Виды и способы сушки древесины
В деревообрабатывающей промышленности применяют различные способы сушки древесины: атмосферную, камерную, контактную, сушку в жидкостях (петролатумную), в поле токов высокой частоты, индукционную, ротационную и радиационную, сушку в камерах ПАП.
Атмосферная сушка древесины производится на открытых складах или под навесами.
Воздух при низкой температуре обладает малой способностью поглощать пары влаги, и поэтому атмосферная сушка протекает медленно, а в зимние месяцы практически прекращается.
Атмосферную сушку широко используют для подсушки экспортных пиломатериалов на заводах с сезонной отгрузкой продукции
Камерная сушка древесины, получившая наиболее широкое распространение в промышленности, осуществляется в специально построенных и отапливаемых помещениях — сушильных камерах. Процесс ведется в газообразной среде: в нагретом воздухе
Камерная сушка протекает независимо от внешних атмосферных и климатических условий, отличается гораздо меньшей продолжительностью по сравнению с атмосферной. Процесс камерной сушки поддается регулированию и позволяет получить материал с любой конечной влажностью.
Контактной сушке подвергаются тонкие плоские материалы в форме листов, например шпон, фанера, которые зажимаются между двумя нагретыми поверхностями в прессе. Тепло к высушенному материалу передается от нагретой плиты путем непосредственного их контакта, откуда и происходит название этого способа.
Сушка в жидкостях (например, в петролатуме) заключается в следующем. Влажную древесину погружают в ванну с маслянистым веществом, нагретым выше 100°С. Влага в древесине быстро нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар, имеющий упругость выше атмосферного давления, будет стремиться выйти из древесины в воздух, преодолевая сопротивление слоя масла. На этом и основан способ сушки древесины в ваннах с петролатумом.
Петролатум — смесь парафинов и церезинов с высоковязким очищенным маслом, получается при химической переработке нефти. При температуре петролатума 120—130°С сушка в нем происходит в 5—7 раз быстрее, чем в сушильных камерах. Существенным недостатком этого способа является то, что петролатум проникает в древесину. Загрязнение древесины петролатумом затрудняет ее механическую обработку, препятствует ее склеиванию и качественной отделке лаками. Поэтому петролатумную сушку применяют на небольших предприятиях для сортиментов, не подвергающихся дальнейшей механической обработке (шпалы, детали инженерных сооружений). Наличие пропитанного маслом слоя является иногда и полезным, так как защищает древесину от увлажнения.
Сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ) отличается высокой интенсивностью.
Древесина — плохой проводник электрического тока. Будучи помещенной в электрическом поле ТВЧ между обкладками высокочастотного конденсатора, она обнаруживает способность быстро нагреваться. На этом свойстве и основана диэлектрическая сушка, или сушка ТВЧ.
Процесс сушки ТВЧ характеризуется значительной скоростью прогрева материала и интенсивным испарением из него влаги. Однако из всех известных способов сушки этот способ наиболее дорогой при современных отпускных ценах на электроэнергию и требует очень сложного оборудования. Поэтому он не получил промышленного применения.
Индукционная сушка основана на использовании свойства ферромагнитных металлов нагреваться в переменном электромагнитном поле внутри соленоида. Если на нагретый таким образом металлический элемент поместить древесину, то благодаря контакту с ним она нагревается и сохнет.
Для индукционной сушки ряды досок укладывают на прокладки и сетки из ферромагнитного металла и штабель помещают внутрь каркаса, обмотанного электропроводом большого сечения, который образует соленоид, питаемый током промышленной частоты. Сетки, представляющие в данном случае сердечник соленоида, интенсивно нагреваются, передавая тепло доскам. Качество пиломатериалов, высушенных индукционным способом, оказывается очень низким, а себестоимость сушки значительно выше, чем в обычных камерах за счет низкого косинуса «фи» электроустановки.
Способ может применяться в частных случаях при малых объемах сушки, при отсутствии других источников энергии, кроме электрической.
Ротационная сушка основана на использовании центробежной силы. Штабель пиломатериалов, уложенных на прокладках, устанавливается на платформе карусели, устроенной внутри отапливаемого помещения. При вращении карусели центробежная сила, направленная вдоль досок, способствует перемещению свободной влаги внутри древесины к торцам и наружным поверхностям досок. При этом создается интенсивное направленное движение нагретого воздуха внутри штабеля, что способствует равномерному просыханию загруженного пиломатериала в сроки более короткие, чем в обычных камерах. Мощность привода карусели незначительна и оказывается меньше, чем мощность привода вентиляторов.
Однако из-за громоздкости конструкции и неудобства блокировки карусельные камеры в промышленности не применяются. При радиационной сушке тепло подается к материалу только прямым лучеиспусканием от сильно нагретого тела. Источниками тепла служат специальные электрические лампы или плиты (керамические или чугунные, нагреваемые до.красного каления). Лучистая теплота, представляющая собой поток инфракрасных лучей, распространяется прямолинейно и задерживается любыми экранами и телами, находящимися на пути потока. Поэтому высушивать лучистой теплотой можно только предметы, которые открыты для непосредственного облучения со стороны источника тепла.
Исследования советских ученых показали, что лучистая теплота легко проникает в древесину на глубину 10—12 мм. Таким образом, при двустороннем обогреве в течение нескольких десятков минут можно высушить доски хвойных пород толщиной 20—25 мм. Это в десятки раз быстрее камерной сушки древесины. Однако при этом пришлось бы сушить доски в свободном незажатом состоянии,.что привело бы к неизбежному их короблению. Это обстоятельство и служит препятствием для применения радиационой сушки тонких пиломатериалов.
Сушка в камерах ПАП.
За последнее время проводились опыты по сушке пиломатериалов в бескалориферных рециркуляционных металлических камерах с аэродинамическим подогревом типа ПАП.
В качестве генератора тепла и одновременно для перемещения воздуха в этих камерах использован ротор центробежного вентилятора с лопатками специального профиля. При вращении ротора, создающего поток воздуха в замкнутом контуре, значительная доля механической энергии, затраченной в вентиляторе, переходит в тепловую, нагревая воздух до высоких пределов. Температура нагрева может регулироваться за счет изменения мощности воздушного потока. Нагретый воздух передает свою теплоту высушиваемому материалу чисто конвективным путем при высокой скорости циркуляции.
Сушильная камера на основе холодильного оборудования
Сушильные камеры на основе холодильного оборудования отличаются от других камер тем, что сушильная изолирована от окружающей среды. Сушка древесины происходит за счет круговорота энергии благодаря холодильному агрегату, установленному внутри камеры. Котел при таком процессе требуется только в первый день для начального прогрева.
На схеме показана сушильная камера, оборудованная агрегатом конденсационной сушки древесины. Такие сушильные камеры интересны тем, что внутри протекает круговорот энергии, изолированный от окружающей среды.
Процесс сушки протекает следующим образом. Камера сушки древесины вместе с уложенным внутри пиломатериалом прогревается. Влага из древесины начинает испаряться. Далее влажный воздух проходит через холодный теплообменник сушильного агрегата, где влага конденсируется, а энергия переносится компрессором на горячий теплообменник. Сухой холодный воздух, проходя через горячий теплообменник, подогревается и опять возвращается в сушильную камеру, подогревать древесину. Камера сушки пиломатериала устроена таким образом, что все источники энергии (вентиляторы продува штабеля) добавляют температуры внутрь сушильного объема.
- Для сушки мягких пород древесины, при температуре до +45 0 С
- Для сушки твердых пород древесины, при температуре до +60 0 С
Источник
Какие бывают виды сушки древесины
Обработка древесины
Всего известно 5 способов, как можно усушить древесный материал: естественная (атмосферная), камерная, вакуумная, конденсационная, инфракрасная.
Рассмотрим основные преимущества каждого типа, а также кратко ознакомимся, как протекают процессы.
Естественная
Также называется атмосферной. При этом способе происходит сушка в естественных условиях без использования специальных приборов, такой вариант наиболее щадящий для материала. Влажность уменьшается до 18-20%.
Сушку обычно проводят под навесом или на открытых производственных помещениях. Между слоями дерева оставляют свободное место – для того, чтобы воздух мог циркулировать.
Недостаток этого метода в длительности, ведь он может занимать несколько лет, а в отдельных случаях до 5 лет.
Хорошо подходит как подготовительный этап перед помещением в сушильную камеру.
Рекомендуем посмотреть видео по этому процессу:
Камерная
Для этого уже потребуется специальное оборудование, а именно – сушильная камера с необходимыми параметрами.
При этом процессе материал помещается внутрь камеры и подвергается воздействию тепла. Дерево нагревается тёплым воздухом и влажность быстрее выходит.
Метод самый популярный, так как не требует длительных затрат времени.
Плюс в том, что в камере можно получить древесину определённого уровня влажности.
Инфракрасный способ
Неоспоримые преимущества вида в том, что это довольно короткая сушка, а также за время приготовления волокна не будут растрескиваться.
Это обеспечивается за счёт того, что происходит нагревания влаги, которая содержится внутри волокон, а воздух при этом не перегревается.
Вакуумная сушка
Воздух из камеры предварительно выкачивается и создаётся нужное давление.
Проходит в 3 этапа: начальное приготовление, само просушивание и дальнейшее охлаждение.
- Подготовка дерева – его нужно нагреть до нужной температуры.
- Сушка – сначала из камеры убирают воздух, создавая давление – 0,95 Мпа.
- Охлаждение – продолжая держать материал под давлением, его остужают для восстановления прочности и выравнивания формы.
Огромное преимущество в скорости работы – это самый быстрый процесс.
Конденсационная сушка
Проходит в специальной камере без доступа воздуха.
Происходит это так: вода испаряется из древесины и увлажняет воздух. Через теплообменник проходит охлаждённый до точки росы воздух, собравшийся конденсат удаляется из камеры.
Далее осушенный воздух прогревается и поступает к древесине.
Такой способ не подходит для всех видов материалов.
Сушка в жидкостях
А этот процесс заключается в погружении деталей в специальный подготовленный маслянистый раствор. Таким может быть петролатум (смесь парафинов и церезинов и очищенного высоковязкого масла), нагретый до температуры 100 градусов Цельсия.
При этом влага из дерева будет закипать и пар будет стремиться выйти наружу, преодолевая слой масла.
Такой способ позволяет провести работу быстрее, чем в сушильной камере.
Также рекомендуем посмотреть, как мастер сушит древесину в домашних условиях:
Источник