Сушильные камеры для пиломатериалов: устройство и изготовление. Сушильная камера для пиломатериалов своими руками Сушильные камеры для дерева

Как известно, в производстве и строительстве не пользуются свежесрубленной древесиной, из-за присутствия в ней большого количества влаги. Такой пиломатериал называют мокрым. Для улучшения его механических и физических показателей используется сушильная камера для пиломатериалов. В результате увеличивается биологическая устойчивость, поднимается уровень прочности и иные качества древесины.

Необходимость сушки пиломатериалов

Раньше при изготовлении различных подделок с использованием древесины применяли лесоматериалы, которые рубались годами ранее, чтобы они могли равномерно просохнуть.

Очень важно избавиться от влажности древесины. Например, при изготовлении деревянной мебели из пиломатериалов, которые слишком влажные, через время приведет к тому, что она рассохнется. Ведь дерево может усыхать, его размеры уменьшаются и приводит к порче.

Изготовление дверной двери из очень пересушенного материала может привести к ее разбуханию, в результате чего она не будет закрываться. Если дверная филенка подобрана из заготовок, которые просушены по объему прерывисто, то может произойти разрыв либо же она покоробится. Ее деформация заметна в различных плоскостях и с различной скоростью. Вследствие чего внутри материала появляются линии напряженности, которые и вызывают трещины.

Помимо того что доска трескается, также возможно поперечное деформирование, она может выгнуться дугой, так и неравномерно поднять края.

В основном трещины в доске наблюдаются вдоль волокон, изначально с торца.

Потому все лесозаготовки советуют высушивать. Притом что сушка древесины защищает материал от поражения грибком, который разрушает дерево, предостерегает изменение формы и размера дерева, повышает древесине физические и механические качества.

Сушка занимает длительное время, эта процедура сложная и дорогостоящая. Согласно установленным технологиям материал разогревают перегретым паром или же горячим потоком воздуха.

Высушенный, он дольше сохраняется. А также во время использования пиломатериал не поддается деформации. Сушка проходит в паровых камерах, где повреждение материала внутри исключается.

Понятие о влажности пиломатериалов

Абсолютная влажность представляет собой процентное соотношение веса присутствующей жидкости к массе высушенного материала конкретного объема. Наличие относительной влажности характеризуется процентным отношением веса устраненной жидкости (путем 2 взвешиваний) к изначальной массе материала.

Уровень годности к применению рассчитывается, учитывая относительную влажность. Величина свидетельствует о готовности пиломатериалов к склеиванию, усыханию. При значении влажности более 30% дерево считается сырым, возникает угроза формирования грибкового поражения.

Влажность в древесине делят на две группы.

Свободная влага – присутствует в клеточных полостях и межклеточных промежутках. Наличие такой влаги вычисляется условиями, в которых произрастало дерево, и как хранились спиленные заготовки. При сушке свободная влажность уходит из доски очень быстро.

Связанная (структурная) – жидкость, которая находится в составе стенок, клеток. Каждая порода дерева имеет свою норму присутствия структурной влаги. Устранение жидкости медленное, поэтому в обычной среде сушка может длиться как месяцы, так и годы.

Древесину подразделяют на три категории:

Мокрая – относительное влагосодержание составляет больше 23%.
Полусухая – влагосодержание 18–23%.
Сухая – значение влагосодержания 6–18%.

Показатели влажности пиломатериалов для разных видов работ

В зависимости от предназначения деревянной заготовки, материал высушивают по-разному. Древесину сушат до 6–8% влажности, если она требует механической переработки и сбора изделий для совмещений с высокой точностью, воздействующих на уровень использования (лыжи, паркет, музыкальные инструменты).

Транспортное наличие влаги содержит 18–22%. Такое присутствие воды в пиломатериале соответствует длительным транзитам в теплое время года. Древесина, которая высушена до такой влажности, используется чаще всего в постройке дома, изготовлении тары либо если нет надобности во взаимозаменяемости при монтаже.

Столярная влажность имеет подвиды. К погонажному материалу относят доску для террас, обшивку, половую доску, у которых влажность должна быть 15%. Продукция из пиломатериала, такие как двери, окна, лестницы, произведены из цельного либо клееного материала, выносят 8–15% влажности.

Мебельная влажность в зависимости от степени изделия и применения цельного либо клееного материала составляет 8%. Именно при этой влажности дерево проявляет оптимальные качества для отделки, склеивания, последующего использования. В основном содержание влажности снижается до 7–10% с совершением частичного обеззараживания древесины и учета размеренности влаги по всему материалу, сохранения механических качеств доски, неимения трещин, образующихся снаружи и внутри пиломатериала.

Особенности сушильных камер

Производства, которые выполняют обработку дерева, перерабатывают каждый год до 1 тыс. м. куб. пиломатериалов. Главную роль в этом процессе играет сушильная камера, которая обеспечивает материалу необходимое качество.

Сушильные оборудования применяются для быстрого просушивания дерева, что дает возможность заготавливать качественную продукцию и сразу отсылать ее на последующую переработку. Доски, которые высыхают самостоятельно, могут задерживать выработку на недели, а иногда и месяцы. Помимо этого, такой материал может иметь дефекты и недостатки, недопустимые в широком производстве.

Производства, которые изготавливают камеры для сушки древесины, своим клиентам оказывают полное обслуживание. Они проектируют современные камерные сушки и профессионально монтируют оборудование, запускают его, налаживают и предоставляют сервис.

При изготовлении сушильной камеры специалистами рассчитывается приемлемый объем и количество камер, предоставляя покупателям большой выбор оборудования под различные потребности. Камеры для сушки древесины выпускают объемом 30–300 куб. м и больше. Помимо этого, оборудование может отличаться по типу загрузки камер и метода согревания. Большей популярностью обладают камеры, которые обогреваются водой, паром, электроэнергией.

Преимущества конструкций

К преимуществам сушильных камер, что изготавливаются под заказ, относят:

конструирование и создание сушильных установок под необходимый объем и потребности покупателя;
производство оборудования для сушки из алюминия и нержавеющей стали;
удаленное управление сушки материала при помощи интернета.

В сушилке пиломатериалов присутствует современное вентиляционное оборудование, которое оснащено вентиляторами немецких и итальянских производителей. Монтаж, запуск и настройка устройства осуществляется на профессиональном уровне.

Какие сушильные камеры для пиломатериалов лучше

В промышленности для обработки дерева пользуются различными способами сушки лесоматериала. Это атмосферная, камерная сушка, контактная, сушка в жидкостях, а также индукционная, ротационная, радиационная и сушка ПАП.

Требуемая энергия в конвективных оборудованиях для сушки в древесину переправляется при помощи кругооборота воздуха, а необходимая передача тепла материалу поступает благодаря конвенции.

Типы камер

Конвективные камеры бывают 2 типов – туннельные сушилки и камерные.

Туннельная сушилка представляет собой глубокую камеру, куда заталкиваются кипы штабелей от мокрого конца в сухой.

Такие камеры должны обязательно быть заполнены в одном конце, а в другом опустошены. Процесс проталкивания штабелей осуществляется по 1 штуке, промежуток между каждым 4–12 часов. Они используются большими лесопильнями, они совершают только транспортную сушку пиломатериалов.

Камерная установка наиболее часто используется в промышленности. Процесс проходит в газообразной среде. Это нагретый воздух или же перегретый пар при атмосферном давлении. Сушку в таком оборудовании проводят независимо от климатических и атмосферных условий. Весь процесс регулируется, что позволяет получить материал с различной конечной влажностью.

Атмосферная сушка лиственных пород проходит на открытом складе либо же под навесом. При низкой температуре у воздуха малая способность к поглощению паров влаги, потому она проходит медленно, а зимой может прекратиться. Таким способом пользуются для подсушивания экспортируемых пиломатериалов на заводах с отгрузкой материала в сезон.

По способу циркуляции существуют камеры, которые имеют побудительную и естественную циркуляцию. Камера для сушки древесины с естественной циркуляцией устаревшая, малопроизводительная.

Режим высушивания в них практически не регулируется, а показатель равномерности просыхания пиломатериалов неудовлетворительный. Такие сушки не рекомендуют для современного строительства.

Изготовление сушильной камеры для пиломатериалов своими руками

Чтобы самостоятельно сделать сушильную камеру, сначала необходимо выбрать материал для каркаса. Чаще всего используются металлические стойки из уголка либо , а также нужны деревянные брусья, обработанные антисептиком. Стены покрывают металлическими листами, панелями влагостойкой фанеры, профилированным прокатом. Теплоизоляцию выполняют при помощи пенопласта, минеральной влагостойкой ваты.

Перед строительством определяются с местом расположения сушилки, чтобы сделать бетонный фундамент. Основание необходимо, чтобы конструкция была устойчивой и равномерно распределялась нагрузка на грунт.

Сбор каркаса осуществляется сваркой либо болтовыми соединениями. Затем следует обшить стены изнутри, вставить двери и окна. Слой теплоизоляционного пола должен составлять не меньше 12–15 см. Потом нужно проверить камеру на герметичность, путем расположения мощного тепловентилятора с направлением горячего воздуха параллельно доскам.

Сушка досок необходима, чтобы получить качественное сырье. Ведь строительство дома с применением влажного пиломатериала приведет к перекосам и нарушению его целостности. Потому важно серьезно отнестись к устранению лишней влаги из древесины.

Видео: Сушка своими руками

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.

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.

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.

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.