Промислове сушіння деревини види, плюси та мінуси
Автор: Ірина Железняк Опубліковано: Грудень 13, 2016 о 20:51
У продажу можна зустріти деревину двох видів - просушену або природну вологість. Перша завжди коштує дорожче, тому деревопереробні підприємства зазвичай встановлюють на виробництві сушильне обладнання. Якими способами можна висушити деревину, яким буває сушильне обладнання для деревини, в чому його перевага та недоліки, - пропонуємо поговорити прямо зараз.
Нормативи вологості деревини
Для виробництва меблів беруть деревину вологістю 8-10%. Для столярних та будівельних робіт допускається більша вологість – від 10 до 18%. При цьому звертають увагу на виробничу та експлуатаційну вологість деревини.Виробничою називають вологість деревини під час її обробкиЕксплуатаційна – це вологість деревини в умовах експлуатації виробу, зробленого з деревини. Щоб уникнути природної усушки деревини, експлуатаційна вологість повинна бути трохи нижчою за виробничу (1-3%) або дорівнювати їй. Але в жодному разі не використовують пиломатеріали з деревини природної вологості, оскільки після природного висихання дерева воно зміниться в товщині, ширині, що спричинить деформацію всього виробу.
Ступінь вологості деревини
Показники вологості деревини теоретично можуть коливатися від 0 до 100%. Деревину, що зовсім не містить вологу, можна отримати лише в лабораторних умовах, висушуючи у спеціальних шафах. А на виробництві, не кажучи про природні умови, деревина завжди містить хоча б невелику кількість води.
Залежно від вмісту вологи деревина буває:
- До 8% - суха.Такий матеріал можна отримати лише примусовим вилученням вологи - від 8 до 12% - кімнатно-суха. Такий матеріал отримують, висушуючи дерево в теплому, закритому приміщенні з гарною вентиляцією - від 12 до 20% - повітряно-суха. Такий матеріал можна отримати, висушуючи дерево під навісом на повітрі - від 50 до 100% - свіжозрубана. Вологість свіжозрубаного дерева залежатиме від природних умов його зростання - 100% - мокра. Така вологість буває у дерева, яке тривалий час знаходилося у воді (наприклад, транспортування металом).
Професійне сушіння дерева може проводитися декількома способами:
- Атмосферним сушінням деревини- Камерним (конвективним) сушінням деревини- Вакуумним сушінням деревини- НВЧ-сушінням деревини- Аеродинамічною сушкою деревини- Інфрачервоною сушкою деревини- Конденсаційною сушкою деревини. Розглянемо кожен із методів більш детально.
Атмосферне сушіння деревини
Найменш витратний, але найбільш тривалий спосіб сушіння деревини, що дозволяє отримати матеріал, більш стійкий до деформації (порівняно з іншими способами сушіння). Як правило, дерево спилюють спочатку зими, розпускають на пиломатеріали, і близько 5 місяців, до того, як почнеться будівельний сезон, витримують під навісом. За цей час вологість деревини сягає 15-20%. Проте не все так просто з атмосферною сушкою деревини. Головний головний біль деревообробників – розтріскування, жолоблення під час сушіння. Щоб уникнути цих неприємних явищ, що істотно знижують якість продукції, необхідно дотримуватися низки умов: 1)Пиломатеріали повиннідобре продуватися. Для цього штабель формують на бетонних боках з обов'язковимпрокладання необрізних дощок або брусків; 2)Пиломатеріали потрібнозахищати від зайвої вологи. Тому на ділянці необхідно передбачити гідроізоляцію; 3)Поверхня, на яку укладаються штабелями пиломатеріали, повинна бутирівною ; 4)Штабелі повинні розташовуватися між собою не просто рівновіддалено, а йпаралельно ; 5)Висушити деревину без деформації можна лише тоді, колизабезпечене рівномірне навантаження. Для цього використовують притискні тяжи та клини; 8) Коли деревина висохне до показника 15-20% (4-6 місяців), її накривають шифером або профілем. Докладніше з вимогами до атмосферного сушіння деревини можна ознайомитися в ГОСТі 7319-80 (листяні породи деревини) і ГОСТі 2808.1-80 (хвойні породи).
Атмосферне сушіння деревини
Плюси атмосферного сушіння деревини:
- низька вартість «обладнання» і самого процесу сушіння - низька схильність до деформації отриманих пиломатеріалів
Мінуси атмосферного сушіння деревини:
- тривалий термін - велика площа конструкції - неможливість контролю сушіння деревини, висока залежність від конкретних кліматичних умов - можливість появи грибка за високої вологості повітря (необхідно попередньо обробляти антисептиком) - неможливо отримати деревину вологістю нижче, ніж 12-15%.
Камерне (конвективне) сушіння дерева
Як мінімум три чверті виробників пиломатеріалів на сьогоднішній день використовують камерне сушіння деревини.Конвективна сушильна камера для деревини являє собою приміщення із системами нагріву (калорифери, як правило) та припливно-витяжної вентиляції. Психрометр вимірює вологість та автоматично регулює цей показник. На невеликих виробництвах уЯк паливо використовують тріску, тирсу, горбиль або інші відходи деревообробки. Газ чи електрика можуть дозволити собі лише великі підприємства, інакше пиломатеріали просто не вигідно сушити. Принцип роботи таких камер заснований на нагріванні повітря перегрітою парою або гарячою водою з подальшим впливом повітря на пиломатеріали. Камери можуть бути періодичними, коли деревина завантажується в міру готовності попередньої партії, і тунельними, які мають цикл просушування – безперервний.
Сушіння деревини в конвекційній камері
Плюси конвективного сушіння деревини:
- завдяки міцності камери обладнання прослужить дуже довго - можливість зміни параметрів на різних етапах сушіння - відносна простота експлуатації - великий обсяг завантаження (до 1000 кубів) - невеликі витрати виробництва
Мінуси конвективного сушіння деревини
- хоча процес нескладний, через високу вологість і температуру в камері, а також багатьох нюансів управління роботою камери, люди, що працюють з обладнанням, повинні бути добре навчені і дуже уважні - чималий час сушіння (якщо порівнювати з наведеними нижче способами)
Вакуумне сушіння деревини
Такий спосіб застосовують для сушіння цінної деревини, деревини листяних твердих порід, дерев з великим перерізом. Вакуумна сушарка має вигляд герметичної камери з нержавіючої сталі з нагрівальними пластинами з алюмінію. Між цими пластинами укладають пиломатеріали, а верх камери закривається спеціальним покриттям з гуми, яке кріпиться до рами. По нагрівальних пластинах з алюмінію циркулює гаряча вода, що нагрівається бойлером, встановленим ззовні. У камері створюється вакуум за допомогою помпи, що викачує вологу. Усередині вакуумної камери стоїтьмікропроцесор, що дозволяє регулювати параметри – температуру, рівень вакууму. Це процес хоч і дорогий, але швидкий. Наприклад, 32-міліметрова букова дошка висихає у такій камері за 29 годин.
Сушіння деревини у вакуумній камері
Плюси вакуумного сушіння деревини:
- висока швидкість сушіння - рівномірність сушіння, завдяки чому матеріал не розтріскується - компактність та міцність вакуумного обладнання
Мінуси вакуумного сушіння деревини:
- високі витрати енергії - висока вартість обладнання - малий обсяг завантаження
НВЧ-сушіння деревини
Це те ж сушіння деревини в мікрохвильовій печі, тільки в промислових масштабах. При НВЧ-сушінні деревина спочатку насичується вологою, а потім волога виходить з деревини на клітинному рівні. Це забезпечується високочастотними струмами – 915-2500 МГц. У просторі НВЧ-камери на пиломатеріали, укладені в штабелі, впливає електромагнітне поле. При цьому дерево нагрівають до 50-60 градусів.Сушіння деревини за допомогою електрохвиль дозволяє отримати матеріал схожий на висушений природним способом.
Сушіння деревини в НВЧ-камері
Плюси НВЧ-сушіння деревини:
- висока якість одержуваних пиломатеріалів - висока швидкість процесу (на 30% вище ніж у камерної сушіння) - відносне невисоке споживання енергії (200-550 кВт/год на 1 куб)
Мінуси НВЧ-сушіння деревини:
- складно контролювати процес сушіння, в результаті пиломатеріал часом просушується нерівномірно - дорожнеча магнетронних генераторів при невеликому ресурсі роботи - невисока місткість НВЧ-камер - від 4,5 до 7 кубів залежно від породи. З іншого боку, у камері можна сушити не лише деревину, а йдобрива, трави, фрукти. - не виключено загоряння пиломатеріалів зсередини
Аеродинамічна сушка дерева
Сушильна камера цього типу має вигляд звичайної металевої камери з вентилятором. За рахунок того, що повітря треться про кожух і лопаті вентилятора, і виникає нагрівання. Камері задають параметр - бажану вологість, по досягненню якої вентилятор вимикається автоматично.
Сушіння деревини в аеродинамічній камері
Плюси аеродинамічного сушіння дерева:
- відносна дешевизна установки - надійність та простота використання аеродинамічного обладнання - висока інтенсивність сушіння
Мінуси аеродинамічного сушіння деревини:
- через високі витрати на електрику сушіння окупиться тільки на великому підприємстві
ІЧ-сушіння деревини (інфрачервона)
Це – безкамерний спосіб сушіння деревини. Набір для сушіння має вигляд термоактивних касет, які необхідно розмістити у певній послідовності у штабелі пиломатеріалів. Деревина висушується за рахунок прогрівання ІЧ-променями за 3-7 діб до вологості 8%, витрати електрики на 1 куб при цьому становлять 200-400 кВт * год.
Сушіння деревини інфрачервоними касетами
Плюси ІЧ-сушіння деревини:
- компактність, автономність, простота складання обладнання - дерево не коробиться - можна сушити деревину і на повітрі, і в приміщенні
Мінуси інфрачервоного сушіння деревини:
- неможливість контролювати параметри сушіння - крім касет, необхідно потурбуватися тим, куди буде відводитися конденсат - тобто потрібно вкривати утеплювачем верхній шар деревини (пінопласт, поліетилен), і підстилати його під штабель, створюючи оболонку. В цілому, спочатку можуть виникнути проблеми звідведенням вологи.
Конденсаційне сушіння деревини
Конденсаційні камери для сушіння деревини працюють у замкнутому циклі, за винятком доступу повітря зовні. В камері волога з дерева випаровується, повітря насичується вологою, омиваючи фреоновий охолоджувач. Температура охолоджувача знижується нижче за точку роси, при цьому волога конденсується, а отримане тепло йде на підігрів сушильного агента. Цей вид сушіння використовують для важких лісоматеріалів, які потребують дбайливого режиму сушіння.
Конденсаційна камера для сушіння деревини
Плюси конденсаційного сушіння деревини:
- Невисоке енергоспоживання. Такі камери використовують у випадку, якщо електроенергія – найдоступніший або єдино доступний вид теплоносія. - деревина не жолобиться, не тріскається
Мінуси конденсаційного сушіння деревини:
- Досить тривалий процес (в два-три рази довше, ніж у конвекційних камерах) - невеликий обсяг завантаження - через невисоку температуру в камері не відбувається стерилізації деревини. В результаті вона може забирати вологу з повітря, що може призвести до появи грибків - складне налаштування сушильного процесу - використання фреону тягне за собою високі експлуатаційні витрати.
Тетяна Кузьменко, член редколегії Собкор інтернет-видання "AtmWood. Дерево-промисловий вісник"
Наскільки інформація виявилася для Вас корисною?