Значення сушки для деревини
Деревину для виготовлення різних виробів потрібно попередньо висушити, щоб вона підходила для подальшого застосування. Так, якщо ваша меблі зроблені на основі занадто вологого дерева, то вона швидко розсохнеться і прийде в непридатність. А якщо дерево занадто пересушена, то, наприклад, двері швидко набубнявіє, і не буде закриватися.
Також сушка дерева корисна з таких причин:
- матеріал захищений від ураження грибком;
- попереджається зміна розміру і форми;
- поліпшуються механічні та фізичні властивості матеріалу.
Сушка - це тривалий процес, деревина нагрівається гарячим повітрям або перегрітою парою. Після просушування дерево якомога довше зберігати і перевозити, воно не буде піддаватися деформації.
Сушильна камера для пиломатеріалів
Сушка в камері є ключовим способом висушування дерева. За допомогою сушарок висушуються листяні і хвойні породи до різних видів якості. Найбільш поширена і економічна методика висушування наступна. З дерева виводиться вільна і пов'язана волога за допомогою підведення до вологого дереву тепла за допомогою гарячого повітря. Далі відбувається винос зайвої испаренной вологи за допомогою зволоженого і частково охолодженого повітря.
Сушильна камера - це цілком готова установка, оснащена всім необхідним обладнанням для роботи. За своєю конструкцією такі камери бувають збірно-металевими або зібраними з будівельних матеріалів. Останні виготовляються прямо в робочих цехах або як окремо розташовані будинки на основі промислових матеріалів.
Камера може бути цілком зроблена на основі монолітного залізобетону, стінки можуть бути викладені з повнотілих червоних цегли, а перекриття - залізобетонне.
Якщо при виробництві використовується кілька камер, вони можуть бути об'єднані в один блок, в якому є коридор з розводкою теплопостачання і системою автоматичного управління. Залежно від обсягу завантажується деревини циркуляція повітря може бути горизонтально-поперечної або вертикально-поперечної.
Пиломатеріали можуть завантажуватися в камеру на візках по рейковому шляху або ж як пакети з допомогою вилочного навантажувача. Тепло переноситься до дерева такими способами:
- через повітря;
- через продукти згоряння;
- за допомогою перегрітої пари;
- променевої теплоти;
- твердого тіла;
- через струм;
- за допомогою електромагнітного поля.
Устаткування для даного пристрою буває основним і додатковим. Основне включає в себе наступне:
- вентиляторная система;
- система теплопостачання;
- зволоження і припливно-витяжна вентиляція.
До додаткового обладнання відносяться:
- блоки (дверний, психрометрический і утеплений);
- електромотор приводу вентилятора;
- візки підштабельних.
Процес управління сушінням може бути автоматизованим, що допомагає підтримувати на певному рівні температуру і вологість всередині камери. Температура регулюється через подачу теплоносія в калорифери або ж через включення або виключення електрообігрівача.
Вологість можна регулювати за допомогою дистанційного влагомера, за допомогою якого можна перевіряти стан матеріалу віддалено відразу в декількох точках. Якщо немає зовнішніх джерел теплопостачання, то можуть застосовувати автономні засоби опалення, що працюють на електриці, вугіллі, газі, пиломатеріалах або дизельному паливі.
Класифікація конструкцій
У камерах конвекційного типу енергія в деревину проникає через круговорот повітря, а теплопередача відбувається через конвекцію. Такі конструкції бувають тунельними або камерними.
Тунельні сушарки мають велику глибину, в них проштовхують пачки штабелів з одного кінця (більш вологого) в сухий. Їх обов'язкового з одного кінця заповнюють, а з другого спустошують. Штабеля проштовхують по одній штуці раз в 4-12 годин. Дані сушарки використовують для великих лесопілен і допомагають виконати транспортну сушку.
Камерні сушарки коротші, в процесі сушіння по всій камері підтримуються однакові параметри. Якщо глибина продувності від 2 метрів, то з метою зрівнювання умов сушіння застосовують метод реверсация вентиляційного напрямки. Камеру заповнюють і спустошують з одного боку, якщо двері одна. Пиломатеріал в них можна сушити будь до різних показників влажностей. Саме такі конструкції застосовуються в нашій країні найчастіше.
Конденсаційний тип сушарки відрізняється тим, що виникла в повітрі вологість починає на спеціальних охолоджувачах конденсуватися, а потім виводиться рідина. ККД тут великий, але цикл довгий, оскільки прилади з великою температурою не працюють і спостерігаються великі тепловтрати. Такі види обладнання більше підходять для обробки невеликих обсягів матеріалів або ж сушки деревини щільних порід - ясена, бука або дуба. Але конденсаційні камери мають і ряд переваг:
- немає необхідності в котельні;
- вартість камери і собівартість роботи низькі.
Ще сушильні камери відрізняються за способом циркуляції і характером сушильного агента, принципом роботи і типу огорожі.
Наприклад, циркуляція може бути природною і примусовою. Конструкції першого типу застарілі і малопродуктивні, управляти режимами практично неможливо, а рівномірність просихання матеріалу залишає бажати кращого. При сучасних вимогах такі сушарки краще не застосовувати.
За характером сушильного агента камери бувають:
- повітряними;
- газовими;
- високотемпературними.
режими просушування
Залежно від вимог до якості, сушіння пиломатеріалів в спеціальному апараті здійснюється в різних режимах, які відрізняються один від одного по температурі. Якщо це міні-камера, тоді в процесі температура повільно піднімається, а відносна вологість агента знижується.
Той чи інший режим вибирається з урахуванням наступних факторів:
товщини деревини;- її породи;
- якості;
- кінцевої вологості;
- конструкції камери.
Існують режими високотемпературного і низькотемпературного процесу. У низькотемпературних використовується в якості агента вологе повітря, початкова температура менше 100 градусів. Є три категорії таких видів режимів:
- м'який - сушка проводиться без дефектів, зберігаються механічні та фізичні властивості дерева, включаючи його колір і міцність;
- нормальний - сушка також виконується без дефектів, міцність зберігається практично повністю, колір може незначно змінюватися;
- форсований - зберігається міцність на статичний вигин, розтягування і стиснення, але може знижуватися міцність на сколювання і розколювання з потемніння.
У високотемпературних режимах відбувається двоступенева зміна показників агента, перейти на другу сходинку з першої можна тільки тоді, коли деревина досягає перехідною вологості в 20 відсотків.
Такі режими призначаються в залежності від породи і товщини дерева, і призначається для сушіння матеріалів, що застосовуються при виробництві несучих конструкцій будівель і тих виробів, де можливе застосування темної деревини зі зниженою міцністю.
Як відбувається процес сушіння
До початку роботи з того чи іншого режиму пиломатеріали потрібно прогріти парою, що подається за допомогою зволожуючих труб при працюючих вентиляторах, закритих витяжних каналах і обігрівальних приладах.
Обов'язково проведіть розрахунок камери для пиломатеріалів. Температура сушильного агента на початку прогріву повинна бути на 5 градусів вище першого ступеня режиму, але не вище 100 градусів. Рівень насиченості середовища для матеріалу з початковою вологістю від 25% становить 0, 98-1, а якщо вологість нижче цього показника, то 0, 9-0, 92 відповідно.
Тривалість початкового періоду залежить від породи дерева. Для хвойних він становить до 1, 5 годин на кожен сантиметр товщини. Для м'яких листяних порід він буде більше на 25 відсотків, а для твердих листяних - наполовину більше в порівнянні з хвойними породами.
Після попереднього прогріву потрібно довести показники сушильного агента до першого ступеня робочого режиму. Тоді включається безпосередньо сушка з дотриманням обраного режиму. Вологість і температуру можна регулювати за допомогою вентилів на паропроводах або шиберів приточно-витяжних каналів.
При роботі інфрачервоної сушарки в матеріалах проявляються залишкові напруги, які можна видалити за допомогою проміжної і кінцевої волого-і теплообработке в середовищі підвищеної вологості і температури. Обробляти потрібно ті пиломатеріали, які сушаться до експлуатаційних показників і потім потребують механічної обробки.
Проміжну влаготеплообработку потрібно виконувати в процесі переходу з другого ступеня на третю або ж з 1 на 2 при використанні високої температури. Такий обробці піддаються хвойні породи 60 мм в товщину або листяні з товщиною від 30 мм. Температура середовища повинна бути більше на 8 градусів у порівнянні з другим ступенем, але не більше 100 градусів за умови насиченості 0, 95-0, 97.
Коли досягається кінцева середня вологість матеріалу, можна виконувати кінцеву влаготеплообработку. Вона проводиться при температурі на 8 градусів вище попереднього ступеня, але не вище 100 градусів. Далі, дерево потрібно протримати в камері ще 2-3 години при параметрах останнього ступеня режиму і тільки потім зупинити роботу.
Виготовлення сушильної камери
Якщо ви займаєтеся виготовленням виробів з дерева в домашніх умовах, то сушити матеріал вам буде потрібно самим. Сушилку можна зробити теж самому, але потрібно дотримуватися всіх норм роботи. Для виготовлення вам будуть потрібні:
- камера;
- нагрівальний прилад;
- вентилятор;
- утеплювач.
Одна стінка і стелю камери повинні бути зроблені на основі бетону, а інші стіни будуть на основі деревини, їх потрібно утеплити. Шарів при цьому буде кілька:
- пінопласт;
- дошки, обгорнуті в фольгу.
Тепер необхідно встановити нагрівальний елемент, він може мати форму батарей. Воду в них можна подавати з печі в нагрітому вигляді при температурі від 60 до 95 градусів. Найкраще забезпечити безперервний процес циркуляції води за допомогою водяних насосів в нагрівальному елементі. Ще в камері потрібно поставити вентилятор, за допомогою якого тепле повітря буде розподілятися по всій кімнаті.
Обов'язково потрібно передбачити метод завантаження деревини в камеру. Наприклад, це може бути рейкова візок. Для регулювання температури і вологості в робочій зоні потрібно встановити вологий і сухий термометри. А також всередині сушарки потрібно поставити полки для розширення робочого простору.
В процесі обробки не можна допускати різку зміну температури, інакше деревина може потріскатися або покоробитися.
Роботу з будівництва камери потрібно виконувати при дотриманні протипожежних вимог, тому обов'язково встановіть вогнегасники.
А ще замість нагрівального елементу можна застосовувати електричну плитку з двох конфорок. Стіни камери можна утеплити дерев'яною стружкою, а замість фольги можна взяти пенофол, здатний добре відбивати тепло від поверхні стін. Сушка в такій камері здійснюється протягом 1-2 тижнів.
Таким чином, існує велика кількість різних модифікацій сушильних камер для деревини. Той чи інший варіант слід вибирати в залежності від самого матеріалу і очікуваних результатів. А якщо мова йде про виготовлення різних дерев'яних виробів в домашніх умовах, то камеру нескладно зробити своїми руками.