То, что приведено ниже, не следует расценивать как руководство из серии "Сделай сам". Самодельные камеры для сушки древесины существуют и их довольно много. Но при этом подавляющее большинство из них далеки от совершенства. Сушильные камеры рассчитываются и проектируются, а значит, этим должны заниматься специалисты.
Даже если Вы решили сделать сушильную камеру "своими руками", то хотя бы, перед тем как построить, закажите специалистам проект или найдите и изучите литературу об устройстве сушильных камер.
Деревообработка, ее себестоимость, качество изделий, зависят от качества сушки пиломатериалов. В свою очередь, качественная камерная сушка древесины зависит не только от соблюдения технологии (правильная укладка пиломатериала, соблюдение режимов), но и от конструкции сушильной камеры. Надеюсь, что приведенная здесь информация, позволит Вам избежать ошибок при покупке или поможет улучшить имеющиеся на Вашем производстве конвективные сушильные камеры древесины.
Далее рассматривается устройство сушильной камеры для древесины с верхним расположением вентиляторов (вертикально-поперечная циркуляция сушильного агента), так как в современных конвективных камерах для сушки древесины это самая распространенная аэродинамическая схема.
Все расчёты даны для легкосохнущих пород дерева: сосна, ель, кедр и так далее. За условный принимается пиломатериал толщиной 50 миллиметров.
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.
Циркуляция осуществляется с помощью вентиляторов, воздух проходит поперек штабеля. Вентиляторный отсек отгорожен от штабелей пиломатериала фальшпотолком и имеет перегородку, предназначенную для исключения "коротких замыканий" воздушного потока. Это очень важно! В некоторых самодельных сушильных камерах эта перегородка отсутствует, в результате значительная часть воздуха бесполезно гоняется над фальшпотолком, не попадая в штабель.
Одноштабельные сушильные камеры для пиломатериалов допускают использование нереверсивных вентиляторов, при двух и более штабелях вентиляторы должны быть реверсивными.
Если электродвигатель вентилятора находится внутри сушильной камеры, он должен быть выполнен во влагозащищенном исполнении и иметь класс нагревостойкости "Н" (до 100 градусов), электродвигатель, не удовлетворяющий этим требованиям, должен быть вынесен за пределы камеры. В самодельных сушильных камерах часто используют электромоторы класса F. В результате они выходят из строя с периодичностью 3 - 6 месяцев.
При недостаточной производительности вентиляторов камерная сушка древесины идет медленнее, повышается неравномерность влажности по ширине штабеля. Приближенно подсчитать необходимую суммарную производительность вентиляторов (метры куб./час) для одно - двухштабельной сушильной камеры можно умножив длину штабеля на высоту (в метрах) и умножив на 3200.
Подача тепла, необходимого для испарения влаги из древесины, осуществляется калориферами, их мощность определяется из расчета 3 - 4 кВт на куб условного пиломатериала. Чтобы это обеспечить, поверхность теплосъёма калориферов должна быть около 3,5 квадратных метра на куб пиломатериала. Не рекомендуется применять электрические калориферы: сушка древесины при этом будет иметь большую себестоимость. Наверное, для многих, лучшим вариантом будет использование котла, работающего на отходах деревообработки.
Желательно чтобы воздух, поступающий в конвективные сушильные камеры при вентилировании, до попадания в штабель проходил через калориферы. Поэтому при наличии реверса вентиляторов калориферы обычно располагают в два ряда, как показано на рисунке. Если калориферы расположены в один ряд, а вентиляторы реверсивные, то калориферы должны находиться между воздуховодами вентиляции стороны давления и стороны разряжения. Такая схема сушильной камеры характеризуется немного большими тепловыми потерями, но меньшей стоимостью при изготовлении.
Камерная сушка древесины требует меньших затрат тепловой энергии если конвективные сушильные камеры оснащены рекуператорами (теплообменниками). В рекуператоре происходит теплообмен между поступающим и выходящим воздухом при вентилировании. Использование рекуператора кроме экономии тепловой энергии дает уменьшение скачков температуры при вентилировании, следовательно, сушка пиломатериалов при этом будет более качественной.
К сожалению, в России конвективные сушильные камеры для древесины с рекуператорами практически не выпускаются.
По рекомендуемым (мягким) для хвойных пород режимам, сушка пиломатериалов на последних стадиях может проходить при температуре до 75 градусов Цельсия, внешняя температура может достигать минус 40. Итого перепад температур 115 градусов. Следовательно, при плохой теплоизоляциии часть денег, которые Вы платите за теплоэнергию, пойдет на обогрев улицы.
Кроме того, при плохой теплоизоляции на стенах, полу и потолке сушильной камеры будет конденсироваться влага, что не позволит выдержать заданную по режиму влажность воздуха на начальных стадиях сушки древесины.
По возможности, сушильные камеры нужно устанавливать в помещении, это снизит возможность растрескивания пиломатериалов при выгрузке из-за резкого перепада температур. Но и при установке в помещении нужна хорошая теплоизоляция.
На начальных стадиях камерная сушка древесины проводится при высокой влажности, поэтому влажный воздух должен удаляться тогда и только тогда, когда это требуется по режиму. При плохой герметичности невозможно выдержать заданную влажность воздуха. Использование системы увлажнения не помогает: даже если подается пар, значительная часть его выпадает в виде конденсата из-за соприкосновения с холодным воздухом. Следовательно: сушильные камеры древесины должны быть герметичны, не иметь щелей, на воротах должны быть установлены уплотняющие прокладки. Особенно часто плохую герметичность имеют самодельные сушильные камеры. В промышленных камерах ухудшение герметичности обычно происходит из-за неплотного закрывания ворот вследствие небрежной их регулировки при монтаже.
Обычно устройство сушильных камер обеспечивает приточно-вытяжную вентиляцию за счет избыточного давления на стороне давления и пониженного давления на стороне разряжения, дополнительные вентиляторы не применяются. Необходимая суммарная площадь сечения воздуховодов при такой вентиляции ориентировочно определяется из расчета 40 кв. сантиметров на куб условного пиломатериала со стороны давления и столько же со стороны разряжения. Воздуховоды оснащены шторами, которые открываются и закрываются по мере необходимости.
Для уменьшения образования конденсата в воздуховодах, желательна их теплоизоляция.
Есть мнение, что сушка легкосохнущих пород дерева может проводиться без влагообработки. Действительно, при проведении сушки свежераспиленной древесины, необходимая по режиму влажность воздуха набирается за 6 - 12 часов. Однако, если производится камерная сушка древесины, которая после распиловки пролежала 2 - 3 дня, то это время может растянуться на сутки и более, что уже нежелательно. Таким образом, система увлажнения при камерной сушке пиломатериалов все-таки нужна. Для увлажнения используют пар или мелкораспыленную (капли зависают в воздухе) с помощью форсунок воду. Очень распространенная ошибка в самодельных сушильных камерах - при распылении вода попадает на термометр и датчик влажности воздуха. В результате автоматика получает ложную информация о параметрах климата. Это не допустимо.
Прокладки не являются элементом конструкции сушильной камеры и естественно с ней не поставляются, но без соблюдения требований к ним качественная сушка древесины невозможна, поэтому коротко о прокладках.
Прокладки должны быть изготовлены из сухого пиломатериала и иметь строго одинаковую толщину. Толщина прокладок при суммарной ширине штабелей до 4,5 метров должна быть не менее 25 миллиметров, при большем количестве штабелей толщину рекомендуется увеличить до 30 - 35 миллиметров. При недостаточной толщине прокладок камерная сушка древесины проходит медленнее, увеличивается неравномерность влажности по ширине штабеля.
Ширина прокладок - 40 - 50 миллиметров. Поверхности прокладок, соприкасающиеся с пиломатериалом, должны быть струганными.
Качественная сушка древесины во многом зависит от правильной укладки пиломатериала, поэтому обязательно изучите этот вопрос.
Чем качественней просушена древесина, тем лучше готовое изделие. Поэтому вы тратите на сушку дерева немалые деньги. Отдаёте только в проверенные места и терпеливо ждёте окончания процесса. А ведь этот этап можно ускорить и сделать менее затратным. Да ещё и получать на выходе на 20% больше качественного материала! Если завести собственную сушилку для доски ФлексиХИТ - нашего производства.
Готовность материала за 3-7 дней . Сборка сушилки для древесины занимает не больше дня. Монтаж – простой, благодаря подробной инструкции. Длительность сушки зависит от вида древесины и количества влаги в ней. В среднем - от 3 до 7 дней. Период сушки для мягких пород время сушки составит от 3 до 7 суток до 6 - 8% влажности, для твердых пород древесины от 13- 20 дней до 6 – 10% влажности. Стабильный результат - до 8% влажности за 7 дней!
1. Инфракрасные кассеты: 29700 руб.
2. Управляющие кассеты: 12900 руб.
3. Щит управления: 12002 руб.
4. Кабельная разводка: 8286 руб.
5. Обрешётка: 1257.76 руб.
Итого: 64 146 руб.
Цена рассчитанная калькулятором является ориентировочной, для уточнения цены сушилки для древесины
Как результат 10 лет испытаний и разработок, сушилка доски - набор специальных термоактивных кассет толщиной 1.5 мм. Кассеты располагаются в штабеле подготовленного для сушки пиломатериала в определенной последовательности.
Сушка древесины происходит за счет прогрева древесины инфракрасными лучами. При таком методе сушки не требуется теплоноситель. Поэтому отпадает необходимость в поддержании его точных параметров, вентиляции и сложной автоматике.
Ресурс работы при соблюдении инструкции и бережной эксплуатации греющих кассет не менее 3-х лет, гарантия 1-год.
| Вакуумная | Индукционная |
Аэродинамическая |
Конденсационная |
Конвективная |
Сушилка ФлексиХИТ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Объём загрузки | от 4 до
20 м³
|
6-9
кубометров пиломатериалов
|
6,12,15
или 20 м³
|
-
|
от 8 до
200 м³
|
Любой минимальный, от 1 бревна |
| Сложность монтажа и подключения | Сложный |
Сложный |
Сложный |
Сложный |
Создание фундамента, камеры, рельсового пути, электропитания и трубопроводов |
Средний |
| Управление | Сложная автоматика: нужно следить за параметрами
теплоносителя и давлением
|
Требует регулярного контроля во избежание
возгорания древесины
|
Автоматическое |
Автоматическое |
Деликатное, внимательное. Требует соблюдения правил
безопасности
|
Автоматическое Не требует контроль, но при необходимости есть возможность влиять на процесс |
| Время сушки | Сосновой доски с относительной
влажностью 50% до влажности 8% 16-18 часов
|
Сосновый брус 200х200 мм влагосодержанием 50-70%
до 18%-го показателя за 22 часа
|
Сосновые доски толщиной 25 мм сохнут 2-3 суток, а
50-миллиметровые доски - 3-4 суток до влажности 8%
|
40-миллиметровой сосновой доски 9 суток,
50-миллиметровой - 12 суток, 70-миллиметровой - 18 суток
|
От 3 до 6 суток |
От 3 до 7 дней |
| Размер | Агрегат в форме параллелепипеда с объемом загрузки
4 м³ - 4800x1700x2005 мм
|
Камера на сушку 6-9 кубометров пиломатериалов, - более
6 метров
|
Камера на 9 м³ - 7 метров, на 20 м³ - почти 14 м |
-
|
Камера на 8 м³ - 7,0х2,0х2,4 м |
Одна термоактивная кассета 1230x650x1,5 мм, Стандартный набор для сушки 1 м³ пиломатериала включает в себя 12 кассет общим весом 69 кг. |
| Вес сушилки | Без алюминиевых пластин 2300 кг |
9 тонн |
Внушительный |
Минимум 120 кг |
Внушительный |
С обрешеткой, щитом управления и кабельной разводкой вес оборудования не превышает 130 кг. |
| Теплоноситель | Поток разогретого от калориферов воздуха |
Токи высокой частоты 915-2500 МГц |
Горячий воздух, нагнетаемый вентилятором |
Поток горячего воздуха от калориферов |
Поток разогретого от водяных калориферов воздуха |
Инфракрасные лучи (солнечные лучи) |
| Напряжение электрической сети | 380 В |
380В, 50 Гц |
380 В |
380 В |
Сеть переменного тока 380/350 |
работает от сети 220В / 380В |
| Расход электроэнергии на 1м 3 | 15-37 кВт |
200-230 кВт*ч/м³ |
240 кВт/м³ |
140 кВт*ч/м³ |
280 кВт*ч летом и 340 кВт*ч зимой |
1,5-2,5 кВт |
| Транспортировка | Железнодорожный или автомобильный контейнер | Специальная техника | Специальная техника | Специальная техника | Специальная техника | Легко перевезти на легковом авто |
| Место для установки оборудования | Внутри помещения | Внутри помещения | Внутри помещения | Внутри помещения | Внутри помещения | Как внутри помещения, так и снаружи |
| Для чего подходит | Для промышленного производства | Для промышленного производства | Для промышленного производства | Для промышленного производства | Для малых объёмов древесины |
|
| Возможность изготовления сушилки нестандартного размера | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Есть |
| Стоимость сушки 1 м3 | от 600 до 1400 рублей за весь период сушки | |||||
| Цена | От 500 тыс до 1,5 млн руб. | От 1 300 000 руб. | От 410 000 руб. | От 250 000 до 1 000 000 руб. | От 350 000 до 4 000 000 руб. | От 62 888 руб. |
Оболочка штабеля состоит из полистирольного утеплителя располагающегося под штабелем и на его верхней части, а так же из отражающего ограждения закрывающего штабель по периметру. Оболочка в комплекте не поставляется и может быть разработана под конкретные размеры штабеля.
Вы так же можете ознакомиться с (один из вариантов конструкции).
Примеры правильной и неправильной укладки кассет для сушки древесины в штабель
При пропарке влага испаряется из середины древесины. Каким образом этот процесс происходит при локальном нагреве древесины - я не представляю. Также я не понимаю, почему можно обойтись без вентиляторов.
Для чего пропаривают насыщенным паром при обработке древесины? Для того чтобы насытить дерево влагой и сушить равномерно с такой скоростью, с которой будет мигрировать влага из внутренних слоев к внешним.
При применении низкотемпературных инфракрасных излучателей влага и так "изгоняется" из внутренних слоев, что приводит интенсивному отбору (конденсации) воды в первой четверти процесса сушки и удалению влаги. Пропарка не нужна.
А в камерах она нужна, потому что теплоноситель - горячий воздух, и внутрь дерева он не проникает, сушит медленно, начиная с поверхности. Поэтому и нельзя торопиться, нужно ждать, когда из центра вода прокапилярит к поверхности.
И ультразвук, и твч, и индукция рвут древесину - понятно почему. Я думаю, что Ваш способ должен рвать не меньше, а даже больше. Вы ведь тоже пытаетесь греть как бы изнутри древесину?
У нас режим мягкий, это естественная сушка, поэтому рвать не будет. Имеется в виду именно разрыв пор, капилляров, не поверхностные разрывы и трещины, которые получаются из-за неравномерной сушки доски.
Есть ли опыт организации сушилки пиломатериала в подвале? Какие подводные камни могут быть? Под сушкой планируется ванна для сбора воды. Температура в подвале плюсовая.
«Подводные камни» зависят от объема и частоты сушек. Нужно ожидать, что не вся вода конденсируется – часть выходит паром, и если нет хорошего проветривания, то будут намокать стены подвала. При постоянной работе сушилки древесины может постепенно прогреться подвал, и высокая температура вне оболочки штабеля изменит точку росы, может уменьшиться конденсация. Проветривание требуется, если помещение маленькое. Из куба сосны может выйти до 300 литров воды, из дуба 500.
Как эксплуатировать сушилку дерева в зимний период? Как контролировать и регулировать влажность воздуха? Насколько велики напряжения в материале после сушки?
В камере собирается пар и доходит до такой концентрации, когда сушка прекращается и пар нужно убирать. Парадокс: камера нужна, чтобы удержать воздух, но она увеличивает влажность. Потому сушка древесины возможна, когда такой режим: «нагрев воздуха – вентиляция-откачка влажного воздуха-снова нагрев». А при воздействии напрямик на воду без камеры проще всё получается. Мы используем изоспан для равномерной влажности в штабеле и ускорения сушки древесины.
Процесс сушения – это первоначальный момент во всей подготовке полуфабриката (древесины) перед выполнением обработки.
Сушильная камера для пиломатериалов и древесины – отличное решение поставленной задачи, сделать ее можно своими руками. Дабы избежать деформирования бревен, сушку производят в специализированных условиях, которые выполняются исключительно в сушильном аппарате.
Издавна при выполнении каких-либо поделок из древесины использовали лесоматериалы, срубленные несколькими годами ранее. Изделия из влажных или недосушенных досок покоробится или покроется многочисленными трещинами.
Когда дерево высыхает, происходит его сжатие, сырой древесный материал с течением времени «поведется», в срубе будут образовываться огромные широкие щели. В недосушенных полуфабрикатах с большой вероятностью заведется грибок. Но и пересушивать дерево не желательно, ведь оно начнет впитывать воду, что приведет к разбуханию.
Есть целый перечень режимов сушения древесных материалов. В построенных собственными руками машинах режим от низшего до высшего изменяется постепенно, извлекая из полуфабриката всю лишнюю воду. Процесс выполнения сушки выполняется исходя из следующих характеристик материала:
Выполнение сушки может характеризоваться высоким температурным режимом или низкой температурой. Второй случай примечателен тем, что первичная сушка выполняется при режиме, который не достигает 100ºС.
Низкотемпературные условия могут быть следующими:
Смена температурного режима при низкотемпературной обработке выполняется по трем стадиям.
Обработка в высокотемпературном режиме выполняется в два этапа. Второй этап начинается при понижении уровня влажности полуфабриката до 15%. Такой технологический процесс применяют при необходимости дальнейшего конструирования второстепенных сооружений.
Сушку древесных полуфабрикатов в промышленных объемах производят в специализированных сушильных аппаратах. Влагу выводят из древесины за счет нагретого воздуха, который в последствие выходит в атмосферу. Устройство обеспечивает прохождение полноценного цикла сушки пиломатериалов. Корпус машины может быть:
Вторые монтируются непосредственно в столярных мастерских в виде сооружения, либо как отдельно стоящие. Стены выполняются с применением арматуры и бетонного раствора. В качестве альтернативы можно использовать кирпич. Крупных заводы делают систему камер, объединяя их в целые модули с централизованным управлением контроля и подводом коммуникаций. Воздух перемещается внутри сушилки в горизонтальной плоскости или вертикально-поперечной.
Источники теплонагнетания в сушильной машине:
Камеры укомплектовываются основным и вспомогательным оборудованием. Основные системы:
По принципу работы сушильные машины делят на:
В конвективных машинах полуфабрикаты «обдаются» горячими воздушными волнами, тепло направляется конвекционным методом. Время прохождения полного цикла варьируется от 5 и до 13 часов. Подобные агрегаты монтируют на масштабных лесопильных фабриках.
Сушилки камерного типа являются более компактными, во всем объеме удерживается постоянная температура и среда в целом. Такой тип сушилок позволит просушить любой тип древесного материала до необходимой кондиции, именно поэтому множество предпринимателей, которые связаны с необходимостью сушить пиломатериалы, выбирают камерные сушильные машины.
Исходя из технологии процесса сушения, влага, которая выделяется из дерева, оседает на охладительных элементах, направляется в емкости и далее сливается. КПД подобного агрегата достаточно внушителен, однако времязатратный, ведет к большим тепловым потерям. Ценовая политика машин и рентабельность конденсационного просушивания ниже, чем конвективного.
Для постройки сушильного аппарата собственноручно, можно не использовать техническую документацию. Нужно лишь предусмотреть:
Площадь машины, построенной лично, как правило, не более 10 квадратных метров. Помещение квадратного сечения более пригодно для обеспечения перемещения теплых потоков воздуха. Предпочтительно, чтоб хотя бы одна из стен оборудования была бетонной, другие допускается выполнить деревянными. Внутри камера в обязательном порядке поддается утеплению. Отличный утеплительный материал - деревянная стружка. Если нет под рукой фольги, то ее допускается заменить пенофолом.
Отдельную пристройку для сушилки можно сконструировать из алюминиевых листов, такая конструкция будет служить очень длительное время. Основа делается на основе профилей, она укрывается листами металла, который далее утепляется. По толщине утеплитель должен быть не менее 150 мм. Пол застилают рубероидным материалом, поверх насыпается толстый слой стружки, что будет отлично в качество теплосбережения.
Источник тепла можно подвести в качестве системы труб отопления. Температура жидкости в трубах должна составлять на уровне 60…90ºС. Для негабаритной камеры будет вполне приемлемо наличие плиты на две конфорки. Если источник стоит прямо в помещении, его необходимо обложить при помощи кирпича. Кирпич способен отлично собирать в себе тепло и направлять его в машину для сушки пиломатериалов.
Важна непрерывная циркуляция жидкости, что обеспечивается компрессором или целой станцией. Помещение необходимо оснастить влажными и сухими термометрами.
Для более удобной загрузки полуфабрикатов в полость камеры, можно пользоваться рельсовой тележкой.
Видео: сушильная камера для пиломатериалов своими руками.
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.
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:
Сушка - это длительный процесс, древесина нагревается горячим воздухом или перегретым паром. После просушки дерево можно дольше хранить и перевозить, оно не будет подвергаться деформации.
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:
Оборудование для данного устройства бывает основным и дополнительным. Основное включает в себя следующее:
К дополнительному оборудованию относятся:
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.
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:
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:
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:
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.
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.
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:
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.
Нет ни единого деревообрабатывающего предприятия, которое сможет обойтись без процедуры сушки древесины. Чтобы предотвратить возникновение разных дефектов, принято использовать специальную технологию сушки дерева в сушильной камере. Если вы самостоятельно хотите заниматься производством изделий из дерева, вам тоже понадобится сушильная камера для сушки древесины. Сегодня мы поговорим, как правильно её сделать.
Как качественно и быстро высушить доску? Данный вопрос интересует каждого столяра издревле. Люди издавна занимались запасанием леса на многие годы, чтобы успеть равномерно его высушить. Дед заготавливал дерево для своего внука, используя сам тот материал, который оставил ему его дед.
Важность правильно высушенной древесины - колоссальна! К примеру, если деревянная мебель, которая находится в комнате, изготовлена из слишком влажной древесины, которая только что спилена, то она рассохнется со временем, потому что дерево способно усыхать и уменьшаться в размерах, а значит, испортится!
Если дверь в дом сделана из чрезмерно пересушенной древесины, то она набухнет со временем, и не сможет закрываться! Если набрана филёнка двери из заготовок, что неравномерно высушены по объёму, то она может лопнуть или её покоробит! Поэтому все заготовки из дерева рекомендуется сушить. К тому же сушка предохраняет материал от поражения дереворазрушающим грибком, предупреждает размеро- и формоизменяемость дерева, улучшает физические и механические свойства древесины.
Сушка древесины является длительной, сложной и дорогостоящей процедурой. Дерево по традиционным технологиям нагревают перегретым паром или горячим воздухом. Просушенную древесину можно перевозить и хранить дольше. К тому же в процессе эксплуатации она не деформируется. Сушку досок производят в паровых камерах, где исключена возможность внутреннего повреждения.
Для полного восприятия сути сушильного процесса стоит немного окунуться в теорию. Процедура удаления влаги из дерева не совсем проста, потому что в самом материале существует два типа влаги. Древесина состоит из растительных клеток удлинённой формы. Влага может находиться в стенках клеток и в их полостях, заполняя микрокапилярную систему. Влага, что присутствует в пространствах между клетками и в их полостях, называется свободной межклеточной, а влага в клеточных стенках - связанной внутриклеточной.
Содержание в древесине связанной влаги ограничено. Состояние, когда стенки клеток отличаются максимальной влажностью при соприкосновении с жидкой влагой, называют пределом их насыщения. Принято считать, что влажность предела насыщения не зависит от породы и в среднем составляет 30%. Если влажность дерева выше 30%, то в нем содержится свободная межклеточная влага. Древесина свежесрубленного или растущего дерева имеет влажность больше предела насыщения, то есть является сырой.
Зависимо от назначения заготовок из дерева, древесину принято высушивать по-разному. Древесина высушивается до влажности в 6 - 8 %, когда материал необходим для механической обработки и сборки изделий для высокоточных ответственных соединений, которые влияют на эксплуатационные показатели (производство лыж, паркета или музыкальных инструментов).
Транспортная влажность составляет 18 - 22 %. Именно с таким содержанием воды пиломатериал подходит для перевозки на дальние расстояния в теплую пору. Высушенная до такой влажности древесина применяется преимущественно в стандартном домостроении, при производстве рядовой тары и когда нет необходимости взаимозаменяемости при сборке.
Столярная влажность разделяется на несколько подвидов. Погонажная продукция (террасная доска, обшивка, доска пола, обналичка) должна иметь влажность 15 ± 2%. Изделия из древесины (окна, двери, лестницы и элементы интерьера), изготовленные из цельной или клееной древесины, выдерживают колебания по влажности от 8 до 15 %.
Влажность мебельная, зависимо от уровня изделия и использования цельной или клееной древесины, составляет 8 ± 2%, потому что именно при такой влажности дерево демонстрирует самые оптимальные характеристика для обработки, склеивания и последующей эксплуатации. Но обычно принято понижать влажность до 7-10%, совершая частичную стерилизацию древесины и учитывая равномерность влажности по всему дереву, сохранение механических свойств материала, отсутствие поверхностных и внутренних трещин.
Зависимо от требований, которые предъявляются к качеству дерева, пиломатериалы можно сушить разными режимами, которые отличаются температурным уровнем. В мини сушильной камере для древесины в процессе сушки постепенно по ступеням увеличивается температура воздуха и уменьшается относительная влажность агента. Режимы сушки выбирают с учетом толщины пиломатериала, породы древесины, конечной влажности, категории качества высушиваемого дерева и конструкции камеры.
Выделяют режимы низко- и высокотемпературного процесса. Первые режимы предусматривают применение влажного воздуха в качестве сушильного агента, температура которого в начальной стадии составляет меньше 100 градусов. Установлено три категории данных режимов:
По низкотемпературным режимам предполагается трехступенчатое изменение параметров сушильного агента, причем с каждой ступени на последующую переход можно осуществлять только после достижения материалом определенного уровня влажности, что предусмотрен по режиму.
Высокотемпературные режимы предусматривают двухступенчатое изменение показателей сушильного агента, причем перейти с первой ступени на вторую можно после достижения древесиной переходной влажности в 20%. Высокотемпературный режим определяют, зависимо от толщины и породы пиломатериалов. Высокотемпературные режимы можно использовать для сушки древесины, что идет на изготовление не несущих элементов построек и конструкций, в которых допускается потемнение древесины и уменьшение прочности.
Камерная сушка является основным способом сушки древесины. Сушильные камеры требуются для высушивания хвойных и лиственных пород дерева до разных категорий качества. Одной из самых популярных и экономичных методик искусственного обезвоживания пиломатериалов является сушка, когда из дерева выводят связанную и свободную влагу с помощью подвода к влажному дереву тепла горячим воздухом и уноса испаренной лишней влаги увлажнившимся и частично охлажденным воздухом.
Сушильная камера представляет из себя полностью готовую установку, что оснащена всем необходимым для сушки дерева оборудованием. По устройству сушильные камеры для древесины разделяются на сборно-металлические и изготовленные из строительных материалов. Последние сооружаются непосредственно в цехах или как отдельные здания из материалов, что широко используются в промышленности. Камера может быть полностью сделана из монолитного железобетона. Её стенки можно выложить из полнотелого красного кирпича, а перекрытие — из монолитного железобетона.
Если используется несколько сушек, их зачастую объединяют в единый блок, сооружая общий коридор управления, где размещается разводка теплоснабжения и система автоматического управления всеми камерами. Зависимо от объема загружаемой древесины в камеру, может быть горизонтально- или вертикально-поперечная циркуляция воздуха.
Загрузка пиломатериалов в камеру может осуществляться такими способами: на тележках в виде штабелей по рельсовому пути, как пакеты вилочным погрузчиком. Перенос теплоты к древесине может выполняться: воздухом, продуктами сгорания или перегретым паром; лучистой теплотой, которая поступает от специальных излучателей; твердым телом, если организовать контакт с нагретой поверхностью; током, что проходит через влажную древесину; высокочастотным электромагнитным полем, которое пронизывает влажное дерево.
Оборудование для сушильной камеры для древесины делится на основное и дополнительное. К основному причисляют вентиляторную систему, систему теплоснабжения, приточно-вытяжной вентиляции и увлажнения, к дополнительному относят дверной утепленный и психрометрический блок, подштабельные тележки, электромотор привода вентилятора.
Процесс управление сушкой дерева в камере может быть автоматизированным. Автоматика способна поддерживать на заданном уровне влажность и температуру среды в сушилке. Температуру регулируют подачей теплоносителя в калориферы или посредством включения-выключения электрического нагревателя, а влажность - посредством использования приточно-вытяжной вентиляции и увлажнительной системы.
В системе управления сушкой древесины могут быть предусмотрены возможности дистанционного управления влажностью и температурой в камере. При сушке пиломатериала в сушильной камере возникает необходимость контроля влажности древесины, для чего используется дистанционный влагомер, который позволяет проверять влажность дерева в нескольких точках, не заходя в камеру. При отсутствии внешних источников теплоснабжения для сушилки могут применяться автономные отопительные модуля и использоваться газ, уголь, древесные отходы, электроэнергия и дизельное топливо.
В реальной жизни принято использовать следующие виды сушильных камер. Необходимая энергия в конвективных сушильных камерах в материал транспортируется с помощью круговорота воздуха, а теплопередача древесине происходит посредством конвекции. Конвективные камеры бывают двух видов - туннельные и камерные.
Туннельные конвекционные сушильные камеры являются глубокими камерами, где проталкиваются пачки штабелей из мокрого конца в более сухой. Данные камеры обязательно заполняют с одного конца, а с другого - опустошаются. Проталкивание штабелей (процесс заполнения камер и опустошения) совершается по одному штабелю с промежутком в 4 - 12 часов. Эти камеры предназначены для больших лесопилен и позволяют совершать исключительно транспортную сушку дерева.
Камерные конвекционные сушильные камеры короче туннельных и вакуумных сушильных камер для древесины, в процессе работы во всей камере поддерживаются одинаковые параметры. При глубине продуваемости больше 2 метров для уравнивания условий сушки дерева используется методика реверсации направления вентиляции. Опустошение и заполнение камеры происходит с одной стороны, если она имеет одну дверь. Известны и прочие системы загрузки, что похожи на процедуру загрузки туннельных камер. Сушить можно любой пиломатериал до любых конечных влажностей, поэтому 90% древесины Европы и России сушится именно в камерных сушилках.
Конденсационная сушильная камера отличается от предыдущих тем, что влажность, которая возникает в воздухе, конденсируется на специальных охладителях и выходит из процесса сушки вода. Коэффициент полезного действия подобного процесса большой, но цикл длинный, потому что приборы не работают с большой температурой, а также значительны суммарные потери тепла. Конденсационная камера подходит преимущественно для сушки небольших объёмов древесины, или для сушки плотной породы дерева - дуба, бука или ясеня. Большое преимущество таких камер в том, что не нужна котельная, цена сушильной камеры для древесины и себестоимость сушки получается меньше.
Сушильные камеры также классифицируются по методу циркуляции и характеру используемого сушильного агента, типу ограждения и принципу действия. Сушильные камеры периодического действия характеризуются тем, что они могут загружаться полностью для одновременной просушки всего материала, а режим сушки древесины изменяется во времени, в данный момент оставаясь одинаковым для всей камеры.
По способу циркуляции бывают камеры с побудительной и естественной циркуляцией. Сушилки с естественной циркуляцией - устарелые, малопроизводительные, режим сушки в них почти не управляем, равномерность просыхания дерева неудовлетворительная. Для современного строительства такие устройства не рекомендуются, а действующие обязательно подлежат модернизации. Различают по характеру сушильного агента камеры газовые, воздушные и высокотемпературные, что работают в среде перегретого пара.
Предварительно до проведения сушки по выбранному режиму дерево прогревают паром, который подается через увлажнительные трубы, при работающих вентиляторах, включенных обогревательным приборах и закрытых вытяжных каналах. Для начала нужно провести расчет сушильной камеры для древесины. Температура агента в начале прогрева древесины должна быть выше на 5 градусов первой ступени режима, однако не больше 100 градусов по Цельсию. Уровень насыщенности среды должен быть для материала с начальной влажностью больше 25% 0,98 - 1, а для дерева с влажностью меньше 25% - 0,9 - 0,92.
Длительность начального прогрева зависит от породы древесины и составляет для хвойных пород (сосна, ель, пихта и кедр) 1 - 1,5 часа на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева мягких лиственных пород (осина, береза, липа, тополь и ольха) увеличивается на 25%, а для твердых лиственных пород (клен, дуб, ясень, граб, бук) - на 50% по сравнению с длительностью прогрева хвойных пород.
После предварительного прогрева принято доводить параметры сушильного агента сушки до первой ступени режима. Затем можно приступать к сушке пиломатериалов при соблюдении установленного режима. Влажность и температуру регулируют вентили на паропроводах и шиберы приторно-вытяжных каналов.
В процессе работы инфракрасной сушильной камеры для древесины в дереве возникают остаточные напряжения, которые можно устранить промежуточной и конечной влаготеплообработкой в среде увеличенной температуры и влажности. Обработке принято подвергать пиломатериалы, которые высушиваются до эксплуатационной влажности и подлежат механической обработке в дальнейшем.
Промежуточная влаготеплообработка совершается при переходе со второй ступени на третью или с первой на вторую при высокотемпературном режиме. Влаготеплообработке подвергают хвойные породы толщиной от 60 миллиметров и лиственные толщиной от 30 миллиметров. Температура среды в процессе тепловлагообработки должна быть выше на 8 градусов температуры второй ступени, но не выше 100 градусов, при уровне насыщенности 0,95 - 0,97.
Когда древесина достигнет конечной средней влажности можно проводить конечную влаготеплообработку. В данном процессе поддерживают температуру среды на 8 градусов выше последней ступени, но не выше 100 градусов. По окончании конечной влаготеплообработки дерево, прошедшее сушку, нужно выдержать в камерах на протяжении 2 - 3 часов при параметрах, что предусмотрены последней ступенью режима. Затем сушильную камеру останавливают.
Если вы решили изготавливать изделия из дерева собственноручно, то сушильная камера для дерева вам просто необходима. Однако при строительстве сушилки соблюдать все требуемые нормы. Вам понадобиться камера, вентилятор, утеплитель и нагревательный прибор.
Выстройте сушилку или выделите отдельное помещение, одна стена и потолок которой будут выполнены из бетона, а прочие стены - из древесины, которые нужно утеплить. Для этого принято создавать несколько слоев: первый из них представляет собой пенопласт, второй - деревянные доски, которые заранее принято обворачивать в фольгу.
После этого следует установить нагревательный элемент, который можно изготовить в виде батарей. В батареи воду необходимо подавать из печки, в которой она будет нагреваться до 60-95 градусов по Цельсию. Желательно непрерывно обеспечивать циркуляцию воды с помощью водяных насосов в нагревательном элементе. Также в самодельной сушильной камере для древесины следует разместить вентилятор, который способствует распределению по всей комнате теплого воздуха.
Подумайте, каким способом будет загружаться древесина в сушильную камеру. Одним из вариантов загрузки может быть рельсовая тележка. Чтобы регулировать влажность и температуру в помещении сушильной камеры, нужно использовать в рабочей зоне соответственные термометры - влажный и сухой. Предусмотрите внутри сушилки полки для увеличения рабочего пространства.
В процессе сушки пиломатериала не допускается резкая смена в рабочем помещении температуры, в противном случае это спровоцирует то, что древесина покоробится или в ней возникнут трещины. При возведении сушильной камеры крайне важно соблюдать противопожарные требования. Поэтому в непосредственной близости от сушилки в обязательном порядке установите огнетушители.
И напоследок запомните, что вместо нагревательного элемента в домашних условиях можно использовать электроплитку на две конфорки. Утеплить стены сушильной камеры своими руками можно при помощи деревянной стружки. Можно использовать вместо фольги в камере пенофолом, который способен обеспечить хорошее отражение от поверхности теплоты. В такой сушилке древесина сушится предварительно за 1-2 недели.
