Виды, процесс и технология сушки древесины в камере

Чтобы уменьшить последствия воздействий на древесину неблагоприятных факторов различного рода, проводятся специальные профилактические мероприятия. Одним из таких является процесс сушки древесины.

 

Что такое сушка древесины?

Это удаление влаги путем испарения. Применяется для предотвращения деформации готового изделия. Также сушка значительно улучшает свойства – шлифование, фрезерование, чистота распила, повышение качества. В народе используется слово «покоробило», используемое для изделий из дерева. Обычно изделия «коробит», если они недосушены, либо нарушены правила и нормы сушки.

Есть два вида сушки древесины – массовая и технологическая.

При массовой сушке материал высушивают непосредственно на лесопилке до транспортной влажности (22-23%). Сушка происходит как на открытых, так и в закрытых помещениях (где используется подогрев воздуха).

Во втором случае древесину сушат до придания ей товарных характеристик, то есть до готовности к эксплуатации.

Технология сушки древесины

Процесс сушки включает в себя 2 пункта – влагоперенос и влаготеплообмен. Сушка древесины требует проведения обоих процессов одновременно.

Из сердцевины влага выходит на поверхность древесины – это влагоперенос. После чего влага удаляется – это влаготеплообмен.

Сейчас очень много оборудования, которое помогает быстро удалять влагу с поверхности. А вот проблему влагопереноса еще не решили. Процесс это довольно длительный, и лучшие умы пытаются создать хорошее оборудование для ускорения влагопереноса.

Влагоперенос происходит под действием следующих сил:

  • Градиент влажности;
  • Градиент температуры;
  • Перепад давления.

При любой сушке древесины вышеописанные процессы действуют совместно. Но эффективность отдельных процессов напрямую зависит от способа сушки.

Три основных задачи, которые стоят перед конструктором оборудования:

  • Обеспечить качество. То есть свести к минимуму появление трещин и деформаций.
  • Ускорение (насколько оно возможно).
  • Сокращение потребления энергии.

Сейчас самый распространенный метод в технологии сушки – это камерная сушка древесины. Рассмотрим некоторые ее особенности.

Рекомендации по камерной сушке древесины

При камерной сушке подготавливают штабельный сырой материал и хранят высушенный. Подогрев, кондиционирование и сама сушка – основные этапы.

Сейчас очень много режимов сушки для разных пород древесины. Они отличаются по температурно-влажностному уровню, а также изменению параметров на протяжении всего процесса.

Технология сушки древесины в камере построена на общих принципах, которые основаны на безопасном и постепенном повышении температуры и понижении влажности.

В реальных камерах привязка режимов с учетом конкретных особенностей. К примеру, один и тот же режим в разных сушильных камерах для древесины может привести как к переувлажнению (замедленная сушка), так и к быстрой сушке, что чревато браком материала.

При выборе режима необходимо руководствоваться такими правилами:

  • Требуемое качество.
  • Категория режимов.
  • Конструктивные особенности камеры.

Укладка пиломатериалов в штабель для камерной сушки

Равномерность процесса сушки древесины и сохранение ее форм напрямую зависят от правильного формирования пакета (штабеля). Деформирование происходит в результате недостаточного сжатия пакетов.

Существуют два типа штабелей:

  • Пакетный (формируется из нескольких пакетов);
  • Цельный.

Штабель состоит из одной породы и толщины. Верх штабеля – горизонтальный, а основание должно быть достаточно прочным. Торцы штабелей выравнивают по вертикали, а поперечное сечение должно быть прямоугольным.

Самые длинные доски укладывают по краям – это поможет избежать коробления материала. Если доски разной ширины – узкие укладывают по центру.

Запрещается недогрузка штабеля, это приводит к замедленной циркуляции, что в свою очередь увеличивает сроки сушки.

От вышеперечисленных факторов (в частности) зависит качество сушки древесины.

Процесс сушки древесины в камере

Перед началом сушильная камера для древесины и все элементы тщательно очищаются. После этого камера подогревается сухим воздухом и одновременно укладываются штабеля.

Технологические операции:

  • Начальный подогрев материала;
  • Сушка в конкретном режиме;
  • Кондиционирование и влаготеплообработка.

Начальный прогрев производят после непосредственной загрузки материала. После начального прогрева начинается сама сушка.

Поговорим обо всех этапах процесса сушки древесины подробнее.


Начальный прогрев

Начальный прогрев предотвращает внутреннее напряжение. Его проводят путем быстрого прогрева без испарения влаги. Для этого включают калориферы, и в камеру подают насыщенный пар.

Начало прогрева начинается с момента, когда температура достигает значения, которое необходимо по окончанию сушки. В это время недопустимо падение влажности либо температуры, чтобы не потрескался сам материал. Также необходимо затягивать подогрев, чтобы не поцвела древесина.


Собственно сушка

После начального прогрева начинается сам процесс сушки древесины. В этот режим переходят постепенно, чтобы избежать дефектов материала. Запрещается принимать любые срочные меры по удалению влаги.

В камере постоянно поддерживают равномерную температуру воздуха.

Температура воздуха регулируется жалюзи. Для повышения насыщенности закрывают вытяжные трубы.

Контроль за режимом, регулируют по состоянию воздуха, который поступает в штабель.

Погрешность не должна превышать ±2 градуса в определенном режиме.

Если необходимая температура не достигается по каким-либо причинам, можно сушить при более низкой температуре, соблюдая при этом необходимую степень насыщенности.

 

Влаготеплообработка

Промежуточную влаготеплообработку проводят при повышенной влажности и температуре.

Данная переработка применяется при переходе со второго на третий ступень.

Если сушится толстый материал, влаготеплообработка может проводится несколько раз.


Окончание сушки

По окончанию сушки проводят кондиционирование. Благодаря ему выравнивают конечную влажность древесины.

Пиломатериалы первой категории обязательно проходят этот этап.

Для второй и третьей категории кондиционирование проводят по мере надобности.

При охлаждении толстого материала в камеру впускают увлажнительный пар, который задерживает пересыхание поверхности.

Для поступления в эксплуатацию древесина проходит окончательное охлаждение на складе (1-2 суток).

Запрещается на длительный период помещать сухой материал в сушильные штабели.

 

Виды сушки древесины

Существует 5 методов сушки:

  • Конвективная;
  • Атмосферная;
  • СВЧ;
  • Камерная;
  • Сушка конденсационным методом.


Атмосферная сушка

Атмосферная сушка – самый известный и распространенный метод. Материал, высушенный этим методом, может эксплуатироваться несколько столетий, если повторно не увлажнять.

Это самый дешевый метод. Но для проведения этой сушки необходим большой запас как древесины, так и площади.

Основной недостаток – неконтролируемый процесс. Возможно сильное растрескивание материала.

Атмосферная сушка проводится в штабелях на специальном фундаменте. Роль фундамента играют железобетонные опоры. Иногда используют деревянную основу, предварительно пропитав ее антисептиком.

Процесс этой сушки довольно длительный. Сама сушка зависит от внешних факторов – время года, климат и т.д.

Ускорить процесс можно путем более разреженной укладки древесины и использованием вентиляторов.

Для предотвращения гнили и грибка используют антисептики. Антисептики разбрызгивают по поверхности, либо используют глубокую пропитку (окунают доски в автоклавах).

Несмотря на популярность, есть другие, не менее известные виды сушки древесины.


Вакуумная сушка древесины

Этот вид сушки древесины был изобретен в 64-м году. Сегодня работает более 600 сушилок во всем мире.

Основа сушилки – нержавеющая сталь, внутри полностью герметична.

Внутрь доски укладывают слоями, чередуя их с алюминиевыми пластинами. После этого устанавливается режим сушки.

Каждая отдельная порода древесины требует своего определенного уровня вакуума, который сохраняется на протяжении всей сушки. Оператор изменяет только температуру алюминиевых нагревательных пластин. Для управления параметрами возможно использование микропроцессора.


Сушка в СВЧ

При сушке в СВЧ энергия поля передается свободными, не связанными линиями передачи энергии. Электромагнитное поле максимально взаимодействует с древесиной, и не зависит от особенной генератора.

Данная сушка имеет свои преимущества. Качество сушки максимально приближенно к естественному. Также эта сушка мобильна, поскольку имеет небольшие размеры.

Основные недостатки – высокая стоимость генераторов и малый ресурс. Большие затраты на энергию. Контролировать процесс достаточно трудно, поэтому внутри часто возгорается материал.

Этот метод сушки в СВЧ-печах ничем существенно не отличается от остальных методов.


Камерная сушка

Сушка происходит в конвективных камерах.

По принципу действия различают камеры: непрерывные и периодические.

В камерах периодического действия режим меняется в зависимости от влажности. Во время выгрузки/загрузки материала процесс останавливается.

Камеры непрерывного действия – это туннели, в которых древесина перемещается на вагонетках. Режим переключается по мере продвижения.


По теплоносителю камеры делятся на:

  • Паровые;
  • Водяные;
  • Газовые;
  • Электрические.

Некоторые советы и особенности камерной сушки описаны в начале статьи.

 

Конденсационный способ

Этот способ сушки древесины относится к замкнутому способу. Воздух циркулирует по камере без выхода в атмосферу, и естественно без подпитки. Насыщенный влагой воздух хорошо омывает холодную поверхность. Часть влаги конденсируется, а тепло используется для подогрева. Охладителем выступает фреон.

Основные затраты уходят на подогрев и теплопотери, а также на компрессор и вентилятор. Чтобы компенсировать тепловые потери, существует дополнительный калорифер с внешним электропитанием.

Этот способ сушки древесины существенно экономит энергозатраты. Поэтому хорошая перспектива – появление конденсационных сушильных камер с холодильными установками на хладагенте, которые позволят применять нормальные режимы.

top