Необходимость сушки материалов
Сушка позволяет решить важные задачи, связанные с дальнейшей эксплуатацией деревянных заготовок. После высушивания дерево приобретает ряд положительных параметров. В процессе такой обработки решаются следующие задачи:
- происходит обезвоживание изделий до требуемого процента влажности;
- повышаются физические и механические показатели;
- улучшаются технологические свойства (она легче подвержена последующей обработке);
- повышается стойкость к негативному воздействию биологических факторов (образованию грибков, гниению, проникновению насекомых);
- снижается тепло и электропроводность;
- расширяются потребительские свойства готовых изделий.
Для решения задач, связанных с высушиванием древесины налажено производство сушильных камер на различных физических принципах. Они способны проводить операцию обезвоживания различных пород дерева.
Аэродинамические сушильные камеры
Содержание
Аэродинамические сушильные камеры для древесины представляют собой один из самых известных и распространенных видов технологий. Этот способ применялся с давних времен и достаточно часто, потому что с его помощью можно достичь приемлемых 8% влажности по всей длине пиломатериала.
Принцип работы аэродинамической сушилки основывается на циркуляции в замкнутом пространстве нагретого воздуха. При этом нагревается он частично от калориферов, и частично за счет сжатия при захватывании лопастями вентилятора.
Аэродинамические сушильные камеры преимущественно изготавливаются в виде прямоугольных ящиков с качественной теплоизоляцией стенок. Снаружи применяется профильный алюминиевый или стальной лист, что обеспечивает эффективный теплоотвод и вентиляцию теплоизоляции.
Внутренняя стенка аэродинамической сушилки для древесины закрывается влагонепроницаемым материалом, по которому стекает конденсат в специальный сборник.
Технология нагрева в аэродинамической сушке позволяет получать достаточно качественные пиломатериалы, но из-за сложности изготовления аэродинамического винта она становится достаточно затратной. Плюс, воздушный поток из-за большой разницы до и после вентилятора, распределяется неравномерно по всему объему, в результате чего пиломатериал неравномерно прогревается.
Особенности аэродинамической камеры
Пиломатериал после выхода из аэродинамической камеры может быть подвергнут пропитке древесины защитными составами. Нюанс технологии заключается в большом энергопотреблении и необходимости полной загрузки камеры. Если объем не будет полностью заполнен древесиной, качество сушки будет низким.
Аэродинамические сушильные камеры по своим конструктивным особенностям являются достаточно простыми, поэтому их можно изготовить самостоятельно. Но высокие энергозатраты и срок сушки около 20 суток в зависимости от мощности вентилятора делают ее менее энергоэффективной.
Куда более эффективной в сравнении с аэродинамической сушильной камерой является вакуумная технология. Она требует меньше электрической мощности и в 2 раза ускоряет процесс изготовления пиломатериала. Вакуумные камеры при подключении твердотопливного котла потребляют не более 1,5 кВт, что в несколько раз экономичнее, чем сушка в аэродинамической камере.
Плюс ко всему, применение контактной технологии прогрева пиломатериалов по всей длине, практически исключает вероятность образования трещин и деформации. Также камеры более мобильны, что дает возможность выполнять сушку прямо на месте заготовки.
Виды сушильных камер
Сушилка – это сложное промышленное оборудование. Оно реализует выбранный метод обработки. Современные производители предлагают следующие виды сушильных камер:
- конвективные;
- с ИК излучателями;
- вакуумные;
- аэродинамические;
- сушилки, работающие в СВЧ диапазоне.
Первый тип основан на создании горячего потока воздуха с помощью мощных нагревательных элементов (калориферов). Изделия укладываются в штабеля с созданием циркуляции горячего воздуха вдоль поверхности каждого слоя.
В инфракрасных системах применяют излучатели, которые направлены на обрабатываемую поверхность.
В вакуумных агрегатах создание требуемой температуры производится благодаря электрическим или гидродинамическим нагревателям. Они расположены вдоль боковых стенок или прокладываются между слоями. С помощью насоса откачивается воздух и внутри создаётся вакуум.
В аэродинамических аппаратах технологический процесс происходит благодаря созданию принудительной циркуляции горячего воздуха вдоль уложенных штабелей.
В СВЧ устройствах применяют специальные элементы нагрева, которые прогревают древесину на всю её толщину. Влага удаляется с помощью организованной системы вентиляции.
Конвекторные сушилки
В камерах такого типа для удаления избыточной влаги применяется нагретый до высокой температуры воздух, пар или топочный газ. Благодаря принудительной конвекции он перемещается над поверхностью уложенными в штабели пиломатериалами. Температура нагрева протекающего потока достигает двухсот градусов Цельсия. Такая методика позволяет понизить влажность до 14%.
Конструктивно она представляет металлический ящик в форме прямоугольного параллелепипеда. В стенках расположены: система нагрева, вентиляторы, выходные (выпускные) клапаны. Наиболее распространёнными вариантами являются системы, рассчитанные на обработку 20 кубических метров древесины естественной влажности. Эти сушильные камеры для пиломатериалов способны проводить обработку любых видов древесины.
Вакуумная сушилка
Такие системы применяются для обработки лесоматериалов из ценных пород. В них создаётся нагрев воздушного потока с последующим вакуумным удалением избыточной влаги. Благодаря созданию внутри пониженного давления близкого к вакууму 0,09 МПа температура выпаривания воды из древесины снижается примерно до 45,5 градусов Цельсия. Этот технологический процесс протекает на основании известных физических законов гидродинамики. Снижение температуры нагрева позволяет уменьшить необходимые энергетические затраты.
Вакуумное оборудование для сушки исключает создание внутреннего высокого напряжения в верхних слоях пиломатериала. Применение этого метода позволяет получить показатели влажность от четырёх до шести процентов. К основным недостаткам этого метода относятся:
- невысокая разовая загрузка (не более 8 куб. метров);
- большие энергозатраты;
- технологические трудности при создании вакуумной камеры;
- высокая конечная стоимость.
Аэродинамическая сушилка
Это наиболее распространённая и дешёвая система сушки. Принцип работы сушильной камеры основан на использовании энергии создаваемой аэродинамическим движением тёплого воздуха под действием вентилятора.
При сжатии воздуха внутри повышается давление. Следовательно, растёт температура. Контакт с внешней средой происходит только после завершения цикла обработки. Этот способ позволяет высушить пиломатериалы до уровня 8% влажности.
Сушка в СВЧ камере
Выпаривание происходит за счёт прогрева воды во внутренних слоях древесины под воздействием СВЧ излучения. Оно вырабатывается высокочастотными приборами (обычно применяют магнетрон). Облучение приводит к увеличению частоты колебательного процесса молекул воды, что вызывает повышение температуры и последующее испарение. Созданная избыточная влажность у поверхности пиломатериалов удаляется потоком воздуха, нагнетаемого специальными вентиляторами.
Сушильные камеры для пиломатериалов с СВЧ генераторами применяются достаточно редко. Это связано с высокой стоимостью самих генераторов и большими энергетическими затратами.
Конвективные сушильные камеры для древесины
Мебельная промышленность, домостроение очень широко использует в работе изделия из древесины. Это повышает значимость сушильных камер, что приводит к сильному развитию производства и использования конвективных сушильных камер для древесины. Из огромного количества разновидностей технологий высушивания древесины, эта остается самой востребованной и перспективной. Сушильные камеры начинают занимать одно из самых важных мест, в производственно-технологическом процессе изготовления и подготовки древесных материалов для дальнейшего использования. Поэтому специфика организации процесса сушки влажности материала, до его эксплуатации в деревообрабатывающем производстве, начинает приобретать важное значение.
В промышленности внедрены и существуют такие стандарты режимов работы сушильных камер, как периодический и непрерывный. Преимущества режима с непрерывной работой являются очевидными и включают в себя следующее:
- Непрерывное действие камер большой производительности, ведет к снижению себестоимости сушки.
- Возможность механизации погрузочных, разгрузочных и транспортных работ, поскольку при небольших объемах сушки, разборка и формирование штабеля происходит вручную.
Сушка уже давно является важнейшей частью процесса подготовки материала либо к отгрузке, либо к дальнейшей обработке, что приобретает важное значение, для решения вопроса в организации сушки до эксплуатационного состояния у производителя.
Одной из самых распространенных проблем, при работе с исходным материалом, является усушка, которая приводит к изменению габаритных размеров и объемных значений. Это происходит, когда материал покидает влага. Чтобы материалы после выполнения работы сушильной камеры для древесины, имели необходимые параметры, изначально устанавливаются припуски для усушки. Также, древесина имеет свойство обратное усушке, это разбухание при повышении влаги. Единственным способом решения этих проблем является предварительное высушивание, с помощью сушильной камеры для древесины .
Современные типы сушильных камер являются сложным комплексом оборудования с развитой автоматикой для соблюдения технологий сушки. на протяжении многих лет проектирует и производит конвективные сушильные камеры для древесины и может предоставить полное, как гарантийное, так и послегарантийное обслуживание изготовленных и установленных сушильныхкомплексов. Также наша компания сможет помочь в формировании и организации комплексной линии сушки со всеми необходимыми участками производства: формирование штабелей, склады для загрузки и выгрузки древесины, участки окончательной обработки, транспортные работы.
, за многие годы работы, накопила огромный опыт в производстве современных сушильных камер для древесины и их оборудования, и готова поделится рекомендациями по улучшению ваших процессов сушки. Наши специалисты смогут рассказать все новости о технологиях сушки, важные особенности проектирования, строительства и непосредственного применения сушильных камер, c учетом последних достижений зарубежного и отечественного опыта.
Типы сушильных камер и тонкости сушки древесины
Специально для тех, кто начинает свое знакомство с сушкой пиломатериала, мы решили написать вводную, обобщающую статью, в которой хотим рассказать об основных типах сушильных камер и некоторых тонкостях процесса сушки древесины. Надеемся, что данная статья будет полезна для Вас.
Процесс сушки древесины достаточно сложен. Удаление влаги происходит в результате испарения. Стоит учитывать один важный момент – влага внутренних слоев древесины, прежде чем испариться, должна переместиться на поверхность. Однако скорость перемещения влаги с внутренних слоев на поверхность ниже, чем скорость ее испарения с поверхности. Следует сделать вывод, что продолжительность сушки сортиментов зависит от скорости продвижения влаги внутри древесины. Но поверхностные слои достаточно быстро достигают равновесной влажности с окружающей средой и становятся не проницаемы для влаги. Из-за этого процесс сушки замедляется и может произойти деформация пиломатериала. Для того чтобы это избежать в сушильных камерах устанавливается система увлажнения, которая увлажняет поверхность древесины. Так же немало важным является – правильная укладка пиломатериалов в штабеле. При высыхании древесина принимает ту, форму, которая была придана изначально.
Говоря о типах сушильных камер, вначале стоит упомянуть два основных: конденсационные и конвективные.
Наиболее популярными и часто применяющимися, являются конвективные камеры. В данном типе камер благодаря круговороту струй горячего потока воздуха, испаряется необходимый процент влажности из древесины.
С точки зрения качества, энергоемкости, разнообразия высушиваемых пород, конвективный способ сушки является одним из самых эффективных, т.к. позволяет высушивать древесину различных пород и толщин с хорошим качеством.
При конденсационном способе сушки после нагрева и циркуляции воздуха, влага, испаряющаяся из древесины, попадает на конденсат, где охлаждается и удаляется в канализацию. В камерах данного типа, как показывает практика, хорошо сушить дуб и лиственные породы в небольшом объеме, сушка хвойной древесины выходит затратнее. Большая продолжительность сушки в отличие, от конвекции.
Имеется еще один редкий метод сушки древесины – вакуумный. В пресс-вакуумных сушильных камерах корпус состоит из металлического материала (нержавеющая сталь, алюминий). Пиломатериал загружается вручную, чередуясь с алюминиевыми нагревательными пластинами, по которым циркулирует горячая вода. После нагрева камеры, под действием вакуума пластины давят на древесину, что способствует выделению влаги. Объем камер не превышает 50 кубов. Такой вид сушки наиболее дорогостоящий.