Камерна сушка деревини: технологія, плюси і мінуси

Деревина у вигляді готових пиломатеріалів, фанерних виробів і стружкових панелей залишається базовим видатковими сировиною для багатьох галузей промисловості і будівництва. Її екологічна чистота і податливість в обробці дозволяють конкурувати навіть з високотехнологічними стеклопластиками. При цьому мають місце і недоліки матеріалу, обумовлені низькою міцністю і чутливістю до агресивних середовищ. Мінімізувати їх дозволяють спеціальні методи попередньої обробки. Зокрема, камерна сушка деревини з тепловим впливом є одним з найпоширеніших способів підвищення її техніко-фізичних властивостей.

Вживане обладнання

Існують різні види сушильних агрегатів, загальне принципове пристрій яких передбачає наявність теплоносіїв. Від них гарячі потоки розподіляються по поверхні цільового матеріалу. Базова класифікація виділяє сушильні камери діелектричного і конвективного типу. Діелектричні моделі формують теплову енергію в процесі перетворення високочастотних струмів. У свою чергу, конвективні агрегати нагнітають теплові потоки до пиломатеріалу через попередньо нагріте повітря, що сприяє виведенню вологи. Агент сушіння в такій робочій схемі нагрівається разом з водяними парами. Після чого суміш циркулює в теплообміннику. Конвективна камера для сушіння деревини може використовувати в якості функціональних елементів (провідників тепла) жаротрубні, пароводяні, а також індукційні носії. Іноді застосовуються й газові камери, виділяють великі обсяги теплової енергії. І діелектричні, і конвективні моделі сушарок можуть працювати у вакуумі, тобто при низькому тиску.

Підготовка матеріалу

Якість сушіння багато в чому залежить від того, наскільки правильно були підготовлені штабеля – так звані пакети з пиломатеріалами, які спеціально формуються для закладки в камеру. Приміром, нерівномірність просушування і деформація окремих ділянок на дошках як раз буде наслідком неправильного пакетування. Зазвичай застосовується два способи такого роду підготовки:

одиночний штабель;

пакетне формування закладки.

У першому випадку один штабель включає кілька дощок, складених у однакової конфігурації. Пакетна закладка припускає, що пиломатеріал буде укладатися кількома готовим штабелями. В якості основи для штабеля використовується жорстка платформа з рівною поверхнею. Це може бути рейкова вагонетка, сформована окремими треками. Щоб камерна сушка деревини проводилася без витоків теплового агента, недовантаження штабеля не допускається. Він повинен бути повністю заповнений або дошками однакової довжини, або пиломатеріалом різного типорозміру вразбежку. Між стикуємими дошками передбачається розміщення одного або декількох шарів підкладки.

Режими

Виділяють три категорії сушіння:

Перша категорія – це високоякісний режим, здійснюваний при температурі близько +60+70°С. Даний режим дозволяє сушити матеріал до коефіцієнта вологості 6-8%. Отримані таким способом обробки вироби відрізняються високими техніко-експлуатаційними показниками, що дозволяють використовувати матеріал в приладо - та машинобудуванні, у силових будівельних конструкціях, виробництві елементів інженерної техніки і т. д.

Друга категорія забезпечує режим з доведенням рівня вологості до 8-10%. Для таких цілей використовують сушильні камери, що працюють при температурах до +75°С. Цільовою сферою використання оброблених у цьому режимі матеріалів є меблеве виробництво, а також виготовлення столярно-будівельних конструкцій.

Третя категорія сушіння дозволяє отримувати пиломатеріал середньої якості, вологість якого може досягати 15%. З такої деревини надалі виробляють тару, погонаж і недорогий будівельний матеріал.

Прогрів деревини

Первинний прогрів потрібно для запобігання процесів напруги внутрішньої структури пиломатеріалу в ході основної сушіння. Проводиться інтенсивне, але короткочасне тепловий вплив, в процесі якого волога не випаровується. Паралельно з тепловою обробкою в камеру подається насичений пар. Цю функцію виконує група вентиляторів з калориферами. Процес випаровування вологи по всій товщині матеріалу почнеться тільки після припинення теплового впливу.
Знову ж таки, щоб камерна сушка деревини не пошкодила її структуру, вже на першій стадії прогріву регулюється баланс між температурним режимом і швидкістю падіння вологості. При порушенні цього балансу виникає ризик появи тріщин. Тривалість цієї процедури визначається зовнішніми умовами і характеристиками деревини – в середньому від 1 до 2 ч.

Основний етап

Після початкового прогрівання слід безпосередньо сушка. Але перехід повинен бути поступовим, що відображається в повільному відкриванні воздухообменних заслінок, що виводять вологу. На цьому ж проміжку встановлюються оптимальні параметри теплових потоків. Температурний режим, в свою чергу, регулюється рівнем відкриття жалюзі камери. Якщо ж потрібно підвищити насиченість агента, припливні патрубки зовсім закриваються.
Також ступінь насиченості теплового впливу може коригуватися шляхом запуску парогенератора. Однак при відкритій витяжці підключати системи нагнітання пари не можна. В процесі виконання операції камерна сушка деревини контролюється за характеристиками температури та її похибки. На виробництвах, зазвичай, відомості про цих величинах щогодини заносяться в журнал.

Влаготепловая обробка

Це теж свого роду проміжний етап, для якого створюються спеціальні умови середовища: вона повинна забезпечувати високу інтенсивність влаговиведения і стабільний температурний режим. Створюється таке середовище допомогою того ж нагнітання пари при включених калориферах. У регуляції можуть задіюватися вентилятори витяжні канали. Оптимальна температура для цього режиму обробки повинна на 6-7°С перевищувати показники середовища на основній стадії сушіння, але в той же час бути нижче +100°С. Важливо підкреслити, що влаготепловая обробка застосовується не до всіх деревним породам. Наприклад, технології виготовлення сухого бруса передбачають використання цієї операції для пиломатеріалів з кедра, сосни, липи, товщина яких перевищує 60 мм. Товсті заготовки можуть піддаватися влаготепловой обробці кілька разів для повного охоплення внутрішньої структури.

Завершення процесу

Після сушіння проводиться кондиціонуюча обробка, метою якої є вирівнювання показників вологості і структури матеріалу. За допомогою зволожувальних пристроїв і калориферів формується спеціальна середовище, в якому пересушені ділянки пиломатеріалу зволожуються, а недостатньо просушені – підсихають. За часом така обробка триває кілька годин – конкретна тривалість залежить від обсягу закладки і параметрів матеріалу. Показники вологості деревини після камерної сушки з кондиціонуючою обробкою також варіюються від 6 до 15 % залежно від застосованого режиму. Далі після попереднього охолодження виробляється вивантаження штабелів з камери. При необхідності може задіюватися і додаткова операція примусового охолодження з провітрюванням.

Плюси технології

Камери з температурної і вологості обробкою дозволяють забезпечувати процеси сушіння з повним збереженням екологічності матеріалу. У більшості випадків подібні методи обробки не потребують залучення активних хімічних засобів, які підвищують ефективність процесу. Відзначається і високу якість результату. Якщо оператор не допускав помилок при організації процесу, то отриманий брус знайде високі міцнісні і захисні якості. Багато хто вказує і на високу продуктивність камерної сушки деревини. Плюси і мінуси, втім, у цій характеристиці сходяться. З одного боку, пакетированная обробка дійсно дозволяє за короткі часові інтервали обслуговувати великі обсяги деревини. А з іншого – неможливість обробки малих пакетів з урізаною завантаженням обмежує сфери застосування такого обладнання.

Мінуси технології

Основна критика даної технології сушіння зводиться до ризику утворення численних дефектів пиломатеріалу в процесі виконання операції. Одним з найпоширеніших з них є жолоблення. Порушення технології може спровокувати як поздовжні, так і поперечні деформації. Зазвичай такі процеси стають наслідком недостатнього виведення вологи перед основним етапом просушування. Часто матеріал отримує дефекти у вигляді розтріскування в торцях. Подібні вади виникають, якщо сушарка для пиломатеріалів працювала в формированном режимі на етапі початкового прогріву. Технологія вимагає, щоб цей процес навіть при мінімальних температурних показниках виконувався в умовах пом'якшення структури пиломатеріалу.

Висновок

Спрощення принципів управління і технічного обслуговування обробних агрегатів сприяло формуванню цілих сегментів обладнання, призначеного для побутового застосування. Наскільки виправдана організація власної лінії для сушіння пиломатеріалу? Це буде залежати від обсягів обробки. І також важливо враховувати вартість камерної сушки деревини. Ціна 1 м 3 у середньому складає 2-3 тис. руб. Звичайно, якщо будувати власний будинок з бруса, то вигода буде очевидна. Але і саме обладнання коштує недешево, не кажучи про нюанси експлуатації та ризики отримання тих же дефектів без професійної підтримки.