Сушильна камера для деревини своїми руками . Будівельний портал

25.07.2015

Сушильна камера для деревини своїми руками

Сушильна камера для деревини своїми руками . Будівельний портал

Немає ні єдиного деревообробного підприємства, яке зможе обійтися без процедури сушіння деревини. Щоб запобігти виникнення різних дефектів, прийнято використовувати спеціальну технологію сушіння дерева в сушильній камері. Якщо ви хочете самостійно займатися виробництвом виробів з дерева, вам теж знадобиться сушильна камера для сушіння деревини. Сьогодні ми поговоримо про те, як правильно її зробити.

Необхідність сушіння деревини

Як якісно і швидко висушити дошку? Дане питання цікавить кожного столяра здавна. Люди здавна займалися запасанием лісу на багато років, щоб встигнути рівномірно його висушити. Дід заготовляв дерево для свого онука, використовуючи сам той матеріал, який залишив йому його дід.

Важливість правильно висушеної деревини — колосальна! Приміром, якщо дерев’яна меблі, яка знаходиться в кімнаті, виготовлена з дуже вологої деревини, яка тільки що спиляна, то вона розсохнеться з часом, тому що дерево здатне всихати і зменшуватися в розмірах, а значить, зіпсується!

Якщо двері в будинок зроблена з надмірно пересушеною деревини, то вона набубнявіє з часом, і не зможе закриватися! Якщо набрана фільонка дверей із заготовок, що нерівномірно висушені за обсягом, то вона може лопнути або її засмутить! Тому всі заготовки з дерева рекомендується сушити. До того ж сушка оберігає матеріал від ураження дереворуйнуючих грибком, попереджає розмірів — і формоизменяемость дерева, покращує фізичні та механічні властивості деревини.

Сушіння деревини є тривалої, складної і дорогою процедурою. Дерево по традиційним технологіям нагрівають перегрітою парою або гарячим повітрям. Просушену деревину можна перевозити і зберігати довше. До того ж в процесі експлуатації вона не деформується. Сушку дощок роблять у парових камерах, де виключена можливість внутрішнього пошкодження.

Поняття вологості деревини

Для повного сприйняття суті сушильного процесу варто трохи зануритися в теорію. Процедура видалення вологи з дерева не зовсім проста, тому що в самому матеріалі існує два типи вологи. Деревина складається з рослинних клітин подовженої форми. Волога може перебувати в стінках клітин і в їх порожнинах, заповнюючи микрокапилярную систему. Волога, що присутня в просторах між клітинами і у їх порожнинах, називається вільною міжклітинної, а волога в клітинних стінках — пов’язаної внутрішньоклітинної.

Зміст у деревині зв’язаної вологи обмежена. Стан, коли стінки клітин відрізняються максимальною вологістю при зіткненні з рідкою вологою, називають межею їх насичення. Прийнято вважати, що вологість межі насичення не залежить від породи і в середньому становить 30%. Якщо вологість дерева вище 30%, то в ньому міститься вільна межклеточная волога. Деревина свіжозрубаного або зростаючого дерева має вологість більше межі насичення, тобто є сирий.

Залежно від призначення заготовок з дерева, деревину прийнято висушувати по-різному. Деревина висушується до вологості 6 — 8 %, коли матеріал необхідний для механічної обробки та складання виробів для високоточних відповідальних з’єднань, які впливають на експлуатаційні показники (виробництво лиж, паркету або музичних інструментів).

Транспортна вологість становить 18 — 22 %. Саме з таким вмістом води пиломатеріал підходить для перевезення на далекі відстані в теплу пору. Висушена до вологості деревина застосовується переважно в стандартному будівництві, при виробництві рядовий тари і коли немає необхідності взаємозамінності при складанні.

Столярна вологість поділяється на кілька підвидів. Погонажні продукцію (терасна дошка, обшивка, дошка підлоги, обналічка) повинна мати вологість 15 ± 2%. Вироби з деревини (вікна, двері, сходи і елементи інтер’єру), виготовлені з цільної або клеєної деревини, витримують коливання за вологістю від 8 до 15 %.

Вологість меблева, залежно від рівня виробу і використання цільної або клеєної деревини, становить 8 ± 2%, тому що саме при такій вологості дерево демонструє найбільш оптимальні характеристика для обробки, склеювання та подальшої експлуатації. Але зазвичай прийнято знижувати вологість до 7-10%, здійснюючи часткову стерилізацію деревини та враховуючи рівномірність вологості по всьому дереву, збереження механічних властивостей матеріалу, відсутність поверхневих і внутрішніх тріщин.

Режими сушіння деревини

Залежно від вимог, які пред’являються до якості деревини, пиломатеріали можна сушити різними режимами, які відрізняються температурним рівнем. У міні сушильної камери для деревини у процесі сушіння поступово сходами збільшується температура повітря і зменшується відносна вологість агента. Режими сушіння вибирають з врахуванням товщини пиломатеріалу, породи деревини, кінцевої вологості, категорії якості висушуваного дерева і конструкції камери.

Виділяють режими низько — і високотемпературного процесу. Перші режими передбачають застосування вологого повітря в якості сушильного агента, температура якого в початковій стадії становить менше 100 градусів. Встановлено три категорії даних режимів:

  • М’який режим здатний забезпечити бездефектну сушіння матеріалу при збереженні природних фізичних і механічних властивостей дерева, в тому числі кольору і міцності, що важливо для сушіння деревини до транспортної вологості експортного пиломатеріалу.
  • Нормальний режим гарантує бездефектну сушку деревини при майже повному збереженні міцності матеріалу з незначними змінами кольору, що підходить для сушіння пиломатеріалу до кінцевої вологості.
  • Форсований режим зберігає міцність на статичний вигин, стиск і розтяг, але можливо деяке зниження міцності на розколювання або сколювання з потемнінням деревини, що призначений для сушіння деревини до експлуатаційної вологості.

Сушильна камера для деревини своїми руками . Будівельний портал

За низькотемпературних режимів передбачається триступеневе зміна параметрів сушильного агента, причому з кожної щаблі на подальшу перехід можна здійснювати тільки після досягнення матеріалом певного рівня вологості, що передбачений режиму.

Високотемпературні режими передбачають двоступеневе зміна показників сушильного агента, причому перейти з першої сходинки на другу можна після досягнення деревиною перехідної вологості 20%. Високотемпературний режим визначають, залежно від породи товщини і пиломатеріалів. Високотемпературні режими можна використовувати для сушіння деревини, що йде на виготовлення не несучих елементів будівель і конструкцій, в яких допускається потемніння деревини і зменшення міцності.

Поняття сушильної камери

Камерна сушка є основним способом сушіння деревини. Сушильні камери потрібні для висушування хвойних і листяних порід дерева до різних категорій якості. Однією з найбільш популярних і економічних методик штучного зневоднення пиломатеріалів є сушіння, коли з дерева виводять зв’язану і вільну вологу з допомогою підведення до вологого дерева тепла гарячим повітрям і віднесення випаровування зайвої вологи увлажнившимся і частково охолодженим повітрям.

Сушильна камера представляє з себе повністю готову установку, що оснащена всім необхідним для сушки дерева обладнанням. По влаштуванню сушильні камери для деревини поділяються на збірно-металеві виготовлені з будівельних матеріалів. Останні споруджуються безпосередньо в цехах або як окремі будівлі з матеріалів, що широко використовуються в промисловості. Камера може бути повністю зроблена з монолітного залізобетону. Її стінки можна викласти з повнотілої червоної цегли, а перекриття — з монолітного залізобетону.

Якщо використовується кілька сушок, їх часто об’єднують в єдиний блок, споруджуючи загальний коридор управління, де розміщується розводка теплопостачання і система автоматичного керування всіма камерами. Залежно від обсягу завантажуваної деревини в камеру, може бути горизонтально або вертикально-поперечна циркуляція повітря.

Завантаження пиломатеріалів в камеру може здійснюватися такими способами: на візках у вигляді штабелів по рейковому шляху, як пакети вилковим навантажувачем. Перенесення теплоти до деревини може виконуватися: повітрям, продуктами згоряння або перегрітою парою; променистої теплоти, яка надходить від спеціальних випромінювачів; твердим тілом, якщо організувати контакт з нагрітою поверхнею; струмом, що проходить через вологу деревину; високочастотним електромагнітним полем, яке пронизує вологе дерево.

Обладнання для сушильної камери для деревини поділяється на основний і додатковий. До основного відносять вентиляторную систему, систему теплопостачання, припливно-витяжної вентиляції та зволоження, додаткового відносять дверної утеплений і психрометрический блок, подштабельные візки, електродвигун привода вентилятора.

Процес управління сушкою деревини в камері може бути автоматизованим. Автоматика здатна підтримувати на заданому рівні вологість і температуру середовища в сушарці. Температуру регулюють подачею теплоносія в калорифери або за допомогою включення-виключення електричного нагрівача, а вологість — за допомогою використання припливно-витяжної вентиляції та увлажнительной системи.

В системі управління сушкою деревини можуть бути передбачені можливості дистанційного керування вологістю і температурою в камері. При сушінні пиломатеріалу в сушильній камері виникає необхідність контролю вологості деревини, для чого використовується дистанційний вологомір, який дозволяє перевіряти вологість дерева в декількох точках, не заходячи в камеру. При відсутності зовнішніх джерел теплопостачання для сушарки можуть застосовуватися автономні опалювальні модуля і використовуватися газ, вугілля, деревні відходи, електроенергія та дизельне паливо.

Види сушильних камер

В реальному житті прийнято використовувати наступні види сушильних камер. Необхідна енергія в конвективних сушильних камерах матеріал транспортується за допомогою кругообігу повітря, а теплопередача деревині відбувається за допомогою конвекції. Конвективні камери бувають двох видів — тунельні і камерні.

Тунельні конвекційні сушильні камери є глибокими камерами, де проштовхуються пачки штабелів з мокрого кінця в більш сухою. Дані камери обов’язково заповнюють з одного кінця, а з іншого — спустошуються. Проштовхування штабелів (процес заповнення камер і спустошення) здійснюється по одному штабелю з проміжком у 4 — 12 годин. Ці камери призначені для великих лісопилок і дозволяють здійснювати виключно транспортну сушіння дерева.

Камерні конвекційні сушильні камери коротше тунельних і вакуумних сушильних камер для деревини, в процесі роботи по всій камері підтримуються однакові параметри. При глибині продувності більше 2 метрів для зрівнювання умов сушіння дерева використовується методика реверсации напрямки вентиляції. Спустошення і заповнення камери відбувається з однієї сторони, якщо вона має одну двері. Відомі й інші системи завантаження, що схожі на процедуру завантаження тунельних камер. Сушити можна будь пиломатеріал до будь-яких кінцевих вологостей, тому 90% деревини Європи і Росії сушиться саме в камерних сушарках.

Конденсаційна сушильна камера відрізняється від попередніх тим, що вологість, яка виникає в повітрі, конденсується на спеціальних охолоджувачах і виходить з процесу сушіння вода. Коефіцієнт корисної дії такого процесу великої, але довгий цикл, тому що прилади не працюють з великою температурою, а також значні сумарні втрати тепла. Конденсаційна камера підходить переважно для сушіння невеликих об’ємів деревини, або для сушіння щільної породи дерева — дуба, бука або ясена. Велика перевага таких камер у тому, що не потрібна котельня, ціна сушильної камери для деревини і собівартість сушіння виходить менше.

Сушильні камери також класифікуються за методом циркуляції і характеру використовуваного сушильного агента, типу огорожі і принципом дії. Сушильні камери періодичної дії характеризуються тим, що вони можуть завантажуватися повністю для одночасної просушування всього матеріалу, а режим сушіння деревини змінюється в часі, в даний момент залишаючись однаковим для всієї камери.

За способом циркуляції бувають камери з спонукальною і природною циркуляцією. Сушарки з природною циркуляцією — застарілі, малопродуктивні, режим сушіння в них майже не управляємо, рівномірність просихання дерева незадовільна. Для сучасного будівництва такі пристрої не рекомендуються, а діючі обов’язково підлягають модернізації. Розрізняють за характером сушильного агента газові камери, повітряні і високотемпературні, що працюють в середовищі перегрітої пари.

Процедура сушки деревини

Попередньо до проведення сушіння по вибраному режиму дерево прогрівають пором, який подається через зволожувальні труби, при працюючих вентиляторах, увімкнених обігрівальних приладах і закритих витяжних каналах. Для початку потрібно провести розрахунок сушильної камери для деревини. Температура агента на початку прогріву деревини повинна бути вище на 5 градусів першої ступені режиму, однак не більше 100 градусів за Цельсієм. Рівень насиченості середовища має бути для матеріалу з початковою вологістю більше 25% 0,98 — 1, а для деревини з вологістю менше 25% — 0,9 — 0,92.

Тривалість початкового прогріву залежить від породи деревини і становить для хвойних порід (сосна, ялина, ялиця і кедр) 1 — 1,5 год. на кожен сантиметр товщини. Тривалість прогріву м’яких листяних порід (осика, береза, липа, тополя та вільха) збільшується на 25%, а для твердих листяних порід (клен, дуб, ясен, граб, бук) — на 50% порівняно з тривалістю прогріву хвойних порід.

Після попереднього прогріву прийнято доводити параметри сушильного агента сушіння до першої ступені режиму. Потім можна приступати до сушіння пиломатеріалів при дотриманні встановленого режиму. Вологість і температуру регулюють вентилі на паропроводах і шибери нудотно-витяжних каналів.

У процесі роботи інфрачервоної сушильної камери для деревини в дереві виникають залишкові напруги, які можна усунути проміжної та кінцевої влаготеплообработкой в середовищі збільшеної температури і вологості. Обробці прийнято піддавати пиломатеріалів, які висушуються до експлуатаційної вологості і підлягають механічній обробці в подальшому.

Проміжна влаготеплообработка відбувається при переході з другої сходинки на третю або з першої на другу при високотемпературному режимі. Влаготеплообработке піддають хвойні породи товщиною від 60 міліметрів і листяні товщиною від 30 міліметрів. Температура середовища в процесі тепловлагообработки повинна бути вище на 8 градусів температури другого ступеня, але не вище 100 градусів, при рівні насиченості 0,95 — 0,97.

Коли деревина досягне кінцевої середньої вологості можна проводити кінцеву влаготеплообработку. У даному процесі підтримують температуру середовища на 8 градусів вище останньої сходинки, але не вище 100 градусів. Після закінчення кінцевої влаготеплообработки дерево, що минув сушку, потрібно витримати в камерах протягом 2 — 3 годин при параметрах, що передбачені останньою сходинкою режиму. Потім сушильну камеру зупиняють.

Виготовлення сушильної камери

Якщо ви вирішили виготовляти вироби з дерева власноруч, то сушильна камера для деревини вам просто необхідна. Однак при будівництві сушарки дотримуватися всі необхідні норми. Вам знадобитися камера, вентилятор, утеплювач і нагрівальний прилад.

Збудуйте сушарку або виберіть окреме приміщення, одна стіна і стеля якої будуть виконані з бетону, а інші стіни — з деревини, які потрібно утеплити. Для цього прийнято створювати кілька шарів: перший з них являє собою пінопласт, другий — дерев’яні дошки, які заздалегідь прийнято обгортати у фольгу.

Після цього слід встановити нагрівальний елемент, який можна виготовити у вигляді батарей. У батареї воду необхідно подавати із печі, в якій вона буде нагріватися до 60-95 градусів за Цельсієм. Бажано безперервно забезпечувати циркуляцію води з допомогою водяних насосів у нагрівальному елементі. Також в саморобній сушильної камери для деревини слід розмістити вентилятор, який сприяє розподілу по всій кімнаті теплого повітря.

Подумайте, яким способом буде завантажуватися деревина у сушильну камеру. Одним з варіантів завантаження може бути рейкова візок. Щоб регулювати вологість і температуру в приміщенні сушильної камери, потрібно використовувати в робочій зоні відповідні термометри — вологий і сухий. Передбачте всередині сушарки полиці для збільшення робочого простору.

У процесі сушіння пиломатеріалу не допускається різка зміна в робочому приміщенні температури, в іншому випадку це спровокує те, що деревина покоробиться або у неї виникнуть тріщини. При зведенні сушильної камери вкрай важливо дотримуватися протипожежні вимоги. Тому в безпосередній близькості від сушарки в обов’язковому порядку встановіть вогнегасники.

І наостанок запам’ятайте, що замість нагрівального елемента в домашніх умовах можна використовувати електроплитку на дві конфорки. Утеплити стіни сушильної камери своїми руками можна за допомогою дерев’яної стружки. Можна використовувати замість фольги в камері пінофолом, який здатний забезпечити гарне відображення від поверхні теплоти. У такий сушарці деревина сушиться попередньо за 1-2 тижні.

Короткий опис статті: сушильні камери для деревини

Джерело: Сушильна камера для деревини своїми руками | Будівельний портал

Також ви можете прочитати