Яку сушильну камеру вибрати і які процеси відбуваються в деревині під час сушіння?
На сьогоднішній день існує безліч виробників і видів сушильних камер. Як же вибрати ту камеру, яка необхідна Вам? Щоб розібратися в цьому питанні давайте розглянемо принцип дії сушильних камер і принципи якісної сушки деревини.
Якими ж параметрами визначається якість сушильного процесу?
Розбіг по вологості всередині дошки.
Нижче представлені основні типи сушильних камер і принцип їх дії.
Аеродинамічна сушильна камера є теплоізольованою камеру з вентилятором. Нагрівання повітря відбувається за рахунок тертя об лопатки вентилятора. У такій камері складно регулювати температуру і швидкість потоку. Витрати на енергію такі, що економічно вигідніше возити матеріал на давальницьку сушку (600-800 руб. / Куб.м. Тільки за електрику). Як плюс такої сушарки можна відзначити її порівняно невелику вартість, хоча тут дешевизна як в мишоловці, яка буде повільно закриватися, коли Ви почнете сушити в цих камерах.
Діють за принципом СВЧ-печі. Електромагнітне випромінювання високої частоти змушує швидше коливатися молекули і деревина нагрівається. Застосування таких сушарок дозволяє значно скоротити терміни сушіння, проте коштує така камера дуже дорого, сушити можна тільки малими обсягами, споживає електроенергії ще більше ніж аеродинамічна і плюс до всього швидко виходять з ладу випромінювачі хвиль НВЧ. Як підсумок можна сказати: "Інженерна думка цікава, але на практиці застосування не отримала".
3) Конвективні сушильні камери
Найпоширеніший вид сушильних камер. Передача тепла відбувається через повітря, що проходить через теплообмінники, за якими проходить гаряча вода або перегрітий пар. Сушильний агент (повітря) циркулює по камері, проходячи через пакети з дошкою і передаючи їй енергію. Залежно від технології та стадії сушки можна змінювати параметри сушильного агента: зволожити за допомогою влагообрабативающіх форсунок в камері; знизити вологість шляхом викиду перенасиченого водою агента і заміною його на сухий; змінити температуру просто знизивши її в теплообмінному калорифере; змінити швидкість і напрям агента за рахунок налаштувань інверторних двигунів.
4) Конденсаційні сушильні камери
Схожі за принципом теплопередачі з конвективними - повітря циркулює по камері, проходячи через калорифери і потім через пакети з дошкою, а потім потрапляє в конденсаційну установку, яка позбавляє отриманий сушильний агент від вологи і знову відправляє його на калорифери для нагрівання. Як основний плюс перед конвективної відзначають її менше енергоспоживання (мається на увазі тепло, але не електрику!), Але є і мінуси - про мінуси трохи пізніше ...
То яка камера потрібна Вам? Для вирішення цього питання давайте заліземо всередину дошки і подивимося, що ж там відбувається під час процесу сушіння в різних типах камер.
1) Аеродинамічна сушильна камера
На першому етапі вологість в дошці розподілена приблизно однаково і виглядає так:
(Поперечний зріз, де суха дошка показана жовтим, а вода блакитним кольором). Далі йде процес сушіння: гаряче сухе повітря циркулює навколо дошки і вона підсихає. На другому етапі сушіння розподіл вологи в поперечному зрізі дошка і виглядає так:
Тепер якщо ми будемо користуватися влагомером, що вимірює вологість тільки верхнього шару дошки, то він нам покаже вологість до якої ми і хотіли висушити (8-10%), але ж дошка всередині сира, в ній величезна напруга за рахунок різниці по вологості і таку дошку не можна використовувати для столярного виробництва, а якщо візьмемо хороший голчастий вологомір, то він нам вкаже її справжню вологість 20-30% і ми будемо продовжувати сушити ...
Процес сушіння триває і навколо дошки знову крутиться гаряче повітря на великій швидкості (в аеродинамічних сушках майже неможливо регулювати швидкість потоку). Зовнішній шар дошки починає пересихати і стає крихким (2-3% вологості), до того ж суха деревина звужується і ущільнюється, а з внутрішнього шару вода видаляється значно повільніше, отже звуження внутрішнього шару теж відбувається повільніше і коли зовнішній шар »не налазить" на внутрішній - дошка лопається. Так виглядає дошка після сушки в аеродинамічній камері:
Висновок: якісно висушити дошку в аеродинамічній сушильній камері неможливо.
2) Конденсаційна сушильна камера
На першому етапі сушіння дошка виглядає так:
Під час сушіння навколо дошки паморочиться тепле повітря, видаляючи тим самим вологу з зовнішніх шарів деревини, потім це повітря потрапляє в конденсатор, знову нагрівається і до дошки знову подається сухе тепле повітря. На другому етапі сушіння дошка виглядає так:
Далі сушильний процес може йти за двома напрямками:
2.1) Без зволоження повітря
Якщо є інвертори на двигунах - швидкість повітря сповільнюється для плавного виходу вологи і щоб уникнути розтріскування дошки. Якщо немає інверторів - тріщин не уникнути. В кінці процесу сушіння розподіл вологи в дошці буде виглядати так: Висновок: сушити дошку в конденсаційної сушильній камері без зволоження, але з інверторними вентиляторами можна, але дошка буде з великим напруженням.
2.2) Конденсаційна камера з зволоженням повітря
Зволоження в конденсаційних камерах проводять на другому етапі сушіння для зняття напруги з верхнього шару дошки. Після зволоження зріз дошки виглядає так:
В результаті осмосу вода буде прагнути перейти в середу з низькою вологістю, тобто з вологого повітря у верхні шари дошки, а з середини дошки - до краю. Таким чином ми витісняємо вологу зсередини дошки не пошкоджуючи верхні шари. Але так як конденсационная камера розрахована на низькі температури вся вода в центрі дошки не встигає достатньо прогрітися і перейти в зовнішній шар, а якщо затягнути влагообработку, то дошка відволожиться по всьому об'єму. Проте, при правильній технології можна помітно знизити напругу і дошка буде виглядати так:
Напруга в такій дошці є і для столярного виробництва вона не годиться, але для вагонки або забірної дошки - цілком.
3) Конвективная сушильна камера
На першому етапі дошка виглядає так:
Відразу після завантаження в сушарку дошку сильно нагрівають в насиченою вологою середовищі, при підвищеній циркуляції повітря, щоб частинки води завжди були теплі. Після першої влагообработкі дошка виглядає так:
Але тому що деревина нагріта приблизно до 75-80С, вода легко видаляється з неї. У процесі сушіння робиться від 1 до 3 тепловлагообработок в залежності від товщини дошки. Остання тепловлагообработка проводиться незадовго перед закінченням сушіння, коли дошка вже досягла необхідної вологості і покликана повністю зняти напругу.
Ось як виглядає процес видалення вологи з дошки при сушінні в сушильній камері конвективного типу:
а) Дошка завантажена
б) Пройшла першу влагообработку і нагревПосле цього вологий сушильний агент викидається з камери і замінюється сухим повітрям. Температура всередині камери падає, завдяки чому швидковисихаючий зовнішній шар сушитися в щадному режимі, а внутрішні шари не встигають охолонути. Таким чином волога з внутрішніх шарів активно прагне назовні.
в) Пройшла перший етап сушкіПосле цього дошку, в залежності від товщини і породи, або далі тримають в сухому агента до кінцевої влагообработкі, або проводять проміжну тепловлагообработку.
г) Кінцева тепловлагообработка
Кінцева тепловлагообработка схожа на початкову, тому що теж покликана зробити дошку однорідної по вологості, тільки тепер кінцевої. Такий дошка приходить на кінцеву тепловлагообработку:
Для повного зняття напруги дошку треба герметизувати і сильно нагріти. Таким герметиком працює верхній шар вологої деревини. Ось що відбувається в дошці під час останньої тепловлагообработкі: - верхній шар дошки швидко набухає і створює герметизуючий шар, а волога всередині дошки рівномірно розподіляється по всьому об'єму. Після чого залишається лише викинути вологий агент з камери і замінити на сухий, який швидко підсушить зовнішній шар деревини.
д) Так виглядає розподіл вологи на зрізі дошки, висушеної в конвективної сушильній камері:
Дайте дошці полежати в спокійному стані (час охолодження залежить від товщини і породи 1-3 діб), щоб повністю пішло напруга, і можете її використовувати для будь-яких цілей.
Яку камеру вибрати - вирішувати Вам, але найкраще - зверніться до фахівців компанії "Стройновація" і Вам допоможуть вибрати оптимальний варіант ціна / якість або спроектують камеру безпосередньо під Ваші умови виробництва. На сьогоднішній день "Стройновація" - чи не єдина компанія в Росії, де проводять досліди по темам: "Оптимальна швидкість потоку повітря в сушильній камері для різних порід деревини", "Умови тепловлагообработкі деревини", "Розрахунок процесів відтавання і нагрівання деревини в різні тимчасові року "," Оптимальні умови зняття напруги "і ін. Всі ці розрахунки отримали практичне застосування в сушильних камерах" Скандинавія "і" Вудді ". До того ж "Стройновація" робить спеціальний проект безпосередньо під Ваше виробництво.
Компанія "Лісовий світ"