Все фото из статьи

Сушилка для досок своими руками делается в том случае, если возникает необходимость в обработке большого объема неподготовленной древесины. Конечно, можно сразу приобретать заготовки с оптимальной влажностью, но в этом случае затраты на покупку материала будут весьма высоки. Так что сооружение специального приспособления может оказаться вполне эффективным с экономической точки зрения.

В нашей статье мы расскажем. Как осуществляется высушивание дерева, и приведем рекомендации по самостоятельному обустройству сушильной камеры.

Теоретические аспекты

Влага в дереве

Перед тем как приступать к конструированию сушилки, нам необходимо понять, зачем она нужна. Как следует из названия, подобные устройства предназначены для удаления из древесины излишков жидкости, и здесь стоит уделить внимание теории.

Вся влага в древесине делится на две группы:

• свободная — находится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Содержание свободной влаги в первую очередь определяется условиями, в которых росло дерево, а также условиями хранения спиленных заготовок. При высушивании свободная влага выходит из древесины довольно быстро;
• связанная (структурная) – жидкость, входящая в состав клеточных стенок. Для каждой породы дерева в норме характерен свой уровень содержания структурой влаги. При этом удаление связанной жидкости происходит очень медленно, потому в естественных условиях сушка может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет.

Как правило, предел насыщения древесины влагой находится на уровне 30%. Дерево с большей влажностью считается сырым и для работы практически никогда не используется.

Показатели влажности для разного материала отличаются:

Зачем необходима сушка

Итак, с самой влагой мы разобрались, теперь давайте проанализируем, зачем нам необходимо снижать ее .

1. При удалении влаги естественным путем изменяется конфигурация древесных волокон, за счет чего происходит уменьшение размеров доски – она «усыхает».
2. При этом заготовка теряет влагу неравномерно, потому деформация также может происходить в разных плоскостях с разной скоростью.
3. За счет этого внутри древесины формируются линии напряжения, которые в дальнейшем дают начало трещинам.

Обратите внимание!
Как правило, доска трескается вдоль волокон, начиная с торца.
Это обусловлено наименее прочными связями между продольными волокнами.

1. Кроме растрескивания возможна также поперечная деформация доски: деталь либо выгибается дугой, либо за счет неравномерного поднятия краев формируется так называемый «пропеллер». Объясняется такое поведение просто: не все волокна высыхают одновременно, а значит, их длина уменьшается также по-разному.

Как видите, если использовать для постройки сооружений или изготовления различных конструкции древесину с высоким содержанием влаги, со временем отдельные детали могут прийти в негодность. Избежать этого можно одним способом – до начала работы подготовить сырье, высушив его тем или иным способом.

Режимы сушки

Использование сушильных камер позволяет существенно сократить время, которое требуется на подготовку пиломатериалов к работе. При этом, контролируя режим обезвоживания, мы можем управлять эксплуатационными свойствами получаемого материала.
На сегодняшний день специалисты выделяют три режима сушки:

Создание сушильной камеры

Готовое помещение

Итак, тезис о том, что пиломатериалы необходимо готовить к использованию путем высушивания, мы аргументировали. Теперь давайте разбираться, как сделать сушилку для досок своими руками.

Для начала нам необходимо подобрать помещение, в котором будет происходить процесс сушки:

1. Поскольку удаление влаги из древесины требует значительных затрат энергии, то площадь сушилки нужно выбирать исходя из планируемых объемов материала .
2. Оптимальная высота комнаты составляет 2 – 2,5 м (чтобы не нагибаться) . Ширина должна позволять размещение одного либо двух штабелей досок по 1,8 – 2 м с проходом между ними.
3. Окна в сушилке обязательно закладываем кирпичом . Двери расширяем таким образом, чтобы мы могли беспрепятственно загружать обрабатываемый материал.

Обратите внимание!
Для вентиляции оставляется либо небольшая форточка, либо продух, в который в дальнейшем мы выведем воздуховод.

1. Если сушка досок планируется в достаточно большом помещении, то желательно сделать в нем отдельную выгородку . Перегородки возводим из кирпича или достаточно толстого бруса, чтобы обеспечить теплоизоляцию.

Постройка сушилки

Впрочем, найти подходящее помещение (чаще всего в этой роли выступает гараж или сарай) получается не всегда.

Именно поэтому будет полезно узнать, как сделать сушилку для досок с нуля:

1. Под конструкцию закладываем ленточный или столбчатый фундамент. Поскольку масса сооружения будет невелика, то и основание делаем неглубоким.
2. После того как бетон фундамента высохнет, из алюминиевого или стального оцинкованного профиля собираем каркас. Детали каркаса соединяем с помощью болтов и специальных кронштейнов.

Обратите внимание!
Цена алюминиевых конструкций значительно выше, но при этом они отличаются существенно большей устойчивостью к коррозии в теплой и влажной среде.
Так что использование более дорогих несущих элементов вполне оправдано.

1. Стенки и кровлю обшиваем стальными листами, которые фиксируем к каркасу саморезами по металлу (с буром). Для максимальной эффективности выполняем двойную обшивку, закладывая между металлическими листами слой минераловатного утеплителя мощностью 100 – 150 мм.

1. На пол укладываем плотную гидроизоляционную мембрану, которую засыпаем слоем опилок.
2. Устанавливаем двери, которые должны закрываться как можно плотнее. Для дополнительной герметизации можно усилить дверную коробку брусьями с прикрепленными резиновыми листами.
3. Как и в случае с использованием уже готового помещения, обязательно обустраиваем вентиляционные продухи для циркуляции воздуха.

После завершения работы проверяем герметичность помещения, при необходимости устраняя дефекты обшивки. Теперь нам осталось оборудовать нашу сушильную камеру.

Обратите внимание!
В закрытой сушилке не должно быть щелей, обеспечивающих поступление неконтролируемых потоков воздуха.
Связано это с тем, что наличие малейшего сквозняка может спровоцировать неравномерную обработку досок, вызвав их растрескивание или деформацию.

Оборудование

Инструкция по обустройству сушилки может быть самой разной, ведь комплектация камеры во многом зависит как от наших запросов, так и от финансовых возможностей.

И все же общую схему сформулировать вполне реально:

1. Для начала делаем опоры, на которые будет устанавливаться штабель досок. На полу закрепляем , позволяющие приподнять высушиваемый материал примерно на 10-15 см над уровнем пола доля обеспечения циркуляции в нижнем слое воздуха.

1. Вместо опор можно использовать настенные стеллажи. При этом на несущих поверхностях закрепляем кронштейны из металла, предназначенные для укладки штабелей вдоль стен сушильной камеры.

Обратите внимание!
Этот вариант чаще всего используется при временном переоборудовании под сушилку части хозяйственной постройки.

1. Далее устанавливаем нагревательный прибор. Это может быть печь, камин, тепловая пушка, тепловентилятор и т.д. – все зависит от ваших предпочтений. Ключевым параметром будет мощность устройства, которая рассчитывается исходя из объема загружаемой древесины: для сушки 1м3 досок необходимо не менее 3 КВт тепловой энергии, соответственно, чем больше сырья нам нужно, тем более мощный аппарат нам потребуется.
2. Вместе с нагревательными приборами устанавливаем вентиляторы, которые будут обеспечивать движение воздуха. Конечно, можно сэкономить на покупке вентиляционной системы и обойтись естественной вытяжкой, но в этом случае время подготовки досок к работе существенно увеличится, а значит, возрастут и расходы на обогрев камеры.

1. Вентиляторы и нагревательные приборы располагаем таким образом, чтобы теплый воздух шел поперек воздушного потока. Такая установка позволяет существенно снизить аэродинамическое сопротивление системы, так что сушилка будет работать эффективнее.

Поскольку для функционирования нашей камеры потребуется большое количество электроэнергии, к ней желательно подвести отдельный кабель питания. При этом все используемые агрегаты подключаем к распределительному щитку через УЗО с соответствующими партерами мощности. Такая предосторожность будет не лишней, поскольку дерево, даже не полностью высушенное, способно загореться от малейшей искры, появившейся при замыкании.

Совет!
Также желательно становить автоматическую систему управления температурой и вентиляцией.
Стоит она довольно дорого, но зато ее использование позволяет управлять параметрами внутренней среды сушилки, обеспечивая тем самым максимальное качество обработки дерева.

Использование сушилки

Если сушильная камера была собрана по всем правилам, то пользоваться ею будет достаточно просто. Для этого мы укладываем доски штабелем, прокладывая между рядами бруски толщиной до 20 мм, и загружаем штабель в сушилку.

После этого начинаем изменять температуру, постепенно увеличивая нагрев.

Схем высушивания существует множество, но начинающим мастерам стоит использовать низкотемпературный режим, как обеспечивающий максимальное качество с минимальным риском появления брака:

1. Нагрев – поднимаем температуру до 45 – 50 0С со скоростью 5 — 70 С в час.
2. Выдержка – сохраняем 50 0С в течение 5 часов.
3. Сушка – уменьшаем влажность дерева с 30 до 8%, постепенно увеличивая температуру до 60 0С. Этот этап занимает около 48 часов. Приточная и вытяжная вентиляция включается на половину мощности.
4. Кондиционирование – температуру поддерживаем на уровне 600С в течение еще 12 часов. Вентиляция при том должна активно работать.
5. Остывание до температуры окружающей среды с выключенным обогревом и вентиляцией.

В результате мы должны получить доски, пригодные для большинства видов плотницких и столярных работ.

Заключение

Как видите, сушилка для доски своими руками делается довольно просто (но надо признать — с определенными финансовыми затратами). При этом использование этого приспособления позволяет получить большое количество строительного сырья, которое при покупке у производителя обошлось бы значительно дороже.

Для более подробного ознакомления с технологией камерной сушки древесины советуем всем, кого заинтересовала данная тема, изучить видео в этой статье.

Процесс сушения – это первоначальный момент во всей подготовке полуфабриката (древесины) перед выполнением обработки.

Сушильная камера для пиломатериалов и древесины – отличное решение поставленной задачи, сделать ее можно своими руками. Дабы избежать деформирования бревен, сушку производят в специализированных условиях, которые выполняются исключительно в сушильном аппарате.

Для чего нужна сушка?

Издавна при выполнении каких-либо поделок из древесины использовали лесоматериалы, срубленные несколькими годами ранее. Изделия из влажных или недосушенных досок покоробится или покроется многочисленными трещинами.

Когда дерево высыхает, происходит его сжатие, сырой древесный материал с течением времени «поведется», в срубе будут образовываться огромные широкие щели. В недосушенных полуфабрикатах с большой вероятностью заведется грибок. Но и пересушивать дерево не желательно, ведь оно начнет впитывать воду, что приведет к разбуханию.

Какие бывают режимы сушильных камер?

Есть целый перечень режимов сушения древесных материалов. В построенных собственными руками машинах режим от низшего до высшего изменяется постепенно, извлекая из полуфабриката всю лишнюю воду. Процесс выполнения сушки выполняется исходя из следующих характеристик материала:

• породы дерева;
• габаритных размеров полуфабриката;
• финишного и начального уровня влажности;
• специфики агрегата;
• качественных показателей пиломатериала.

Выполнение сушки может характеризоваться высоким температурным режимом или низкой температурой. Второй случай примечателен тем, что первичная сушка выполняется при режиме, который не достигает 100ºС.

Низкотемпературные условия могут быть следующими:

• мягкий - после завершения сушки, полуфабрикаты обладают первоначальными свойствами, не меняя прочности и цвета;
• умеренный - цвет немного меняется, немного снижаются прочностные характеристики;
• ускоренный - в процессе последующей обработки (разлом, распил, рубка), возможна повышенная хрупкость, цвет тускнеет.

Смена температурного режима при низкотемпературной обработке выполняется по трем стадиям.

Обработка в высокотемпературном режиме выполняется в два этапа. Второй этап начинается при понижении уровня влажности полуфабриката до 15%. Такой технологический процесс применяют при необходимости дальнейшего конструирования второстепенных сооружений.

Основные типы камер для сушки

Сушку древесных полуфабрикатов в промышленных объемах производят в специализированных сушильных аппаратах. Влагу выводят из древесины за счет нагретого воздуха, который в последствие выходит в атмосферу. Устройство обеспечивает прохождение полноценного цикла сушки пиломатериалов. Корпус машины может быть:

• цельным/сборным из металла;
• выполненным с применением строительных материалов.

Вторые монтируются непосредственно в столярных мастерских в виде сооружения, либо как отдельно стоящие. Стены выполняются с применением арматуры и бетонного раствора. В качестве альтернативы можно использовать кирпич. Крупных заводы делают систему камер, объединяя их в целые модули с централизованным управлением контроля и подводом коммуникаций. Воздух перемещается внутри сушилки в горизонтальной плоскости или вертикально-поперечной.

Источники теплонагнетания в сушильной машине:

• лучистый источник из специализированных агрегатов;
• раскаленные полки;
• электрический ток, который проходит сквозь сырые полуфабрикаты;
• высокочастотное электромагнитное поле.

Камеры укомплектовываются основным и вспомогательным оборудованием. Основные системы:

• приточно-вытяжное оборудование;
• источники тепла;
• увлажнители.

По принципу работы сушильные машины делят на:

• конвективное оборудование;
• конденсационное оборудование.

В конвективных машинах полуфабрикаты «обдаются» горячими воздушными волнами, тепло направляется конвекционным методом. Время прохождения полного цикла варьируется от 5 и до 13 часов. Подобные агрегаты монтируют на масштабных лесопильных фабриках.

Сушилки камерного типа являются более компактными, во всем объеме удерживается постоянная температура и среда в целом. Такой тип сушилок позволит просушить любой тип древесного материала до необходимой кондиции, именно поэтому множество предпринимателей, которые связаны с необходимостью сушить пиломатериалы, выбирают камерные сушильные машины.

Исходя из технологии процесса сушения, влага, которая выделяется из дерева, оседает на охладительных элементах, направляется в емкости и далее сливается. КПД подобного агрегата достаточно внушителен, однако времязатратный, ведет к большим тепловым потерям. Ценовая политика машин и рентабельность конденсационного просушивания ниже, чем конвективного.

Чертеж

Сушильная камера для пиломатериалов: пошаговая инструкция

Для постройки сушильного аппарата собственноручно, можно не использовать техническую документацию. Нужно лишь предусмотреть:

• площадь, где камера будет установлена;
• утеплительные материалы;
• источник и коммуникации для создания высокой температуры;
• обдувка.

Площадь машины, построенной лично, как правило, не более 10 квадратных метров. Помещение квадратного сечения более пригодно для обеспечения перемещения теплых потоков воздуха. Предпочтительно, чтоб хотя бы одна из стен оборудования была бетонной, другие допускается выполнить деревянными. Внутри камера в обязательном порядке поддается утеплению. Отличный утеплительный материал - деревянная стружка. Если нет под рукой фольги, то ее допускается заменить пенофолом.

Отдельную пристройку для сушилки можно сконструировать из алюминиевых листов, такая конструкция будет служить очень длительное время. Основа делается на основе профилей, она укрывается листами металла, который далее утепляется. По толщине утеплитель должен быть не менее 150 мм. Пол застилают рубероидным материалом, поверх насыпается толстый слой стружки, что будет отлично в качество теплосбережения.

Источник тепла можно подвести в качестве системы труб отопления. Температура жидкости в трубах должна составлять на уровне 60…90ºС. Для негабаритной камеры будет вполне приемлемо наличие плиты на две конфорки. Если источник стоит прямо в помещении, его необходимо обложить при помощи кирпича. Кирпич способен отлично собирать в себе тепло и направлять его в машину для сушки пиломатериалов.

Важна непрерывная циркуляция жидкости, что обеспечивается компрессором или целой станцией. Помещение необходимо оснастить влажными и сухими термометрами.

Для более удобной загрузки полуфабрикатов в полость камеры, можно пользоваться рельсовой тележкой.

Видео: сушильная камера для пиломатериалов своими руками.

Для качества любого типа строения, важно, чтобы используемые материалы также были качественными и долговечными. А когда речь идет о древесине, то она должна быть сухой, прочной и устойчивой к гниению.

Чтобы наделить дерево такими свойствами, его нужно просушить. Но покупка оборудования для осуществления термической обработки древесины весьма дорогостоящее, поэтому многие умельцы пытаются собрать собственную.

Сушильная камера для пиломатериалов своими руками может быть выгодна по деньгам, но она далека от совершенства. Такие показатели как 6% влажности за пару дней при менее 1% брака в ней явно недостижимы, так как сборка обычно выполняется из подручных средств без использования датчиков и различных умных систем контроля различных параметров дерева, а самое главное практически без опыта создания сушильных камер.

Особенности сушильных камер произведенных своими руками

Самодельная сушильная камера представляет собой помещение, в котором установлен обогреватель. А теперь стоит задуматься, если для сушки 1 куб. м будет требоваться как минимум 16 кВт энергии, то сколько потребуется в течение 3-4 недель (это обычно стандартное время сушки в подобных камерах. Затраты могут во много раз превысить цены самих материалов. Плюс ко всему, при несоблюдении температурных режимов, некачественном прогреве по длине и не осуществляя контроль за процентом влажности доски практически в 100% случаев деформируются, из-за чего с ними становится очень сложно работать.

Конструкция подобных камер должна быть реализована с помощью детальных просчетов. При несоблюдении технологий случаются различные аварии. Например корпус камеры под действием вакуума может сжаться как алюминиевая банка и другие моменты часто опасные для жизни рабочих.

Так же необходимо учесть источник получения энергии. Работа от электричества дорогостоящая. Эффективнее реализовать работу сушильной камеры на дровах с помощью твердотопливного котла.

К бесспорным плюсам относится возможность существенной экономии средств. Так как качественная камера, приобретение часто дорогостоящее. Но ожидаемая экономия может на деле обернуться существенными убытками.

Плюсы

Причин тут множество.

Например:

• задача самостоятельного изготовления сушильной камеры весьма сложна. Для её решения потребуется закупка исходных материалов, необходимого оборудования. И, самое главное, наличие в штате специалистов, способных выполнить все необходимые расчёты, и возвести данный объект;
• малейшие неточности в расчётах и технологии возведения объекта могут привести к существенному росту объёма брака. А это прямые убытки, нарушение сроков поставки, падение деловой репутации и имиджа предприятия. Более того, эти ошибки могут привести к разрушению самой камеры (например, вакуумная камера «сложится», как консервная банка);
• существенно больший расход электроэнергии.

Пример.

Для сушки кубометра пиломатериалов в самодельной камере требуется в среднем не менее 16 кВт. Посчитайте месячный расход (даже при 8-часовом рабочем дне и 5 дневной рабочей неделе).

• параметры готовых пиломатериалов, которые обеспечиваются вакуумными камерами, изготовленными специализированным предприятием (например, степень влажности в 6%, достигаемая за двое суток работы, или процент брака, не превышающий 1%), практически недостижимы в самодельных устройствах.

Возможные варианты конструкции

Если объективный анализ показал, что компании по силам решить все предстоящие сложности, связанные с изготовлением, пуско-наладочными работами и последующей эксплуатацией, можно заняться детальной проработкой данного вопроса.

Для этого предстоит ответить на несколько вопросов:

• какой режим сушки будет в ней реализован (от этого зависит требуемая температура в камере): низкотемпературный или высокотемпературный;
• её будущее устройство (сборно-металлическая, либо построенная из существующих стройматериалов (бетон, кирпич, блоки, иное);
• место установки (отдельностоящее здание, участок территории цеха). Так как от подобного решения зависит просчёт последующих работ (фундамент, прокладка инженерных коммуникаций, доставка сырья и т.п.);
• вариант загрузки (вилочный погрузчик, рельсовая тележка);
• вариант подачи тепла (горячий воздух, лучистая энергия, перегретый пар, электроток, иные варианты);
• определиться с потребным оборудованием для будущей печи (основным и вспомогательным).

В первую группу обязательно включают систему увлажнения и вентиляции (приточно-вытяжной), теплоснабжения. Во вторую, психрометрический и утеплённый дверной блоки, электромоторы привода вентиляторов, подштабельные тележки и т.п.

• вариант организации управления процессами (ручной режим, полуавтомат, автоматический режим). В идеале можно предусмотреть дистанционное управление процессами.

Все вышеперечисленные вопросы решаются в контексте выбранного вида сушильной камеры. На сегодня существуют варианты камерные и туннельные (в них реализован конвективный теплообмен).

Первые короче вторых и, чаще всего, для загрузки сырья и выгрузки готовой продукции используется одна дверь. Как правило, выбирают именно этот вариант.

Туннельные предусматривают перемещение материалов в процессе работы по всей длине камеры. Загрузка, с одной стороны. Выгрузка, с противоположной. Данные камеры применяются на крупных предприятиях.

Существуют сушильные камеры конденсационного типа. Они обладают значительными КПД, однако процесс сушки весьма продолжителен по времени (оборудование не способно работать в условиях высоких температур). Это приводит к существенным теплопотерям, и увеличивает потребление электроэнергии.

Существует ещё множество критериев, которые обязательно требуется учитывать при расчётах:

• метод циркуляции агента, применяемого для сушки;
• его характеристики;
• тип выполняемого ограждения;
• принцип действия;
• способ циркуляции.

Каждый из данных вопросов прямо влияет на скорость сушки, возможные объёмы единовременно загружаемых пиломатериалов, характеристики готовой продукции.

Кроме этого требуется обязательно учитывать породу древесины, её исходную влажность, геометрические размеры пиломатериалов.

Внимательный анализ и детальный обсчёт, с высокой степенью вероятности, докажут экономическую целесообразность покупки и установки готовой камеры для сушки. Хотя, в отдельных случаях, изготовление её своими силами тоже может оказаться рентабельным.

Чем можем помочь мы

Компания Фалькон производит вакуумные камеры для сушки древесины почти два десятка лет. Сотрудничество с нами выгодно как для тех, кто собирается самостоятельно изготовить сушильную камеру, так и для желающих приобрести готовое изделие, чтобы иметь гарантированно качественную продукцию в товарных объёмах.

Нашим партнёрам из первой группы мы готовы предложить оборудование и агрегаты, которые необходимы для функционирования камер в ассортименте. Пример, нагревательные панели, теплоносителем в которых является вода.

Они могут устанавливаться в конструкциях любых объёмов, рассчитаны на эксплуатацию в вакуумной среде, способны работать при высоких температурах.

Панели можно подобрать по ряду характеристик:

• по объёму камеры, для которой они приобретаются (мы предлагаем 4 варианта исполнения – для объёмов до 3 кубометров, до 8, до 15, до 21);
• они могут комплектоваться автоматикой в стандартном, максимальном или оптимальном, для заказчика, исполнении;
• по размерам: 2000*3000 или 1500*3000.

Кроме этого мы предлагаем тепловые узлы в полной комплектации, пиролизные котлы, жидкостные НП, полностью готовые к установке вакуумные узлы и автоматику.

Автоматику изготавливаем для камер каждого из типов: Конвективные, аэродинамические, вакуумные и т.д.

Существенными преимуществами приобритения готового решения являются:

• значительная экономия времени (для самостоятельной разработки проекта и его доведения требуется не менее 14 месяцев);
• экономия на внеплановых расходах. Практика показывает, что на доведение рабочих характеристик самодельной камеры до требуемых параметров уходит сумма, сопоставимая (либо превышающая) цену готовой камеры;
• гарантированный выпуск только высококачественной продукции;
• чистая прибыл компания начинает получать сразу после завершения ПНР. Времени на доводку оборудования и характеристик готовой продукции (простой) не требуется.

Если нужно сконструировать вакуумную сушку, то лучше обратиться за помощью профессионалов. Мы занимаемся производством :

• мобильных,
• стационарных,
• высокой эффективности,
• низкого энергопотребления.

Возможно проектирование не только сушки, но также можем поставить новое оборудование за приемлемую стоимость. Работающую как от электричества, так и на отходах производства: горбыль, дрова и т.д.

Для тех, кто умеет считать деньги, экономит собственное время и уделяет первостепенное внимание качеству, доступна широкая линейка вакуумных камер нашего производства, с основными характеристиками которых можно ознакомиться на сайте, в каталоге компании или при личном обращении в ближайший офис.

Так же реализуем более бюджетные варианты из нагревательных пластин. Подробнее можно узнать у менеджера по телефону или email на главной странице.

Статьи по теме:

Содержание Особенности инфракрасной сушки сделанной своими руками Существует множество способов сушки древесины для получения необходимых ее качеств. Одним из известных в народе является инфракрасный метод. Он заключается на действии ИК-излучения на органику, прогревая ее тем самым выпаривая влагу из структуры дерева. По своей сути – это простой ИК-обогреватель, изготовленный их термопластин или термопленки. Инфракрасная сушка […]

Содержание Вакуумные сушки как альтернатива свч камере сделанной своими руками Сегодня известно масса способов сушки пиломатериалов, каждый имеет преимущества и недостатки. Как пример, СВЧ сушка древесины сделанная своими руками. Технология уже не новая и достаточно продуктивная. Свч камеры применяют для сушки твердолиственных пород, пиломатериала с большим сечением, шпона, бруса, бревна. В основном после сушки материал […]

То, что приведено ниже, не следует расценивать как руководство из серии "Сделай сам". Самодельные камеры для сушки древесины существуют и их довольно много. Но при этом подавляющее большинство из них далеки от совершенства. Сушильные камеры рассчитываются и проектируются, а значит, этим должны заниматься специалисты.

Даже если Вы решили сделать сушильную камеру "своими руками", то хотя бы, перед тем как построить, закажите специалистам проект или найдите и изучите литературу об устройстве сушильных камер.

Деревообработка, ее себестоимость, качество изделий, зависят от качества сушки пиломатериалов. В свою очередь, качественная камерная сушка древесины зависит не только от соблюдения технологии (правильная укладка пиломатериала, соблюдение режимов), но и от конструкции сушильной камеры. Надеюсь, что приведенная здесь информация, позволит Вам избежать ошибок при покупке или поможет улучшить имеющиеся на Вашем производстве конвективные сушильные камеры древесины.

Далее рассматривается устройство сушильной камеры для древесины с верхним расположением вентиляторов (вертикально-поперечная циркуляция сушильного агента), так как в современных конвективных камерах для сушки древесины это самая распространенная аэродинамическая схема.

Все расчёты даны для легкосохнущих пород дерева: сосна, ель, кедр и так далее. За условный принимается пиломатериал толщиной 50 миллиметров.

Устройство сушильной камеры для древесины конвективного типа

Для равномерной сушки древесины по высоте штабеля расстояние от стенки сушильной камеры до штабеля пиломатериала должно быть не менее четверти высоты штабеля (см. рисунок), иначе необходимо обеспечить сужение воздушного канала сверху вниз.

Схема конвективной сушильной камеры (в разрезе)

При двух и более штабелях расстояние между ними (на рисунке А) должно быть не менее 15 - 20 сантиметров.

Для равномерной сушки пиломатериалов по длине штабеля (при длине доски 6 метров) сушильные камеры, как правило, должны иметь не менее трех вентиляторов.

Сушильные камеры для древесины должны иметь конструкцию, обеспечивающую прохождение воздуха только через штабель пиломатериалов. Свободные проходы снижают поток воздуха через штабель (следовательно, сушка древесины идет медленнее) и делают его неравномерным, что увеличивает неравномерность влажности высушенных пиломатериалов.

Свободный проход воздуха по бокам, сверху, снизу штабеля должен быть перекрыт шторами, порогами и прочим. Боковые шторы рекомендуется установить таким образом, чтобы они перекрывали штабель на 10 - 15 сантиметров от торцов, это уменьшит растрескивание торцов. Верхние шторы желательно сделать подвижными, так как сушка древесины приводит к уменьшению высоты штабеля пиломатериала.

Циркуляция воздуха при камерной сушке древесины

Циркуляция осуществляется с помощью вентиляторов, воздух проходит поперек штабеля. Вентиляторный отсек отгорожен от штабелей пиломатериала фальшпотолком и имеет перегородку, предназначенную для исключения "коротких замыканий" воздушного потока. Это очень важно! В некоторых самодельных сушильных камерах эта перегородка отсутствует, в результате значительная часть воздуха бесполезно гоняется над фальшпотолком, не попадая в штабель.

Одноштабельные сушильные камеры для пиломатериалов допускают использование нереверсивных вентиляторов, при двух и более штабелях вентиляторы должны быть реверсивными.

Требования к вентиляторам для сушильных камер

Если электродвигатель вентилятора находится внутри сушильной камеры, он должен быть выполнен во влагозащищенном исполнении и иметь класс нагревостойкости "Н" (до 100 градусов), электродвигатель, не удовлетворяющий этим требованиям, должен быть вынесен за пределы камеры. В самодельных сушильных камерах часто используют электромоторы класса F. В результате они выходят из строя с периодичностью 3 - 6 месяцев.

При недостаточной производительности вентиляторов камерная сушка древесины идет медленнее, повышается неравномерность влажности по ширине штабеля. Приближенно подсчитать необходимую суммарную производительность вентиляторов (метры куб./час) для одно - двухштабельной сушильной камеры можно умножив длину штабеля на высоту (в метрах) и умножив на 3200.

Обогрев конвективных сушильных камер.

Подача тепла, необходимого для испарения влаги из древесины, осуществляется калориферами, их мощность определяется из расчета 3 - 4 кВт на куб условного пиломатериала. Чтобы это обеспечить, поверхность теплосъёма калориферов должна быть около 3,5 квадратных метра на куб пиломатериала. Не рекомендуется применять электрические калориферы: сушка древесины при этом будет иметь большую себестоимость. Наверное, для многих, лучшим вариантом будет использование котла, работающего на отходах деревообработки.

Желательно чтобы воздух, поступающий в конвективные сушильные камеры при вентилировании, до попадания в штабель проходил через калориферы. Поэтому при наличии реверса вентиляторов калориферы обычно располагают в два ряда, как показано на рисунке. Если калориферы расположены в один ряд, а вентиляторы реверсивные, то калориферы должны находиться между воздуховодами вентиляции стороны давления и стороны разряжения. Такая схема сушильной камеры характеризуется немного большими тепловыми потерями, но меньшей стоимостью при изготовлении.

Камерная сушка древесины требует меньших затрат тепловой энергии если конвективные сушильные камеры оснащены рекуператорами (теплообменниками). В рекуператоре происходит теплообмен между поступающим и выходящим воздухом при вентилировании. Использование рекуператора кроме экономии тепловой энергии дает уменьшение скачков температуры при вентилировании, следовательно, сушка пиломатериалов при этом будет более качественной.

К сожалению, в России конвективные сушильные камеры для древесины с рекуператорами практически не выпускаются.

Теплоизоляция сушильных камер для древесины.

По рекомендуемым (мягким) для хвойных пород режимам, сушка пиломатериалов на последних стадиях может проходить при температуре до 75 градусов Цельсия, внешняя температура может достигать минус 40. Итого перепад температур 115 градусов. Следовательно, при плохой теплоизоляциии часть денег, которые Вы платите за теплоэнергию, пойдет на обогрев улицы.

Кроме того, при плохой теплоизоляции на стенах, полу и потолке сушильной камеры будет конденсироваться влага, что не позволит выдержать заданную по режиму влажность воздуха на начальных стадиях сушки древесины.

По возможности, сушильные камеры нужно устанавливать в помещении, это снизит возможность растрескивания пиломатериалов при выгрузке из-за резкого перепада температур. Но и при установке в помещении нужна хорошая теплоизоляция.

Герметичность сушильных камер для древесины.

На начальных стадиях камерная сушка древесины проводится при высокой влажности, поэтому влажный воздух должен удаляться тогда и только тогда, когда это требуется по режиму. При плохой герметичности невозможно выдержать заданную влажность воздуха. Использование системы увлажнения не помогает: даже если подается пар, значительная часть его выпадает в виде конденсата из-за соприкосновения с холодным воздухом. Следовательно: сушильные камеры древесины должны быть герметичны, не иметь щелей, на воротах должны быть установлены уплотняющие прокладки. Особенно часто плохую герметичность имеют самодельные сушильные камеры. В промышленных камерах ухудшение герметичности обычно происходит из-за неплотного закрывания ворот вследствие небрежной их регулировки при монтаже.

Приточно-вытяжная вентиляция при камерной сушке

Обычно устройство сушильных камер обеспечивает приточно-вытяжную вентиляцию за счет избыточного давления на стороне давления и пониженного давления на стороне разряжения, дополнительные вентиляторы не применяются. Необходимая суммарная площадь сечения воздуховодов при такой вентиляции ориентировочно определяется из расчета 40 кв. сантиметров на куб условного пиломатериала со стороны давления и столько же со стороны разряжения. Воздуховоды оснащены шторами, которые открываются и закрываются по мере необходимости.

Для уменьшения образования конденсата в воздуховодах, желательна их теплоизоляция.

Система увлажнения при камерной сушке древесины

Есть мнение, что сушка легкосохнущих пород дерева может проводиться без влагообработки. Действительно, при проведении сушки свежераспиленной древесины, необходимая по режиму влажность воздуха набирается за 6 - 12 часов. Однако, если производится камерная сушка древесины, которая после распиловки пролежала 2 - 3 дня, то это время может растянуться на сутки и более, что уже нежелательно. Таким образом, система увлажнения при камерной сушке пиломатериалов все-таки нужна. Для увлажнения используют пар или мелкораспыленную (капли зависают в воздухе) с помощью форсунок воду. Очень распространенная ошибка в самодельных сушильных камерах - при распылении вода попадает на термометр и датчик влажности воздуха. В результате автоматика получает ложную информация о параметрах климата. Это не допустимо.

О требованиях к прокладкам.

Прокладки не являются элементом конструкции сушильной камеры и естественно с ней не поставляются, но без соблюдения требований к ним качественная сушка древесины невозможна, поэтому коротко о прокладках.

Прокладки должны быть изготовлены из сухого пиломатериала и иметь строго одинаковую толщину. Толщина прокладок при суммарной ширине штабелей до 4,5 метров должна быть не менее 25 миллиметров, при большем количестве штабелей толщину рекомендуется увеличить до 30 - 35 миллиметров. При недостаточной толщине прокладок камерная сушка древесины проходит медленнее, увеличивается неравномерность влажности по ширине штабеля.

Ширина прокладок - 40 - 50 миллиметров. Поверхности прокладок, соприкасающиеся с пиломатериалом, должны быть струганными.

Качественная сушка древесины во многом зависит от правильной укладки пиломатериала, поэтому обязательно изучите этот вопрос.

Любое предприятие по деревообработке не может обойтись без такой процедуры, как сушка древесины. И чтобы в процессе не появилось дефектов, следует применять специальную сушильную камеру для пиломатериалов. Такая сушилка будет полезна и тем, кто занимается производством изделий из дерева в домашних условиях, в таких случаях ее можно будет сделать самому.

Значение сушки для древесины

Древесину для изготовления различных изделий нужно предварительно высушить, чтобы она подходила для последующего применения. Так, если ваша мебель сделана на основе слишком влажного дерева, то она быстро рассохнется и придет в негодность. А если дерево слишком пересушено, то, например, дверь быстро набухнет, и не будет закрываться.

Также сушка дерева полезна по таким причинам:

• материал защищен от поражения грибком;
• предупреждается смена размера и формы;
• улучшаются механические и физические свойства материала.

Сушка - это длительный процесс, древесина нагревается горячим воздухом или перегретым паром. После просушки дерево можно дольше хранить и перевозить, оно не будет подвергаться деформации.

Сушильная камера для пиломатериалов

Сушка в камере является ключевым способом высушивания дерева. С помощью сушилок высушиваются лиственные и хвойные породы до разных видов качества. Наиболее распространенная и экономичная методика высушивания следующая. Из дерева выводится свободная и связанная влага посредством подвода к влажному дереву тепла с помощью горячего воздуха. Далее происходит вынос лишней испаренной влаги с помощью увлажненного и частично охлажденного воздуха.

Сушильная камера - это целиком готовая установка, оснащенная всем необходимым оборудованием для работы. По своей конструкции такие камеры бывают сборно-металлическими или собранными из строительных материалов. Последние изготавливаются прямо в рабочих цехах или как отдельно стоящие здания на основе промышленных материалов.

Камера может быть целиком сделана на основе монолитного железобетона, стенки могут быть выложены из полнотелых красных кирпичей, а перекрытие - железобетонное.

Если при производстве используется несколько камер, они могут быть объединены в один блок, в котором есть коридор с разводкой теплоснабжения и системой автоматического управления. В зависимости от объема загружаемой древесины циркуляция воздуха может быть горизонтально-поперечной или вертикально-поперечной.

Пиломатериалы могут загружаться в камеру на тележках по рельсовому пути или же как пакеты с помощью вилочного погрузчика. Тепло переносится к дереву такими способами:

• через воздух;
• через продукты сгорания;
• с помощью перегретого пара;
• лучистой теплоты;
• твердого тела;
• через ток;
• посредством электромагнитного поля.

Оборудование для данного устройства бывает основным и дополнительным. Основное включает в себя следующее:

• вентиляторная система;
• система теплоснабжения;
• увлажнение и приточно-вытяжная вентиляция.

К дополнительному оборудованию относятся:

• блоки (дверной, психрометрический и утепленный);
• электромотор привода вентилятора;
• тележки подштабельные.

Процесс управления сушкой может быть автоматизированным, что помогает поддерживать на определенном уровне температуру и влажность внутри камеры. Температура регулируется через подачу теплоносителя в калориферы или же через включение или выключение электронагревателя.

Влажность можно регулировать с помощью дистанционного влагомера, с помощью которого можно проверять состояние материала удаленно сразу в нескольких точках. Если нет наружных источников теплоснабжения, то могут применять автономные средства отопления, работающие на электричестве, угле, газе, пиломатериалах или дизельном топливе.

Классификация конструкций

В камерах конвекционного типа энергия в древесину проникает через круговорот воздуха, а теплопередача происходит через конвекцию. Такие конструкции бывают туннельными или камерными.

Туннельные сушилки имеют большую глубину, в них проталкивают пачки штабелей из одного конца (более влажного) в сухой. Их обязательного с одного конца заполняют, а со второго опустошают. Штабеля проталкивают по одной штуке раз в 4−12 часов. Данные сушилки используют для крупных лесопилен и помогают выполнить транспортную сушку.

Камерные сушилки более короткие, в процессе сушки по всей камере поддерживаются одинаковые параметры. Если глубина продуваемости от 2 метров, то с целью уравнивания условий сушки применяют метод реверсации вентиляционного направления. Камеру заполняют и опустошают с одной стороны, если дверь одна. Пиломатериал в них можно сушить любой до разных показателей влажностей. Именно такие конструкции применяются в нашей стране чаще всего.

Конденсационный тип сушилки отличается тем, что возникшая в воздухе влажность начинает на специальных охладителях конденсироваться, а потом выводится жидкость. КПД здесь большой, но цикл долгий, поскольку приборы с большой температурой не работают и наблюдаются крупные теплопотери. Такие виды оборудования больше подходят для обработки небольших объемов материалов или же сушки древесины плотных пород - ясеня, бука или дуба. Но конденсационные камеры имеют и ряд преимуществ:

• нет необходимости в котельной;
• стоимость камеры и себестоимость работы низкие.

Еще сушильные камеры отличаются по способу циркуляции и характеру сушильного агента, принципу работы и типу ограждения.

Например, циркуляция может быть естественной и принудительной. Конструкции первого типа устаревшие и малопроизводительные, управлять режимами практически невозможно, а равномерность просыхания материала оставляет желать лучшего. При современных требованиях такие сушилки лучше не применять.

По характеру сушильного агента камеры бывают:

• воздушными;
• газовыми;
• высокотемпературными.

Режимы просушивания

В зависимости от требований к качеству, сушка пиломатериалов в специальном аппарате осуществляется в разных режимах, которые отличаются друг от друга по температуре . Если это мини-камера, тогда в процессе температура медленно поднимается, а относительная влажность агента снижается.

Тот или иной режим выбирается с учетом следующих факторов:

Существуют режимы высокотемпературного и низкотемпературного процесса. В низкотемпературных используется в качестве агента влажный воздух, изначальная температура менее 100 градусов. Есть три категории таких видов режимов:

• мягкий - сушка производится без дефектов, сохраняются механические и физические свойства дерева, включая его цвет и прочность;
• нормальный - сушка также выполняется без дефектов, прочность сохраняется практически полностью, цвет может незначительно меняться;
• форсированный - сохраняется прочность на статический изгиб, растяжение и сжатие, но может снижаться прочность на скалывание и раскалывание с потемнением.

В высокотемпературных режимах происходит двухступенчатое изменение показателей агента, перейти на вторую ступень с первой можно только тогда, когда древесина достигает переходной влажности в 20 процентов.

Такие режимы назначаются в зависимости от породы и толщины дерева, и назначается для сушки материалов, применяемых при производстве несущих конструкций построек и тех изделий, где возможно применение темной древесины со сниженной прочностью.

До начала работы по тому или иному режиму пиломатериалы нужно прогреть паром, подающимся посредством увлажнительных труб при работающих вентиляторах, закрытых вытяжных каналах и обогревательных приборах.

Обязательно проведите расчет камеры для пиломатериалов. Температура сушильного агента в начале прогрева должна быть на 5 градусов выше первой ступени режима, но не выше 100 градусов. Уровень насыщенности среды для материала с начальной влажностью от 25% составляет 0,98−1, а если влажность ниже этого показателя, то 0,9−0,92 соответственно.

Продолжительность начального периода зависит от породы дерева. Для хвойных он составляет до 1,5 часов на каждый сантиметр толщины. Для мягких лиственных пород он будет больше на 25 процентов, а для твердых лиственных - наполовину больше по сравнению с хвойными породами.

После предварительного прогрева нужно довести показатели сушильного агента до первой ступени рабочего режима. Тогда включается непосредственно сушка с соблюдением выбранного режима. Влажность и температуру можно регулировать с помощью вентилей на паропроводах или шиберов приточно-вытяжных каналов.

При работе инфракрасной сушилки в материалах проявляются остаточные напряжения, которые можно удалить посредством промежуточной и конечной влаго- и теплообработки в среде повышенной влажности и температуры. Обрабатывать нужно те пиломатериалы, которые сушатся до эксплуатационных показателей и затем нуждаются в механической обработке.

Промежуточную влаготеплообработку нужно выполнять в процессе перехода со второй ступени на третью или же с 1 на 2 при использовании высокой температуры. Такой обработке подвергаются хвойные породы 60 мм в толщину или лиственные с толщиной от 30 мм. Температура среды должна быть больше на 8 градусов по сравнению со второй ступенью, но не больше 100 градусов при условии насыщенности 0,95−0,97.

Когда достигается конечная средняя влажность материала, можно выполнять конечную влаготеплообработку. Она проводится при температуре на 8 градусов выше предыдущей ступени, но не выше 100 градусов. Далее, дерево нужно продержать в камере еще 2−3 часа при параметрах последней ступени режима и только потом остановить работу.

Изготовление сушильной камеры

Если вы занимаетесь изготовлением изделий из дерева в домашних условиях, то сушить материал вам потребуется самим. Сушилку можно сделать тоже самому , но нужно соблюдать все нормы работы. Для изготовления вам будут нужны:

• камера;
• нагревательный прибор;
• вентилятор;
• утеплитель.

Одна стенка и потолок камеры должны быть сделаны на основе бетона, а остальные стены будут на основе древесины, их потребуется утеплить. Слоев при этом будет несколько:

• пенопласт;
• доски, обернутые в фольгу.

Теперь необходимо установить нагревательный элемент, он может иметь форму батарей. Воду в них можно подавать из печки в нагретом виде при температуре от 60 до 95 градусов. Лучше всего обеспечить непрерывный процесс циркуляции воды посредством водяных насосов в нагревательном элементе. Еще в камере потребуется поставить вентилятор, с помощью которого теплый воздух будет распределяться по всей комнате.

Обязательно нужно предусмотреть метод загрузки древесины в камеру. Например, это может быть рельсовая тележка. Для регулировки температуры и влажности в рабочей зоне нужно установить влажный и сухой термометры. А также внутри сушилки нужно поставить полки для расширения рабочего пространства.

В процессе обработки нельзя допускать резкую смену температуры, иначе древесина может потрескаться или покоробиться.

Работу по строительству камеры нужно выполнять при соблюдении противопожарных требований, поэтому обязательно установите огнетушители.

А еще вместо нагревательного элемента можно применять электрическую плитку из двух конфорок. Стены камеры можно утеплить деревянной стружкой, а вместо фольги можно взять пенофол, способный хорошо отражать тепло от поверхности стен. Сушка в такой камере осуществляется в течение 1−2 недель.

Таким образом, существует большое количество различных модификаций сушильных камер для древесины. Тот или иной вариант следует выбирать в зависимости от самого материала и ожидаемых результатов. А если речь идет об изготовлении различных деревянных изделий в домашних условиях, то камеру несложно сделать своими руками.