Сушилка для древесины своими руками: чертежи. Сушильная камера для пиломатериалов своими руками Сушильная камера для пиломатериалов воздушная

Сушильная камера для пиломатериалов представляет собой промышленное оборудование, которое используется для высушивания сырых лесоматериалов с целью их дальнейшей обработки. Сегодня сушка древесины в сушильных камерах осуществляется несколькими видами таких устройств, каждое из которых отличается своими определенными функциональными особенностями. Однако фактически все они универсальны. С их помощью можно высушить любой сорт лесоматериалов. При помощи новейших сушильных камер осуществляется качественная сушка древесины даже самых экзотических и дорогостоящих сортов, к примеру, палисандра, бука, венге или тика. При этом отсутствует растрескивание и прочие изъяны.

Виды сушильных камер

Большое количество деревообрабатывающих производств осуществляют переработку практически 10000 м³ пиломатериалов каждый год. Сушильная камера для древесины в технологической цепочке представляет собой решающее звено для обеспечения качества. Объем разовой загрузки лесоматериалов в сушильную камеру сильно отличаются. Иногда нужно высушить 6 м³, а бывают нужды и до 100 м³. Главным фактором во время выбора размера сушильной камеры можно назвать мощность производства.

Методы сушки классифицируют по особенностям передачи тепла высушиваемому сырью, поэтому выделяют такие типы камер:

• диэлектрические - нуждаются в больших энергетических затратах
• конвекторные
• вакуумные. Такие аппараты отличаются высокой ценой и дорогим обслуживанием
• аэродинамические. Таким устройствам необходимо много энергии.

Камерная сушка древесины разными методами была придумана в 60-х годах прошлого столетия, однако вследствие высоких расходов на электроэнергию и сложности конструкции, сушка стала популярна лишь в последнее десятилетие. Наибольшей популярностью во всем мире пользуются камеры конвекторного типа.

Конвекторные сушилки

Камера для сушки древесины конвекторного типа применяется для разнообразных сортов лесоматериалов. Такие устройства имеют простую конструкцию, они отличаются недорогим обслуживанием и надежностью. Именно поэтому они наиболее популярны на производстве.

Работа осуществляется за счет нагрева от газообразного носителя (агента сушки). При нагревании сырье высыхает. В качестве агента сушки может выступать пар, топочный газ или воздух. Влажность, которая выделяется из лесоматериалов, служит для дополнительного увлажнения агента, а излишки с помощью вентиляции высасываются наружу.

Показатель обмена воздуха в конвекторной сушилке не превышает 2% от суммарного количества, следовательно, ощущается экономия электроэнергии.

Корпус камеры металлический, ставится на монолитно-столбчатый фундамент. Металл, который используется для корпуса - углеродистая сталь или алюминий с антикоррозионным покрытием. С двух сторон корпус обшивают листами алюминия. Утепление камеры осуществляется при помощи минеральной ваты в виде плит. Приобрести конвекторную камеру можно как отечественного, так и зарубежного производства.

Вакуумная сушка

Вакуумная сушильная камера для древесины предназначена для ценных сортов лесоматериалов, таких как тик, венге, палисандр и другие. Функционирует такой агрегат от конвекторного нагрева древесины и вакуумного удаления лишней влаги. Протекает процесс при максимальной температуре +65. Однако вследствие вакуумного давления 0,09 МПа кипение происходит при 45,5. Такие условия дают возможность высушить древесину без агрессивного воздействия высокой температуры. Таким образом, не возникает высокого внутреннего напряжения, и древесина не подвергается растрескиванию.

Во время сушки, когда температура поднимается до 65 градусов, включается автоматика и электрический котел выключается. Верхние слои лесоматериалов медленно остывают, а влага изнутри поступает к более сухим участкам. За период одной сушки таких циклов происходит около 250. В таких условиях влага равномерно вытягивается по длине и глубине материала. После сушки материал характеризуется уровнем влажности в пределах 4-6%.

Аэродинамическая сушка

Камерная сушка пиломатериалов в аэродинамических условиях получила широкое распространение вследствие довольно низкой цены, незамысловатой конструкции. Кроме этого, для работы на таком устройстве не нужны специфические знания обслуживающего персонала. Рентабельность достигается при сушке до 2000м³ в год хвойных лесоматериалов.

Из недостатков можно выделить:

• высокий уровень энергоемкости процесса сушки. Для того, чтобы высушить свежеспиленную древесину на выпаривание 1 литра влаги необходимо 1,15-1,3 кВтч. Электроэнергии, примерно, 240-290кВтч/м³
• нет возможности регулировать температуру. Присутствует лишь возможность замедлить скорость ее увеличения при помощи изменения проходного сечения центробежного вентилятора
• нет возможности организовать технологическую сушку по расписанию режимов "Руководящих технических материалов по технологии камерной сушки древесины".

Такая камера представляет собой четырехугольный короб. В него удобно загружать древесину машиной или по железнодорожным путям. Сушка происходит под действием аэродинамической энергии. Теплый воздух движется в камере под действием особого аэродинамического вентилятора. Вследствие сжатия воздуха в камере увеличивается температура на центробежном вентиляторе, а именно на его лопатках. Следовательно, аэродинамические потери становятся тепловой энергией. Тепло может нагоняться в камеру реверсно или тупиково, все зависит от конструкционных особенностей. Открытие камеры происходит исключительно по завершению цикла сушки.

Сушка в СВЧ камере

Такие устройства придуманы совсем недавно. Похожи они на замкнутую металлическую емкость. Работа осуществляется под действием отражательной поверхности СВЧ волн. Принцип действия схож с работой обычной микроволновки. При помощи СВЧ камеры сушится сырье любого сечения и габаритов. СВЧ камеры отличаются несложной конструкцией, настройки позволяются выбрать любую длину волны.
Поэтому сушить можно самые разнообразные лесоматериалы. Режим затухания СВЧ волн гарантирует регулировку температуры внутри камеры. При помощи реверсивных вентиляторов удаляется лишняя влага из системы. Сравнивают СВЧ сушку с диэлектрической, которая считается самой эффективной, но из-за высоких затрат электроэнергии в России не применяется.

Все деревообрабатывающие предприятия получают прибыль от продажи изготавливаемой продукции. И чем глубже обработка древесины, тем рентабельнее производство. Перед покупкой оборудования каждый предприниматель задается вопросами: Какие бывают сушильные камеры для древесины, какими приспособлениями оборудованы, и какую выбрать для своего производства?

Если подобрать неподходящее оборудование, то рентабельность наоборот упадет. А большей ассортимент сушильных камер для дерева на рынке делает задачу выбора еще сложнее.

К основным видам сушильных камер относятся:

1. Диэлектрические.
2. Конвекторные
3. Вакуумные
4. Аэродинамические

Метод сушки древесины различными способами был придуман еще в 60-х годах, но из-за высоких затрат на электричество и сложности конструкции технологии начали использоваться только в последнее время. Чаще всего во всем мире используют сушилки конвекторного типа. Почему же это происходит? Остальные конструкции можно использовать с рядом ограничений и тонкости использования. Основные недостатки использования индуктивной, конденсационной и вакуумной сушилок для древесины:

1. Аэродинамические камеры требуют большего расхода электроэнергии;
2. Конденсационные конструкции стоят дорого, а сушка в них длится в 2-а раза дольше, чем в конвекторных.
3. Вакуумные сушилки имеют высокую стоимость и обслуживать их тоже дорого.
4. Диэлектрические требуют больших затрат на электроэнергию, хотя считаются одними из лучших.

Конвекторные сушилки

Используют конвекторыне конструкции для сушки древесины различных пород и размера. Из-за простоты конструкции конвекторные камеры недороги в обслуживание, что говорит о надёжности. Поэтому для повышения рентабельности в 90-а случаях из ста приобретают именно их.

Принцип работы конвекторной сушилки

Нагрев происходит от газообразного носителя (агента сушки). Нагреваясь, сырье прослушивается. Агентом сушки может быть пар, топочный газ, воздух. Влажность, выделяемая из древесины, служит дополнительным увлажнением агента, излишки при помощи вентиляции вытягиваются в атмосферу.

Обмен воздуха в конвекторной сушилке не выше 2% от общего количества, поэтому экономичность электроэнергии ощутима.

Комплектация и оборудование конвекторной сушилки

Существует множество комплектации от различных производителей, но есть базовые варианты:

1. Оборудование для уже построенного или только строящегося ангара сушильной конструкции.
2. Полностью конструкция с оборудованием.

Корпус оборудования

Корпус полностью выполнен из металла, собирается на монолитно-столбчатый фундамент. Металл применяемый для изготовления — углеродистая сталь или алюминий с покрытием от коррозии. Снаружи и внутри ангар обшит листами алюминия. Отдельные элементы внутри конструкции (дефлекаторы, фальшпотоки, усилители и т.д.) тоже делаются из алюминия. Утеплена камера минватой в виде плит.

Собирается конструкция с соблюдением ГОСТов и СНиПа. Варианты требующие дополнения и пристроек выполняются по дополнительно разработанной схеме Базовая сборка рассчитана на среднюю снеговую нагрузку.

Модели конвективных камер

Производят конвекционные сушильные камеры отечественные и зарубежные компании. Самые распространенные это Гелиос: АСКМ-7, АСКМ-10, АСКМ-15, АСКМ-25. Используют их для сушки любой породы древесины категории просыхания I, II, III и 0. По отзывам эти модели работают быстро, так как в механизме использованы немецкие вентиляторы. А установка и обслуживание у моделей АСКМ простое. Цена от 700 000 руб., в зависимости от размера и мощности.

Вакуумные сушильные камеры

Конструкции разработаны специально для дорогостоящих пород сырья (тика, венге, палисандра, дуба, ангера и т.д.). Можно использовать вакуумные сушилки так же для любой хвойной или лиственной древесины.

Принцип работы вакуумной сушилки

Работает вакуумная сушилка от конвекторного нагрева древесины и вакуумного удаления излишков влаги. Температурный режим максимально +65 0С. Но из-за вакуума 0,09 МПа закипает при 45,5 0С. Это позволяет осуществлять процесс высыхание без агрессивных воздействий высоких температур, что не создает высокого внутреннего напряжения, и дерево не растрескивается.

В процессе работы температура поднявшись на 65 0С, срабатывает автоматика и электрокотел отключается. Верхняя часть древесины начинает остывать, и влажность изнутри начинает поступать к более сухим частям. За весь процесс сушки таких процессов может происходить до 250 раз. Так влажность равномерно вытягивается по всей длине и глубине сырья. Максимальный перепад влаги в различной части дерева может быть 0,5-1,5 %, а полностью просушенный имеет влажность 4-6%.

Модели популярных вакуумных конструкций

Самая распространенная модель вакуумных камер это Гелиос. Сушильные камеры для древесины Гелиос отличаются мощностью, объемом загрузки и другими техническими характеристиками. Подробнее о ТХ Гелиос в таблице:

Аэродинамические камеры сушки древесины

Эти сушильные камеры напоминают металлическую коробку, отделанную алюминиевым проф-настилом. Используется аэродинамические камера различной модификации, для просушки всех видов древесины, с загрузкой от 3-25 м3. На заказ можно приобрести камеры индивидуальной конструкции с загрузкой до 43 м3.

Аэродинамическая камера хороша тем, что работа полностью автоматизирована и нужно минимальное количество рабочих рук.

Каркас аэродинамической камеры состоит из цельного металла, нашитого на несущий каркас. Выполнена камера в виде четырехугольной коробки, в которую удобно загружать дерево машиной или по ж.д. путям. Вся внутренняя конструкция оборудована автоматическими сборщиками конденсата.

Принцип работы

Просушка осуществляется под воздействием аэродинамической энергии. Нагретый воздух циркулирует в камере под воздействием специфически сконструированного аэродинамического вентилятора. Воздух в камере из-за сжатия повышает температуру на центробежном вентиляторе, конкретно на его лопатках. Так аэродинамические потери преобразуются в тепловую энергию.

Тепло нагоняется в камеру в зависимости от конструкции реверсно или тупиково. Работа аэродинамической камеры запускается одной кнопкой “пуск” и открывается только после полного завершения цикла.

Модели аэродинамических сушилок

Самые распространенные сушилки аэродинамического типа Гелос CКВ-25Ф, СКВ-50Ф, CКВ-12ТА, СКВ-25ТА, СКВ-50ТА, а так же итальянские EPL 65.57.41, EPL 65.72.41, EPL 65.87.41, EPL 125.72.41, EPL 125.87.41. Разработаны Гелиос, специально для просушки хвойного материала. Стоят они от 1 500 000 руб.

Сушилки с СВЧ камерой

Камеры СВЧ были изобретены совсем недавно. Напоминает такая сушилка замкнутую металлическую емкость. Работает под воздействием отражательной поверхности СВЧ волн. Напоминает принцип действия микроволновой печи. С помощью СВЧ камеры можно просушить материал любого сечения и размера. СВЧ камеры имеют простую конструкцию и настроить длину волны можно на любую длину. Это дало возможность просушивать с помощью СВЧ камеры любое сырье. Режим затухания СВЧ волны позволяет регулировать температуру внутри камеры. А реверсивные вентиляторы удаляют излишнюю влажность из системы. Сравнивают СВЧ сушку с диэлектрической, которая считается самой эффективной, но из-за высоких затрат электроэнергии в России не применяется.

К главным минусам СВЧ камер относятся контроль влажности древесины и высокая цена на СВЧ сушилки и затраты на электричество.

Модели СВЧ сушилок

В России эту технологию просушки предлагает инженерная компания в Москве “ Инвестстрой” — “СВЧ-Лес”. Стоит подобная установка от 1300 000 руб. Обслуживать СВЧ-Лес нужно раз в пол года, по цене от 100 000 руб.

От того какую камеру выберет покупатель зависит только половина будущей прибыли. Построить и утеплить бокс это только часть всех работ. важно чтобы составляющее оборудование было качественным.

Оборудование для сушильных камер

Оборудование для сушилок можно подразделить на виды:

1. Тепловая система.
2. Вытяжка и система увлажнения.
3. Рельсовая конструкция для загрузки и выгрузки

Вентиляционное оборудование выполняет роль равномерного распространения нагретого воздуха. Установка некачественного вентилятора несет за собой неравномерную просушку сырья. По ГОСТу движение воздуха внутри камеры должно быть оптимально около 3 м/сек. Этого можно добиться используя качественные и мощные вентиляторы. Все вентиляторы имеют систему роторного или осевого подключения.

Это оборудование зависит от мощности и модели сушильной камеры. Генератором тепла может служить электрический калорифер или теплообменник. Устанавливают их только специалисты, а используют для нагнетания и переноса тепловой энергии к древесине. В качестве генератора тепла так же может выступать система, типа мини-котельной на жидком, газообразном или жестком топливе. Удобно когда работу осуществляют на отходах деревянного производства.

Электра калорифер имеет конструкцию, состоящую из трубы и намотанной на нее ни хромовой спирали. Этот генератор имеет небольшое преимущество: упрощенный процесс контроля температуры внутри камеры.

Система увлажнения

Чтобы обеспечить постоянную равномерную влажность воздуха в сушилках используют оборудование увлажнения и вытяжки. Увлажнение осуществляется засчет сложной системы форсунок, трубопровода, электромагнитного клапана.

Вытяжку осуществляют при помощи вентилятора (обычно роторного). Работает оборудование по следующей технологии: когда влажность понижается, автоматически отключается вентилятор и вытяжка не функционирует. При этом увлажнение воздуха происходит зачет испарений жидкости, которая попадает на форсунку автоматически, при открытии клапана.

При повышение влажности, напротив перекрывается клапан и включается вентилятор.

Рельсовая система отгрузки и загрузки

Это оборудование устанавливают на этапе сборке камеры. Система стоит из рельс, которые монтируются капитально. Сверху на них крепят подштабельные тележки, которые нужны для складирования древесины. На них укладывают сырье, и помещается в камеру, после просушки тележки выкатываются на улицу и расфасовывают.

Выбирая камеру для сушки древесины лучше воспользоваться услугами профессионалов, но не стоит пренебрегать информацией специалистов в сети.

На внутреннем рынке весьма широк выбор камер для принудительной сушки древесины, работающих по различным технологиям, как российского производства, так и импортных.

Это ставит заказчика перед нелёгкой проблемой выбора.

В настоящей статье я расскажу о том, с чем пришлось столкнуться за три десятка лет работы, связанной с различными сушильными камерами. Возможно, приведённая здесь информация поможет кому-то не ошибиться в данном вопросе.

Не стоит занижать важность сушки

Мой опыт работы в нескольких компаниях, занимавшихся сушкой различной древесины, позволяет говорить о важности данного технологического этапа в цепочке производства готовых пиломатериалов.

Объясняется это тем, что именно качественно организованный процесс сушки позволяет минимизировать количество брака, повысить качество конечного продукта и, соответственно, обеспечивает его реализацию по более высоким ценам, а также способствует росту числа постоянных заказчиков.

Категорически неверным является подход к финансированию технологии принудительной сушки по остаточному принципу. Результатом подобного решения может стать низкая рентабельность (вплоть до банкротства) предприятия лесопереработки, оборудованного самым современным станочным парком.

А если на это налагаются сложившиеся у руководителя ошибочные представления о том, как сушить лес «правильно» и приоритет «экономии» средств на закупке оборудования, результат будет плачевным. Камера будет. А вот качественного сухого пиломатериала на выходе, не дождётесь.

Мне приходилось работать под руководством различных начальников (владельцев). И необходимо признать, что личность руководителя играет колоссальную роль в правильном решении данного вопроса.

Один стремится любыми способами «урвать рубль» здесь и сейчас, совершенно не думая о завтрашнем дне. Другой целеустремлённо вкладывает средства в развитие и оснащение производства, довольствуясь минимальной прибылью и, в конечном счёте, получает высокодоходную компанию, занимающую устойчивое место на рынке предоставления подобных услуг, демонстрирующую положительную динамику развития даже в межсезонье и при спаде потребительского спроса.

Покупать или изготовить своими руками

Для того, чтобы получить качественный продукт, следует пользоваться высококлассным инструментом, одним из которых и является сушильная камера.

Однако, ряд начинающих лесопереработчиков стремится, в целях экономии, изготовить сушильную камеру самостоятельно.

Допускаю, что это возможно. Но только при наличии специалистов, способных правильно и в полном объёме провести предварительные расчёты (а таких, на предприятиях деревообработки, можно встретить нечасто). И когда требуется периодически выполнять сушку небольших объёмов древесины.

Во всех остальных случаях подобные решения приводят к неоправданным финансовым потерям, существенному объёму брака и потере постоянных клиентов.

Промышленное производство значительных объёмов требует использования камер, изготовленных профессионалами. Самодеятельность в данном вопросе равносильна самоубийству.

Для подтверждения данного тезиса, хочу привести случай, свидетелем которого я стал году в 2002-2003 (точнее не помню). Я тогда только устроился на работу в компанию, которые и раньше и сегодня именуют «шарашками». Она позиционировала себя в качестве многопрофильного предприятия, производящего садовую мебель, беседки, заборы и пиломатериалы.

Услышав о том, что материал камерной сушки можно продать дороже, хозяин назначил троих «толковых мужиков» разработчиками и производителями камеры конвективного типа.

«Шедевр» конструкторской мысли изваяли менее, чем за месяц. Причём с огромным количеством огрехов и грубейших нарушений, которые были видны даже невооружённым взглядом (определённый опыт работы у меня тогда уже был). Я попытался обратить на это внимание работодателя. Но мнение «смерда» учтено не было, а настаивать, создавая себе проблемы на ровном месте. Я не стал.

Примеры. На вентиляторах отсутствовала возможность реверсивного вращения, многие металлические элементы конструкции «забыли» заземлить, калориферы стояли разной мощности. А ответственным за эксплуатацию назначили молодого таджика, который не имел об этом ни малейшего представления. Он же занимался вопросами загрузки и выгрузки.

Творение проработало чуть больше недели и бесславно завершило свою недолгую производственную биографию мощным пожаром, в котором сгорело не только имущество нашего хозяина, но и давальческое сырьё, которое он должен был просушить.

Но это его ничему не научило. Свой бизнес этот гражданин продолжал строить по принципу: «Есть только две точки зрения на вопрос, моя и ошибочная». Проработав некоторое время, я счёл за лучшее поменять место работы.

В завершение раздела несколько пожеланий тем, кто решает изготавливать сушильную камеру самостоятельно.

Прежде, чем приступать к изготовлению конструкции в материале, требуется получить хотя бы минимальные теоретические знания. Благо для этого сегодня интернет предоставляет огромные возможности. Существует много вполне добротных учебных пособий на данную тему. Из их числа хочу отметить книги Кречетова и Царёва (в соавторстве с Пейчем). Не лишним станет и ознакомление с положениями действующих нормативов. Например, СП114.13330.2016, которым задаются противопожарные нормы для хранения лесоматериалов.

При создании проекта собственной сушилки обязательно требуется просчитать:

• оптимальный материал для её стен;
• добиться герметичности закрывания ворот;
• определиться с оптимальным методом загрузки материалов для сушки;
• подобрать тип и мощность вентиляторов, рассчитать места их установки и потребное количество;
• решить вопрос с теплоносителем и реализацией системы увлажнения;
• обязательно установить в камере психрометр и датчики влажности.

в идеале должна быть предусмотрена автоматика. В крайнем случае. Полуавтоматический режим управления процессом сушки. Но это достаточно сложные вопросы, требующие глубоких специальных знаний.

Практика показала, что одной из наиболее частых ошибок, совершаемых изготовителями самодельных сушильных устройств, является попадание воды, при её капельном разбрызгивании, на датчик влажности. в результате автоматика получает искажённые команды. Итог – брак.

Вторым, по частоте возникновения, является факт «забывания» о том, что вентиляторы работают от электроприводов, которым постоянно приходится находиться в условиях повышенной температуры и влажности. поэтому брать любые, подходящие по мощности, тут не получится. Требуются только специальные модели.

Плюсы и минусы различных видов сушильных камер для древесины

Небольшие компании используют преимущественно камеры российского производства. Кроме этого, достаточно часто применяются чешские и итальянские, реже, финские (преимущественно на северо-западе Европейской части России). Объясняется подобное предпочтение следующими факторами:

• оптимальное соотношение производительности, эксплуатационных характеристик, долговечности и стоимости;
• возможностями оперативного приобретения запасных частей и наличием сервисного обслуживания (подавляющее большинство производителей сушилок имеет широкую сеть представительств в странах СНГ, включая Россию);
• минимальными сроками поставки, относительно невысокими расходами на таможню и доставку, возможность шефмонтажа и обучения персонала.

Независимо от реализованного в конструкции принципа, положенного в основу технологии сушки (конвективный, конденсационный, вакуумный, иной), любая конструкция решает одну и ту же задачу – выпаривает из древесины содержащуюся в ней влагу. Именно поэтому, рассматривая вопрос качества принудительной сушки, в первую очередь, обращают внимание на такие показатели, как:

• срок сушки до заданного содержания влажности;
• возникновение внутренних напряжений в процессе сушки и возможности его купирования;
• разница во влажности внешних и внутренних слоёв пиломатериалов после завершения процесса сушки.

Несколько слов хочется сказать по конкретным технологиям сушки, с которыми приходилось иметь дело.

1. Конвективные сушильные камеры для древесины

Камеры подобного типа наиболее распространены на территории России, причём во всех регионах. Поэтому опыт работы с подобными камерами составляет основу моего опыта обслуживания изделий для принудительного снижения процента влажности у пиломатериалов.

Технология, лежащая в основе данного принципа сушки, очень простая. Влага. Содержащаяся в дереве, выводится из него посредством его обдува струёй горячего воздуха. Последний нагревается электрокалориферами (в подавляющем большинстве моделей). Поток нужной силы и направленности формируется блоками мощных вентиляторов, количество которых может достигать десяти и более единиц.

Важным преимуществом камер подобного типа является конструктивно предусмотренная возможность пропаривания дерева. Это позволяет минимизировать внутренние напряжения (в идеале, полностью их обнулить).

У всех камер, с которыми мне приходилось работать параметры внутренней среды, создаваемой внутри, замерялись установленным психрометром, а процессом сушки управляла встроенная автоматика.

Процесс разбит на несколько этапов, на каждом из которых влажность материала и величина внутренних напряжений различна.

Верхние слои пиломатериалов, при их обдуве горячим воздухом, сохнут быстрее внутренних. А слои у сердцевинной части не успевают отдавать влагу с той же интенсивностью. Результатом этого дисбаланса являются внутренние напряжения, которые могут провоцировать возникновение трещин.

Для компенсации данного негативного процесса практически во всех конвективных камерах реализован дополнительный этап влагообработки, когда на поверхность материала, проходящего сушку, набрызгивается влага. Далее процесс сушки путём подачи горячего воздуха вновь продолжается.

Если чередование данных этапов проходит своевременно, после завершения обработки получается материал, имеющий примерно равную по всему объёму влажность.

Однако это в теории. А на практике очень много зависит от того, кем изготовлена камера, её модели и пресловутого «человеческого фактора».

Если изделие приобретено у надёжного производителя, монтаж выполнен в присутствии представителя компании, а эксплуатация выполняется строго согласно рекомендациям изготовителя, то в подобных устройствах можно получить готовый пиломатериал с пренебрежимо малыми внутренними напряжениями, что исключает его растрескивание, увеличивает выход готовой продукции и как результат, прибыль компании.

К достоинствам рассмотренных типов камер я бы отнёс:

• наличие моделей со значительной разовой вместимостью (порядка 1000 м 3), что существенно для крупных компаний;
• наличие возможности выполнения тонких настроек процесса управления, предусматривающая изменение величин существенных параметров на любом из этапов сушки;
• контроль процесса в автоматическом или полуавтоматическом режимах;
• минимизация издержек производства.

В числе недостатков не могу не упомянуть:

• достаточно продолжительные сроки сушки;
• необходимость подготовки обученного персонала для обслуживания устройства.

1. Конденсационные сушильные камеры для древесины

Основное отличие данной технологии от той, которая была рассмотрена выше, заключается в следующей технической особенности. Влага из древесины, проходящей сушку, выделившаяся в воздух камеры, конденсируется на, имеющихся в конструкции, специальных охладителях, собирается в специальные водоотводящие каналы и удаляется из камеры, а осушенный, таким образом, воздух продолжает замкнутый цикл обдува древесины.

Охладители заряжаются фреоном. Рабочие температуры в таких сушилках ≤ 45 °C. Это существенно увеличивает срок сушки одной закладки, даже в сравнении с конвективными камерами. В зависимости от выбранной модели устройства, оно может предусматривать возможность увлажнения, либо не иметь подобной опции.

При её наличии, увлажнение осуществляется после завершения первой стадии сушки, что позволяет минимизировать внутреннее напряжение, возникшее в верхних слоях пиломатериала.

В моделях, где увлажнение не предусмотрено, этот вопрос решается наличием инверторов на двигателях вентиляторов, которые позволяют менять скорость подаваемого воздушного потока (Это делается в целях обеспечения большей плавности и равномерности выделения влаги из дерева). В иных случаях исключить растрескивание продукции, проходящей сушку, не получится.

Камеры данного типа являются оптимальным выбором, если предстоит сушка преимущественно толстых пиломатериалов, либо изделий, изготовленных из древесины плотной (например, из ясеня или дуба).

Если планируется сушка древесины для последующего применения в столярном производстве, подобное решение сложно назвать лучшим.

К достоинствам метода можно отнести:

• малое энергопотребление;
• практически 100% исключение случаев коробления пиломатериалов.

Недостатков достаточно много. Главные:

• весьма продолжительные сроки сушки, которые в разы превышают аналогичные показатели камер конвекционного типа;
• появление дополнительных расходов, обусловленных использованием фреона;
• качество готовых материалов нельзя назвать идеальным;
• древесина, обработанная подобным образом, имеет низкую стойкость к воздействию патогенной микрофлоры (малые температуры в камере не позволяют выполнить стерилизацию заготовок).

1. Аэродинамические сушильные камеры для древесины

Дважды мне приходилось работать и на подобных камерах. Они имеют наиболее простое конструктивное исполнение по сравнению с изделиями иных типов. Это обычный бокс из металла с установленными в нём вентиляторами.

Нагрев воздуха осуществляется за счёт тепла, вырабатываемого работающими вентиляторами (механическая энергия вращающегося ротора трансформируется в тепловую).

При достижении в камере требуемой влажности вентиляторы останавливаются. Это самое простое решение для самоделки. Однако подобной технологии сушки свойственно очень много недостатков. Поэтому я бы не рекомендовал приобретать такие камеры.

Главным недостатком является тот факт. Что обдув горячим воздухом сушит древесину неравномерно. В то время, как верхние слои уже практически просохли, внутренние ещё имеют достаточно высокую степень влажности. Результатом подобного дисбаланса является значительное внутреннее напряжение в готовых изделиях.

Использовать такой пиломатериал в столярке категорически не рекомендуется. При попытке «досушить» подобный материал, он гарантированно лопается (растрескивается).

Конечно можно сослаться на то, что проблемы возникновения внутренних напряжений свойственны любой технологии сушки. Но в рассматриваемом варианте, они самые значительные и выражены максимально явно.

В любом методе можно найти преимущества.

Плюсами аэродинамической сушки можно считать:

• простоту монтажа и дешевизну эксплуатации (достаточно подключить установку к 3-ёхфазной сети на 380В);
• сушка выполняется со значительной интенсивностью;
• стоимость подобных сушильных камер можно считать малой (по сравнению с изделиями иных типов), если при этом не рассматривать расходы. Которые влечёт последующая эксплуатация.

Минусами являются:

• неудовлетворительное качество сушки;
• длительный срок сушки;
• весьма существенные расходы на оплату электроэнергии.

1. Инфракрасные сушильные камеры для древесины

Главным отличием рассматриваемой технологии сушки является отсутствие требования создавать помещение замкнутого объёма (собственно камеру). Для выведения влаги применяются специальные конструкции, именуемые инфракрасными кассетами. При закладке штабеля на сушку, их размещают между слоями уложенной древесины. Создаваемое ими ИК-излучение выпаривает влагу из дерева на всю его глубину.

Летом сушку подобным образом допустимо проводить под навесами на открытом воздухе, предварительно защитив штабель от прямого дождя.

Работать с подобными устройствами приходилось приватно, в собственной мастерской. Очень люблю тестировать доступные мне новые технологии сушки и обработки древесины.

Полученные результаты, в целом, могу назвать удовлетворительными. Но технология «не глянулась». Да и для промышленного использования данное решение абсолютно неприемлемо, в силу длительности и сложности подготовительного этапа закладки и последующей выборки готовых пиломатериалов.

Из преимуществ следует указать на:

• автономность и компактность технологии;
• простоту приведения в рабочее состояние;
• высокую экономичность.

В качестве недостатков, следует обратить внимание на:

• существенные сложности в организации контроля за параметрами сушки;
• возможность использования на закладках с ограниченными объёмами, не превышающими 5 м 3 .

1. СВЧ сушильные камеры для древесины

Древесина в них подвергается сушке за счёт реализации процесса, аналогичного происходящему в бытовой СВЧ-печи. Разница только в величинах изделий.

Высокочастотное излучение не повреждает древесину, способствуя деликатному и равномерному выведению влаги практически по всей глубине заготовки. Сроки выхода на заданную степень влажности готового пиломатериала достаточно невелики.

Ради любопытства, поработал у знакомых на подобной установке (новые знания никогда лишними не бывают). Результаты получились достаточно хорошими. Однако сложность устройства, достаточно высокая стоимость, дороговизна комплектующих (цена тех же магнитронов начинается от 300 000 руб., а срок службы, к сожалению, не велик) а главное, малые объёмы разовой загрузки делают подобное решение невыгодным ни для крупного производства, ни для частников.

Последнее особенно актуально, если прикинуть, во сколько обходится обслуживание подобных камер, особенно если приходится заменять сломавшийся магнетронный генератор.

Но, как говорится, «на вкус и цвет…». Выбор за вами.

Достоинствами подобных установок являются:

• высокая скорость сушки и отличное качество материала на выходе;
• экономное расходование электроэнергии.

Из недостатков я бы, в первую очередь, назвал:

• незначительную разовую ёмкость загрузки, не превышающую -7-10 кубометров;
• весьма сложный контроль за ходом процесса;
• высокая стоимость магнетронных генераторов.

В эти камеры я «влюбился». Конструкции полностью герметичны (в подавляющем большинстве моделей). В процессе сушки внутри них создаётся давление ниже атмосферного. Поэтому сушку можно выполнять при сравнительно невысоких температурах (до 65 °C).

Объясняется это тем, что понижение давления приводит к закипанию воды при более низких температурах. Поэтому требуемого эффекта сушки можно добиться «малой кровью», не используя высоких температур.

Это автоматически уменьшает теплопотери в камере подобного типа и позволяет добиться весьма незначительного изменения цвета материала, проходящего сушку.

Конструктивные особенности подобных изделий зависят от того, кем они произведены. Например, в достаточно часто применяемых российскими лесопереработчиками, итальянских сушилках WDE Maspell и некоторых отечественных камерах стоят водяные нагреватели. Другие отечественные изготовители предпочитают электрические нагревательные элементы.

Главной отличительной особенностью сушки с использованием вакуумной технологии является любопытная ситуация, когда температура, до которой разогревается доска, проходящая сушку, превышает температуру кипения водяных паров (иное наименование, температура насыщения). В результате существенно ускоряются все процессы, имеющие место внутри доски, и последняя сохнет быстрее.

Данная технология обеспечивает возможность не использовать в процессе сушки агрессивное воздействие на материал высоких температур.

Но, расхваливая ту или иную технологию, я призываю будущих пользователей не забывать о том, что минимальное количество дефектных заготовок после завершения сушки определяется не только выбранной технологией и типом камеры для сушки, но и правильно подобранными технологическими режимами, которые закладываются производителями в каждую модель и правильно функционирующей автоматикой.

По мимо этого, важным фактором является выбор добросовестного производителя с необходимыми технологическими наработками и опытом сушки. Технология сложная и, к сожалению, ни раз сталкивался, когда владелец выбирал производителя поверхностно разобравшись в вопросе. Как итог получал оборудование с которым больше мучений, чем работы. Заявляемые характеристики не соответствовали реальности. Приходилось либо дорабатывать камеру самому и тратить на это время и деньги, либо смерившись работать на этом оборудовании.

Несмотря на то, что в таких камерах воздействие на древесину происходит более мягко, остаётся вероятность растрескивания материала, подвергающегося сушке. Она есть всегда и при любом режиме сушки. Так как дерево, это живой материал, в котором одновременно могут формироваться различные виды напряжений. На эти процессы влияют порода древесины и место её заготовки, технология распила бревна и возраст дерева.

Ну а по срокам сушки могу сказать, что сосновую доску «пятидесятку» в камере вакуумного типа (на последнем рабочем месте) с 50 до 8 процентов мы сушим всего за 2 суток. Подобную скорость я не встречал ни у одной технологии, пожалуй, лишь у СВЧ.

Достоинства камер вакуумного типа:

• отличное качество высушенных материалов;
• рекордно быстрая скорость сушки;
• высокая производительность;
• подходит как маленьких предприятий (модели от 1-8 куб), средних предприятий (модели от 8-18 куб.), крупных предприятий (модели от 18-36 куб.)

Недостатки (к сожалению, они у неё тоже есть):

• ручная погрузка-разгрузка;

Важность надёжной автоматики в сушильных камерах

Хочу отдельно сказать об этом. Сушка древесины, это процесс весьма сложный. Поэтому качественные современные камеры производители автоматизируют по максимуму. Но никакая машина и автоматика не может полностью заменить человека.

Поэтому оператор нужен в любом случае. И лучше, грамотный оператор. Так как ошибка, допущенная на любом этапе сушки, может превратиться в непоправимый брак на выходе, или привести к возникновению аварийной ситуации.

Как правило, брак проявляется на заключительном этапе, когда исправить что либо, уже невозможно.

Поэтому подходить к выбору приобретаемой камеры, равно, как и ко бучению персонала, требуется основательно.

Автоматизация позволяет избавиться от значительного числа проблем, поэтому я считаю данную составляющую в конструкции сушильной камеры весьма важной. Особенно, если сушку планируется вести в промышленных масштабах.

Выбирая камеру, обязательно обратите внимание на следующее:

• имеется ли возможность организации автоматического управления, предусматривающая задание различных режимов сушки и возможность загрузки новых шаблонов (пользовательских программ, которые вы создаёте под своё производство);
• предусмотрена ли возможность вмешательства оператора в работу автоматики, позволяющая оперативно корректировать процесс сушки в любое время;
• весьма желательно наличие на автоматике цифрового дисплея, на котором в реальном масштабе времени отображаются основные характеристики процесса (влажность, температура, иные);
• предусмотрена ли производителями возможность записи хода процесса камерной сушки с фиксацией всех параметров и последующим её выведением в форме графика (это позволяет провести последующий анализ, при необходимости);
• встроенная автоматика должна быть «умной», то есть исключать вероятность принятия «неправильных» решений. Например, не подавать команду на увлажнение, когда шторки на вентиляции открыты;
• предусмотрена ли возможность управления камерой в дистанционном режиме;
• наличие световой и звуковой индикации и возникающих неисправностях.

Когда автоматика выставлена и работает правильно, в камере формируется и поддерживается среда, оптимальная для конкретного этапа сушки.

В нужное время, с учётом показаний контрольных приборов, должна меняться влажность, температура, уровень кондиционирования во внутреннем объёме камеры. Всё это положительно скажется на качестве готовой продукции.

При выборе автоматики главное, не переборщить. Не стоит делать «масло масляное». Установка автоматики нужна. Но только при определённых условиях. На камерах, например конвективного типа, объёмом менее 20 кубометров разовой загрузки её установка является невыгодной экономически, так как окупаться она будет ну очень долго. На таких камерах оптимальным решением является использование полуавтоматов.

14 пунктов на что следует обратить внимание, при покупке сушильной камеры

Отличить хорошую камеру от плохой, в каждой конкретной ситуации, можно не только по её типу, но и по тому, кем она изготовлена. Не называя здесь никаких брендов, остановлюсь на основных вопросах выбора данного изделия на примере вакуумной камеры. Их не так много:

• нагревательные элементы должны быть конструктивно просчитаны и обладать оптимальной конструкцией для передачи тепла в древесину;
• так же нагревательные пластины должны быть выполнены из стали нержавеющих марок или алюминия, обладающей повешенной стойкостью к коррозии;
• регистры, соединяющие элементы должны быть покрыты антикоррозийными составами;
• имеющиеся в камере ворота и ее ограждающие поверхности должны обеспечивать максимальную герметичность внутреннего объёма. Контакт с воздухом внешней среды и атмосферной влагой должен быть гарантированно исключён;
• имеющаяся тепло и пароизоляция должны быть обязательно высокого качества и смонтированы правильно;
• отведение пара из камеры должно осуществляться максимально эффективно;
• работать от твердотопливного или газового котла.

В противном случае неизбежен рост теплопотерь и, автоматом, потребление электроэнергии. И, самое, главное, нарушается технология сушки. А с нарушениями, вызванными наличием таких дефектов, самая умная автоматика справиться не сможет. В результате, рост объёма брака и снижение прибыли.

• Смонтированная АСУ должна позволять свести участие оператора в процессе к минимуму, а имеющиеся СДУК, сделать процесс сушки проще и более предсказуемым;
• Весь процесс сушки должен отображаться на ПК в виде графиков для анализа в случае неисправности;
• Должен быть онлайн мониторинг 24/7 со стороны производителя.

Идеальная, на мой взгляд, камера должна обязательно соответствовать следующим основополагающим критериям:

• обеспечивать максимально высокое качество готовой продукции (высушенных пиломатериалов);
• требовать незначительных расходов на её возведение, комплектацию и ПНР;
• обладать низкой себестоимостью сушки одного кубометра леса (в пересчёте);
• весь процесс сушки не должен негативно сказываться на экологии;

Важно: длительный срок службы (корпус и комплектующие должны быть рассчитаны и выполнены с качественных материалов), в случае с вакуумными камерами это особенно важно, ни раз приходилось видеть, как камера через 2 года ржавела под воздействием агрессивных сред внутри и корпус начинал «сифонить», каждый месяц приходилось его подваривать и делать металлические заплатки. Через 5 лет такой корпус был похож на дуршлаг. В Ростовской области был случай, когда камера через 3 года в процессе создании вакуума, под действием коррозии «схлопнулась как консервная банка». Не выдержали ребра усиления камеры. Производитель просто некорректно сделал расчеты.;

Самым верным решением для лица, решившего приобрести сушильную камеру, является предварительный этап тщательной подготовки, в ходе которого:

• следует определиться с потребным годовым объёмом сушки (сегодня и на перспективу);
• изучить вопрос наличия и количества древесных отходов на производстве, и возможность их использования в целях нагрева теплоносителя для камеры (монтаж автономного твёрдотопливного котла);
• проанализировать возможность сушки атмосферной (открытой);
• разработать схему размещения камер, мест хранения сырья и готовой продукции.

Помните. От оборудования, даже самого качественного и дорогостоящего, зависит далеко не всё. Не меньше половины успеха, это заслуга обслуживающих камеру операторов и ремонтников (их квалификация прямо влияет на результат). Например, как они организуют хранение исходного сырья и готовых пиломатериалов.

Брак пиломатериала при неправильных режимах сушки

Некоторые руководители. В силу недостаточной информированности. Считают процессы сушки достаточно простыми и не заслуживающим специального внимания. Положил доску, включил на определённое время обдув и нагрев, вынул готовый товар.

В этом случае хочу привести мудрую мысль моего внука: «На вкус и цвет… все фломастеры разные». Если бы это было настолько просто, то проблемы с выбором камеры не существовало бы в принципе.

На деле, по «непонятным» причинам, в одной камере брака почти нет, а во второй, его процент зашкаливает за грань допустимого. Чтобы понять, почему так происходит, иногда требуется потратить значительное время (а брак идёт). А на качестве может сказаться всё, что угодно, от конструктивных дефектов, до неправильной загрузки.

Главной задачей, которую вам предстоит решить при выборе камеры, является не только и не столько экономия средств на закупке и подбор оптимального соотношения стоимость/производительность, и даже не возможные перспективы её эксплуатации. Главное понять, способна ли сушильная довести влажность в пиломатериале до необходимых показателей в короткий срок по всей глубине древесины равномерно, способна ли она стабилизировать геометрию (по размерам и форме).

Любое деревянное изделие, произведённое из некачественно просушенного материала, очень быстро выйдет из строя. Причём скрытые дефекты становятся заметными только спустя определённое время. О том, что они были. Вы узнаете по короблению и растрескиванию, отслоению краски и прочим «прелестям».

В среднем считается. Что кубометр свежезаготовленной древесины содержит порядка 300 литров жидкости, которую и должна испарить камера. Но таким образом, чтобы не повредить материал. Большая часть данного объёма находится в капиллярах, меньшая, в клетках ткани древесины, которые эти капилляры и формируют. Удаление влаги на клеточном уровне и является наиболее сложной задачей. Именно нарушение технологии на данном этапе приводит к растрескиванию пиломатериалов.

Наиболее сложно поддаются сушки породы твёрдые (дуб, ясень, бук). Их верхний слой сохнет значительно быстрее и формирует корку, плохо пропускающую влагу из внутренних слоёв. В результате высока вероятность брака.

Именно поэтому крайне важным является соблюдение штатных технологических режимов сушки (например, своевременного выравнивания влажности). Процесс этот весьма сложен. Даже одна и та же доска неравномерно сохнет по длине и объёму с разбросом до 2%.

Если штабель уложен неправильно, к трещинам может добавиться коробление.

С какими проблемами современных сушильных камер приходилось сталкиваться чаще всего

За мою, достаточно продолжительную, практику на различных производствах, приходилось сталкиваться с различными нюансами эксплуатации.

Проблемы могут возникнуть при работе с любой камерой. Даже произведённой известным брендом и достаточно дорогой. Чаще всего, это протечки в различных трубах, обусловленные коррозией, простои, вызванные возникшей неисправностью и отсутствием необходимых запчастей (для импортных камер данная проблема весьма актуальна) или ожиданием специалиста. Достаточно часто возникают проблемы с вентиляторами.

Но главной, на мой взгляд, проблемой, является равномерный нагрев уложенного штабеля на всю глубину и эффективное извлечение влаги:

• Древесина нагревается в разных камерах, различных производителей разными агентами (вода, воздух, волны излучения и т.д.), нагревательными конструкциями различных типов, в результате, пиломатериал сохнет по-разному.
• Забор влаги испарившейся в древесине должен происходить максимально эффективно в нужный момент.

Эти 2 проблемы приходилось решать чаще остальных, так как она присуща практически всем типам камер (в разной степени).

Причины можно перечислять достаточно долго. Но, чаще всего, это:

• недосушенный материал в конце штабеля и пересушенный в его начале, или вверху штабеля и середине.
• сушильный агент между рядами штабеля может практически не проникать или существенно отличаться температурой, что низводит процесс до уровня естественной сушки по срокам и качеству.

Решить проблему, в первом случае, часто помогает установка вентиляторов с реверсивным вращением. Можно «поиграть» с их размещением и общим количеством, для определения оптимального решения. Но это нельзя назвать панацеей. Желаемый результат достигается далеко не всегда.

В вакуумных камерах все намного сложнее, придется переделывать конструкцию нагревательных элементов и систему отведения влаги. Помочь может только профессионально произведённый расчёт и грамотное проектирование (переделка камеры). Это по моему опыту, куча времени и денег выброшенные на ветер.

Следует понимать главное —

Полностью стопроцентно решить ВСЕ проблемы равномерности просушки и качества готовых изделий пока не удалось НИКОМУ!

И, в обозримом будущем, решения подобной проблемы не предвидится. Поэтому главной целью, к достижению которой стремится каждый производитель, является минимизация процента брака и максимальное приближение параметров к идеальным.

В случае с конвективными камерами, обращайте внимание на то, чтобы вентиляторы внутри не были выносными. У них длинный вал, который гораздо чаще ломается. Эти изделия отличаются меньшими КПД и требуют более тщательного и частого ТО.

Влагозащита вентиляторных двигателей должна быть класса «Н» (при внутренних температурах в камере ≤ 130 °C) или «F»(при температурах менее 85 градусов).

Обязательно наличие реверса с КПД порядка 90%.

ИТОГ

Под занавес своего повествования решил нарушить обязательство не называть конкретные модели и производителей. С чистой совестью могу порекомендовать мелким и средним и даже крупным производителям вакуумные камеры компании «ФАЛЬКОН» (практически любых моделей). С этими российскими изделиями проблем было меньше всего.

По эксплуатационным характеристикам. Производительности и долговечности они сопоставимы с моделями международных грандов данного сегмента рынка. В отличии от них они имеют целый комплект дополнительных преимуществ:

Статьи по теме:

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.

Значение сушки для древесины

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:

• материал защищен от поражения грибком;
• предупреждается смена размера и формы;
• улучшаются механические и физические свойства материала.

Сушка - это длительный процесс, древесина нагревается горячим воздухом или перегретым паром. После просушки дерево можно дольше хранить и перевозить, оно не будет подвергаться деформации.

Сушильная камера для пиломатериалов

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:

• через воздух;
• через продукты сгорания;
• с помощью перегретого пара;
• лучистой теплоты;
• твердого тела;
• через ток;
• посредством электромагнитного поля.

Оборудование для данного устройства бывает основным и дополнительным. Основное включает в себя следующее:

• вентиляторная система;
• система теплоснабжения;
• увлажнение и приточно-вытяжная вентиляция.

К дополнительному оборудованию относятся:

• блоки (дверной, психрометрический и утепленный);
• электромотор привода вентилятора;
• тележки подштабельные.

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.

Классификация конструкций

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:

• нет необходимости в котельной;
• стоимость камеры и себестоимость работы низкие.

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:

• воздушными;
• газовыми;
• высокотемпературными.

Режимы просушивания

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:

• мягкий - сушка производится без дефектов, сохраняются механические и физические свойства дерева, включая его цвет и прочность;
• нормальный - сушка также выполняется без дефектов, прочность сохраняется практически полностью, цвет может незначительно меняться;
• форсированный - сохраняется прочность на статический изгиб, растяжение и сжатие, но может снижаться прочность на скалывание и раскалывание с потемнением.

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.

Изготовление сушильной камеры

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:

• камера;
• нагревательный прибор;
• вентилятор;
• утеплитель.

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:

• пенопласт;
• доски, обернутые в фольгу.

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.

В этой статье:

Древесина – гигроскопичный материал, который содержит влагу от природы и обладает способностью впитывать ее из атмосферы. Пиломатериалы поступают в продажу в двух видах: естественной влажности и просушенные. Разумеется, вторые – дороже, поэтому многие предприниматели, оборудуя лесопилку, задумываются о способах обезвоживания древесины.

Показатели влажности

По степени влажности выделяют следующие состояния дерева:

• мокрое (100% влажность) – бревна, которые находились длительное время в воде (например, транспортировались сплавом);
• свежесрубленное – влажность зависит от природных условий произрастания растения, и колеблется в пределах 50-100%;
• воздушно-сухое – материал, который хранится на воздухе (под навесом), достигает параметров 12-20%;
• комнатно-сухое (8-12%) – сушка в закрытом, отапливаемом и хорошо вентилируемом помещении;
• сухое (влажность менее 8%) – подготовленное методом принудительного выделения влаги.

Почему так важна правильная сушка?

Доски естественной влажности больше высушенных по размеру, а стоят дешевле. Это потому, что производителями пиломатериалов закладывается допуск с расчетом будущей усушки и обрезки.

Нормативы влажности:

• для строительных и столярных материалов – 10-18%. При изготовлении стройматериалов, производственная влажность древесины должна равняться или быть на 1,25-3,5% ниже эксплуатационной, чтобы избежать естественной усушки.
• для мебельного производства – 8-10%.

Применение пиломатериала естественной влажности – грубейшее нарушение технологического процесса . Когда древесина высохнет естественным образом, она изменит показатели ширины, толщины и, соответственно, геометрию всего изделия.

Например, обрезная сосновая доска 50*150мм с естественной влажностью более 50% спустя пару месяцев будет иметь параметры 48 * 138 мм (при тангенциальном распиле) и 46*144 (при радиальном распиле). Даже если учесть, что длина изделия останется прежней (в среднем, отклонение не превышает 0,1%), итоговая разница катастрофична!

Способы профессиональной сушки дерева

1. Конвективная (камерная) сушка

Самый популярный вид сушильного оборудования – конвективные камеры . Около 80% производителей пользуется именно такими сушками.

Преимущества: простота в применении, высокая скорость испарения влаги, низкое напряжение в конечном продукте, высокий объем загрузки (до 1000 м 3).

В помещении устанавливаются системы приточно-вытяжной вентиляции и нагрева (обычно, калориферы ). Параметры влажности измеряются психрометром и регулируются автоматически. В качестве топлива получения горячей воды или пара на малом производстве используются отходы древесного производства: щепа, горбыль, опилки. Электроэнергию и газ использовать выгодно только при больших объемах производства, иначе высокий расход и стоимость ресурсов существенно снизит себестоимость пиломатериала.

Центробежные или осевые (в зависимости от комплектации) вентиляторы обеспечивают равномерное распределение теплого воздуха и своевременный отвод лишней влаги для избегания коробления, растрескивания и получения древесины высшего качества в максимально короткий срок.

Цена – от 160 000 руб (в зависимости от комплектации и грузовместимости).

2. Атмосферная сушка

Естественный процесс испарения влаги из дерева, который требует минимум вложений, но максимум времени. Впрочем, древесина, обезвоженная методом атмосферной сушки, считается наиболее устойчивой к деформации. Чаще всего это происходит так: дерево, спиленное в начале зимы, распускается на доски и выдерживается под навесом до начала строительного сезона. За 4-6 месяцев пиломатериал успевает высушиться до 15-20% влажности.

Чтобы в процессе сушки избежать деформации досок, необходимы следующие условия:

• укладка штабелированием на горизонтальную ровную поверхность;
• для защиты от лишней влаги между рядами штабелей и на участке, где предполагается сушка, укладывается гидроизоляция;
• чтобы доски хорошо продувались, штабель устанавливают на бетонные блоки и прокладывают брусом или необрезными досками одинаковой толщины (см. рисунок ниже);
• штабели укладываются с равными промежутками и соблюдением параллельности;
• обязательное условие для предупреждения деформации – равномерная нагрузка, которую осуществляют с помощью клиньев или прижимных тяжей (см. рисунок ниже);
• готовый штабель защищается от атмосферного воздействия, накрывается профилем или шифером.При таком обустройстве сушилки, обрезная доска достигнет 12-18% показателей влажности за 4-5 месяцев. Скорость и качество обезвоживания зависит от климата, количества влаги в атмосфере и толщины доски. Правила атмосферной сушки регламентируются ГОСТом 2808.1-80 для пиломатериалов из хвойных пород и ГОСТом 7319-80 — для лиственных.

Рис. Схема обустройства сушилки на воздухе

Основные недостатки: конструкция занимает много места, процесс сушки неконтролируем, и в районах с повышенной влажностью высок риск поражения пиломатериала грибком. Для такой местности рекомендуется предварительная обработка досок антисептиком.

3. Вакуумная сушилка

Используется для сушки дерева крупного сечения, лиственных твердых пород (например, дуба ), ценной древесины, которая подвержена растрескиванию. Сушилка представляет собой герметичную камеру из нержавейки, в которую укладываются доски между алюминиевых нагревательных пластин. Верх камеры закрывается эластичным резиновым покрытием, прикрепленным к металлической раме.

По пластинам беспрерывно циркулирует горячая вода, которая нагревается внешним бойлером. Вакуум внутри камеры обеспечивается с помощью помпы, которая выкачивает влагу из помещения.

Рис. Схема работы вакуумной камеры

Для управления процессами внутри камеры используется микропроцессор. Для каждого сорта древесины оператор устанавливает свой уровень вакуума и температуру нагрева пластин. Например, буковая доска толщиной в 32 мм достигает 8% влажности за 29 ч. А сосновая с толщиной в 25 мм – за 17 ч. Поэтому основной плюс вакуумной сушки – быстрота обработки материалов .

Недостатки: малая вместимость камер (до 10 м 3), большие энергозатраты, высокое внутреннее напряжение из-за неравномерного распределения по толщине материала конечной влажности. Эти недостатки устранены в новых вакуумных моделях, где сушение осуществляется при помощи горячего пара.

Но цена таких камер высока: 250 000 руб при объеме загрузки в 1 м 3 .

4. СВЧ сушилка

Суть «микроволнового» метода: древесина напитывается влагой, которая затем испаряется на уровне клеточных структур. Обезвоживание древесины производится токами высокой частоты – 915-2500 МГц.

Электромагнитное поле воздействует на уложенные в штабеля пиломатериалы в пространстве металлической камеры. Нагрев древесины происходит на уровне 50-60градусов, поэтому считается приближенным к естественным условиям.

Основный плюсы:

• мобильность;
• компактные размеры;
• скорость сушки на 30% выше чем у конвективных камер, при сравнительно низких затратах энергии (для сушки 1м 3 сосны – 550 кВт/ч, дуба – 2000 кВт/час).

Недостатки:

• малые объемы загрузки (до 4,5 м 3 для твердых лиственных пород и до 7 м 3 - хвойных);
• высокая цена магнетронных генераторов при достаточно малом ресурсе их работы (не более 650 ч);
• неравномерность просушки;
• возможность возгорания материала внутри камеры – СВЧ-способ достаточно новый, и режимы сушки еще не отработаны.

5. Сушка конденсационным способом

Инновационное оборудование, не имеющее аналогов в отечественном производстве сушильных камер (из импортных изготовителей на рынке представлены марки Nardi, Vanicek, Hildebrand-Brunner).

Обезвоживание пиломатериалов осуществляется методом замкнутого цикла – без доступа воздуха извне.

Воздух внутри камеры насыщается влагой, испаренной из дерева, омывает поверхность фреонового охладителя, и его температура падает ниже точки росы. Влага конденсируется, а выделенное тепло расходуется на подогрев сушильного агента.

Рис. Принцип работы оборудования с конденсационной технологией сушки

Основное преимущество: энергопотребление в 3 раза меньше по сравнению с сушилками периодического действия (до 0,5 кВт/ч на 1л испаренной воды). Такие камеры применяются в случаях, когда электроэнергия – единственный доступный или наиболее дешевый вид теплоносителя.

Недостатки: небольшая производительность, продолжительность процесса сушки в 2-3 раза дольше, чем в камерном оборудовании.

Выбор подходящего для сушки древесины способа и оборудования рассматривается индивидуально для каждого бизнеса, поскольку зависит от ряда факторов:

• климатических условий местности;
• размеров производственной площади;
• ассортимента сырья и выпускаемых пиломатериалов;
• стоимости энергоносителей, инвестиционных возможностей потенциального потребителя и т.д.