Програма розрахунків конденсаційних сушильних камер. Сушіння деревини

Немає жодного деревообробного підприємства, яке зможе обійтися без процедури сушіння деревини. Щоб запобігти виникненню різних дефектів, прийнято використовувати спеціальну технологію сушіння дерева в сушильній камері. Якщо ви самостійно хочете займатися виробництвом виробів з дерева, вам знадобиться сушильна камера для сушіння деревини. Сьогодні ми поговоримо як правильно її зробити.

Необхідність сушіння деревини

Як якісно та швидко висушити дошку? Це питання цікавить кожного столяра з давніх-давен. Люди давно займалися запасанням лісу на багато років, щоб встигнути поступово його висушити. Дід заготовляв дерево для свого онука, використовуючи сам матеріал, який залишив йому його дід.

Важливість правильно висушеної деревини – колосальна! Наприклад, якщо дерев'яні меблі, що знаходяться в кімнаті, виготовлені з занадто вологої деревини, яка тільки що спиляна, то вони розсохнеться з часом, тому що дерево здатне усихати і зменшуватися в розмірах, а значить, зіпсується!

Якщо двері в будинок зроблені з надмірно пересушеної деревини, то вона набухне з часом і не зможе зачинятися! Якщо набрана фільонка дверей із заготовок, що нерівномірно висушені за об'ємом, то вона може луснути або її покоробить! Тому всі заготовки із дерева рекомендується сушити. До того ж сушіння оберігає матеріал від ураження дереворуйнівним грибком, попереджає розміро- та формозмінність дерева, покращує фізичні та механічні властивості деревини.

Сушіння деревини є тривалою, складною та дорогою процедурою. Дерево за традиційними технологіями нагрівають перегрітою парою або гарячим повітрям. Просушену деревину можна перевозити та зберігати довше. До того ж, у процесі експлуатації вона не деформується. Сушіння дощок виробляють у парових камерах, де виключена можливість внутрішнього пошкодження.

Поняття вологості деревини

Для повного сприйняття суті сушильного процесу варто трохи поринути у теорію. Процедура видалення вологи з дерева не зовсім проста, тому що в самому матеріалі є два типи вологи. Деревина складається з рослинних клітин видовженої форми. Волога може перебувати у стінках клітин та їх порожнинах, заповнюючи микрокапилярную систему. Волога, що є у просторах між клітинами й у порожнинах, називається вільної міжклітинної, а волога у клітинних стінках - пов'язаної внутриклеточной.

Вміст у деревині пов'язаної вологи обмежений. Стан, коли стінки клітин відрізняються максимальною вологістю при зіткненні з рідкою вологою, називають межею їхнього насичення. Вважають, що вологість межі насичення залежить від породи й у середньому становить 30%. Якщо вологість дерева вище 30%, то в ньому міститься вільна міжклітинна волога. Деревина свіжозрубаного або дерева, що росте, має вологість більше межі насичення, тобто є сирою.

Залежно від призначення заготовок із дерева, деревину прийнято висушувати по-різному. Деревина висушується до вологості в 6 - 8%, коли матеріал необхідний для механічної обробки та збирання виробів для високоточних відповідальних з'єднань, що впливають на експлуатаційні показники (виробництво лиж, паркету або музичних інструментів).

Транспортна вологість становить 18 – 22 %. Саме з таким вмістом води пиломатеріал підходить для перевезення на далекі відстані в теплу пору. Висушена до такої вологості деревина застосовується переважно у стандартному житловому будівництві, при виробництві рядової тари і коли немає необхідності взаємозамінності при складанні.

Столярна вологість поділяється на кілька підвидів. Погонажна продукція (терасна дошка, обшивка, дошка підлоги, обналичка) повинна мати вологість 15±2%. Вироби з деревини (вікна, двері, сходи та елементи інтер'єру), виготовлені із цільної чи клеєної деревини, витримують коливання за вологістю від 8 до 15 %.

Меблева вологість, залежно від рівня виробу та використання цільної або клеєної деревини, становить 8 ± 2%, тому що саме при такій вологості дерево демонструє найоптимальніші характеристики для обробки, склеювання та подальшої експлуатації. Але зазвичай прийнято знижувати вологість до 7-10%, здійснюючи часткову стерилізацію деревини та враховуючи рівномірність вологості по всьому дереву, збереження механічних властивостей матеріалу, відсутність поверхневих та внутрішніх тріщин.

Режими сушіння деревини

Залежно від вимог, які пред'являються до якості дерева, пиломатеріали можна сушити різними режимами, що відрізняються температурним рівнем. У міні сушильній камері для деревини в процесі сушіння поступово сходами збільшується температура повітря і зменшується відносна вологість агента. Режими сушіння вибирають з урахуванням товщини пиломатеріалу, породи деревини, кінцевої вологості, категорії якості дерева, що висушується, і конструкції камери.

Виділяють режими низько- та високотемпературного процесу. Перші режими передбачають застосування вологого повітря як сушильний агент, температура якого в початковій стадії становить менше 100 градусів. Встановлено три категорії даних режимів:

• М'який режим здатний забезпечити бездефектне сушіння матеріалу при збереженні природних фізичних та механічних властивостей дерева, у тому числі кольору та міцності, що важливо для сушіння деревини до транспортної вологості експортного пиломатеріалу.
• Нормальний режим гарантує бездефектне сушіння деревини при майже повному збереженні міцності матеріалу з незначними змінами кольору, що схоже на сушіння пиломатеріалу до кінцевої вологості.
• Форсований режим зберігає міцність на статичний вигин, стиснення та розтягування, але можливе деяке зниження міцності на розколювання або сколювання з потемнінням деревини, що призначене для сушіння деревини до експлуатаційної вологості.

За низькотемпературними режимами передбачається триступінчаста зміна параметрів сушильного агента, причому з кожного ступеня на наступний перехід можна здійснювати тільки після досягнення матеріалом певного рівня вологості, що передбачений режимом.

Високотемпературні режими передбачають двоступінчасту зміну показників сушильного агента, причому перейти з першого ступеня на другий можна після досягнення перехідної деревини вологості в 20%. Високотемпературний режим визначають, залежно від товщини та породи пиломатеріалів. Високотемпературні режими можна використовувати для сушіння деревини, що йде на виготовлення несучих елементів будівель та конструкцій, у яких допускається потемніння деревини та зменшення міцності.

Поняття сушильної камери

Камерне сушіння є основним способом сушіння деревини. Сушильні камери потрібні для висушування хвойних та листяних порід дерева до різних категорій якості. Однією з найпопулярніших та економічних методик штучного зневоднення пиломатеріалів є сушка, коли з дерева виводять пов'язану та вільну вологу за допомогою підведення до вологого дерева тепла гарячим повітрям та винесення випареної зайвої вологи зволоженим та частково охолодженим повітрям.

Сушильна камера є повністю готовою установкою, що оснащена всім необхідним для сушіння дерева обладнанням. По улаштуванню сушильні камери для деревини поділяються на збірно-металеві та виготовлені з будівельних матеріалів. Останні споруджуються безпосередньо в цехах або як окремі будинки з матеріалів, що широко використовуються в промисловості. Камера може бути повністю виготовлена ​​з монолітного залізобетону. Її стіни можна викласти з повнотілої червоної цегли, а перекриття - з монолітного залізобетону.

Якщо використовується кілька сушок, їх часто об'єднують у єдиний блок, споруджуючи загальний коридор управління, де розміщується розведення теплопостачання та система автоматичного керування усіма камерами. Залежно від об'єму деревини, що завантажується в камеру, може бути горизонтально- або вертикально-поперечна циркуляція повітря.

Завантаження пиломатеріалів у камеру може здійснюватися такими способами: на візках у вигляді штабелів рейковим шляхом, як пакети вилковим навантажувачем. Перенесення теплоти до деревини може виконуватися: повітрям, продуктами згоряння або перегрітою парою; променистою теплотою, що надходить від спеціальних випромінювачів; твердим тілом, якщо організувати контакт із нагрітою поверхнею; струмом, що проходить через вологу деревину; високочастотним електромагнітним полем, що пронизує вологе дерево.

Обладнання для сушильної камери для деревини ділиться на основне та додаткове. До основного зараховують вентиляторну систему, систему теплопостачання, припливно-витяжної вентиляції та зволоження, до додаткового відносять дверний утеплений та психрометричний блок, підштабельні візки, електромотор приводу вентилятора.

Процес управління сушінням дерева в камері може бути автоматизованим. Автоматика здатна підтримувати на заданому рівні вологість та температуру середовища у сушарці. Температуру регулюють подачею теплоносія в калорифери або за допомогою увімкнення-вимкнення електричного нагрівача, а вологість - за допомогою використання припливно-витяжної вентиляції та зволожувальної системи.

У системі керування сушінням деревини можуть бути передбачені можливості дистанційного керування вологістю та температурою в камері. При сушінні пиломатеріалу в сушильній камері виникає необхідність контролю вологості деревини, для чого використовується дистанційний вологомір, який дозволяє перевіряти вологість дерева в кількох точках, не заходячи до камери. За відсутності зовнішніх джерел теплопостачання для сушарки можуть застосовуватися автономні опалювальні модулі та використовуватися газ, вугілля, деревні відходи, електроенергія та дизельне паливо.

Види сушильних камер

У житті прийнято використовувати такі види сушильних камер. Необхідна енергія в конвективних сушильних камерах у матеріал транспортується за допомогою круговороту повітря, а теплопередача деревині відбувається за допомогою конвекції. Конвективні камери бувають двох видів - тунельні та камерні.

Тунельні конвекційні сушильні камери є глибокими камерами, де проштовхуються пачки штабелів з мокрого кінця до сухого. Дані камери обов'язково заповнюють з одного кінця, з другого - спустошуються. Проштовхування штабелів (процес заповнення камер та спустошення) відбувається по одному штабелю з проміжком о 4 - 12 годині. Ці камери призначені для великих лісопилен та дозволяють здійснювати виключно транспортне сушіння дерева.

Камерні конвекційні сушильні камери коротші за тунельні і вакуумні сушильні камери для деревини, в процесі роботи у всій камері підтримуються однакові параметри. При глибині продувності більше 2 метрів для вирівнювання умов сушіння дерева використовується методика реверсації напряму вентиляції. Спустошення та заповнення камери відбувається з одного боку, якщо вона має одну двері. Відомі інші системи завантаження, що схожі на процедуру завантаження тунельних камер. Сушити можна будь-який пиломатеріал до будь-яких кінцевих вологостей, тому 90% деревини Європи та Росії сушиться саме у камерних сушарках.

Конденсаційна сушильна камера відрізняється від попередніх тим, що вологість, що виникає у повітрі, конденсується на спеціальних охолоджувачах і виходить із процесу сушіння вода. Коефіцієнт корисної дії подібного процесу великий, але довгий цикл, тому що прилади не працюють з великою температурою, а також значні сумарні втрати тепла. Конденсаційна камера підходить переважно для сушіння невеликих об'ємів деревини, або для сушіння щільної породи дерева – дуба, бука або ясена. Велика перевага таких камер у тому, що не потрібна котельня, ціна сушильної камери для деревини та собівартість сушіння виходить меншою.

Сушильні камери також класифікуються за методом циркуляції та характером використовуваного сушильного агента, типу огорожі та принципом дії. Сушильні камери періодичної дії характеризуються тим, що можуть завантажуватися повністю для одночасної просушування всього матеріалу, а режим сушіння деревини змінюється в часі, в даний момент залишаючись однаковим для всієї камери.

За способом циркуляції бувають камери з спонукальною та природною циркуляцією. Сушарки з природною циркуляцією - застарілі, малопродуктивні, режим сушіння в них майже не керований, рівномірність просихання дерева незадовільна. Для сучасного будівництва такі пристрої не рекомендуються, а чинні обов'язково підлягають модернізації. Розрізняють за характером сушильного агента камери газові, повітряні та високотемпературні, що працюють у середовищі перегрітої пари.

Процедура сушіння деревини

Попередньо до проведення сушіння за вибраним режимом дерево прогрівають парою, яка подається через зволожувальні труби, при працюючих вентиляторах, включених обігрівальних приладах та закритих витяжних каналах. Для початку необхідно провести розрахунок сушильної камери для деревної породи. Температура агента на початку прогріву деревини повинна бути вищою на 5 градусів першого ступеня режиму, проте не більше 100 градусів за Цельсієм. Рівень насиченості середовища повинен бути для матеріалу з початковою вологістю більше 25% 0,98 – 1, а для дерева з вологістю менше 25% – 0,9 – 0,92.

Тривалість початкового прогріву залежить від породи деревини та становить для хвойних порід (сосна, ялина, ялиця та кедр) 1 – 1,5 години на кожен сантиметр товщини. Тривалість прогріву м'яких листяних порід (осика, береза, липа, тополя та вільха) збільшується на 25%, а для твердих листяних порід (клен, дуб, ясен, граб, бук) – на 50% у порівнянні з тривалістю прогріву хвойних порід.

Після попереднього прогріву прийнято доводити параметри сушильного агента сушіння до першого ступеня режиму. Потім можна приступати до сушіння пиломатеріалів за дотримання встановленого режиму. Вологість і температуру регулюють вентилі на паропроводах і шибери нудотно-витяжних каналів.

У процесі роботи інфрачервоної сушильної камери для деревини в дереві виникають залишкові напруги, які можна усунути проміжною та кінцевою вологотеплообробкою в середовищі збільшеної температури та вологості. Обробці прийнято піддавати пиломатеріали, які висушуються до експлуатаційної вологості та підлягають механічній обробці надалі.

Проміжна вологотеплообробка відбувається при переході з другого ступеня на третій або з першого на другий при високотемпературному режимі. Вологотеплообробки піддають хвойні породи завтовшки від 60 мм і листяні завтовшки від 30 мм. Температура середовища в процесі теплолагообробки має бути вищою на 8 градусів температури другого ступеня, але не вище 100 градусів, при рівні насиченості 0,95 - 0,97.

Коли деревина досягне кінцевої середньої вологості, можна проводити кінцеву вологотеплообробку. У цьому процесі підтримують температуру середовища на 8 градусів вище останнього ступеня, але не вище 100 градусів. Після закінчення кінцевої вологотеплообробки дерево, що пройшло сушіння, потрібно витримати в камерах протягом 2 - 3 годин при параметрах, що передбачені останнім щаблем режиму. Потім сушильну камеру зупиняють.

Виготовлення сушильної камери

Якщо ви вирішили виготовляти вироби з дерева власноруч, сушильна камера для дерева вам просто необхідна. Однак при будівництві сушарки дотримуватись всіх необхідних норм. Вам знадобиться камера, вентилятор, утеплювач та нагрівальний прилад.

Вибудуйте сушарку або виділіть окреме приміщення, одна стіна і стеля якої будуть виконані з бетону, інші стіни - з деревини, які потрібно утеплити. Для цього прийнято створювати кілька шарів: перший з них є пінопластом, другий - дерев'яні дошки, які заздалегідь прийнято повертати у фольгу.

Після цього слід встановити нагрівальний елемент, який можна виготовити як батарей. У батареї воду необхідно подавати з печі, в якій вона нагріватиметься до 60-95 градусів за Цельсієм. Бажано безперервно забезпечувати циркуляцію води за допомогою водяних насосів у нагрівальному елементі. Також у саморобній сушильній камері для деревини слід розмістити вентилятор, який сприяє розподілу по всій кімнаті теплого повітря.

Подумайте, яким способом завантажуватиметься деревина в сушильну камеру. Одним з варіантів завантаження може бути рейковий візок. Щоб регулювати вологість та температуру у приміщенні сушильної камери, потрібно використовувати у робочій зоні відповідні термометри – вологий та сухий. Передбачайте всередині сушарки полиці для збільшення робочого простору.

У процесі сушіння пиломатеріалу не допускається різка зміна в робочому приміщенні температури, інакше це спровокує те, що деревина покоробиться або в ній виникнуть тріщини. При зведенні сушильної камери дуже важливо дотримуватися протипожежних вимог. Тому в безпосередній близькості від сушарки обов'язково встановіть вогнегасники.

І насамкінець запам'ятайте, що замість нагрівального елемента в домашніх умовах можна використовувати електроплитку на дві конфорки. Утеплити стіни сушильної камери можна за допомогою дерев'яної стружки. Можна використовувати замість фольги в камері пенофолом, який здатний забезпечити відбиття від поверхні теплоти. У такій сушарці деревина сушиться за 1-2 тижні.

Чому вигідне конденсаційне сушіння деревини, розібратися нескладно. Цей метод набуває все більшої популярності за рахунок своїх очевидних переваг.

Особливості конденсаційного сушіння деревини

Конденсаційна проводиться за допомогою конденсації вологого теплого повітря в холодильній установці. Для здійснення процесу існує спеціально розроблений агрегат конденсаційного сушіння (АКС), завдяки якому:

• при досягненні точки роси пара перетворюється на воду,
• вода конденсується на стінках теплообмінника,
• стікає та виводиться назовні.

Інтенсивне високопродуктивне сушіння дощок дозволяє виводити до 300 літрів води на добу. Таким чином, сушіння дошки обрізної здійснюється в результаті подачі та циркуляції теплого повітря та виведення вологи. У сушильній камері, де встановлений агрегат конденсаційного сушіння, виконується замкнутий цикл, і сушіння дощок відбувається на основі вторинного тепла, що знижує енерговитратність виробничого процесу та збільшує його ККД.

Переваги конденсаційного сушіння деревини

Серед переваг, якими володіє конденсаційне сушіння деревини, унікальне комплектуюче обладнання для сушильних камер, спеціально розроблене Іжевським Теплоагрегатним Заводом. Провідний російський виробник конденсаційних сушильних камер гарантує:

• оптимальні варіанти комплектації імпортного та вітчизняного виробника для збереження якості та зниження собівартості продукції,
• повну аналогію фінської конденсаційної установки, що відповідає фінансовим можливостям російського споживача,
• вибір ідеальної комплектації та агрегату АКС для встановлення у мобільні сушильні камери.

Устаткування для конденсаційної сушильної установки

Все обладнання для сушильних камер, у тому числі агрегат конденсаційного сушіння, має високий рівень надійності та адаптації до російських умов. В результаті його функціонування сушіння обрізної дошки проводиться в автоматичному режимі без участі людського фактора. Мікроклімат у камері підтримується відповідно до параметрів та породи деревини. Вся система, у складі якої випарник, конденсатор та компресор, максимально проста в обслуговуванні та експлуатації.

Конденсація - це процес, який забезпечує перехід речовини з одного стану до іншого, внаслідок підвищення температури. Такий прийом є найактуальнішим для сушіння деревини. Конденсаційні сушильні камери мають особливу особливість, яка полягає у функціонуванні так званої системи холод – тепло, повністю ізольованої від навколишнього середовища. Таким чином є оптимальною схемою для сушильного агрегату.

Схема має досить простий і зрозумілий характер:

• пиломатеріал завантажується в конденсаційну камеру та підігрівається разом з нею;
• оптимальна температура сприяє випару вологи з деревини;
• вологе повітря починає рухатися через холодний теплообмінник сушильного апарату;
• волога починає конденсуватись, а компресор переносить енергію на гарячий теплообмінник;
• сухе та холодне повітря, рухаючись через гарячий теплообмінник, змінює свій стан, стаючи теплим;
• тепле повітря, за допомогою бумерангу, повертається в сушильну камеру для підігріву деревини.

Варто зробити висновок: вся вищевказана схема працює по сигналу холод – тепло, і всі джерела енергії (а йдеться про вентилятори продувки штабеля) функціонують усередині сушильного агрегату. Тобто відбувається замкнутий цикл, який не взаємодіє із зовнішнім середовищем.

Характеристики сушильних апаратів

Вид обладнання має прямокутну форму, схожу на шафу, фанеровану знімними панелями, в основі якої закладена рама.

Склад апарату включає:

1. Холодильний компресор
2. Теплообмінну систему.
3. Холодильна арматура.
4. Випарник.
5. Керуючу автоматику.

Швидкий монтаж та компактна конструкція сушильного апарату вводять його в дію миттєво. Теплообмінники з'єднані один з одним трубопроводами, якими і циркулює повітря.

Агрегат є повністю автоматизованим та управляється за допомогою програмованого контролера. Таким чином, усі збої або аварійні ситуації знаходяться під контролем.

Типи апаратів можуть бути двох видів, що відповідає різним температурам сушіння:

• сушіння до +45 ° С - призначена для м'якої деревини;
• сушіння до +60 ° С - для твердих порід.

Конденсаційне сушіння деревини є високоякісною технологією, яка використовує невеликий об'єм пиломатеріалу (до 30 м3). Також сам процес екологічний і безпечний, і не передбачає викид відходів. Підприємства використовують цей метод для мінімізації виробничих витрат та участі робочого персоналу.

Цей процес є безперечним лідером серед інших методів сушіння. Як було зазначено вище, він полягає у використанні тепла як основного фактора позбавлення від вологи (зневоднення). При застосуванні конденсаційного сушіння зменшується енергоспоживання: якщо порівнювати з газопаровою або високочастотною.

Натуральна сушка має місце, але вона залежить від погодних умов. Також, така процедура має тривалий і малопродуктивний характер, який не знижує рівень вологості, менш ніж на 16%.

Конденсаційне сушіння сировини має, як і переваги, і недоліки. Але, недолік, у разі одиничний: додаткове капіталовкладення. Витрати придбання швидко окупаються, тому такі інвестиції мають довгостроковий характер.

Варто відзначити, що такий вид сушіння є ще й більш щадним, тому що невисокі температури не дають утворитися тріщинам і коробленню. Максимальний результат випаровування вологи досягає 12% і менше.

Для будівництва будинків із сухого профільованого брусу та із сухого подвійного бруса потрібен сухий матеріал, який сушиться на виробництві. Як же відбувається сушіння матеріалу на виробництві компанії Марісруб? Давайте поговоримо про це докладніше.

Що таке сушіння деревини? Сушіння (висушування) - тепломасообмінний процес видалення рідини з деревини за допомогою випаровування. Цей процес випаровування вологи може проходити декількома способами. Способи можуть бути як якісні, але дорогі, так і менш якісні, але дешевші, а бувають оптимальні за співвідношенням ціна-якість. Розглянемо їх докладніше.

Перший спосіб:Для того, щоб висушити деревину більш якісно, ​​її необхідно сушити повільніше і більш тривалий період. Це зумовлено тим, що в процесі повільного випаровування вологи з дерева відбувається щадне сушіння деревини, внаслідок якої з'являється менше тріщин у дереві, ніж при більш швидкому та агресивному сушінні. При повільному сушінні в дереві утворюється мінімальна внутрішня напруга і, як наслідок, мінімальна кількість тріщин.

Приклад такого процесу сушіння є природний процес висихання деревини, коли вона сушиться на відкритому повітрі без штучного нагріву. Але цей процес може бути дуже тривалим (кілька місяців) і, як наслідок, дуже дорогим, тому що для цього необхідно мати обладнане місце, захищене від потрапляння прямих сонячних променів та зовнішніх опадів. Багатомісячне утримання такого місця та догляд за матеріалом вимагають великих фінансових вкладень виробника не тільки в обладнання, утримання та охорону даного майданчика, а й безпосередньо у сам матеріал.

Другий спосіб:Для виробників сухого матеріалу вигідніше використовувати штучне сушіння матеріалу в короткий період часу (близько одного тижня). За цей час можна висушити деревину і реалізувати сухий матеріал в короткий проміжок часу. Але у такого процесу сушіння можуть бути свої мінуси, а саме: у дереві можуть з'явитися великі тріщини, тому що при використанні такого способу сушіння приміщення, в якому сушиться матеріал, сильно нагрівають, внаслідок чого з деревини починає дуже активно випаровуватися волога.

Далі ця волога перебуває у приміщенні, у якому відбувається цей процес, і його треба кудись видаляти з приміщення. Для цих цілей відбувається її періодичний викид з приміщення у зовнішнє середовище, але при такому способі видалення вологи разом з вологою видаляється частина тепла з приміщення, і тому в сушильній камері знижується температура.

Надалі знову відбувається нагрівання приміщення, накопичення всередині нього вологи та її викид разом із частиною тепла. І так постійно на протязі всього процесу сушіння. Через такий спосіб сушіння деревина відчуває постійні коливання температури, що негативно позначається на якості сушіння та на появі тріщин у дереві.

Ще одним мінусом при такому способі сушіння є необхідність постійного контролю за рівномірністю сушіння та підтриманням постійного рівня нагрівання печі. Варто тільки кочегару, який обслуговує ці сушильні камери, позіхатися і запізнитися підкинути дров у піч, як температура може опуститися нижче оптимального рівня, ніж можна повністю зіпсувати весь матеріал. Те саме може статися, якщо кочегар підкине дров у піч трохи більше за належну кількість.

Крім того, при такому способі сушіння не деревина висушується нерівномірно, а саме товстіший пиломатеріал сушиться нерівномірно, так як випаровування вологи з центру дерева відбувається менш інтенсивно, ніж з поверхні. Також деревину може почати "крутити", так як внутрішня напруга в деревині досягає високої концентрації.

Третій спосіб:Існує ще один спосіб сушіння деревини, який ми використовуємо для своїх клієнтів. Цей спосіб увібрав у себе все найкраще з двох інших способів, внаслідок чого виходить оптимальне співвідношення ціна-якість за мінімальний термін. Даний спосіб сушіння проходить за низьких температур і при ньому не тільки не використовується піч і жар, а й застосовується холодильна установка. Так, саме так, Ви не дочули. Використовується холодильна установка.

Ця установка призначена для того, щоб при відносно низьких (трохи вище за кімнатну) температурах видаляти вологу з дерева за допомогою конденсації. За допомогою такого фізичного процесу, як перетворення парів вологи в рідку воду, працює цей спосіб сушіння.

Цей процес протікає тоді, коли досягається точка роси - це відбувається, коли температура охолодження навколишнього повітря, при якій водяна пара, яка в ньому міститься, починає конденсуватися, утворюючи крапельки води, тобто температура випадання конденсату. Це схоже на утворення крапель на вікні, коли у приміщенні підвищена вологість.

Саме таке фізичне явище, як перетворення вологого повітря на рідину та подальше її видалення із сушильної камери, використовується в сушильних камерах конденсаційного типу компанії Марісруб. Такий спосіб видалення вологи з деревини є щадним і не призводить до утворення значних тріщин у матеріалі в процесі сушіння.

Крім того, цей процес контролює не кочегар, а комп'ютер, який отримує вимірювання показників із сушильної камери у будь-який момент часу і, ґрунтуючись на них, запускає ті чи інші процеси всередині камери для оптимального методу видалення вологи з деревини. У процесі роботи вода видаляється струмком, що дзюрчить, з камери назовні.

Висновок:Застосування конденсаційного способу сушіння є найбільш оптимальним, так як завдяки такому підходу в короткий проміжок часу виробник досягає потрібних показників вологості в сухому матеріалі, а клієнт отримує якісний, правильної геометрії, рівномірно висушений і збитий матеріал без великих тріщин.

Процес сушіння деревини методом конденсаційного випаровування вологи можна порівняти з процесом розморожування м'яса, яке Ви дістали з морозилки та намагаєтесь розморожувати на вогні. Звичайно ж лід почне танути, але тільки згори. Усередині він лишиться. А якщо Ви поставите його на розморожування в мікрохвильову піч при мінімальному рівні потужності, то м'ясо рівномірно розморозиться по всій поверхні. Саме такий підхід використовується при конденсаційному сушінні деревини.

Одним із обов'язкових етапів виробництва деревних матеріалів є заготовленого лісу, що виробляється на відкритому повітрі та у спеціальних камерах, що створює захист пиломатеріалів від грибка, запобігає деформації та зміні параметрів.

Сушильні камери для пиломатеріалів працюють у певному режимі, який вибирається залежно від вихідної вологості, породи дерева, товщини дощок, запланованого використання з урахуванням особливостей конструкції сушарки.

В установці можна сушити дрова, які використовуються в опалювальних твердопаливних котлах, камінах.

Режими сушіння

У процесі проведення сушіння піч може працювати у низькотемпературному, нормальному або високотемпературному режимі.

Низькотемпературний та нормальний режим

Обробка деревини низькотемпературним способом здійснюється за 45°. Це найбільш м'який метод, він зберігає всі первісні властивості дерева до найменших нюансів та вважається технологією високої якості. Наприкінці процесу вологість деревини становить близько 20%, тобто таку сушку можна вважати попередньою.

Що ж до нормального режиму, він протікає при температурі до 90°. Після сушіння матеріал не змінює форм та розмірів, злегка знижується яскравість кольору, міцність. Це найпоширеніша технологія, що застосовується для різних порід деревини.

Режим високих температур

У цьому режимі сушіння відбувається за рахунок дії перегрітої пари (температура понад 100 °) або гарячого повітря. Високотемпературний процес сушіння зменшує міцність дерева, надає темніший відтінок, тому матеріал використовується для створення другорядних будівельних та меблевих вузлів. При цьому сушіння перегрітою парою буде більш щадною, ніж із застосуванням повітря.

Види сушильних камер

Сушарка для дощок може бути з природним та примусовим повітрообміном. При цьому перший варіант неефективний і непередбачуваний. Тому, щоб уникнути невиправданих ризиків камери з природним сушінням в даний час майже не застосовуються.

За принципом роботи можна виділити такі види сушарок:

• конвективні;
• конденсаційні;
• вакуумні;
• аеродинамічні;
• НВЧ-камери.

Відмінність камер в сушарках для деревини полягає в тому, яке обладнання застосовують для нагрівання повітря, його циркуляції та зниження тиску.

Конвективні

Сушильна камера конвективного (конвекційного) типу є прямокутним утепленим контейнером з потужною вентиляцією в стельовій грані, завдяки чому відбувається розподіл повітря через нагрівачі і деревину. В результаті нагрівання волога пиломатеріалу перетворюється на пару, далі виходить із камери через спеціальні клапани. Такий процес обміну тепловою енергією називається конвекцією.

Конвективні сушарки випускають двох видів: тунельні та камерні. У першій конструкції дошки надходять у камеру з одного боку, а вивантажуються із протилежної. Такі моделі є пересувними та призначені для експлуатації у великих лісопильних компаніях.

Камерні сушильні установки передбачають запуск та вивантаження пиломатеріалів через одні двері.

У конвекційних камер існують такі особливості:

• за один цикл можна обробити 20 кубометрів деревини за умови повного наповнення обсягу;
• можна сушити всі типи пиломатеріалів, укладаючи у штабелі з просвітами;
• після сушіння є можливість виконати пропарювання, просочення виробів;
• при підключенні твердопаливного котла для нагрівання процес виконуватиметься економічніше;
• конструкція має великі розміри, тому призначена для стаціонарної роботи (без виїзду).

До переваг відноситься висока якість сушіння, але якщо камеру заповнювати не на 100%, то виникне висока ймовірність отримання неякісно просушеної деревини (з перегріванням або підвищеною вологістю) через нерівномірне проходження гарячих потоків повітря через вироби. Можливим недоліком можна назвати високе споживання електроенергії.

Конденсаційні

Сушильні камери конденсаційного типу по конструкції схожі на конвекційні, але відрізняються принципом роботи. Волога пара, що виникає при сушінні деревини, перетворюється на воду (конденсується), яка збирається в спеціальних ємностях. Така технологія досягається завдяки герметичності сушильної камери. Запаси одержаної води використовуються для опалення приміщень.

Незважаючи на економічність конденсаційних установок, процес сушіння відбувається довго (приблизно 2-3 тижні), тоді як у конвективних – від 1 до 2 тижнів. Недоліком також є висока вартість агрегату.

Вакуумні

Сушарка працює за принципом вакуумного видалення надлишків вологи, процес сушіння складається з трьох етапів: прогрів (підготовчий), сушіння (з зволоженням), охолодження. За повний період сушіння виконується близько 250 однакових циклів. Наявність вакууму пом'якшує вплив високих температур і не дає дереву розтріскуватися.

Відмінністю вакуумної сушильної камери є:

• швидке висихання деревини;
• економія енерговитрат внаслідок підвищення температури функціональних нагрівальних пластин, закладених між пиломатеріалом.

Вакуумні камери дорогі у придбанні та обслуговуванні, тому сушити в них сосну чи ялинку невигідно.

Аеродинамічні

Установка є металевою скринькою з якісною теплоізоляцією. Волога, що утворилася в результаті сушіння, стікає в спеціальну збірку. Нагріте повітря циркулює в замкнутому просторі за допомогою спеціального аеродинамічного гвинта, який віддає свою енергію на процес сушіння.

Камера має бути повністю завантажена пиломатеріалом, лише тоді якість роботи не постраждає. Обслуговування аеродинамічної сушарки деревини не потребує специфічних знань, установка повністю автоматизована.

Недоліками є тривалий процес сушіння (приблизно 20 днів), великі енерговитрати, відсутність регулювання температури.

НВЧ-камери

Технологія НВЧ-сушіння розроблена порівняно недавно. Установка є замкненою металевою ємністю з дверцятами в торцевій стінці і працює за принципом мікрохвильової печі. НВЧ-випромінювання прогрівають деревину, з якої під тиском вичавлюються молекули води.

Камера зручна тим, що її можна розташувати в будь-якому місці приміщення. Завдяки потужному впливу електромагнітних хвиль сушіння деревини займає трохи більше 6 діб.

Перевага НВЧ-установки полягає також у високій якості сушіння при правильно вибраному режимі.

Сушарка обходиться дорого через велике споживання електроенергії і необхідності іноді змінювати основну запчастину - магнітрон (пристрій для випромінювання електромагнітних хвиль).

Виготовлення своїми руками

Сушіння деревини приватним способом вимагає наявності спеціальної камери, яку можна виготовити самостійно. Якщо має бути будівництво сушарки для дерева своїми руками, то на ділянці землі потрібно виділити площу близько 10 м2 під установку. Знадобиться бетон для фундаменту, матеріал та теплоізоляція для стін, монтажна піна, система вентиляції, котел та допоміжне обладнання.

Етапи побудови

Зведення міні-сушарки складається з послідовних етапів:

• підготовка фундаменту під установку;
• зведення стін;
• теплоізоляція;
• монтаж даху та дверей;
• установка на стелі радіаторів та вентиляторів;
• встановлення котла з дотриманням техніки безпеки, підведення труб.

Такі роботи будуть виправдані під час регулярного використання готового об'єкта. Сушильну камеру необхідно буде повністю завантажувати і суворо дотримуватися технології висушування.

Споруди фундаменту

Майданчик розмічається з урахуванням довжини пиломатеріалу і загальної ширини штабелів, що укладаються, плюс припуск на завантаження близько 30 см.

Після розмітки майданчика її потрібно забетонувати таким чином, щоб рівень підлоги камери був вище за рівень землі приблизно на 10 см. Бетонний майданчик роблять з бортиками, що виступають на півметра. Щоб у сушильній камері не накопичувалася вода, фундамент потрібно зробити з деяким ухилом. Також слід передбачити заливання рейок для підвезення візка із виробами.

Зведення стін

Як матеріал можна використовувати цеглу, сендвіч-панелі, залізничний контейнер. Найпоширеніший матеріал – дерево. З нього виготовляють три стіни, а четверту бажано виготовити з бетону.

Висота сушильної камери для деревини складається з висоти штабелів, припуску на завантаження 30 см та висоти вентиляторів та радіаторів. Під час будівництва невеликої камери висота розраховується з урахуванням заповнення всього обсягу.

Опалення установки передбачає наявність джерела теплової енергії, тому при монтажі стін потрібно спорудити прилад для котла та його допоміжного обладнання.

Утеплення та монтаж даху

Ефективним і економічним матеріалом-утеплювачем можуть бути сухі стружки або тирса, які наносять на стіни у вигляді суміші з цементом і антисептиком. Для збереження тепла підлогу засипають стружкою.

Дах саморобного приміщення монтується з нахилом, щоб сніг не затримувався на ньому. Потім встановлюються двері методом підвішування на двотавровій балці або розстібні.

Встановлення обладнання

По ширині стелі слід виставити вертикально вентилятори для рівномірної подачі тепла. Наступний ряд складатиметься з радіаторів. Щоб зберегти тепло в сушильній камері, потрібно герметизувати щілини монтажною піною.

Подача тепла до радіаторів здійснюється від котла, який може працювати на електриці, рідкому або твердому паливі. Зазвичай для опалення сушильної камери вибирають дров'яний казан. До котла підводять труби, потім ставлять противибуховий клапан, що регулює роботу обладнання.

Обов'язкове та правильне просушування в саморобній або придбаній сушильній камері є надійною гарантією якості пиломатеріалу.