Как сделать увлажнение в сушильной камере пиломатериала

Обновлено: 08.07.2024

Сушка пиломатериалов является важным этапом подготовки пиломатериала к работе, вследствие которого из лесоматериалов путем испарения выделяется излишняя влажность. Зачем это делать? Сухие пиломатериалы отличаются высокой прочностью. Они гораздо меньше коробятся, легко склеиваются, не подвергаются гниению и растрескиванию. Полученные материалы без труда декорируются и характеризуются высокой надежностью. Получается, что процедура сушки дерева обязательна, если вы хотите получить материалы идеального качества.

Камерная сушка пиломатериалов

Такой вариант сушки представляет собой самый популярный метод сушки пиломатериалов. В качестве источника теплоты для сушки в камерах может использоваться пар, который поступает из парового котла, или же топочные газы, которые получаются от сжигания топлива в особых топках. Пар, который обогревает камеру, попадает в систему металлических труб, так называемые калориферы. По типу среды, которая высушивает сырье, сушильные камеры бывают паровоздушными и газовыми. При помощи нагревательного прибора увеличивается температура воздуха в камере. Для подачи тепла прямо к высушиваемым пиломатериалам применяется естественное или принудительное движение пара (газа), которое называется циркуляция.

Сегодня специалисты используют много различных режимов сушки. Режим подбираются в зависимости от сорта древесины. Они имеют разный уровень температурно-влажностных показателей среды, а также разное количество ступеней сушки.

Однако режимы разработаны и могут использоваться в "идеальной камере". А вот в реальных камерах нужно осуществлять доработку, привязку режимов, учитывая конкретные конструктивные особенности. К примеру, один и тот же режим в различных камерах становится причиной ускоренной сушки, которая приводит к браку, или повышенному расходу теплоносителей. Главная задача технолога заключается в подборе оптимального режима под конкретную камеру.

Во время выбора режима специалист должен рационально сочетать такие факторы:

необходимое качество высушиваемого материала, которое определяется нормами требований к качеству сушки
категории сушки, которые гарантируют необходимое качество сушки в условиях заданной длительности процесса
конструкция камеры для высушивания материала, по определенной категории качества, чтобы не превысить режимную длительность.

Кроме технологических особенностей применения того или иного режима нужно учесть и экономические факторы - рентабельность использования режимов различной интенсивности.

Как происходит сушка пиломатериала? Технология процесса позволяет получить четыре категории качества сушки лесоматериалов:

Главные показатели качества сушки:

соответствие среднего уровня влажности прошедших сушку пиломатериалов в штабеле необходимой конечной влажности
показатель отклонения влажности отдельных досок или заготовок от среднего уровня влажности пиломатериалов в штабеле
коэффициент перепада уровня влажности по толщине пиломатериалов
остаточное напряжение в прошедших сушку пиломатериалах.

Камерная сушка предполагает проведение таких действий:

подготовка сушильной камеры
подготовка сырья
сушка влажного дерева
выгрузка и выдержка в остывочном помещении
контроль уровня влажности материала.

Виды камер

На сегодняшний день существует много разных сушильных камер. По типу циркуляции воздуха камеры бывают:

с естественной циркуляцией. В таких камерах пар движется через штабель за счет разницы удельного веса более и менее нагретых частиц воздуха
с принудительной циркуляцией. В таких камерах установлены вентиляторы, которые помогают воздуху двигаться.

Теплый воздух, подгоняемый вентилятором или циркулирующий естественным образом, отдает тепло влажному сырью и в тоже время вытягивает из высушиваемых материалов исходящую в виде пара влажность. Сушка пиломатериала в сушильных камерах – очень капризный процесс. Если воздух в камере очень сухой или относительная влажность занижена, то сушка будет происходить слишком быстро, вследствие чего образуются повреждения древесины, к примеру, трещины. При помощи разбрызгивающих устройств мастера устанавливают необходимую относительную влажность воздуха внутри камеры.

Воздух принимает лишь конкретный объем пара, все зависит от температуры. В процессе сушки температура не изменяется. Для того, чтобы процесс сушки проходил правильно нужен постоянный приток свежего воздуха, то есть сухого воздуха, который попадает в камеру через приточный клапан. Тем временем воздух, принявший достаточное количество водяного пара, то есть влажный воздух, через вытяжной клапан выводится за пределы камеры.

По типу режима работы бывают:

камеры периодического действия. Сырье загружается в том же месте, где происходит выгрузка высушенных материалов
камеры непрерывного действия. В таких камерах сырое сырье загружается с одного конца камеры (сырого), а сухие материалы — выгружается в другом конце (сухом). Уровень температуры и влажности сушильного агента в камере меняются от сырого конца к сухому, то есть температура растет, а уровень относительной влажности падает.

Плюсы и минусы

К основным преимуществам камерной сушки можно отнести:

высушивание сырых лесоматериалов до уровня влажности более 6%
реализация постоянного контроля, а также возможность изменения процесса сушки. Для каждого вида древесины можно подобрать самый выгодный режим сушки
экономия времени на подготовку материалов к обработке и уменьшение производственных площадей
период сушки намного меньше, чем в случае атмосферной сушки. Полученные материалы занимают меньшую площадь
пиломатериалы становятся невосприимчивыми к гнили и синеве в процессе сушки.

Самый существенный недостаток – это высокие затраты на оснащение сушилок и значительные затраты тепла на нагрев воздуха.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Третье. Когда на предприятии решают задачу обеспечения выхода высококачественной сухой продукции, то всегда во главу угла ставятся требования к качеству древесины — прежде всего это получение пиломатериалов со строго заданной конечной влажностью партии и с минимально допустимым разбросом влажности по отдельным сортиментам (соблюдение определенной для данной партии пилопродукции равномерности сушки). Теорией сушки древесины утверждается, а на практике повсеместно подтверждается, что основой равномерной сушки пиломатериалов является циркуляция агента сушки в каждом горизонтальном промежутке между пиломатериалами с одинаковой скоростью. Помимо того, что вентиляторы сушильной камеры должны иметь определенную производительность и обеспечивать движение воздуха с заданным напором, необходимо организовать распределение потока воздуха по высоте штабеля для обеспечения одинаковой скорости движения воздушного потока в каждом ряду пиломатериалов. Определенную роль при этом равномерном распределении потоков играют вертикальные каналы сушильной камеры между продольной стороной сушильного штабеля, торцевой стеной и стеной с загрузочными воротами при фронтальной подаче пиломатериалов в камеру.

Современная конструкция большинства камер с фронтальной загрузкой пиломатериалов (импортный вариант) предусматривает перед задней торцовой стеной специальную вертикальную опору, к которой примыкает первый формируемый сушильный штабель. Таким образом, вертикальный канал определенной ширины между стеной и штабелем уже сформирован и удовлетворяет условиям циркуляции и распределения воздушного потока. Второй вертикальный канал для подвода агента сушки от вентиляторов к сушильным штабелям образуется дверным полотном (подача пиломатериалов в сушильное пространство — фронтальная, с формированием сушильных штабелей автопогрузчиком) и продольной стороной последнего штабеля.

Обычно при вместимости сушильных камер 50, 100 м³ пиломатериалов и более в глубину установки от дверного полотна формируется до пяти штабелей, чаще всего состоящих по высоте из трех пакетов. При формировании каждого последующего штабеля в сторону ворот образуются межштабельные разрывы 100 мм и более, часто неравномерные, что обусловлено довольно низкой квалификационной подготовкой водителей автопогрузчиков, формирующих сушильные штабеля.

Таким образом, в зависимости от соблюдения нормативной ширины пакетов и образования неравномерных разрывов между пакетными штабелями по окончании формирования последнего штабеля между воротами камеры и его боковой поверхностью при реверсировании работы вентиляторов образуется вертикальный канал для распределения циркулирующего воздуха по высоте. Ширина этого канала в каждой сушке разная, что приводит к неравномерному распределению воздушного потока по высоте камеры.

Наиболее эффективными для камер периодического действия с верхним расположением вентиляторов являются рекомендации доктора Ларса Мальмквиста (Шведский институт исследования древесины), который на основании теоретических расчетов и опыта предприятий рекомендует принимать постоянную ширину вертикальных каналов для распределения воздуха в пределах 45 % от высоты сушильного штабеля.

Вполне естественно, что при таком диапазоне расхода тепла на прогрев 1 м³ пиломатериалов продолжительность начального прогрева будет варьировать в известных пределах, и учесть при этом весь набор факторов, влияющих на проведение процесса, достаточного сложно. Например, при расчетах рекомендуется в каждом случае знать действительную скорость циркуляции воздуха по штабелям — в существующих сушильных цехах при отсутствии приборов ее измерение практически невозможно.

В практике промышленных предприятий бывают случаи, когда интенсивный прогрев древесины может закончиться раньше рекомендованного документами срока. Поскольку изначально время обработки задается с запасом, то начальный прогрев продолжают, затрачивая при этом сотни и тысячи киловатт энергии сверх нормы. Это естественные потери производства и, соответственно, увеличение общей себестоимости сушки пилопродукции.

Другой вариант: начальный прогрев по времени закончен, а параметры древесины не соответствуют требованиям для перехода на выполнение сушки. Здесь ситуация чревата дальнейшими осложнениями при проведении последующей сушки пиломатериалов.

Вполне доступный и достаточно просто в современных условиях выполняемый процесс контроля за проведением начального прогрева — измерение температуры прогреваемой древесины. При подготовке пиломатериалов к сушке в несколько контрольных досок устанавливаются термопреобразователи сопротивления (датчики), которые в процессе начального прогрева пиломатериалов периодически подключаются к вторичному прибору, измерителю температуры, — цифровому термометру (ТЦМ) или электровлагомеру. По достижении контрольными досками при начальном прогреве штабелей пиломатериалов толщины и температуры, заданных для данной породы древесины, процесс прогрева заканчивается и выполняется переход на ступень сушки.

Коротко рассмотрим некоторые пункты инструкций по обслуживанию оборудования сушильных камер одной уважаемой итальянской фирмы, установки которой часто встречаются на деревообрабатывающих предприятиях России и обслуживанием которых занимаются отечественные, прямо скажем, неумехи и лодыри, не желающие учиться.

Как показывает опыт эксплуатации двигателей вентиляторов в агрессивной среде сушильных камер, реальная возможность снижения частоты вращения валов двигателей существует, и игнорировать этот факт не приходится. Уместно отметить, что при снижении частоты вращения вала колеса вентилятора только на 10 % снижается производительность установки на 10 %, в то время как напор вентилятора падает на 20 %, а сопротивление участков сушильной камеры превышает напор воздуха, создаваемого этой установкой, что снижает интенсивность циркуляции агента сушки.

Серьезное внимание при обслуживании приборов сушильной камеры необходимо уделять (в соответствии с требованиями инструкций) температурным зондам (датчикам), зондам равновесной влажности — UGL, EMC, датчикам степени насыщенности воздуха. Во всех инструкциях довольно основательно расписаны технические требования к выполнению контроля и тестирования датчиков. Например, целлюлозная пластинка (зонд ЕМС) по инструкции должна меняться перед началом каждой очередной операции сушки пиломатериалов. Кроме того, из-за ненадежности этого метода измерения степени насыщенности воздуха рекомендуется постоянно контролировать показания эталонным психрометром. Для контроля работы зондов (датчиков) по определению текущей влажности древесины при сушке необходимо использовать эталонное сопротивление. Исследования, выполненные сотрудниками Санкт-Петербургской лесотехнической академии, подтверждают, что на ряде предприятий показания датчиков температуры и степени насыщенности существенно отличаются от истинных параметров агента сушки на входе в штабель пиломатериалов, что и должно контролироваться и управляться системой автоматики.

С некоторым беспокойством приходится констатировать, что перечисленные методы обслуживания и контроля за работой приборов и оборудования на многих предприятиях пока почти не находят применения.

Вадим ХАРИТОНОВ, Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия

Сушка древесины — это главный этап, который необходим для подготовки лесоматериалов к строительству и прочих целей. От этого зависит то, насколько сырье получится прочным и долговечным. Существует масса способов высушивания свежего пиленного леса. Каждый из них имеет свои нюансы. Если вы планируете подготовить дерево для непосредственной эксплуатации в домашних условиях, обязательно ознакомьтесь с возможными методами. Из них вы сможете выбрать наиболее подходящий вариант со всеми его особенностями.

Что такое сушка дерева и для чего она нужна

Сушка леса — процесс, который позволяет укрепить древесину, вытягивая из нее лишнюю влагу непосредственно после спила. Подготовленный таким способом материал становится прочным, из него можно сооружать все возможные конструкции, каркасы, возводить деревянные дома. Правильно высушенный лес со временем не растрескивается, не портится, не провоцирует развитие грибка и плесени.

Виды древесной сушки

В этом разделе предлагаем ознакомиться со всеми возможными видами сушки и их особенностями. Это позволит выбрать вариант наиболее подходящий для конкретных условий.

Естественная — самая безопасная и бюджетная

Естественная сушка подразумевает простое и доступное подсушивание древесного материала. Однако, процесс занимает много времени — от 3 до 6 месяцев. При этом он получается довольно щадящим и удобным. Он не требует применения специального оборудования, в дальнейшем не провоцирует деформацию материала.

Но, чтобы организовать данный способ, необходимо обеспечить достаточно свободного пространства. Желательно, чтобы это был масштабный участок, поверх которого оборудован навес. Необходимо предупредить прямое попадание солнечных лучей на сырой древесный материал. Это вызовет преждевременную деформацию, что в дальнейшем скажется на прочности сырья.

Искусственная в камерах — с затратами на ресурсы

Сушка в камерах естественным образом — более выгодный и быстрый, но при этом энергозатратный вариант. Этот способ способен понижать влажность древесины до 10-18 %. Однако, агрессивное воздействие аппаратуры способно вызвать различного рода дефекты и нарушение целостности пиломатериала.

Преимущество — быстрый срок высушивания. Достаточно одной недели, чтобы привести дерево в порядок. Принцип процесса заключается в равномерном размещении бревен или балок на палетах, которые загружаются в сушильную камеру. Горячий воздух воздействует на материал слишком интенсивно. Поэтому возможно появление трещин и грибковых накоплений в середине конструкции. Появления плесени можно избежать, если непосредственно перед сушкой провести обработку специальными средствами.

Вакуумная — агрессивная, но оперативная

Это камера, в которой в процессе обработки образуется вакуум. Способ достаточно универсальный, поэтому в нем выполняется сушка пиломатериалов разного типа: леса, прессованных досок, ДСП, шпона и других. В процесс подготовки леса происходит совмещение старых материалов с новыми. Этап проходит оперативно и надежно. Просушивание бревен до 150 мм и бруса размерами 150х150 мм уходит примерно 17-22 часа.

В процессе удаляется не только влага из древесины, но и смола. Сам способ безопасный, так как не приводит к нарушению целостности материала. Сушильные камеры легко эксплуатировать, они отличаются повышенными характеристиками пожаробезопасности. Однако, этот метод обработки леса не считается популярным ввиду высоких затрат на покупку оборудования и электричество.

Важное замечание! Не всегда удается полностью высушить древесину. Например, высокий процент влаги в середине сырья может оставаться из-за неработоспособности механизма в резервуаре.

Инфракрасная

Инфракрасную сушку древесины выполняют с помощью специального оборудования. Тепло передается с помощью излучения. Считается быстрым вариантом для сушки пиломатериалов и занимает всего 3-5 дней. Подходит для обработки опилок и прочего вида пиломатериалов.

Прогрев древесины происходит при температуре 50-70 градусов. Это позволяет совершать равномерный прогрев и сохранять структуру дерева без повреждения в дальнейшем. Однако, в случае неравномерного поступления воздуха на некоторых частях материала возможно появление плесени не только на наружной части, но и в сердцевине бревен.

Конденсационная

Конденсационная сушка дерева считается удобной. Не требует больших энергозатрат. В данном способе отлично сочетаются в себе стоимость и качество производства. В результате изделия получаются прочными, отличаются отсутствием заводского брака.

В ходе данного процесса используется холодильное оборудование и специальная печь. Сушка получается щадящей и равномерной, чего не встретишь во многих других способах. С помощью данного метода удается сэкономить на энергоресурсах. Тем не менее, данный вид сушки стараются использовать исключительно для крупных материалов. Для пиломатериалов, опилок, ДСП, ДВП применять данную методику не рационально.

Бревна при использовании данной технологии просушивания становятся эстетически привлекательными и прочными. Их можно сразу после производства использовать в строительстве деревянных домов.

Ротационная сушка

Это проверенный временем способ, который позволяет выполнить сушку древесины надежно и без производственного брака. Доски укладываются на плоскую поверхность штабелями, затем помещаются в хорошо отапливаемое помещение.

При запуске нагрева, воздух начинает активно распространяться внутри помещения и циркулировать. Вследствие чего происходит вывод влаги из торцевых частей сырья. Все происходит равномерно, поэтому никаких дефектов по итогам высушивания не обнаруживается.

Народный способ

Данный вариант использовали еще наши предки. Технология подразумевает помещение дерева в емкость, которая предварительно наполняется горячей водой (температурой 70 градусов). Поверх нее засыпаются опилки. Выпаривание происходит в течение нескольких минут, затем дерево достают и выдерживают на воздухе, чтобы весь пар вышел

Есть еще один вариант — парафинирование. Представляет собой погружение дерева в кипящий, тщательно растопленный парафин. В результате древесина не только становилась прочной, но и приобретала интересный красивый оттенок. Однако, подобный вариант больше подходит для высушивания сырья, которое впоследствии станет основой расписной посуды.

На заметку! Эксперты рекомендуют проводить сушку исключительно естественным способом. Этот вариант наиболее благоприятен для любого типа леса. Однако, считается самым длительным.

Основные варианты сушки

Сушка древесины — ответственный процесс, от которого зависит возможность правильной эксплуатации. Принято применять два варианта возможной сушки древесины: промышленную и домашнюю. Подробно рассмотрим этапы каждого процесса.

Промышленная сушка дерева: ее особенности

Промышленная выполняется с учетом породы древесины.

В первую очередь, выполняется пропаривание древесины в специальных камерах. Это даст возможность дереву в дальнейшем не коробиться и принимать привычную форму. Изначально происходит прогрев материала при температуре от 50 градусов, затем ее поднимают до 60. Для более мягких пород стараются использовать агрессивные температуры. При этом придерживаются показателя не более 80 градусов.
Далее древесину помещают в специальную камеру для сушки, они представляют собой специальные контейнера с периодичным воздействием и оснащенным реверсным рециркулятором. Загруженный в камеру материал выдерживается внутри 2-3 суток. За данный период происходит нормализация структуры материала, уходит внутреннее напряжение в древесине, которое возникло в процессе обработки.

Если во время просушивания будут соблюдены оба шага, то готовое сырье получится довольно качественным. Его в дальнейшем можно использовать для строительства, укрепления различных сооружений.

Домашняя сушка

Домашняя сушка древесины должна осуществляться только в том случае, если для этой цели соблюдены все условия. Выполнять просушивание древесины можно несколькими методами.

С применением микроволновки. Для этой цели пригодится самый маломощный режим. Чаще всего это разморозка. Минус такого варианта сушки в том, что поместить в камеру можно небольшие бруски, например, дрова для растопки печи.
Естественный вариант. Практически ничем не отличается от масштабного способа сушки дерева на производстве. Для этого понадобится участок во дворе частного дома или специально подготовленный навес. На землю укладываются паллеты, поверх них доски или фанера, чтобы между материалом были промежутки, выкладываются арматура или кирпичи. Расстояние между землей и нижним слоем досок должно быть не менее 30 см. Все боковые торцы прикрывают, чтобы уберечь пиломатериал от попадания косого дождя.

Высушить большую партию древесины в домашних условиях можно только при наличии хорошей погоды на улице. Чрезмерная сырость, влажность усугубляет процесс и продлевает время высушивания материала.

На заметку! Если сушка леса происходит в домашних условиях непосредственно на улице, то края бревен или бруса с прямоугольным сечением обязательно покрывают смесью с содержанием извести. Это убережет сырье от появления плесени.

Заключение

На производстве стараются использовать еще много других вариантов просушки. При выборе подходящего способа всегда делается упор на получение качественного результата.

Любое предприятие по деревообработке не может обойтись без такой процедуры, как сушка древесины. И чтобы в процессе не появилось дефектов, следует применять специальную сушильную камеру для пиломатериалов. Такая сушилка будет полезна и тем, кто занимается производством изделий из дерева в домашних условиях, в таких случаях ее можно будет сделать самому.

Значение сушки для древесины

Древесину для изготовления различных изделий нужно предварительно высушить, чтобы она подходила для последующего применения. Так, если ваша мебель сделана на основе слишком влажного дерева, то она быстро рассохнется и придет в негодность. А если дерево слишком пересушено, то, например, дверь быстро набухнет, и не будет закрываться.

Также сушка дерева полезна по таким причинам:

материал защищен от поражения грибком;
предупреждается смена размера и формы;
улучшаются механические и физические свойства материала.

Сушка — это длительный процесс, древесина нагревается горячим воздухом или перегретым паром. После просушки дерево можно дольше хранить и перевозить, оно не будет подвергаться деформации.

Сушильная камера для пиломатериалов

Сушка в камере является ключевым способом высушивания дерева. С помощью сушилок высушиваются лиственные и хвойные породы до разных видов качества. Наиболее распространенная и экономичная методика высушивания следующая. Из дерева выводится свободная и связанная влага посредством подвода к влажному дереву тепла с помощью горячего воздуха. Далее происходит вынос лишней испаренной влаги с помощью увлажненного и частично охлажденного воздуха.

Сушильная камера — это целиком готовая установка, оснащенная всем необходимым оборудованием для работы. По своей конструкции такие камеры бывают сборно-металлическими или собранными из строительных материалов. Последние изготавливаются прямо в рабочих цехах или как отдельно стоящие здания на основе промышленных материалов.

Камера может быть целиком сделана на основе монолитного железобетона, стенки могут быть выложены из полнотелых красных кирпичей, а перекрытие — железобетонное.

Если при производстве используется несколько камер, они могут быть объединены в один блок, в котором есть коридор с разводкой теплоснабжения и системой автоматического управления. В зависимости от объема загружаемой древесины циркуляция воздуха может быть горизонтально-поперечной или вертикально-поперечной.

Пиломатериалы могут загружаться в камеру на тележках по рельсовому пути или же как пакеты с помощью вилочного погрузчика. Тепло переносится к дереву такими способами:

через воздух;
через продукты сгорания;
с помощью перегретого пара;
лучистой теплоты;
твердого тела;
через ток;
посредством электромагнитного поля.

Оборудование для данного устройства бывает основным и дополнительным. Основное включает в себя следующее:

вентиляторная система;
система теплоснабжения;
увлажнение и приточно-вытяжная вентиляция.

К дополнительному оборудованию относятся:

блоки (дверной, психрометрический и утепленный);
электромотор привода вентилятора;
тележки подштабельные.

Процесс управления сушкой может быть автоматизированным, что помогает поддерживать на определенном уровне температуру и влажность внутри камеры. Температура регулируется через подачу теплоносителя в калориферы или же через включение или выключение электронагревателя.

Влажность можно регулировать с помощью дистанционного влагомера, с помощью которого можно проверять состояние материала удаленно сразу в нескольких точках. Если нет наружных источников теплоснабжения, то могут применять автономные средства отопления, работающие на электричестве, угле, газе, пиломатериалах или дизельном топливе.

Классификация конструкций

В камерах конвекционного типа энергия в древесину проникает через круговорот воздуха, а теплопередача происходит через конвекцию. Такие конструкции бывают туннельными или камерными.

Туннельные сушилки имеют большую глубину, в них проталкивают пачки штабелей из одного конца (более влажного) в сухой. Их обязательного с одного конца заполняют, а со второго опустошают. Штабеля проталкивают по одной штуке раз в 4−12 часов. Данные сушилки используют для крупных лесопилен и помогают выполнить транспортную сушку.

Камерные сушилки более короткие, в процессе сушки по всей камере поддерживаются одинаковые параметры. Если глубина продуваемости от 2 метров, то с целью уравнивания условий сушки применяют метод реверсации вентиляционного направления. Камеру заполняют и опустошают с одной стороны, если дверь одна. Пиломатериал в них можно сушить любой до разных показателей влажностей. Именно такие конструкции применяются в нашей стране чаще всего.

Конденсационный тип сушилки отличается тем, что возникшая в воздухе влажность начинает на специальных охладителях конденсироваться, а потом выводится жидкость. КПД здесь большой, но цикл долгий, поскольку приборы с большой температурой не работают и наблюдаются крупные теплопотери. Такие виды оборудования больше подходят для обработки небольших объемов материалов или же сушки древесины плотных пород — ясеня, бука или дуба. Но конденсационные камеры имеют и ряд преимуществ:

нет необходимости в котельной;
стоимость камеры и себестоимость работы низкие.

Еще сушильные камеры отличаются по способу циркуляции и характеру сушильного агента, принципу работы и типу ограждения.

Например, циркуляция может быть естественной и принудительной. Конструкции первого типа устаревшие и малопроизводительные, управлять режимами практически невозможно, а равномерность просыхания материала оставляет желать лучшего. При современных требованиях такие сушилки лучше не применять.

По характеру сушильного агента камеры бывают:

воздушными;
газовыми;
высокотемпературными.

Режимы просушивания

В зависимости от требований к качеству, сушка пиломатериалов в специальном аппарате осуществляется в разных режимах, которые отличаются друг от друга по температуре. Если это мини-камера, тогда в процессе температура медленно поднимается, а относительная влажность агента снижается.

Тот или иной режим выбирается с учетом следующих факторов:

Существуют режимы высокотемпературного и низкотемпературного процесса. В низкотемпературных используется в качестве агента влажный воздух, изначальная температура менее 100 градусов. Есть три категории таких видов режимов:

мягкий — сушка производится без дефектов, сохраняются механические и физические свойства дерева, включая его цвет и прочность;
нормальный — сушка также выполняется без дефектов, прочность сохраняется практически полностью, цвет может незначительно меняться;
форсированный — сохраняется прочность на статический изгиб, растяжение и сжатие, но может снижаться прочность на скалывание и раскалывание с потемнением.

В высокотемпературных режимах происходит двухступенчатое изменение показателей агента, перейти на вторую ступень с первой можно только тогда, когда древесина достигает переходной влажности в 20 процентов.

Такие режимы назначаются в зависимости от породы и толщины дерева, и назначается для сушки материалов, применяемых при производстве несущих конструкций построек и тех изделий, где возможно применение темной древесины со сниженной прочностью.

Как происходит процесс сушки

До начала работы по тому или иному режиму пиломатериалы нужно прогреть паром, подающимся посредством увлажнительных труб при работающих вентиляторах, закрытых вытяжных каналах и обогревательных приборах.

Обязательно проведите расчет камеры для пиломатериалов. Температура сушильного агента в начале прогрева должна быть на 5 градусов выше первой ступени режима, но не выше 100 градусов. Уровень насыщенности среды для материала с начальной влажностью от 25% составляет 0,98−1, а если влажность ниже этого показателя, то 0,9−0,92 соответственно.

Продолжительность начального периода зависит от породы дерева. Для хвойных он составляет до 1,5 часов на каждый сантиметр толщины. Для мягких лиственных пород он будет больше на 25 процентов, а для твердых лиственных — наполовину больше по сравнению с хвойными породами.

После предварительного прогрева нужно довести показатели сушильного агента до первой ступени рабочего режима. Тогда включается непосредственно сушка с соблюдением выбранного режима. Влажность и температуру можно регулировать с помощью вентилей на паропроводах или шиберов приточно-вытяжных каналов.

При работе инфракрасной сушилки в материалах проявляются остаточные напряжения, которые можно удалить посредством промежуточной и конечной влаго- и теплообработки в среде повышенной влажности и температуры. Обрабатывать нужно те пиломатериалы, которые сушатся до эксплуатационных показателей и затем нуждаются в механической обработке.

Промежуточную влаготеплообработку нужно выполнять в процессе перехода со второй ступени на третью или же с 1 на 2 при использовании высокой температуры. Такой обработке подвергаются хвойные породы 60 мм в толщину или лиственные с толщиной от 30 мм. Температура среды должна быть больше на 8 градусов по сравнению со второй ступенью, но не больше 100 градусов при условии насыщенности 0,95−0,97.

Когда достигается конечная средняя влажность материала, можно выполнять конечную влаготеплообработку. Она проводится при температуре на 8 градусов выше предыдущей ступени, но не выше 100 градусов. Далее, дерево нужно продержать в камере еще 2−3 часа при параметрах последней ступени режима и только потом остановить работу.

Изготовление сушильной камеры

Если вы занимаетесь изготовлением изделий из дерева в домашних условиях, то сушить материал вам потребуется самим. Сушилку можно сделать тоже самому, но нужно соблюдать все нормы работы. Для изготовления вам будут нужны:

камера;
нагревательный прибор;
вентилятор;
утеплитель.

Одна стенка и потолок камеры должны быть сделаны на основе бетона, а остальные стены будут на основе древесины, их потребуется утеплить. Слоев при этом будет несколько:

Теперь необходимо установить нагревательный элемент, он может иметь форму батарей. Воду в них можно подавать из печки в нагретом виде при температуре от 60 до 95 градусов. Лучше всего обеспечить непрерывный процесс циркуляции воды посредством водяных насосов в нагревательном элементе. Еще в камере потребуется поставить вентилятор, с помощью которого теплый воздух будет распределяться по всей комнате.

Обязательно нужно предусмотреть метод загрузки древесины в камеру. Например, это может быть рельсовая тележка. Для регулировки температуры и влажности в рабочей зоне нужно установить влажный и сухой термометры. А также внутри сушилки нужно поставить полки для расширения рабочего пространства.

В процессе обработки нельзя допускать резкую смену температуры, иначе древесина может потрескаться или покоробиться.

Работу по строительству камеры нужно выполнять при соблюдении противопожарных требований, поэтому обязательно установите огнетушители.

А еще вместо нагревательного элемента можно применять электрическую плитку из двух конфорок. Стены камеры можно утеплить деревянной стружкой, а вместо фольги можно взять пенофол, способный хорошо отражать тепло от поверхности стен. Сушка в такой камере осуществляется в течение 1−2 недель.

Таким образом, существует большое количество различных модификаций сушильных камер для древесины. Тот или иной вариант следует выбирать в зависимости от самого материала и ожидаемых результатов. А если речь идет об изготовлении различных деревянных изделий в домашних условиях, то камеру несложно сделать своими руками.

Такой популярный строительный материал как древесина может иметь разное качество. Оно зависит от сорта дерева, количества в нем сучков и трещин и степени просушки. Именно о процессе сушки и сушилках для древесины пойдет речь в данной статье.

Для чего необходима сушка древесины

Любой специалист знает, что использовать в строительстве или в плотницком деле сырую древесину нельзя. В первую очередь от этого зависит срок службы изделия, который для сырого материала снижается в 10 раз.

Одним из самых удобных и распространенных способов считается сушка древесины в сушильной камере, о которой подробней чуть ниже. А сейчас давайте рассмотрим, как меняются свойства в осушенных пиломатериалах:

Увеличивается прочность и повышается стойкость к деформациям.
Улучшается качество обработки.
Снижается электро- и теплопроводность.
Плотность древесины уменьшается в 1,5-2 раза, что ведет к снижению веса.
Повышается стойкость к появлению грибка и гнили.

Как видно, преимущества сушки очевидны, но возникает вопрос — до какой степени осушать древесину?

Степень осушки

Улучшение свойств древесины начинается с достижения предела гигроскопичности, а это 30% влажности. Но для каждого случая число влажности должно быть свое, особенно на этот параметр влияют условия эксплуатации. Например, если вы производите мебель, которая будет эксплуатироваться в помещении с температурой 20°C и относительной влажностью 40—50%, то дерево просушивается до 7—8%. Та же самая мебель, которая будет стоять в помещении с температурой 7—20°C и влажностью 60—70%, должна быть просушена до 12%, а изделия, используемые на улице с температурой 5°C и почти 100% влажностью, могут иметь 15% влаги. Отмечаем, что слишком пересушенная древесина также ухудшает свойства — снижается качество ее обработки и портится внешний вид поверхности.

Как сушат дерево

Существует несколько способов сушки древесины со своими преимуществами и недостатками. Давайте перечислим их:

естественная;
в сушильных камерах;
инфракрасная;
вакуумная;
конденсационная.

Существуют также и более экзотические способы, например, в жидкости (петролатуме) и в токах высокой частоты.

Естественная сушка

В сушильных камерах

Один из самых популярных и выгодных. Процесс длится всего неделю, вы можете регулировать температуру в ней в соответствии с древесиной, которую туда помещаете, а уровень ее влажности можно довести до 10%. К недостаткам можно отнести чуть большее количество трещин, чем при сушке в естественных условиях.

Инфракрасная сушка

Осуществляется под воздействием инфракрасных лучей. Один из самых быстрых способов, занимающий от 3 до 7 дней. Процесс происходит при температуре 50—60°С, такой щадящий режим позволяет избежать появление большого числа трещин. Главным недостатком считается невозможность вести просушку в закрытых помещениях из-за отсутствия циркуляции воздуха и связанным с этим появлении на поверхности плесени.

Вакуумная сушка

Происходит в вакуумных камерах. Скорость просушивания очень высокая, например, бревно диаметром в 25 см сохнет всего за 17-20 часов. Качество просушки также высокое, с минимальным количеством трещин и других дефектов. Но вакуумные камеры не пользуются большой популярностью из-за их высокой стоимости и больших эксплуатационных расходов. Это серьезно влияет на конечную стоимость пиломатериалов.

Конденсационная сушка

Один из популярных способов, при котором сушка происходит равномерно и качественно, с небольшим количеством трещин. Работа производится при низких температурах, поэтому камеры оснащены холодильным оборудованием. Главным недостатком такого способа считается нерациональность при обработке мелких изделий — пеллет, опилок, дров.

Почему сушка в камерах так популярна

Как мы уже отмечали, наиболее популярным способом считается сушка древесины в сушильных камерах. Классическая камера состоит из стандартного набора:

Циркуляционного оборудования или вентиляторов. Они осуществляют движение нагретого воздуха по камере для максимально равномерного просушивания древесины.
Систем нагрева, представляющих калориферы. Они являются источником тепла, прогревая воздух до заданной температуры.
Системы управления или регуляторы. При помощи регулятора происходит управление режимами просушки, в зависимости от сорта дерева и его изначальной влажности.

В качестве теплоносителя чаще всего используют горячую воду или пар. Это наиболее дешевые источники нагрева, что заметно влияет на стоимость просушки. Но иногда в качестве теплоносителя используют электричество или газ. Камеры отличаются друг от друга по размерам. Выбрать можно как небольшого объема, так и огромные камеры, предназначенные для серьезного производства. Все они обладают отличной герметичностью, что позволяет экономить значительные средства на энергии.

Популярность сушильных камер связана не только с высоким качеством высушенного дерева, но и с их небольшой стоимостью, простотой в обслуживании, повышенной скорости и возможности утилизации отходов. Мы считаем, что практически по всем параметрам это наиболее оптимальное оборудование для сушки, которое подходит как частникам, так и для серьезного производства. Высушенная таким способом древесина будет отвечать всем требованиям качества в независимости от породы дерева.

Читайте также: