Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?

Наши камеры для сушки древесины – это конструкции с объемом загрузки 30-200 м3, выполненные из алюминиевых сплавов, обладающих высокими прочностными характеристиками. Изнутри и снаружи камеры облицовываются профилированным алюминиевым листом. Стандартная толщина панелей, которыми оснащаются камеры для сушки древесины, составляет 12,5 см. Однако, этот показатель может быть изменен по желанию нашего клиента. Изнутри панели заполняются стекловатой с высокими теплоизоляционными свойствами. Это позволяет избежать больших тепловых потерь. Сушильные камеры, цена на которые определяется размерами и сложностью конструкции, оснащаются воротами. Они могут быть распашными или подъемно-раздвижными. Камеры с тележечной загрузкой оснащаются одно-, двухстворчатыми роторами распашного типа. Закрытие-открытие ворот выполняется специальным подъемником. Перемещаются панели ворот по подвесному пути. Их конструкция обеспечивает плотное прилегание к стенам камеры без зазоров и щелей. Собираются сушки для дерева путем специальных болтовых соединений. Загрузка камер выполняется автопогрузчиком либо рельсовыми тележками.

Видео

Фото

Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?

Советы

Рекомендации по естественной сушке древесины

Перечислим некоторые важные рекомендации по естественной (свободной) сушке древесины.

• Свежий древесный материал сушат на открытом воздухе под навесом или с использованием непромокаемых покрытий.

• Необходимо обеспечить свободный обдув воздухом всех поверхностей пиломатериала, для этого его обкладывают в различные штабели (даже если у вас десяток досок). В простейшем штабеле материалы расположены слоями, разделенными лежащими строго одна над другой прокладками в виде реек, которые обеспечивают обдув и препятствуют деформациям.

• Если для вас важен внешний вид необработанных поверхностей, обеспечивайте защиту от прямых солнечных лучей.

• Наилучшими качествами обладает материал заготовленный зимой, так как в холодное время он не поражается плесенью, но подсыхает. В жаркое время последствия излишней сырости (дождь, протекания) скажутся незамедлительно.

• Подсохший на открытом воздухе в течение месяца или двух (зависит от температуры) материал можно складировать в любом помещении.

• Заметим что материал, хранимый в уличных условиях, имеет остаточную влажность, которая устраняется в течение двухнедельного хранения в комнате.

• Интересен также факт того что в холодное время года деревянные детали имеют меньшую влажность чем летом и с этим связаны небольшие колебания их размеров.

• Определить степень усушки можно по изменению веса, по опилкам или стружке. Сухие опилки плохо уплотняются, не липнут, сухие на ощупь, пылят.

Инструкции

Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?
Что представляет собой сушка древесины? Что такое сушильная камера и какие ее типы существуют?

Любое современное деревообрабатывающее производство нацелено на выпуск пиломатериала высокого качества. В процессе организации производства одним из дорогостоящих, сложных и длительных этапов является сушка дерева. Согласно традиционной технологии пиломатериалы нагревают при помощи горячего воздуха или пара. Просушенное дерево не деформируется в процессе эксплуатации, хранится и транспортируется гораздо дольше.

Наиболее распространенными материалами являются бук и дуб. Сушка пиломатериалов из них выполняется в паровых сушильных камерах для дерева, полностью исключающих возможность какого-либо внутреннего повреждения, и высушивающих дерево до 7-10% влажности. Выбор оптимальной модели сушильной камеры процесс не простой, так как сегодня существует несколько разновидностей сушильных камер, обладающих своими достоинствами и недостатками.

Так, например, сушильная камера аэродинамического типа представляет собой теплоизолированную камеру с встроенным вентилятором. При осуществлении трения о лопасти этого вентилятора выполняется нагрев воздуха. Регулировка температуры и скорости потока в такой сушильной камере организуется довольно сложно, к тому же затраты электроэнергии являются настолько большими, что гораздо выгоднее отвозить пиломатериалы, например, на давальческую сушку. В качестве достоинства  сушильных камер аэродинамического типа можно отметить то, что стоят они недорого, однако эта дешевизна с течением времени покажет свою отрицательную сторону при сушке древесины в этих камерах.

Сегодня также существуют и микроволновые сушильные камеры для древесины, работающие также как и СВЧ-печки. Принцип работы заключается в организации электромагнитного излучения на высокой частоте, нагревающего древесину. Сушка в камерах такого типа происходит значительно быстрее, однако, и стоимость их очень велика. К тому же энергозатраты больше даже, чем в камере аэродинамического типа, а также СВЧ излучатели довольно часто ломаются. В общем и целом, с точки зрения инженерной мысли проект очень хорош, однако на практике сушильные камеры для дерева такого типа практически не используются.

Самыми распространенными и востребованными сушильными камерами являются сушильные камеры конвективного типа. В них через установленные теплообменники проходит воздух, посредством которого выполняется передача тепла, проходит горячая вода или нагретый пар.

И наконец, последней разновидностью сушильной камеры являются конденсационные сушильные камеры для древесины, схожие с конвекционными моделями. Наряду с незначительными затратами энергии, что является очевидным преимуществом, они обладают одним существенным минусом – узкой областью их использования.

Весьма удобным способом применения сушильных камер является сушка таких предметов, как паллеты.

Что такое сушка древесины высокого качества?

Для высококачественной сушки древесины в конвективных сушильных камерах периодического действия с одновременной интенсификацией процесса, основным требованием является обеспечение равномерной циркуляции сушильного агента по штабелю  или нескольким штабелям с необходимой скоростью сушильного агента по пиломатериалуматериалу.

В зависимости от интенсивности циркуляции агента сушки сушильные камеры периодического действия для сушки пиломатериалов подразделяются следующим образом: с естественной циркуляцией; со слабой побудительной циркуляцией (средняя скорость воздуха по штабелю 0,5 м/с).; с циркуляцией средней интенсивности (средняя скорость воздуха по штабелю 1,0 м/с) и сушильные камеры с циркуляцией повышенной интенсивности (средняя скорость воздуха по штабелю 2,0 м/с и более).

 К сушильным камерам пиломатериалов со слабой циркуляцией относятся, например, камеры эжекционного типа, модернизированные по эжекционной схеме камеры Грум-Гржимайло (с помощью вентиляторного привода менее 6 кВт на один штабель). Эти сушильные камеры не отвечают современным требованиям, не обеспечивают достаточной интенсивности и равномерности циркуляции сушильного агента, поэтому их рекомендуется модернизировать.

По кратности циркуляции сушильного агента сушильные камеры пиломатериалов  могут быть с одно- и многократной циркуляцией. В сушильных камерах с однократной циркуляцией агент сушки после прохождения через высушиваемый материал полностью выбрасывается в атмосферу. В сушильных камерах с многократной циркуляцией он выбрасывается лишь частично. Один и тот же воздух или газ многократно проходит через высушиваемый пиломатериалматериал.

 При проектировании современных сушильных камер, рекомендуют при сушке хвойных пиломатериалов и пиломатериалов других быстросохнущих пород с влажностью более 30 % скорость сушильного агента по штабелю выбирать в пределах 2...4 м/с, а при сушке от 30% до конечной влажности — от 1,5 до 2,5 м/с. Эти скорости являются оптимальными для интенсивной сушки пиломатериалов с учетом энергетических затрат. Причем желательное условие — обеспечение реверсивности потока по штабелю пиломатериалов. Для пиломатериалов из твердолиственных пород эти скорости могут быть уменьшены в 1.5...2 раза.

Сушильные камеры обычно проектируют универсальными, т.е. предназначенными для сушки пиломатериалов любых пород различными режимами, поэтому их рационально снабжать вентиляторами с регулируемой частотой вращения. Разброс конечной влажности в партии пиломатериалов во многом определяется равномерностью распределения сушильного агента по штабелю.

Как уже отмечалось, современные сушильные камеры имеют принудительную циркуляцию сушильного агента, осуществляемую осевым и центробежными вентиляторами. Побуждение может быть прямое, когда через вентилятор проходит весь циркулирующий в камере воздух, и косвенное (эжекционное), когда побудителем циркуляции внутри сушильной камеры пиломатериалов служит энергия струй сушильного агента, выпускаемых с большими скоростями через сопла эжектора. Современные сушильные камеры для сушки пиломатериалов выпускают с прямым побуждением циркуляции.

В зависимости от применяемой схемы циркуляции сушильные камеры пиломатериалов можно разделить на две основные группы: с вертикально-поперечным кольцом циркуляции и с горизонтально-поперечным кольцом циркуляции.

Следует отметить, что высокотемпературные сушильные камеры имеют неудовлетворительные технические характеристики, а также низкое качество сушки пиломатериалов, поэтому применение их на предприятиях признано нецелесообразным.

Атмосферная сушка древесины

В растущем дереве, его пористая структура заполнена соками, необходимыми для жизнедеятельности, которые начинают испаряться при сушке срезанного дерева. Сам процесс испарения соков идет неравномерно и значительно медленнее, чем испарение обычной воды, что обусловлено неоднородной структурой строения древесины в поперечном и продольном направлениях, а также некоторыми другими причинами. Известно, что влага, содержащаяся в древесине, значительно быстрее испаряется из торцов заготовок и с их поверхностных слоев. По этой причине древесина во время сушки трескается и коробится. Этому особенно подвержены заготовки значительного объёма, именно по этой причине сушку объёмных заготовок проводят в медленном режиме. Время естественной сушки может занять от нескольких месяцев до нескольких лет, в зависимости от вида древесины.

Атмосферная сушка

При сушке древесины одновременно происходят два основных процесса: испарение соков с её поверхности и перемещение соков от центра заготовки к ее поверхностным слоям (имеются в виду именно древесные соки, т.к. процесс их испарения имеет свои особенности). Испарить из древесины соки (раствор минеральных веществ) значительно труднее, чем удалить из нее обычную влагу. Народные умельцы издревле знали об этой особенности и для ускоренной сушки древесины, с успехом пользовались вываркой в воде.

Процесс сушки свежезаготовленной древесины подразделяют на два этапа. Первый этап - влажность древесины доводят до природной, то есть до влажности, которую можно получить при естественной (атмосферной) сушке. Второй этап - древесину досушивают до влажности, необходимой для изготовления, например, столярных изделий.

Старые мастера, работающие с деревом, предназначенные для сушки брёвна, предварительно очищенные от коры, держали по несколько месяцев на открытом воздухе под навесом.

Торцы бревен замазывали краской, смолой, варом, и т.т. После чего брёвна распиливали на доски и брус, которые затем выдерживали еще в течение года под навесом, а то и больше. Только после такой продолжительной подготовки древесину досушивали до необходимой для изготовления столярных изделий влажности.

Для изделий, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе, достаточно усушки до 12-18%, то есть естественной (атмосферной) сушки. Изделия, предназначенные для отапливаемых помещениях, должны быть изготовлены из древесина влажностью не более 8-10%, в данном случае естественной сушки явно недостаточно.

Влажность древесины в настоящее время определяют специальными приборами-влагомерами, раньше не было такой возможности и влажность определяли "на глаз" и по весу материала. Стружка высушенной древесины при сжатии её в кулаке должна ломается, а влажная - спрессовывается, не ломаясь. Но самым главным измерительным прибором был опыт мастера.

При испарении соков, в древесине образуются микропустоты, их заполняет воздух, что ведёт к постепенной усушке. При быстром, а следственно неравномерном испарении влаги, а также в результате неоднородной усушки в противоположных направлениях, в заготовке возникают значительные внутренние напряжения, приводящие к растрескиванию. Медленная сушка древесины в чурбаках, позволяет значительно уменьшить внутреннее напряжение и следственно появление трещин.

В обыденности, способы сушки всегда определялись местными климатическими условиями, тем, где осуществлялась сушка, видом древесины, возможностями мастеров и конечным назначением древесины. Поэтому в разной местности встречаются различные способы сушки. В условиях климата Средней Азии и особенностей распространенной там древесины, пиломатериалы сушили, зарывая их в глубокие ямы, расположенные под лёгким навесом. В России доски сушили сложенными в штабелях, также под навесом. В годы Второй Мировой для ускорения процесса сушки, заготовки вываривали в различных жидкостях, состав которых подчас был довольно экзотическим.

Несмотря на всё разнообразии способов сушки, задачи всегда были одни и те же: удалить из пиломатериалов излишнюю влагу, по возможности не допуская появления трещин, ускорить сушку. В промышленных условиях быструю сушку производят в специальных сушильных камерах, но даже при использовании форсированных режимов, время полной сушки измеряется сутками и даже десятками суток. Например, для досок (сосна) толщиной 50 мм и влажностью около 60% сушка до влажности 12% продолжается не менее 5 суток. При этом выход качественной материала далеко не гарантирован. В связи с этим качественную древесину по-прежнему получают путём сушки ее в естественных (атмосферных) условиях: доски, заложенные на сушку в штабеля 3-4 года назад, пускают в дело, а их место занимают свежие.

При подготовке для сушки брёвен, сначала обрабатывают их торцы, при помощи тяжёлого молотка ("заминают торцы"). Затем торцы обмазывают смолой, краской или клеем. Можно использовать битумную мастику (дёшево и зло). Если брёвна свежеспиленные, их торцы сначала просушивают при помощи паяльной лампой. Сучковатые стволы стараются разрезать, таким образом, чтоб у торцов полученных заготовок оставались мутовки из сучков, что значительно уменьшит вероятность появления больших трещин на торцах. Данный прием особенно хорошо подходит для сушки стволов фруктовых деревьев.

Брёвна при сушке частично очищают от коры, что позволяет не допустить загнивания древесины и её поражение жуками древоточцами. Хорошо по всей длине ствола оставить кольца из коры, которые будут выполнять роль обручей, препятствующих возникновения больших трещин, но данный приём срабатывает далеко не всегда.

В чурбаках, почти без трещин высыхает липа, береза, тополь, ольха, осина. Тяжёл в сушке клен, граб, ясень, бук и садовые деревья.

Сначала лучше сушить заготовки в сухом неотапливаемом помещении, имеющем вентиляцию, но без сквозняка. Стоит учесть, что резкие перепады температуры в диапазоне 30-40 градусов при сушке свежеспиленной древесины крайне нежелательны.


Особенности современной сушки древесины

Сушка древесины, как ранее было объяснено, основывается на законах физики. В принципе не имеет значения как подводится к материалу необходимая энергия и удаляется испаряющаяся вода. Чем быстрее поступает энергия, тем быстрее сохнет материал. Также нужно учитывать физические свойства древесины, чтобы не испортить материал. В реальной жизни используются следующие типы сушилок:

В конвективных сушильных камерах необходимая энергия подводится к материалу при помощи круговорота воздуха и теплопередача материалу происходит путём конвекции. Конвективные сушильные камеры бывают в основном двух типов:

  • Сушильные камеры непрерывного действия (канальные сушилки) - глубокие сушилки, где пачки штабелей проталкиваются постоянно дальше из мокрого конца камеры в более сухой. Эти тунели обязательно загружаются с одного (мокрого) конца и выгружаются с другого конца. Проталкивание пачек штабелей (заполнение камер и выгрузка) происходит по одному штабелю с промежутком обычно в 4 – 12 часов. Эти сушилки типичны для больших лесопилен (более 100 000 м3 готового пиломатериала в год) и позволяют производить только сушку до транспортной влажности.
  • Сушильные камеры переодического действия короче чем туннельные, во всей камере во время процесса сушки поддерживаются одинаковые параметры среды в одни и те же моменты времени. При глубине продуваемости более 2 м для уравнивания условий сушки древесины используется реверсия направления вращения вентиляции. Загрузка и выгрузка камер может происходить с одной стороны, в таком случае камера имеет одну дверь. Используются также другие системы загрузки, которые могут быть похожи на загрузку туннельных камер. Однако, всегда меняется всё содержимое камеры полностью одновременно. В принципе, сушить можно всё до любых желаемых конечных влажностей. В настоящее время во всех камерах используют автоматические системы управления влажностью, вентиляцией, отоплением. За последнее десятилетие построено большое количество камерных сушилок и сейчас нет ни одной большой лесопильни, где бы не было камерных сушилок. Для сушки одинакового количества материала тепловой энергии расходуется из-за различных потерь на 20% больше, чем в туннельных сушильных камерах.

В Европе и России 90% сушки всего материала происходит в конвективных камерных сушилках.
Следующий используемый тип сушильной камеры:

  • Конденсационная сушильная камера, основным отличием которой от предыдущих является то, что влага, возникающаяся в воздухе в процессе сушки конденсируют на специальных охладителях и стекает в канализацию. Энергетический коэффициент полезного действия процесса большой, но, так как тепловые насосы не позволяют развить больших температур, то цикл сушки длинный. Во время длинного цикла суммарные потери тепла больше. В процессе сушки нет возможности использовать другую, более дешёвую энергию, чем электроэнергия, так как энергия сушки подаётся в камеру большей частью с помощью компрессора охладительного агрегата. В основном конденсационная сушилка подходит для сушки небольших объёмов, или для сушки плотных пород древесины, таких как дуб, бук, ясень и др. Большой плюс таких камер заключается в том, что не требуется котельной и себестоимость процесса сушки получается дешевле.

Менее распространёнными типами являются вакуумные сушильные камеры, где для ускорения процесса сушки (понижения температуры кипения воды) в сушильной камере создаётся вакуум до 0,5 бар, что даёт процессу часть необходимой для сушки энергии. Также существуют микроволновые сушильные камеры, основанные на принципе работы микроволновой печи, электромагнитные сушилки. В последнее время произведены исследования с сушилками горячего воздуха, где температуры сушки достигают 200°С. Все эти типы сушилок подходят для сушки небольших объёмов и у материала, высушенного таким образом, есть какие-нибудь особенные свойства, которые нужно учитывать при дальнейшем использовании материала. Некоторые особенные свойства могут быть также уникальны, например древесина, высушенная при высокой температуре, подходит для изготовления определённых музыкальных инструментов из-за её особенных свойств звучания.

В каж­дом конк­рет­ном слу­чае ре­жимы той или иной ка­тего­рии вы­бира­ют с уче­том ха­рак­те­раих воз­дей­ствия на свой­ства дре­веси­ны. При низ­ко­тем­пе­ратур­ных ре­жимах суш­ки в ка­чест­ве су­шиль­но­го аген­та ис­поль­зу­ет­ся влаж­ный воз­дух с тем­пе­рату­рой в на­чаль­ной ста­дии до 100°С.К низ­ко­тем­пе­ратур­ным ре­жимам суш­ки от­но­сят­ся мяг­кие, нор­маль­ные и фор­си­рован­ные ре­жимы. 
Мяг­кие ре­жимы суш­ки обес­пе­чива­ют без­де­фект­ную суш­ку дре­веси­ны при пол­ном сох­ра­нении ес­тест­вен­ных фи­зико-ме­хани­чес­ких свой­ств дре­веси­ны, проч­ности и цве­та. Эти ре­жимы ре­комен­ду­ют­ся для суш­ки до транс­пор­тной влаж­ности экс­пор­тных пи­лома­тери­алов, в ко­торых не до­пус­ка­ет­ся вып­лавле­ние смо­лы, вы­паде­ние суч­ков и из­ме­нение на­тураль­но­го цве­та (по­тем­не­ние дре­веси­ны хвой­ных по­род или по­жел­те­ние бу­ковой и бе­резо­вой дре­веси­ны от наг­ре­вания). 
Нор­маль­ные ре­жимы суш­ки обес­пе­чива­ют без­де­фект­ную суш­ку дре­веси­ны при пол­ном сох­ра­нении проч­ност­ных по­каза­телей дре­веси­ны с нез­на­читель­ны­ми из­ме­нени­ями ее цве­та. Дан­ные ре­жимы ре­комен­ду­ют­ся для суш­ки дре­веси­ны для внут­ренне­го пот­ребле­ния до лю­бой влаж­ности. 
Низ­ко­тем­пе­ратур­ные ре­жимы суш­ки пи­лома­тери­алов де­лят­ся на 2 груп­пы: 1 — для хвой­ных по­род,2 — для лист­вен­ных по­род. В за­виси­мос­ти от груп­пы, низ­ко­тем­пе­ратур­ные ре­жимы суш­ки име­ютнес­коль­ко уров­ней (сту­пеней). В про­цес­се суш­ки дре­веси­ны в пе­реход с од­ной сту­пени на дру­гуюосу­щест­вля­ет­ся по оп­ре­делен­ной влаж­ности дре­веси­ны. Нап­ри­мер, при суш­ке дре­веси­ны хвой­ных по­род эти зна­чения сос­тавля­ют 35% и 25%. 
Фор­си­рован­ные ре­жимы суш­ки обес­пе­чива­ют без­де­фект­ную суш­ку дре­веси­ны при сох­ра­нении проч­ности на ста­тичес­кий из­гиб, рас­тя­жение и сжа­тие, но при сни­жении проч­ности на ска­лыва­ниеи рас­ка­лыва­ние до 20% с по­тем­не­ни­ем дре­веси­ны. Та­кие ре­жимы ре­комен­ду­ют­ся для суш­кидо экс­плу­ата­ци­он­ной влаж­ности дре­веси­ны и пред­назна­чена для из­де­лий, ра­бота­ющих с боль­шимза­пасом проч­ности. 
Вы­соко­тем­пе­ратур­ные ре­жимы суш­ки обес­пе­чива­ют без­де­фект­ную суш­ку дре­веси­ны при нез­на­читель­ном умень­ше­нии проч­ности на ста­тичес­кий из­гиб, рас­тя­жение и сжа­тие, при за­мет­ном сни­жении проч­ности до 35% на ска­лыва­ние и рас­ка­лыва­ние с по­тем­не­ни­ем дре­веси­ны. В этих ре­жимах ре­комен­ду­ет­ся суш­ка до экс­плу­ата­ци­он­ной влаж­ности дре­веси­ны це­лево­го наз­на­чения для из­де­лий, ра­бота­ющих с боль­шим за­пасом проч­ности.

Разновидности сушильных камер и принципы их работы

Аэродинамическая сушильная камера.

Это специальный теплоизолированный агрегат, оснащенный вентилятором. Нагрев воздуха осуществляется за счет трения о сами лопатки этого вентилятора. Устройство сушильной камеры такого типа организовано таким образом, что в ней непросто регулировать скорость потока воздушных масс и их температуру. Помимо этого, затраты на просушку дерева оказываются столь высокими, что гораздо выгоднее отправлять материал на сушку давальческую. Преимуществом аэродинамической сушилки оказывается малая цена агрегата.

 СВЧ-сушильные камеры

Данное приспособление действует по принципу всем известной СВЧ-печи. Высокочастотное электромагнитное излучение заставляет молекулы материала колебаться значительно быстрее, в результате чего древесина нагревается. Применение подобных сушилок предоставляет возможность в значительной степени сократить общие сроки сушки древесины. Но приобретение этого сооружения требует больших затрат, сушка может выполняться только малыми объемами, потребление электроэнергии очень велико, излучатели СВЧ быстро выходят из строя.

 Конденсационные сушильные камеры

По такой камере воздух циркулирует, проходя через ряд калориферов, после чего - через пакеты с досками. После этого воздушные массы попадают в специальную конденсационную установку, избавляющую получаемый сушильный агент от излишков влаги, затем снова направляет его на калорифер для дальнейшего нагревания.

 Конвективные сушильные камеры

Это вид сушилок обрел наибольшее распространение. Схема сушильной камеры такого типа очень рациональна, благодаря чему процесс сушки происходит в максимально оптимальных условиях. Передача тепла осуществляется через воздушные массы, проходящие сквозь специальные теплообменники, по которым проходит перегретый пар либо горячая вода. Представляя собой сушильный агент, воздух свободно циркулирует по камере, передавая ей энергию. В зависимости от методики и стадии сушки потребитель может менять основные параметры сушильного агента - повышать его влажность (благодаря влагообрабатывающим форсункам) и понижать ее посредством выброса агента, перенасыщенного водой, и замены его на сухой. Также возможно изменение температур путем понижения их в теплообменном калорифере, изменение направления и скорости агента за счет специальных настроек инверторных двигателей.

 Следует отметить, использование конвективных сушильных камер оказывается самым выгодным для массовой сушки различных пород дерева. Эти сооружения имеют приемлемую стоимость, являются более простыми в обслуживании и устройстве, а, соответственно, и более надежными. Сушильные камеры представлены моделями непрерывного и периодического действия. По характеру циркуляции используемого сушильного агента последние делятся на:

    агрегаты с поперечно-вертикальной циркуляцией;
    агрегаты с поперечно-горизонтальной циркуляцией.

Примером оборудования поперечно-вертикальной циркуляцией задействованного сушильного агента служит камера, в которой осевые вентиляторы расположены вертикально. В агрегатах этого вида по ходу движения воздушных масс без промежуточного подогрева может устанавливаться от 1 до 4 штабелей. Сама камера может загружаться либо по рельсовым путям с использованием тележек, либо с помощью вилочного погрузчика. По типу конструкции оборудование может быть проходным (с 2-мя воротами) или тупиковым (с 1-ми воротами).

 В качестве примера камер с поперечно-горизонтальной циркуляцией воздуха можно привести сооружение, в котором осевые вентиляторы имеют торцевое расположение. Непосредственная циркуляция воздуха в такой сушильной камере выполняется с помощью одного или двух осевых реверсивных вентиляторов. Как правило, эта конструкция выпускается в одно- или двухштабельном исполнении, реже - в четырехштабельном. Калориферы камеры могут быть установлены как вдоль боковых стен камеры, так и в ее торцовой части.

По особенностям передачи тепла подлежащему сушке материалу сушильные камеры делят на конвективные и диэлектрические.
Конвективные камеры сушки подводят тепло к пиломатериалу нагретым воздухом. С его же помощью испаряющаяся влага уносится из пиломатериала в атмосферу.
Тепловая энергия в диэлектрических сушильных камерах появляется в самих пиломатериалах с помощью преобразования токов высокой частоты или сверхвысокой частоты (ТВЧ/СВЧ) за счет диэлектрических потерь.
Эти виды камер используют электроэнергию в качестве источника тепла. Могут работать при пониженном (ниже атмосферного) давлении, а также в вакууме.

Для конденсационного метода сушки пиломатериалов были разработаны конденсационные СК. Принцип действия данного метода – замкнутый цикл. Сушильный агент циркулирует без выброса в атмосферу и без подпитки свежим воздухом. Насыщенный влагой из древесины воздух попадает на холодную поверхность и конденсируется в капельки росы. Конденсационные камеры сушки наиболее перспективны по стоимости камеры и экономичности процесса сушки. Качество высушенного пиломатериала очень высокое. Но следует учитывать, что сроки сушки при использовании фреона в 2 раза длиннее, чем при конвективных способах сушки.

В вакуумно-кондуктивных СК, в отличие от диэлектрических, каждый ряд штабеля переложен рабочими электродами в виде пластин. Кондуктивная (контактная) сушка пиломатериалов применима для тонких материалов (шпона, фанеры, щепы). Из-за температуры около 150 градусов дерево может темнеть снаружи. Кроме того она получает значительные внутренние напряжения.

Для твердолиственных пород дерева сечением свыше 60х60мм при сушке до 500 м³ в год, если наиболее существенным фактором является продолжительность процесса, целесообразно применять вакуумно-конвективные сушильные камеры.
Широкое распространение благодаря невысокой стоимости, надежности эксплуатации и простой конструкции получили аэродинамические сушильные камеры. Рентабельны при сушке древесины хвойных пород до 2000 куб.м. в год

Какую сушильную камеру лучше выбрат?

На сегодняшний день существует множество производителей и видов сушильных камер. Как же выбрать ту камеру, которая необходима Вам? Чтобы разобраться в этом вопросе давайте рассмотрим принцип действия сушильных камер и принципы качественной сушки древесины.

Какими же параметрами определяется качество сушильного процесса?
• Разбег по влажности внутри доски.
• Напряжение древесины.
• Срок сушки.

Ниже представлены основные типы сушильных камер и принцип их действия.

1) Аэродинамическая сушильная камера

Аэродинамическая сушильная камера представляет собой теплоизолированную камеру с вентилятором. Нагрев воздуха происходит за счет трения о лопатки вентилятора. В такой камере сложно регулировать температуру и скорость потока. Затраты на энергию таковы, что экономически выгоднее возить материал на давальческую сушку(600-800 руб./куб.м. только за электричество). Как плюс такой сушилки можно отметить её сравнительно небольшую стоимость, хотя здесь дешевизна как в мышеловке, которая будет медленно захлопываться, когда Вы начнете сушить в этих камерах.

2) СВЧ-сушильные камеры

Действуют по принципу СВЧ-печки. Электромагнитное излучение высокой частоты заставляет быстрее колебаться молекулы и древесина нагревается. Применение таких сушилок позволяет значительно сократить сроки сушки, однако стоит такая камера очень дорого, сушить можно только малыми объёмами, потребляет электроэнергии ещё больше чем аэродинамическая и плюс ко всему быстро выходят из строя излучатели волн СВЧ. Как итог можно сказать: "Инженерная мысль интересная, но на практике применения не получила".

3) Конвективные сушильные камеры

Самый распространенный вид сушильных камер. Передача тепла происходит через воздух, проходящий через теплообменники, по которым проходит горячая вода или перегретый пар. Сушильный агент(воздух) циркулирует по камере, проходя через пакеты с доской и передавая ей энергию. В зависимости от технологии и стадии сушки можно менять параметры сушильного агента: увлажнить с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере; понизить влажность путем выброса перенасыщенного водой агента и заменой его на сухой; изменить температуру просто понизив её в теплообменном калорифере; изменить скорость и направление агента за счет настроек инверторных двигателей.

4) Конденсационные сушильные камеры

Схожи по принципу теплопередачи с конвективными - воздух циркулирует по камере, проходя через калориферы и затем через пакеты с доской, а затем попадает в конденсационную установку, которая избавляет полученный сушильный агент от влаги и снова отправляет его на калориферы для нагревания. Как основной плюс перед конвективной отмечают её меньшее энергопотребление(имеется в виду тепло, но не электричество!), но есть и минусы - о минусах чуть позже…

Так какая камера нужна Вам? Для решения этого вопроса давайте залезем внутрь доски и посмотрим, что же там происходит во время процесса сушки в различных типах камер.

1) Аэродинамическая сушильная камера

На первом этапе влажность в доске распределена примерно одинаково.

Далее идет процесс сушки: горячий сухой воздух циркулирует вокруг доски и она подсыхает.

Теперь если мы будем пользоваться влагомером, измеряющим влажность только верхнего слоя доски, то он нам покажет влажность до которой мы и хотели высушить(8-10%), но ведь доска внутри сырая, в ней огромное напряжение за счет разности по влажности и такую доску нельзя использовать для столярного производства, а если возьмем хороший игольчатый влагомер, то он нам укажет её настоящую влажность 20-30% и мы будем продолжать сушить…

Процесс сушки продолжается и вокруг доски опять кружится горячий воздух на большой скорости (в аэродинамических сушках почти невозможно регулировать скорость потока). Внешний слой доски начинает пересыхать и становится хрупким(2-3%влажности), к тому же сухая древесина сужается и уплотняется, а из внутреннего слоя вода удаляется значительно медленнее, следовательно сужение внутреннего слоя тоже происходит медленнее и когда внешний слой "не налазит" на внутренний - доска лопается.

Вывод: качественно высушить доску в аэродинамической сушильной камере невозможно.

2) Конденсационная сушильная камера
Во время сушки вокруг доски кружится теплый воздух, удаляя тем самым влагу из внешних слоев древесины, затем этот воздух попадает в конденсатор, опять нагревается и к доске снова подается сухой теплый воздух.

Далее сушильный процесс может идти по двум направлениям:

2.1) Без увлажнения воздуха

Если есть инверторы на двигателях - скорость воздуха замедляется для плавного выхода влаги и во избежание растрескивания доски. Если нет инверторов - трещин не избежать.

Вывод: сушить доску в конденсационной сушильной камере без увлажнения, но с инверторными вентиляторами можно, но доска будет с большим напряжением.

2.2) Конденсационная камера с увлажнением воздуха

Увлажнение в конденсационных камерах проводят на втором этапе сушки для снятия напряжения с верхнего слоя доски.

В результате осмоса вода будет стремиться перейти в среду с низкой влажностью, т.е. из влажного воздуха в верхние слои доски, а из середины доски - к краю. Таким образом мы вытесняем влагу изнутри доски не повреждая верхние слои. Но так как конденсационная камера рассчитана на невысокие температуры вся вода в центре доски не успевает достаточно прогреться и перейти в наружный слой, а если затянуть влагообработку, то доска отсыреет по всему объёму. Тем не менее, при правильной технологии можно заметно снизить напряжение.

Напряжение в такой доске есть и для столярного производства она не годится, но для вагонки или заборной доски - вполне.

3) Конвективная сушильная камера

Сразу после загрузки в сушилку доску сильно нагревают в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха, чтобы частицы воды всегда были теплые.

Но т.к. древесина нагрета примерно до 75-80С, вода легко удаляется из нее. В процессе сушки делается от 1 до 3 тепловлагообработок в зависимости от толщины доски. Последняя тепловлагообработка проводится незадолго перед окончанием сушки, когда доска уже достигла необходимой влажности и призвана полностью снять напряжение.

Вот как выглядит процесс удаления влаги из доски при сушке в сушильной камере конвективного типа:

а) Доска загружена

б) Прошла первую влагообработку и нагрев

После этого влажный сушильный агент выбрасывается из камеры и заменяется сухим воздухом. Температура внутри камеры падает, благодаря чему быстросохнущий наружный слой сушиться в щадящем режиме, а внутренние слои не успевают остыть. Таким образом влага из внутренних слоев активно стремится наружу.

в) Прошла первый этап сушки. После этого доску, в зависимости от толщины и породы, либо дальше держат в сухом агенте до конечной влагообработки, либо проводят промежуточную тепловлагообработку.

г) Конечная тепловлагообработка

Конечная тепловлагообработка похожа на начальную, т.к. тоже призвана сделать доску однородной по влажности, только теперь конечной.

Для полного снятия напряжения доску надо герметизировать и сильно нагреть. Таким герметиком работает верхний слой влажной древесины. Вот что происходит в доске во время последней тепловлагообработки - верхний слой доски быстро набухает и создаёт герметизирующий слой, а влага внутри доски равномерно распределяется по всему объёму. После чего остается лишь выбросить влажный агент из камеры и заменить на сухой, который быстро подсушит наружный слой древесины.

д) Дайте доске полежать в спокойном состоянии (время остывания зависит от толщины и породы 1-3 суток), чтобы полностью ушло напряжение, и можете её использовать для любых целей.

Вывод: в результате опытов в различных сушильных камерах видно, что наилучшее качество достигается при сушке в камерах конвективного типа, однако если Вы не можете позволить себе содержание водонагревателя (не хватает отходов, чтобы протопить котлы, не подведен газ, проблематично подвозить мазут и т.п.), а требования к качеству сушки не велики (сушка до транспортной влажности или черновое строительство), то можно поставить конденсационные камеры - затраты тепла при использовании таких камер немного меньше, но на электричество - больше.

Какую камеру выбрать - решать Вам, но лучше всего - обратитесь к специалистам компании "Стройновация" и Вам помогут выбрать оптимальный вариант цена/качество или спроектируют камеру непосредственно под Ваши условия производства. На сегодняшний день "Стройновация" - едва ли не единственная компания в России, где проводят опыты по темам: "Оптимальная скорость потока воздуха в сушильной камере для разных пород древесины", "Условия тепловлагообработки древесины", "Расчет процессов оттаивания и нагревания древесины в разные временны года", "Оптимальные условия снятия напряжения" и др.. Все эти расчеты получили практическое применение в сушильных камерах "Скандинавия" и "Вудди". К тому же "Стройновация" делает специальный проект непосредственно под Ваше производство.
 
 

Статус: 
Обработано


Популярное

Просто модное увлечение - товары для сада. Просторный и уютный дом.
Yandex.Metrica

Это интересно