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.

Необходимость сушки древесины

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.

Понятие влажности древесины

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.

Режимы сушки древесины

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:

• Мягкий режим способен обеспечить бездефектную сушку материала при сохранении естественных физических и механических свойств дерева, в том числе цвета и прочности, что важно для сушки древесины до транспортной влажности экспортного пиломатериала.
• Нормальный режим гарантирует бездефектную сушку древесины при почти полном сохранении прочности материала с незначительными изменениями цвета, что походит для сушки пиломатериала до конечной влажности.
• Форсированный режим сохраняет прочность на статический изгиб, сжатие и растяжение, но возможно некоторое снижение прочности на раскалывание или скалывание с потемнением древесины, что предназначен для сушки древесины до эксплуатационной влажности.

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.

Понятие сушильной камеры

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.

Виды сушильных камер

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.

Процедура сушки древесины

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.

Изготовление сушильной камеры

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.

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.

Для чего нужна сушка?

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.

Какие бывают режимы сушильных камер?

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:

• породы дерева;
• габаритных размеров полуфабриката;
• финишного и начального уровня влажности;
• специфики агрегата;
• качественных показателей пиломатериала.

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:

• мягкий - после завершения сушки, полуфабрикаты обладают первоначальными свойствами, не меняя прочности и цвета;
• умеренный - цвет немного меняется, немного снижаются прочностные характеристики;
• ускоренный - в процессе последующей обработки (разлом, распил, рубка), возможна повышенная хрупкость, цвет тускнеет.

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.

Основные типы камер для сушки

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:

• цельным/сборным из металла;
• выполненным с применением строительных материалов.

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:

• лучистый источник из специализированных агрегатов;
• раскаленные полки;
• электрический ток, который проходит сквозь сырые полуфабрикаты;
• высокочастотное электромагнитное поле.

Камеры укомплектовываются основным и вспомогательным оборудованием. Основные системы:

• приточно-вытяжное оборудование;
• источники тепла;
• увлажнители.

По принципу работы сушильные машины делят на:

• конвективное оборудование;
• конденсационное оборудование.

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.

Чертеж

Сушильная камера для пиломатериалов: пошаговая инструкция

Для постройки сушильного аппарата собственноручно, можно не использовать техническую документацию. Нужно лишь предусмотреть:

• площадь, где камера будет установлена;
• утеплительные материалы;
• источник и коммуникации для создания высокой температуры;
• обдувка.

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.

При необходимости покупки сушильной камеры для древесины, часто возникает вопрос, какую именно выбрать. Ведь на рынке представлены сотни и сотни видов. Различаются камеры как производителями, так и видами сушки. Так какая камера нужна именно вам?

Для этого нужно понять принцип работы каждого вида камеры, а также как происходит качественная сушка древесины. Разберемся в статье.

Итак, качество сушки определяется по следующим параметрам:

• Напряжение древесины
• Разбег по влажности внутри пиломатериала

Основные виды сушильных камер по принципу действия:

• Аэродинамические
• СВЧ-сушильные камеры
• Конвективные
• Конденсационные

А теперь разберем параметры качества сушки в разрезе представленных видов сушильных камер.

Аэродинамическая сушильная камера

Стоимость аэродинамической сушильной камеры сравнительно небольшая. Но затраты на энергию высокие. Представляет собой теплоизолированную камеру с вентилятором. Воздух нагревается за счет трения о лопатки вентилятора. Когда доска помещается в камеру, ее влажность распределена равномерно.

Циркулирующий горячий воздух вокруг доски подсушивает доску. После сушки при измерении влагомера, измеряющего влажность только верхнего слоя, мы увидим , которой и хотели добиться. Порядка 8-10%. Но если взять хороший игольчатый влагомер, то увидим настоящую влажность доски под поверхностным слоем, в 25-35%. Потому что доска осталась внутри сырой. Такую доску нельзя использовать. В ней огромное напряжение за счет разности по влажности (доску покоробит, потом она треснет).

Поэтому продолжаем сушку. Опять горячий воздух циркулирует на большой скорости вокруг доски.

Кстати, скорость потока в аэродинамической сушильной камере практически невозможно регулировать.

Продолжая сушить доску, ее внешний слой продолжает досыхать и пересыхает. От пересыхания верхний слой становится хрупким. Остается 1-3% влажности. Сухой слой уплотняется и сужается. Из внутреннего же слоя влага уходит медленнее. Соответственно, внутренний слой сужается медленнее, внешнего. А когда внутренний слой становится шире внешнего слоя доски - доска лопается.

Из вышесказанного напрашивается вывод: качественно высушить древесину в аэродинамической камере вряд ли получится

СВЧ сушильная камера

Довольно-таки интересная инженерная мыль.

Работает по принципу обычной бытовой микроволновки.

• Под воздействием электромагнитного излучения высокой частоты, молекулы древесины увеличивают скорость колебания и древесина нагревается.
• Сушка в СВЧ камере значительно сокращает сроки сушки.

Но на этом плюсы заканчиваются. Потому что стоит такая камера дорого, электроэнергии потребляет также, если не больше, чем аэродинамическая камера. Еще, в процессе практического применения свч-камер, выяснилось, что излучатели волн СВЧ быстро выходят из строя.

Заканчивая предложение, с которого начался обзор свч сушильных камер, Интересная инженерная мысль, но на практике не получила применения.

Конвективная сушильная камера

Этот вид сушильных камер можно назвать самым распространенным видом.

Принцип работы конвективной сушильной камеры таков:

• через воздух, который проходит через теплообменники происходит передача тепла.
• По теплообменникам проходит горячая вода и /или перегретый пар.
• Можно изменять параметры воздуха, повысить или понизить влажность.
• Повышают влажность с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере. Понижают с помощью замены воздуха на сухой.
• Настройки инверторных двигателей позволяют изменить направление и скорость воздушного потока.

Процесс сушки в конвективной камере происходит следующим образом:

• Доску сильно нагревают, в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха. Это нужно для того, чтобы частицы воды всегда были теплые. Вода легко удаляется из древесины, поскольку та нагревается до 75-80 градусов по Цельсию.
• В зависимости от толщины доски, в процессе сушки делается от одной до трех тепловлагообработок. Последняя тепловлагообработка проводится, чтобы полностью снять напряжение в древесине, перед самым окончанием сушки. В этот момент доска уже достигла необходимой влажности.

Из представленных вариантов, конвективная камера для сушки является самой подходящей для качественной сушки древесины.

Конденсационная сушильная камера

С самого начала сушки, теплый воздух удаляет влагу из внешних слоев древесины, циркулируя вокруг доски. Потом воздух переходит в конденсатор, нагревается и к доске направляется теплый сухой воздух.

Конденсационные сушильные камеры бывают с инверторами на двигателях и без таковых. Сушат дерево с увлажнением воздуха и без такового. Если инвертор отсутствует, то трещин не избежать, поскольку, инвертор позволяет замедлить скорость воздуха, для плавного выхода влаги. Сушить древесину без увлажнения воздуха и инверторов на двигателях, в конденсационной камере нельзя. Доска треснет. Без увлажнения и с инверторами сушить дерево можно, но доска будет с большим напряжением.

В конденсационных камерах, увлажнение проводят на втором этапе сушки, чтобы снять с верхнего слоя доски напряжение.

В результате осмоса, влага вытесняется изнутри доски, не повреждая верхние слои. Поскольку конденсационная камера рассчитана на невысокие температуры, вся вода в центре доски не успевает достаточно прогреться и перейти в наружный слой. То есть если затянуть влагообработку, то доска отсыреет по всему объему. Но при правильном подходе можно заметно снизить напряжение в доске. Для столярного производства такая древесина не годится, но для заборной доски или вагонки вполне подойдет.

Надеемся, что наша статья поможет вам определиться с выбором сушильной камеры. Из описания выше должно стать понятным, что правильная, качественная сушка получается при использовании конвективной сушильной камеры.Стоит отметить, что если требования к качеству пиломатериала невелики, то есть дерево будет использовано на черновое строительство или нужна сушка до транспортной влажности, то качественная сушка не является обязательным требованием.

Выбор за вами.

Вам будет интересно

С давних времен для изготовления продукции из дерева использовали сухую древесину. Изделия из влажной древесиной основы быстро приходили в негодность, поэтому специально для получения высококачественного материала дерево выдерживали на протяжении нескольких лет, стараясь высушить его.

При высыхании древесина сжимается, уплотняется и скручивается, поэтому перед изготовлением срубов или пиломатериалов необходимо хорошенько просушить дерево. Сушить дерево нужно тоже правильно, необходимо добиться определенного процентного содержания влажности, пересушивать материалы не следует, поскольку высушенное дерево будет сильно впитывать влагу, разбухнет и потрескается.

Сушат спиленные деревья, как правило, в специальных сушильных камерах, напоминающих печь. Далее обсудим, какие сушильные устройства существуют, как ими пользоваться и можно ли сделать сушилку собственными руками.

Разновидности устройств для сушки дерева

В больших объемах промышленного производства спиленные деревья сушат в специализированных сушильных зданиях, похожих на огромные печи. Содержание влаги в древесине уменьшается за счёт обработки нагретым воздухом исходного материала. Такая конструкция обеспечивает технологический процесс высушивания дерева для дальнейшей обработки. Делаются такие устройства в нескольких вариантах, возможно изготовление корпуса сушилки из:

• Металла, в цельно-сборном варианте;
• Разнообразных стройматериалов как сборная конструкция.

Сборные конструкции монтируют непосредственно по месту, в виде сооружений и отдельно стоящих строений. Стены свариваются из каркаса и обшиваются металлическим листом, можно стены залить бетонным раствором или использовать кирпич. Крупные лесоперерабатывающие заводы делаю целую систему сушильных помещений, объединяя несколько модулей единым центральным управлением и контролем над технологическим процессом. Сборные конструкции в виде отдельно стоящих строений свариваются из каркаса и покрываются металлическим листом, можно залить бетонным раствором или использовать кирпич.

Основной принцип это нагрев древесины теплым воздухом. За счет циркуляции его внутри сушильной камеры идет активный нагрев пиломатериала и его высыхание. Источников тепла может быть несколько:

• горячий пар;
• дым от сгорания древесины;
• просто нагретый воздух;
• электротэны;
• инфракрасная энергия;
• электромагнитные поля высокочастотного диапазона.

Кроме того сушильные устройства оборудуются дополнительными системами, которые помогают более эффективно проводить технологический процесс сушки леса. Это:

• приточно-вытяжные системы нагнетания и удаления воздуха;
• дополнительные источники тепла;
• увлажняющие системы.

Отличаются сушильные помещения и принципом работы, они могут функционировать:

• на конвекционном оборудовании;
• на конденсационных котлах;
• на дровах;
• как аэродинамические сушилки;
• на солнечных инфракрасных батареях;
• как вакуумные.

Принцип действия конвекционных сушилок

Конвекционные сушильные устройства, построенные на принципе циркуляции теплого воздуха между исходным пиломатериалом. За один цикл, длительность которого от 5 часов до 14, дерево высушивается до нужного процента влажности. Кроме того принципиальное отличие конвекционных сушилок состоит в нагревании дерева газообразным теплоносителем. Им может быть:

• нагретая воздушно-газовая смесь;
• газы продукты горения.

При нагревании древесного материала происходит выделение влаги, которая выбрасывается с теплоносителем наружу.

Сушильные камеры закрытого типа в виде отдельного бокса более компактны и отличаются тем, что по всему объему камеры сохраняется постоянная заданная температура и влажность. Такая конструкция печей позволяет высушить исходный древесный материал любого сорта, до нужной влажности.

Строим сушильную камеру, пошаговая инструкция

Для изготовления сушильной камеры своими руками нет необходимости подготавливать сложные технические чертежи. Следует только лишь предусмотреть следующее:

• Место для установки сушильной камеры.
• Утепление (теплоизоляция) всего сооружения.
• Источники нагревания.
• Систему вентиляции или циркуляции воздуха.

Площадь сушильных камер, построенных своими руками, обычно, небольшая, обычно до 10 кв. метра. Это квадратные помещения пригодные для циркуляции теплых потоков воздуха. Рекомендуется соорудить хотя бы одну стену из бетона, остальные могут быть из дерева. Изнутри камера обязательно должна быть отделана теплоизолятором, следует подобрать хороший материал для сохранения тепла внутри.

Например, отличный и одновременно недорогой утеплительный материал – деревянная стружка. Также необходимо проложить слой фольги, которая будет сохранять тепло.

Можно устроить сушилку для пиломатериалов из алюминиевого листа, соорудив каркас из дерева или профиля, и обшив его металлическим листовым алюминием, можно получить конструкцию, которая прослужит долгое время. Важно позаботиться о хорошем толстом слое теплоизоляционного материала, по толщине не менее 150 мм. В противном случае можно столкнуться с большими теплопотерями, т. е. отапливаться будет улица. Пол необходимо застелить рубероидом или аналогичным рулонным материалом, по верху насыпается слой древесной стружки, что послужит дополнительным теплоизолятором.

Теоретически после заготовки и распила древесного сырья можно и не сушить древесину. На сырой товар тоже есть спрос, но высушенный материал дороже почти в два раза. И чем глубже обработка пиломатериала, тем выше продажная стоимость и, соответственно, экономическая эффективность фирмы.

К их главным минусам конвекционных сушильных систем относится:

• Повышенное потребление электричества в аэродинамических сушилках;
• Большая цена конденсационных сушильных устройств, а длительность цикла просушки повышен в 1,5-2 раза;
• повышенная цена вакуумных устройств, а также проблемы в их обслуживании и эксплуатации.

Конвективный метод сушки является наиболее выгодным для промышленных объемов древесины различных пород. Такие устройства намного дешевле, более просты в эксплуатации и обслуживании, а значит, и более надежны. Для повышения эффективности сушилки конвективного типа останутся наиболее оптимальным вариантом.

Комплектация сушильных камер

Несколько слов скажем о комплектации сушилок для пиломатериалов в различных исполнениях. Существуют ли минимально необходимый набор оборудования составляющий «базовую» комплектация.

Специалисты утверждают, что типовых решений, как правило, не существует. Большинство производителей сушильных устройств для пиломатериалов индивидуально подходят к требованиям и условиям каждой конкретной технологии. Комплектация сушильных конструкций может быть практически любой – от минимально необходимых, до полностью укомплектованных комплексов сушильных печей с котлами, работающими на отходах лесообработки. Опыт показывает, что самыми распространенными вариантами комплектации являются следующие:

• поставка устройств и приборов для комплектации уже существующего или возводимого здания сушилки;
• комплексная поставка вместе с конструкцией сборного сооружения я с оборудованием и элементами управления.

Чем еще характерны особенности работы конвекционных сушильных устройств для пиломатериалов, так это системами регулировки влажности. Влагосодержание воздуха внутри камеры – важный параметр, влияющий на технологию сушки пиловочника. Сохнет пиломатериал тем быстрее, чем выше температура теплоносителя в камере, но при высокой температуре влажность в несколько раз превышает влагосодержание окружающей среды. А в конвекционных сушилках объемы воздухообмена превышает 2 % от всего циркулирующего воздуха в час.

Корпус сушилки

Корпус печи для сушки пиломатериалов представляет собой конструкцию из металла, возведенную на фундаменте. Каркас и стены, как правило, делают из алюминия или листовой углеродистой стали с антикоррозийным покрытием. Внутренние конструктивные элементы: дефлекторы, подвесные потолки и агрегаты систем управления, а также вспомогательные конструкции делаются из алюминия, а в качестве утеплителя используется минеральная вата.

Особое внимание следует уделить минеральной вате, поскольку использование некачественной продукции может дать отрицательный результат. Поэтому следует использовать только известную минвату проверенных фирм, что исключит оседания теплоизолятора, а зазоры позволят утеплитель высыхать даже при попадании влаги.

Заключение

Главное помнить, о невозможности допущения резких смен температурных границ внутри помещений, во время сушки пиловочника, иначе это приводит к порче материала, короблению дерева и возникновению трещин. При строительстве сушильной конструкции необходимо выполнять противопожарные нормативы. Рядом с печью обязательно должны быть установлены огнетушители.

Утепление стен сушильной печи своими руками возможно деревянной стружкой. Как вариант, воспользоваться вместо фольги в камере пенофолом, который может создать неплохое отражение от поверхности теплоты. В подобной конструкции дерево сушится в течение 1-2 недель.

Одним из обязательных этапов производства древесных материалов является заготовленного леса, производимая на открытом воздухе и в специальных камерах, что создает защиту пиломатериалов от грибка, предотвращает деформацию и изменение параметров.

Сушильные камеры для пиломатериалов работают в определенном режиме, который выбирается в зависимости от исходной влажности, породы дерева, толщины досок, планируемого использования с учетом особенностей конструкции сушилки.

В установке также можно сушить дрова, которые используются в отопительных твердотопливных котлах, каминах.

Режимы сушки

В процессе проведения сушки печь может работать в низкотемпературном, нормальном или высокотемпературном режиме.

Низкотемпературный и нормальный режим

Обработка древесины низкотемпературным способом осуществляется при 45°. Это наиболее мягкий метод, он сохраняет все первоначальные свойства дерева до мельчайших нюансов и считается технологией высокого качества. В конце процесса влажность древесины составляет порядка 20%, то есть такую сушку можно считать предварительной.

Что касается нормального режима, то он протекает при температуре до 90°. После сушки материал не меняет форм и размеров, слегка снижается яркость цвета, прочность. Это наиболее распространенная технология, применяемая для различных пород древесины.

Режим высоких температур

В этом режиме сушка происходит за счет действия перегретого пара (температура более 100°) или горячего воздуха. Высокотемпературный процесс сушки уменьшает прочность дерева, придает более темный оттенок, поэтому материал используется для создания второстепенных строительных и мебельных узлов. При этом сушка перегретым паром будет более щадящей, чем с применением воздуха.

Виды сушильных камер

Сушилка для досок может быть с естественным и принудительным воздухообменом. При этом первый вариант неэффективен и непредсказуем. Поэтому во избежание неоправданных рисков камеры с естественной сушкой в настоящее время почти не применяются.

По принципу работы можно выделить следующие виды сушилок:

• конвективные;
• конденсационные;
• вакуумные;
• аэродинамические;
• СВЧ-камеры.

Отличие камер в сушилках для древесины состоит в том, какое оборудование применяют для нагрева воздуха, его циркуляции и понижения давления.

Конвективные

Сушильная камера конвективного (конвекционного) типа представляет собой прямоугольный утепленный контейнер с мощной вентиляцией в потолочной грани, благодаря чему происходит распределение воздуха через нагреватели и древесину. В результате нагрева влага пиломатериала превращается в пар, далее выходит из камеры через специальные клапаны. Такой процесс обмена тепловой энергией называется конвекцией.

Конвективные сушилки выпускают двух видов: туннельные и камерные. В первой конструкции доски поступают в камеру с одной стороны, а выгружаются с противоположной. Такие модели являются передвижными и предназначены для эксплуатации в крупных лесопильных компаниях.

Камерные сушильные установки предусматривают запуск и выгрузку пиломатериалов через одну дверь.

У конвекционных камер существуют следующие особенности:

• за один цикл можно обработать 20 кубометров древесины при условии полного заполнения объема;
• можно сушить все типы пиломатериалов, укладывая в штабели с просветами;
• после сушки есть возможность выполнить пропарку, пропитку изделий;
• при подключении твердотопливного котла для нагрева процесс будет выполняться экономичнее;
• конструкция имеет большие размеры, поэтому предусмотрена для стационарной работы (без выезда).

К преимуществам относится высокое качество сушки, но если камеру заполнять не на 100%, то возникнет высокая вероятность получения некачественно просушенной древесины (с перегревом или повышенной влажностью) из-за неравномерного прохождения горячих потоков воздуха через изделия. Возможным недостатком можно назвать высокое электропотребление.

Конденсационные

Сушильные камеры конденсационного типа по конструкции схожи с конвекционными, но отличаются принципом работы. Влажный пар, возникающий при сушке древесины, превращается в воду (конденсируется), которая собирается в специальных емкостях. Такая технология достигается благодаря герметичности сушильной камеры. Запасы полученной воды используются для отопления помещений.

Несмотря на экономичность конденсационных установок, процесс сушки происходит долго (примерно 2-3 недели), тогда как в конвективных – от 1 до 2 недель. Также недостатком является высокая стоимость агрегата.

Вакуумные

Сушилка работает по принципу вакуумного удаления излишков влаги, процесс сушки состоит из трех этапов: прогрев (подготовительный), сушка (с увлажнением), охлаждение. За полный период сушки выполняется порядка 250 одинаковых циклов. Наличие вакуума смягчает воздействие высоких температур и не дает дереву растрескиваться.

Отличиями вакуумной сушильной камеры являются:

• быстрое высыхание древесины;
• экономия энергозатрат в результате повышения температуры функциональных нагревательных пластин, заложенных между пиломатериалом.

Вакуумные камеры дорогие в приобретении и обслуживании, поэтому сушить в них сосну или ель невыгодно.

Аэродинамические

Установка представляет собой металлический ящик с качественной теплоизоляцией. Образовавшаяся в результате сушки влага стекает в специальный сборник. Нагретый воздух циркулирует в замкнутом пространстве при помощи специального аэродинамического винта, который отдает свою энергию на процесс сушки.

Камера должна быть полностью загружена пиломатериалом, только тогда качество работы не пострадает. Обслуживание аэродинамической сушилки древесины не требует специфических знаний, установка полностью автоматизирована.

Недостатками является относительно продолжительный процесс сушки (примерно 20 дней), большие энергозатраты, отсутствие регулировки температуры.

СВЧ-камеры

Технология СВЧ-сушки разработана сравнительно недавно. Установка представляет собой замкнутую металлическую емкость с дверцей в торцевой стенке и работает по принципу микроволновой печи. СВЧ-излучения прогревают древесину, из которой под давлением выжимаются молекулы воды.

Камера удобна тем, что ее можно расположить в любом необходимом месте помещения. Благодаря мощному воздействию электромагнитных волн сушка древесины занимает не более 6 суток.

Преимущество СВЧ-установки заключается также в высоком качестве сушки при правильно выбранном режиме.

Сушилка обходится дорого из-за большого потребления электроэнергии и необходимости время от времени менять основную запчасть – магнитрон (устройство для излучения электромагнитных волн).

Изготовление своими руками

Сушка древесины частным способом требует наличия специальной камеры, которую можно изготовить самостоятельно. Если предстоит строительство сушилки для дерева своими руками, то на участке земли нужно выделить площадь около 10 м 2 под установку. Понадобится бетон для фундамента, материал и теплоизоляция для стен, монтажная пена, система вентиляции, котел и вспомогательное оборудование.

Этапы постройки

Возведение мини-сушилки состоит из последовательных этапов:

• подготовка фундамента под установку;
• возведение стен;
• теплоизоляция;
• монтаж крыши и дверей;
• установка на потолке радиаторов и вентиляторов;
• установка котла с соблюдением техники безопасности, подведение труб.

Такие работы будут оправданны при регулярном использовании готового объекта. Сушильную камеру необходимо будет полностью загружать и строго соблюдать технологию высушивания.

Сооружение фундамента

Площадка размечается с учетом длины пиломатериала и общей ширины укладываемых штабелей плюс припуск на загрузку около 30 см.

После разметки площадки ее нужно забетонировать таким образом, чтобы уровень пола камеры был выше уровня земли примерно на 10 см. Бетонную площадку делают с выступающими на полметра бортиками. Чтобы в сушильной камере не скапливалась вода, фундамент необходимо сделать с некоторым уклоном. Также следует предусмотреть заливку рельсов для подвоза тележки с изделиями.

Возведение стен

В качестве материала можно использовать кирпич, сэндвич-панели, железнодорожный контейнер. Самый распространенный материал – дерево. Из него изготавливают три стены, а четвертую желательно сделать из бетона.

Высота сушильной камеры для древесины складывается из высоты штабелей, припуска на загрузку 30 см и высоты вентиляторов и радиаторов. При постройке небольшой камеры высота рассчитывается с учетом заполнения всего объема.

Отопление установки предусматривает наличие источника тепловой энергии, поэтому при монтаже стен требуется соорудить пристройку для котла и его вспомогательного оборудования.

Утепление и монтаж крыши

Эффективным и экономичным материалом-теплоизолятором могут служить сухие стружки либо опилки, которые наносят на стены в виде смеси с цементом и антисептиком. Для сохранения тепла пол засыпают стружкой.

Крыша самодельного помещения монтируется с наклоном, чтобы снег не задерживался на ней. Затем устанавливаются двери методом подвешивания на двутавровой балке или распашные.

Установка оборудования

По ширине потолка следует вертикально выставить вентиляторы для равномерной подачи тепла. Следующий ряд будет состоять из радиаторов. Чтобы сохранить тепло в сушильной камере, предварительно нужно герметизировать щели монтажной пеной.

Подача тепла в радиаторы осуществляется от котла, который может работать на электричестве, жидком или твердом топливе. Обычно для отопления сушильной камеры выбирают дровяной котел. К котлу подводят трубы, затем ставят противовзрывной клапан, регулирующий работу оборудования.

Обязательная и правильная просушка в самодельной или приобретенной сушильной камере является надежной гарантией качества пиломатериала.