циркуляции сушильного агента камеры могут быть с однократной и многократной циркуляцией. При однократной циркуляции сушильный агент после прохождения через штабель полностью выбрасывается в атмосферу; при многократной - воздух постоянно циркулирует по штабелю в течение всего процесса сушки и только часть его выбрасывается. В современных лесосушильных камерах используется только многократная циркуляция воздуха.

Современные лесосушильные камеры имеют прямое побуждение воздуха, создаваемое осевыми или центробежными вентиляторами.

В зависимости от направления движения сушильного агента различают камеры с вертикальным или горизонтальным кольцом циркуляции. Вентиляторные установки в камерах с вертикальным кольцом циркуляции расположены в верхней части над штабелями, а с горизонтальным - за штабелем.

Конденсационный способ

По принципу действия конденсационный способ относится к замкнутому циклу, т.е. сушильный агент совершает циркуляцию по камере без выброса в атмосферу и, соответственно, без подпитки свежим воздухом. Воздух, насыщенный влагой, отобранной из древесины, омывает холодную поверхность и охлаждается до температуры ниже точки росы. Часть влаги, содержащейся в воздухе, конденсируется, а теплота, выделенная при этом, используется для подогрева сушильного агента. В качестве охладителя используется фреон.

Теоретически конденсационный сушильный цикл с холодильником, играющим роль теплового насоса, характеризуется нулевым расходом тепла на испарение влаги. Затраты электроэнергии здесь идут на прогрев материала и теплопотери, а также на привод компрессора и вентиляторов. Для компенсации теплопотерь агрегат снабжается дополнительным калорифером с внешним электропитанием.

По данным зарубежных компаний Hildebrand, Brunner, Vanicek, энергопотребление конденсационных сушилок составляет 0,25- 0,5 кВт/ч на 1 л испаренной воды в зависимости от влажности материала, увеличиваясь при её снижении. Это примерно в два раза меньше расхода энергии в обычных сборно-металлических камерах периодического действия.

Из-за свойств фреона, который используется в качестве хладагента, в конденсационных камерах применяются низкотемпературные режимы сушки с температурой не выше 45°С. При повышении температуры сушильного агента более 45°С КПД таких сушилок понижается. Поэтому производительность их малая, так как продолжительность процесса в 2- 3 раза больше, чем в камерных сушилках. Эти сушилки следует использовать в тех случаях, когда электроэнергия является наиболее дешёвой по сравнению со всеми другими теплоносителями.

Учитывая, что этот способ даёт сокращение энергозатрат, перспективной является разработка новых конденсационных сушильных камер с холодильными установками на хладагенте, позволяющем применять нормальные режимы сушки.

Отечественных конденсационных сушилок пока нет. Из импортных можно рекомендовать сушилки следующих компаний: Vanicek , Hildebrand-Brunner , Nardi .

Современный способ сушки древесины инфракрасной сушилкой видео

Одним из обязательных этапов производства древесных материалов является заготовленного леса, производимая на открытом воздухе и в специальных камерах, что создает защиту пиломатериалов от грибка, предотвращает деформацию и изменение параметров.

Сушильные камеры для пиломатериалов работают в определенном режиме, который выбирается в зависимости от исходной влажности, породы дерева, толщины досок, планируемого использования с учетом особенностей конструкции сушилки.

В установке также можно сушить дрова, которые используются в отопительных твердотопливных котлах, каминах.

Режимы сушки

В процессе проведения сушки печь может работать в низкотемпературном, нормальном или высокотемпературном режиме.

Низкотемпературный и нормальный режим

Обработка древесины низкотемпературным способом осуществляется при 45°. Это наиболее мягкий метод, он сохраняет все первоначальные свойства дерева до мельчайших нюансов и считается технологией высокого качества. В конце процесса влажность древесины составляет порядка 20%, то есть такую сушку можно считать предварительной.

Что касается нормального режима, то он протекает при температуре до 90°. После сушки материал не меняет форм и размеров, слегка снижается яркость цвета, прочность. Это наиболее распространенная технология, применяемая для различных пород древесины.

Режим высоких температур

В этом режиме сушка происходит за счет действия перегретого пара (температура более 100°) или горячего воздуха. Высокотемпературный процесс сушки уменьшает прочность дерева, придает более темный оттенок, поэтому материал используется для создания второстепенных строительных и мебельных узлов. При этом сушка перегретым паром будет более щадящей, чем с применением воздуха.

Виды сушильных камер

Сушилка для досок может быть с естественным и принудительным воздухообменом. При этом первый вариант неэффективен и непредсказуем. Поэтому во избежание неоправданных рисков камеры с естественной сушкой в настоящее время почти не применяются.

По принципу работы можно выделить следующие виды сушилок:

• конвективные;
• конденсационные;
• вакуумные;
• аэродинамические;
• СВЧ-камеры.

Отличие камер в сушилках для древесины состоит в том, какое оборудование применяют для нагрева воздуха, его циркуляции и понижения давления.

Конвективные

Сушильная камера конвективного (конвекционного) типа представляет собой прямоугольный утепленный контейнер с мощной вентиляцией в потолочной грани, благодаря чему происходит распределение воздуха через нагреватели и древесину. В результате нагрева влага пиломатериала превращается в пар, далее выходит из камеры через специальные клапаны. Такой процесс обмена тепловой энергией называется конвекцией.

Конвективные сушилки выпускают двух видов: туннельные и камерные. В первой конструкции доски поступают в камеру с одной стороны, а выгружаются с противоположной. Такие модели являются передвижными и предназначены для эксплуатации в крупных лесопильных компаниях.

Камерные сушильные установки предусматривают запуск и выгрузку пиломатериалов через одну дверь.

У конвекционных камер существуют следующие особенности:

• за один цикл можно обработать 20 кубометров древесины при условии полного заполнения объема;
• можно сушить все типы пиломатериалов, укладывая в штабели с просветами;
• после сушки есть возможность выполнить пропарку, пропитку изделий;
• при подключении твердотопливного котла для нагрева процесс будет выполняться экономичнее;
• конструкция имеет большие размеры, поэтому предусмотрена для стационарной работы (без выезда).

К преимуществам относится высокое качество сушки, но если камеру заполнять не на 100%, то возникнет высокая вероятность получения некачественно просушенной древесины (с перегревом или повышенной влажностью) из-за неравномерного прохождения горячих потоков воздуха через изделия. Возможным недостатком можно назвать высокое электропотребление.

Конденсационные

Сушильные камеры конденсационного типа по конструкции схожи с конвекционными, но отличаются принципом работы. Влажный пар, возникающий при сушке древесины, превращается в воду (конденсируется), которая собирается в специальных емкостях. Такая технология достигается благодаря герметичности сушильной камеры. Запасы полученной воды используются для отопления помещений.

Несмотря на экономичность конденсационных установок, процесс сушки происходит долго (примерно 2-3 недели), тогда как в конвективных – от 1 до 2 недель. Также недостатком является высокая стоимость агрегата.

Вакуумные

Сушилка работает по принципу вакуумного удаления излишков влаги, процесс сушки состоит из трех этапов: прогрев (подготовительный), сушка (с увлажнением), охлаждение. За полный период сушки выполняется порядка 250 одинаковых циклов. Наличие вакуума смягчает воздействие высоких температур и не дает дереву растрескиваться.

Отличиями вакуумной сушильной камеры являются:

• быстрое высыхание древесины;
• экономия энергозатрат в результате повышения температуры функциональных нагревательных пластин, заложенных между пиломатериалом.

Вакуумные камеры дорогие в приобретении и обслуживании, поэтому сушить в них сосну или ель невыгодно.

Аэродинамические

Установка представляет собой металлический ящик с качественной теплоизоляцией. Образовавшаяся в результате сушки влага стекает в специальный сборник. Нагретый воздух циркулирует в замкнутом пространстве при помощи специального аэродинамического винта, который отдает свою энергию на процесс сушки.

Камера должна быть полностью загружена пиломатериалом, только тогда качество работы не пострадает. Обслуживание аэродинамической сушилки древесины не требует специфических знаний, установка полностью автоматизирована.

Недостатками является относительно продолжительный процесс сушки (примерно 20 дней), большие энергозатраты, отсутствие регулировки температуры.

СВЧ-камеры

Технология СВЧ-сушки разработана сравнительно недавно. Установка представляет собой замкнутую металлическую емкость с дверцей в торцевой стенке и работает по принципу микроволновой печи. СВЧ-излучения прогревают древесину, из которой под давлением выжимаются молекулы воды.

Камера удобна тем, что ее можно расположить в любом необходимом месте помещения. Благодаря мощному воздействию электромагнитных волн сушка древесины занимает не более 6 суток.

Преимущество СВЧ-установки заключается также в высоком качестве сушки при правильно выбранном режиме.

Сушилка обходится дорого из-за большого потребления электроэнергии и необходимости время от времени менять основную запчасть – магнитрон (устройство для излучения электромагнитных волн).

Изготовление своими руками

Сушка древесины частным способом требует наличия специальной камеры, которую можно изготовить самостоятельно. Если предстоит строительство сушилки для дерева своими руками, то на участке земли нужно выделить площадь около 10 м 2 под установку. Понадобится бетон для фундамента, материал и теплоизоляция для стен, монтажная пена, система вентиляции, котел и вспомогательное оборудование.

Этапы постройки

Возведение мини-сушилки состоит из последовательных этапов:

• подготовка фундамента под установку;
• возведение стен;
• теплоизоляция;
• монтаж крыши и дверей;
• установка на потолке радиаторов и вентиляторов;
• установка котла с соблюдением техники безопасности, подведение труб.

Такие работы будут оправданны при регулярном использовании готового объекта. Сушильную камеру необходимо будет полностью загружать и строго соблюдать технологию высушивания.

Сооружение фундамента

Площадка размечается с учетом длины пиломатериала и общей ширины укладываемых штабелей плюс припуск на загрузку около 30 см.

После разметки площадки ее нужно забетонировать таким образом, чтобы уровень пола камеры был выше уровня земли примерно на 10 см. Бетонную площадку делают с выступающими на полметра бортиками. Чтобы в сушильной камере не скапливалась вода, фундамент необходимо сделать с некоторым уклоном. Также следует предусмотреть заливку рельсов для подвоза тележки с изделиями.

Возведение стен

В качестве материала можно использовать кирпич, сэндвич-панели, железнодорожный контейнер. Самый распространенный материал – дерево. Из него изготавливают три стены, а четвертую желательно сделать из бетона.

Высота сушильной камеры для древесины складывается из высоты штабелей, припуска на загрузку 30 см и высоты вентиляторов и радиаторов. При постройке небольшой камеры высота рассчитывается с учетом заполнения всего объема.

Отопление установки предусматривает наличие источника тепловой энергии, поэтому при монтаже стен требуется соорудить пристройку для котла и его вспомогательного оборудования.

Утепление и монтаж крыши

Эффективным и экономичным материалом-теплоизолятором могут служить сухие стружки либо опилки, которые наносят на стены в виде смеси с цементом и антисептиком. Для сохранения тепла пол засыпают стружкой.

Крыша самодельного помещения монтируется с наклоном, чтобы снег не задерживался на ней. Затем устанавливаются двери методом подвешивания на двутавровой балке или распашные.

Установка оборудования

По ширине потолка следует вертикально выставить вентиляторы для равномерной подачи тепла. Следующий ряд будет состоять из радиаторов. Чтобы сохранить тепло в сушильной камере, предварительно нужно герметизировать щели монтажной пеной.

Подача тепла в радиаторы осуществляется от котла, который может работать на электричестве, жидком или твердом топливе. Обычно для отопления сушильной камеры выбирают дровяной котел. К котлу подводят трубы, затем ставят противовзрывной клапан, регулирующий работу оборудования.

Обязательная и правильная просушка в самодельной или приобретенной сушильной камере является надежной гарантией качества пиломатериала.

При необходимости покупки сушильной камеры для древесины, часто возникает вопрос, какую именно выбрать. Ведь на рынке представлены сотни и сотни видов. Различаются камеры как производителями, так и видами сушки. Так какая камера нужна именно вам?

Для этого нужно понять принцип работы каждого вида камеры, а также как происходит качественная сушка древесины. Разберемся в статье.

Итак, качество сушки определяется по следующим параметрам:

• Напряжение древесины
• Разбег по влажности внутри пиломатериала

Основные виды сушильных камер по принципу действия:

• Аэродинамические
• СВЧ-сушильные камеры
• Конвективные
• Конденсационные

А теперь разберем параметры качества сушки в разрезе представленных видов сушильных камер.

Аэродинамическая сушильная камера

Стоимость аэродинамической сушильной камеры сравнительно небольшая. Но затраты на энергию высокие. Представляет собой теплоизолированную камеру с вентилятором. Воздух нагревается за счет трения о лопатки вентилятора. Когда доска помещается в камеру, ее влажность распределена равномерно.

Циркулирующий горячий воздух вокруг доски подсушивает доску. После сушки при измерении влагомера, измеряющего влажность только верхнего слоя, мы увидим , которой и хотели добиться. Порядка 8-10%. Но если взять хороший игольчатый влагомер, то увидим настоящую влажность доски под поверхностным слоем, в 25-35%. Потому что доска осталась внутри сырой. Такую доску нельзя использовать. В ней огромное напряжение за счет разности по влажности (доску покоробит, потом она треснет).

Поэтому продолжаем сушку. Опять горячий воздух циркулирует на большой скорости вокруг доски.

Кстати, скорость потока в аэродинамической сушильной камере практически невозможно регулировать.

Продолжая сушить доску, ее внешний слой продолжает досыхать и пересыхает. От пересыхания верхний слой становится хрупким. Остается 1-3% влажности. Сухой слой уплотняется и сужается. Из внутреннего же слоя влага уходит медленнее. Соответственно, внутренний слой сужается медленнее, внешнего. А когда внутренний слой становится шире внешнего слоя доски - доска лопается.

Из вышесказанного напрашивается вывод: качественно высушить древесину в аэродинамической камере вряд ли получится

СВЧ сушильная камера

Довольно-таки интересная инженерная мыль.

Работает по принципу обычной бытовой микроволновки.

• Под воздействием электромагнитного излучения высокой частоты, молекулы древесины увеличивают скорость колебания и древесина нагревается.
• Сушка в СВЧ камере значительно сокращает сроки сушки.

Но на этом плюсы заканчиваются. Потому что стоит такая камера дорого, электроэнергии потребляет также, если не больше, чем аэродинамическая камера. Еще, в процессе практического применения свч-камер, выяснилось, что излучатели волн СВЧ быстро выходят из строя.

Заканчивая предложение, с которого начался обзор свч сушильных камер, Интересная инженерная мысль, но на практике не получила применения.

Конвективная сушильная камера

Этот вид сушильных камер можно назвать самым распространенным видом.

Принцип работы конвективной сушильной камеры таков:

• через воздух, который проходит через теплообменники происходит передача тепла.
• По теплообменникам проходит горячая вода и /или перегретый пар.
• Можно изменять параметры воздуха, повысить или понизить влажность.
• Повышают влажность с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере. Понижают с помощью замены воздуха на сухой.
• Настройки инверторных двигателей позволяют изменить направление и скорость воздушного потока.

Процесс сушки в конвективной камере происходит следующим образом:

• Доску сильно нагревают, в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха. Это нужно для того, чтобы частицы воды всегда были теплые. Вода легко удаляется из древесины, поскольку та нагревается до 75-80 градусов по Цельсию.
• В зависимости от толщины доски, в процессе сушки делается от одной до трех тепловлагообработок. Последняя тепловлагообработка проводится, чтобы полностью снять напряжение в древесине, перед самым окончанием сушки. В этот момент доска уже достигла необходимой влажности.

Из представленных вариантов, конвективная камера для сушки является самой подходящей для качественной сушки древесины.

Конденсационная сушильная камера

С самого начала сушки, теплый воздух удаляет влагу из внешних слоев древесины, циркулируя вокруг доски. Потом воздух переходит в конденсатор, нагревается и к доске направляется теплый сухой воздух.

Конденсационные сушильные камеры бывают с инверторами на двигателях и без таковых. Сушат дерево с увлажнением воздуха и без такового. Если инвертор отсутствует, то трещин не избежать, поскольку, инвертор позволяет замедлить скорость воздуха, для плавного выхода влаги. Сушить древесину без увлажнения воздуха и инверторов на двигателях, в конденсационной камере нельзя. Доска треснет. Без увлажнения и с инверторами сушить дерево можно, но доска будет с большим напряжением.

В конденсационных камерах, увлажнение проводят на втором этапе сушки, чтобы снять с верхнего слоя доски напряжение.

В результате осмоса, влага вытесняется изнутри доски, не повреждая верхние слои. Поскольку конденсационная камера рассчитана на невысокие температуры, вся вода в центре доски не успевает достаточно прогреться и перейти в наружный слой. То есть если затянуть влагообработку, то доска отсыреет по всему объему. Но при правильном подходе можно заметно снизить напряжение в доске. Для столярного производства такая древесина не годится, но для заборной доски или вагонки вполне подойдет.

Надеемся, что наша статья поможет вам определиться с выбором сушильной камеры. Из описания выше должно стать понятным, что правильная, качественная сушка получается при использовании конвективной сушильной камеры.Стоит отметить, что если требования к качеству пиломатериала невелики, то есть дерево будет использовано на черновое строительство или нужна сушка до транспортной влажности, то качественная сушка не является обязательным требованием.

Выбор за вами.

Вам будет интересно