Режимы работы сушильной камеры
Камерная сушилка для древесины не подразумевает сильного нагрева при обычном режиме работы. А полный цикл работ, связанных с высушиванием одной партии древесины, можно разделить на несколько этапов.
Первый этап длится от 15-ти до 20-ти часов. В течение этого периода воздух в камере прогревается до 45Со. Вентиляция не включается, а на стенах помещения выпадает конденсат.
Второй этап длится около 48-ми часов. Он подразумевает подключение вентиляции и прогрев воздуха в камерной сушилке до 50 Со.
Третий этап длится до достижения требуемого конечного уровня влажности во внутренней структуре древесины (8…12%). В это время температура воздуха повышается до 55 Со, вытяжные заслонки полностью открываются, а вентиляторы работают на полную мощность.
После того как влажность достигнет требуемых показателей, следует прекратить подачу тепла. Вентиляторы должны остаться включенными еще на 24 часа. В результате этой тепловой обработки вы получите сухую древесину, полностью готовую для использования во время столярных или строительных работ.
Познакомиться с практическими наработками наших форумчан, касающихся правильного построения штабеля, вы сможете в разделе «Атмосферная сушка древесины». Желающие подробнее узнать о технологии сушки пиломатериалов могут посетить раздел «Сушка древесины». Тем же, кто хочет увидеть мастер-класс по технологии состаривания древесины, мы рекомендуем посмотреть соответствующее видео.
Сушилка для досок своими руками делается в том случае, если возникает необходимость в обработке большого объема неподготовленной древесины. Конечно, можно сразу приобретать заготовки с оптимальной влажностью, но в этом случае затраты на покупку материала будут весьма высоки. Так что сооружение специального приспособления может оказаться вполне эффективным с экономической точки зрения.
В нашей статье мы расскажем. Как осуществляется высушивание дерева, и приведем рекомендации по самостоятельному обустройству сушильной камеры.
Чтобы пользоваться сухой древесиной, необязательно тратиться на ее покупку – влажность можно привести в норму и своими силами
Режимы работы сушильной камеры
Схема инфракрасной сушки древесины.
Камеру нельзя сразу разогревать до высокой температуры. В обычном режиме она работает так:
- В течение 15-20 часов идет разогрев воздуха в камере примерно до 45°C. Система вентиляции пока не работает. На стенах камеры должна появиться влага.
- При достижении температуры 45°C следует на треть открыть приточную и вытяжную системы вентиляции. Примерно за 2 суток температура вырастает до 50°C.
- Заслонки нужно полностью открыть и довести температуру до 55°C. Этого обычно бывает достаточно для нормального процесса сушки. Как только влажность достигнет примерно 8%, все заслонки нужно полностью закрыть, отключить подачу тепла. Вентиляторы продолжают работать еще в течение суток. После падения температуры до 40°C должен получиться сухой пиломатериал, готовый к использованию.
Основные плюсы и минусы вакуумной сушки
Процесс просушивания дерева в вакуумной среде имеет свои положительные стороны:
- значительное ускорение процессов высыхания древесного сырья;
- меньшие денежные расходы на затрачиваемую энергию;
- более равномерные методы просушивания древесины.
Данное оборудование является довольно простым по своему управлению, не требует особой подготовки персонала.
Мини вакуумная сушилка
Вакуумный способ высушивания обладает также некоторыми отрицательными параметрами:
- большие габаритные размеры самого оборудования;
- нет способов по управлению для просушки разных пород древесины;
- характерно для больших производств.
Вакуумные камеры для сушки древесины
В вакуумных камерах лесоматериалы сушатся в условиях высокого давления 700 мм рт. ст., но низкой температуры 45 С. В этих устройствах специально создается вакуум, что влечет за собой большие затраты электроэнергии.
Вакуумная сушка является крайне дорогим методом сушения лесоматериалов по ряду причин:
- дорогостоящие вакуумные камеры
- огромное количество мощности электроэнергии для правильной работы
- небольшая загрузка, примерно 5-8 м 3 .
В подобных устройствах лесоматериалы сушатся на протяжении одного-двух дней. Например, чтобы высушить 40 м 3 доски понадобится примерно от 8-16 дней. А если осуществляется вакуумная сушка бруса, то времени понадобится еще больше.
Вследствие дороговизны процесса вакуумная сушка древесины осуществляется, преимущественно, для дорогостоящих сортов лесоматериалов, таких как дуб, ясень, бук, кедр. В таких случаях требуется высушить не большое количество пиломатериала. Для массового изготовления пиломатериалов применяют конвективные сушильные камеры, потому что они более доступны и имеют низкую себестоимость.
Несколько примеров вакуумной сушки:
- дубовые доски толщиной 52 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 4-5 % примерно за 28 – 35 дней
- дубовые доски толщиной 52 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 4-5 % за 16 – 18 дней
- дубовые доски толщиной 25 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 4-5 % примерно за 15 дней
- дубовые доски толщиной 25 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 4-5 % за 9 дней
- сосновые доски толщиной 55 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 5 -6 % примерно за 8 дней
- сосновые доски толщиной 55 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 5-6 % за 6 дней
- строительный брус 100 х 100 мм и 150 х 200 мм с уровнем влажности 65 % высохнет до уровня влажности 6 % на протяжении 8 – 12 дней. Брусу 200 х 300 мм для достижения таких же параметров понадобится 22 дня.
В условиях вакуума сушка древесины происходит более мягко. Однако и при таком методе сушения возможно растрескивание. Дерево – это живое сырье. Древесины присущи разные виды напряжений. Эти напряжения зависят от местности, в которой выросло дерево, от метода распила, от возраста. Во время сушки древесины даже в таких камерах не все напряжения снимаются равномерно.
Виды сушильных камер
Сушилка – это сложное промышленное оборудование. Оно реализует выбранный метод обработки. Современные производители предлагают следующие виды сушильных камер:
- конвективные;
- с ИК излучателями;
- вакуумные;
- аэродинамические;
- сушилки, работающие в СВЧ диапазоне.
Первый тип основан на создании горячего потока воздуха с помощью мощных нагревательных элементов (калориферов). Изделия укладываются в штабеля с созданием циркуляции горячего воздуха вдоль поверхности каждого слоя.
В инфракрасных системах применяют излучатели, которые направлены на обрабатываемую поверхность.
В вакуумных агрегатах создание требуемой температуры производится благодаря электрическим или гидродинамическим нагревателям. Они расположены вдоль боковых стенок или прокладываются между слоями. С помощью насоса откачивается воздух и внутри создаётся вакуум.
В аэродинамических аппаратах технологический процесс происходит благодаря созданию принудительной циркуляции горячего воздуха вдоль уложенных штабелей.
В СВЧ устройствах применяют специальные элементы нагрева, которые прогревают древесину на всю её толщину. Влага удаляется с помощью организованной системы вентиляции.
Конвекторные сушилки
В камерах такого типа для удаления избыточной влаги применяется нагретый до высокой температуры воздух, пар или топочный газ. Благодаря принудительной конвекции он перемещается над поверхностью уложенными в штабели пиломатериалами. Температура нагрева протекающего потока достигает двухсот градусов Цельсия. Такая методика позволяет понизить влажность до 14%.
Конструктивно она представляет металлический ящик в форме прямоугольного параллелепипеда. В стенках расположены: система нагрева, вентиляторы, выходные (выпускные) клапаны. Наиболее распространёнными вариантами являются системы, рассчитанные на обработку 20 кубических метров древесины естественной влажности. Эти сушильные камеры для пиломатериалов способны проводить обработку любых видов древесины.
Вакуумная сушилка
Такие системы применяются для обработки лесоматериалов из ценных пород. В них создаётся нагрев воздушного потока с последующим вакуумным удалением избыточной влаги. Благодаря созданию внутри пониженного давления близкого к вакууму 0,09 МПа температура выпаривания воды из древесины снижается примерно до 45,5 градусов Цельсия. Этот технологический процесс протекает на основании известных физических законов гидродинамики. Снижение температуры нагрева позволяет уменьшить необходимые энергетические затраты.
Вакуумное оборудование для сушки исключает создание внутреннего высокого напряжения в верхних слоях пиломатериала. Применение этого метода позволяет получить показатели влажность от четырёх до шести процентов. К основным недостаткам этого метода относятся:
- невысокая разовая загрузка (не более 8 куб. метров);
- большие энергозатраты;
- технологические трудности при создании вакуумной камеры;
- высокая конечная стоимость.
Аэродинамическая сушилка
Это наиболее распространённая и дешёвая система сушки. Принцип работы сушильной камеры основан на использовании энергии создаваемой аэродинамическим движением тёплого воздуха под действием вентилятора.
При сжатии воздуха внутри повышается давление. Следовательно, растёт температура. Контакт с внешней средой происходит только после завершения цикла обработки. Этот способ позволяет высушить пиломатериалы до уровня 8% влажности.
Сушка в СВЧ камере
Выпаривание происходит за счёт прогрева воды во внутренних слоях древесины под воздействием СВЧ излучения. Оно вырабатывается высокочастотными приборами (обычно применяют магнетрон). Облучение приводит к увеличению частоты колебательного процесса молекул воды, что вызывает повышение температуры и последующее испарение. Созданная избыточная влажность у поверхности пиломатериалов удаляется потоком воздуха, нагнетаемого специальными вентиляторами.
Сушильные камеры для пиломатериалов с СВЧ генераторами применяются достаточно редко. Это связано с высокой стоимостью самих генераторов и большими энергетическими затратами.
Особенности применения вакуума
У технологии вакуумной сушки есть как положительные, так и отрицательные стороны. Ввиду общей дороговизны она применяется для работы с наиболее ценными и привередливыми породами.
Плюсов в этом методе больше. Применение вакуумной сушки позволяет избежать разрушения пиломатериалов, их растрескивания, коробления или других возможных дефектов. При этом кусок дерева просохнет равномерно вне зависимости от его толщины и длины. На это уйдет сравнительно меньше времени, ведь испарение влаги из дерева в условиях разреженной среды происходит очень быстро.
Необходимое для этого оборудование легко перевозить и монтировать, так что применять его можно в самых разных местах, даже непосредственно на вырубке леса.
Однако техника для вакуумной сушки стоит дорого, поэтому малые предприятия и домашние хозяйства почти никогда не могут себе ее позволить. Несмотря на малый объем камер (до 10 кубометров), устройство потребляет много электроэнергии. Пожалуй, этим ограничиваются его недостатки.
Устройство сушильной камеры для древесины конвективного типа
Для равномерной сушки древесины по высоте штабеля расстояние от стенки сушильной камеры до штабеля пиломатериала должно быть не менее четверти высоты штабеля (см. рисунок), иначе необходимо обеспечить сужение воздушного канала сверху вниз.
Схема конвективной сушильной камеры (в разрезе)
При двух и более штабелях расстояние между ними (на рисунке А) должно быть не менее 15 – 20 сантиметров.Для равномерной сушки пиломатериалов по длине штабеля (при длине доски 6 метров) сушильные камеры, как правило, должны иметь не менее трех вентиляторов.Сушильные камеры для древесины должны иметь конструкцию, обеспечивающую прохождение воздуха только через штабель пиломатериалов. Свободные проходы снижают поток воздуха через штабель (следовательно, сушка древесины идет медленнее) и делают его неравномерным, что увеличивает неравномерность влажности высушенных пиломатериалов. Свободный проход воздуха по бокам, сверху, снизу штабеля должен быть перекрыт шторами, порогами и прочим. Боковые шторы рекомендуется установить таким образом, чтобы они перекрывали штабель на 10 – 15 сантиметров от торцов, это уменьшит растрескивание торцов. Верхние шторы желательно сделать подвижными, так как сушка древесины приводит к уменьшению высоты штабеля пиломатериала.
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.
