Режимы сушки
В процессе проведения сушки печь может работать в низкотемпературном, нормальном или высокотемпературном режиме.
Низкотемпературный и нормальный режим
Обработка древесины низкотемпературным способом осуществляется при 45°. Это наиболее мягкий метод, он сохраняет все первоначальные свойства дерева до мельчайших нюансов и считается технологией высокого качества. В конце процесса влажность древесины составляет порядка 20%, то есть такую сушку можно считать предварительной.
Что касается нормального режима, то он протекает при температуре до 90°. После сушки материал не меняет форм и размеров, слегка снижается яркость цвета, прочность. Это наиболее распространенная технология, применяемая для различных пород древесины.
Режим высоких температур
В этом режиме сушка происходит за счет действия перегретого пара (температура более 100°) или горячего воздуха. Высокотемпературный процесс сушки уменьшает прочность дерева, придает более темный оттенок, поэтому материал используется для создания второстепенных строительных и мебельных узлов. При этом сушка перегретым паром будет более щадящей, чем с применением воздуха.
Технология вакуумной сушки
Ранее мы уже говорили о том, что вакуумная сушка – это весьма сложный процесс, который требует больших усилий. Сейчас мы рассмотрим технологию вакуумной сушки, и сделаем это на примере древесины, так как именно в данной отрасли вакуумная сушка обрела наибольшей популярности.
Перед тем, как делать мебель из древесины, она в любом случае должна пройти процесс сушки, который является его ключевой частью. В процессе проведения вакуумной сушки, древесина значительно теряет свою массу, и уменьшается в размерах.
Сейчас мы рассмотрим главные процессы, входящие в вакуумную сушку:
- Удаление воды из древесины, методом выпаривания
- Циркуляция воды через древесину
Первым происходит процесс циркуляции, который к слову, протекает намного дольше, нежели испарение. Скорость вакуумной сушки древесины напрямую зависит от того, как будет происходить процесс циркуляции воды.
Но ни в коем случае не стоит забывать, что процесс сушки подразумевает полное высушивание древесины и в некоторых случаях процент воды в ее составе достигает отметки в 30 процентов, при которых точка насыщения волокон значительно уменьшается.
Но это не так страшно, Так как в любом случае, в вакуумной сушке существует правило, которое гласит, что необходимо удалять абсолютно всю воду с поверхности древесины. Пройдя этот процесс, влага, находящаяся в сердцевине дерева, будет выходить наружу при помощи циркуляции.
Процесс удаления влаги из поверхности древесины, также имеет определенные нюансы, о которых не стоит забывать. Главное – это удалять абсолютно всю влагу, которая будет исходить из изделия процессом диффузии.
Но это был лишь явный пример технологии сушки, где главным материалом у нас была древесина.
Сейчас мы рассмотрим другие направления в вакуумной сушке:
- Вакуумная сушка жидковязких продуктов
- Вакуумная сушка молока
- Вакуумная сушка сыра
- Вакуумная сушка порошков
- Вакуумная сушка мяса
Это еще далеко не весь список направлений, где вакуумная сушка является неотъемлемой частью. На данный момент, подобная технология уже успела четко закрепиться в большинстве отраслей, которые уже попросту не могут в полной мере функционировать без проведения данного процесса.
Так что не исключено, что в скором времени процесс вакуумной сушки и вовсе станет применяться во всех отраслях, которые каким-то образом связаны с производством продукции.
Как работает вакуумная сушка
После того, как Вы поставили материал в сушильную камеру, плотно закрыли дверцу, можно начинать сушку. Из камеры извлекается воздух для создания вакуума около 9 — 10 бар. Известно, что при снижении давления, вода закипает быстрее.
Сухие верхние клетки древесины будут впитывать влагу от расположенных в сердцевине. Сначала высыхают тонкие места, затем влага из более толстых слоев движется уже до высохших, тем самым увлажняя их. Если прервать этот процесс, то материал может разрушится, так как начинается смещение более тонких слоев.
Покрытие торцов толстого пиломатериала для исключения быстрого выхода влаги и образования трещин при сушке…
Чтобы предотвратить смещение пиломатериалы обрабатывают специальной смесью, которую делают из мела, а также олифы. Зачастую обрабатывать нужно торцевые части заготовок.
Сушка исключает применения систем увлажнения, а в камерах не должны устанавливаться термометры. Контролировать процесс можно применяя специальные датчики, управление которыми проводится извне, зачастую в отдельном тамбуре.
Очень часто вакуумные установки используют для сушки дорогих пород, таких как дуб, мербау, падук, венге, зебрано. Очень удобно, так как древесина при сушении практически не разрушается.
Проект сушильной камеры для древесины
Быстро и эффективно можно сушить древесину в хорошо оборудованных и отдельно стоящих сушильных камерах. Строительство такой камеры в масштабах дачи или загородного участка не всегда бывает целесообразным. Ведь подобный вид постройки обойдется весьма недешево, а ее возведение отнимет много времени.
Строительство подобного помещения можно вполне назвать реализацией полномасштабного строительного проекта. Вам не избежать трудоемких операций, связанных с заливкой фундамента, с возведением стен и установкой сложного оборудования.
Как сделать сушку для дерева, можно понять из схемы.
Камерная сушка своими руками
Такая мини-сушилка для дерева требует размещения не только основного оборудования (устройства обогрева и вентиляции), но и дополнительные системы автоматического контроля.
Это интересно: Сушка пиломатериалов — технология процесса и методы сушки древесины
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:
- толщины древесины;
- ее породы;
- качества;
- конечной влажности;
- конструкции камеры.
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.
https://youtube.com/watch?v=mH5-FSuW77c
Проект сушильной камеры для древесины
Быстро и эффективно можно сушить древесину в хорошо оборудованных и отдельно стоящих сушильных камерах. Строительство такой камеры в масштабах дачи или загородного участка не всегда бывает целесообразным. Ведь подобный вид постройки обойдется весьма недешево, а ее возведение отнимет много времени.
Строительство подобного помещения можно вполне назвать реализацией полномасштабного строительного проекта. Вам не избежать трудоемких операций, связанных с заливкой фундамента, с возведением стен и установкой сложного оборудования.
Как сделать сушку для дерева, можно понять из схемы.
Камерная сушка своими руками
Такая мини-сушилка для дерева требует размещения не только основного оборудования (устройства обогрева и вентиляции), но и дополнительные системы автоматического контроля.
Старинные способы сушки
Очень давно для постройки домов люди использовали только дерево. В домах можно било встретить деревянную посуду. Поэтому нужно было придумывать способы качественной просушки бревна, как основного строительного материала. На то время люди пользовались несколькими способами просушки.
Выпаривание древесины
Для этого способа брали необходимый кусок древесины, воду и опилки. Воду нагревали до 70 градусов, помещали в нее заготовку, после засыпали опилками и оставляли на определенное время, чтобы материал пропарился.
После просыхания заготовка не трескалась, а структура становилась более плотной и гибкой.
Парафинирование
Парафинирование — это еще один способ, широко применявшийся очень давно. Здесь деревянные заготовки опускали в нагретый до 40 градусов парафин и оставляли на несколько часов
Важно было поддерживать одинаковую температуру вещества
После процедуры древесина должна сохнуть несколько дней. Свойства материала после высыхания меняются. Заготовка не трескается, не подвергается гниению и приобретает оригинальный тонированный оттенок.
Мастера использовали такой способ сушки для изготовления деревянной посуды, потом готовое изделие искусно расписывали.
Для чего сушить древесину
Еще с давних времен древесина использовалась ремесленниками только в сухом состоянии, когда она несколько лес после рубки отлеживалась на солнце
Очень важно чтобы излишня влага из древесины полностью испарилась. Особенно при производстве деревянной мебели
Если заготовки были влажные, со временем мебель рассохнется, начнет искривляться и испортится.
При этом в древесине должен сохраняться естественный уровень влаги, иначе под воздействием внешней среды она начнет впитывать влагу и разбухать. Если деревянные заготовки просушивались в сушильной камере слишком быстро, в структуре дерева могут возникнуть прерывистые зоны влажности. Из-за этого готовое изделие может растрескаться. Очень часто изменяется форма длинных досок, они могут изгибаться и принимать форму дуги.
Протекание ваккумной сушки древесного материала
Вакуумная сушка древесины на сегодняшний день считается одной из самых передовых технологий. Дело в том, что этот вид сушки соединил в себе все принципы предыдущих технологий, которые сегодня существуют. В процессе используются все факторы, которые помогают получить наиболее качественный результат.
Во время работы камеры происходит постоянное повышение температуры одновременно с ростом давления. Вакуумные камеры позволяют изменять цвет материала, пропитывать его различными составами, не допускают появления изнутри древесины трещин. Правда, на данный момент этот вид работы с древесиной нельзя назвать очень распространенным.
Сборка полок для сушки
Так как же собирается и работает такая инфракрасная сушилка? Здесь в отличие от варианта с тепловентилятором не нужно никакого термостата и термометра. Пленка в процессе работы греется именно с той температурой, которая нам и требуется (порядка 45С).
Именно она является оптимальной в данном случае для сушки растительных продуктов. Конечно, не стоит забывать, что энзимы, содержащиеся в них, погибают при температуре более 38С. Поэтому на первый взгляд кажется, что 45 градусов это много.
Однако здесь идет речь о температуре нагрева самой пленки. Если вы положите между ней и фруктами прокладку (бумагу для выпечки, сетку), а именно это и рекомендуют делать опытные хозяйки, то температура нагрева самих продуктов уже не превысит допустимых 38С.
Полочки для сушилки можно изготовить двумя способами. Первый, для ленивых – из доски или фанеры вырезаете полку нужного размера и сверху накладываете отражающую фольгирующую подложку.
Опять же не рекомендуется использовать в качестве подложки ДСП материал. После нагрева вы вполне можете получить отравленный продукт, а не хрустящую вкусняшку.
Поверх всего этого раскатываете пленку. Чтобы она не сдвигалась, достаточно ее сверху придавить деревянными брусками.
Это очень примитивный, самый дешевый и не особо эстетичный способ. Есть гораздо лучше.
Для второго варианта подготавливаете две заготовки. Это будут несущие ножки нашего сушильного аппарата.
Ширина такой заготовки должна быть чуть шире самой пленки. Оптимальный размер – 20*70см.
Из фанеры 9мм нарезаются полоски, из которых будут собираться сами полочки. Ширина реек 4см.
Все дерево зашкуривается наждачкой, убираются неровности и заусенцы.
На саморезах скручивается каркас конструкции. В нашем случае будет пять полок.
Самый главный “фокус”, который максимально упрощает и облегчает все изделие, это электроды.
Пленка в данной сушилке ложится не на широченную доску, а поперек планок из электродов.
В варианте с деревянной подложкой очень много тепла теряется на бесполезный нагрев доски. Даже отражающая фольга иногда особо не помогает.
В этом же случае, за счет пустоты снизу, овощи и фрукты на полках будут прогреваться с обоих сторон. Во-первых, они лежат на теплом основании и греются от него, а во-вторых, верхняя планка также отдает свое тепло немного вниз.
Для ускорения процесса сушки можно накрыть целиком всю конструкцию покрывалом, и сделать для выхода влаги сверху и снизу несколько отверстий. Через несколько часов, когда влага испарится, отверстия закрываются и сушка продолжается.
Расстояние между полочками делайте в 10-15см. Его можно было бы и сузить и усилить прогрев. Однако не забывайте про моменты выкладки кусочков на полки.
При слишком узких рамках делать это будет неудобно.
Электроды используются диаметром 4мм. Вставляются они в просверленные отверстия фанерных боковых планок с шагом 12-15см.
Характеристики сушильных вакуумных камер
- По сравнению с традиционной сушкой вакуумные камеры имеют много достоинств:
- Ускоренная сушка;
- Стабильная работа;
- Высокая производительность;
- Прочный материал;
- Отсутствие повреждения материала;
- Отсутствие сторонних звуков;
- Хорошая циркуляция воздуха;
- Большое количество нагревателей;
- Большое количество сфер использования;
- Постоянный вакуум без перебоев;
- Автоматический контроль температуры, влажности и т.д.;
- Синхронизация с другими устройствами;
- Удобное и простое управление;
- Потребление малого количества электроэнергии;
- Равномерная сушка.
Эти приборы значительно облегчают процесс производства и экономят время (в 7-12 раз быстрее, чем традиционная сушка), которое вы можете использовать для других задач.
Как проходит сушка древесины
Вакуумная сушка древесины осуществляется при соблюдении 3 этапов.
К ним относят:
- Начальный. Здесь осуществляется поверхностная обработка пиломатериалов. Сушка осуществляется при помощи прогревания без применения вакуума. Температура внутри камеры подбирается индивидуально с учетом разновидности древесины, её толщины;
- Сушение. Здесь применяется специальная помпа, которая позволяет быстро удалить воздушные массы из закрытого пространства. Благодаря этому удается равномерно распределить влагу внутри древесных волокон. Вакуумная помпа позволяет предотвратить деформацию и растрескивание внутреннего содержимого. Излишки жидкости быстро испаряются или выводятся через специальные каналы;
- Кондиционирование. В данном случае доски начинают равномерно охлаждаться. Таким образом им удается передать прочности и выносливости. На этапах кондиционирования сокращается риск деформации. После остывания пиломатериалы аккуратно извлекают из вакуумной емкости.
Предварительно рекомендуется правильно настроить уровень давления, которое будет влиять на состояние деревянных изделий. Например, для сушки дуба, толщина которого превышает 30 мм подбирают температуру не менее 85 градусов.
Объём давления должен быть не более 520 кг на 1 кв. м. Сушить пиломатериалы из этой древесины будут на протяжении 30 дней.
Технология сушки древесины
Вакумная сушка
Процесс сушки древесины состоит из нескольких этапов. Сначала ее выпаривают с поверхности материала, а потом из его внутренней части. Первыми высыхают тонкие места, потом влага движется к ним из более толстых слоев. Если нарушить процесс, то тонкие слои начинают смещаться и материал разрушается. Чтобы этого не происходило, заготовки обрабатывают специальной смесью. Ее делают из олифы и мела. Полученным составом обрабатывают торцевые части заготовок. Они обычно всегда имеют форму равносторонней геометрической фигуры.
Ускоренный режим сушки – это отличительная черта вакуумной сушильной камеры. Известно, что вода начинает испаряться при кипении. В камере создается очень низкое давление. Благодаря этому вода закипает при более низких температурах, чем обычно. Так время процесса значительно снижается.
Еще один существенный плюс – вакуумная сушка значительно экономит электроэнергию. Нагрев происходит контактным способом. Температура внутри
Такая сушка позволяет исключить применение вентиляторов. Системы увлажнения также не нужны. В камерах не применяют ни сухие, ни мокрые термометры. Внутри устанавливаются датчики влажности. Управление ими производится из вне. Вся система управления обычно расположена в отдельном тамбуре.
Вакуумные установки часто используют для обработки дорогих пород сырья: венге, дуба, палисандра, тика, ангера. В них используется нагревательный элемент конвекторного типа. Максимально воздух в камере нагревается до +65 градусов. Однако процесс испарения влаги начинается уже при 45,5 градусах. В процессе полностью исключается воздействие высоких температур. Древесина практически не разрушается.
Внутри дерева происходят все структурные изменения, сопровождающие сушку. Сначала влага испаряется с поверхности, затем изнутри подступает снова к поверхности и так, до 250 раз за все время. По всей поверхности сырья допускается перепад показателя влажности в 0,5-1,5%. Вот некоторые показатели, при которых работает вакуумная сушка:
Показатель | Показатель, единица измерения |
Удаление воды | 180-300 л/м.куб |
Потребление электроэнергии | 2,82 кВт/м.куб |
Потребление тепла | 129-762 Ккал/м.куб |
Источники энергии: | |
топливо | 16 л/м.куб |
электричество | 151 кВт/м.куб |
отходы дерева | 43 Кг/м.куб |
Строим сушку своими руками
Не всегда предприниматель может купить дорогостоящее оборудование и использовать вакуумную технологию. Для начала есть более простые методы. Сушка древесины осуществляемая своими руками происходит также в сушильных камерах. Для ее обустройства понадобится само помещение, хороший утеплитель и вентилятор.
Конструкция камеры для сушки своими руками предполагает, что одна стена и потолок будут выполнены из железобетона. Остальные элементы можно выполнить из дерева. Стены утепляют пенопластом, обделывают вагонкой и устилают фольгой. В качестве отражающего материала можно использовать пенофол. Он также хорошо отражает тепло и помогает сохранить его внутри камеры.
Мобильная сушильная камера.
Дальше монтируется нагревательный прибор. Чаще всего используют радиатор отопления. Его мощность должна позволять нагреть воду до 65-90 градусов. Вся система монтируется отдельно от других отопительных контуров. Она должна работать постоянно, независимо от времени года. Часто используют электрические и газовые приборы. Вентилятор необходим для равномерного распределения воздуха в камере. Без этого невозможно высушить материал своими руками равномерно.
Так же нужно будет построить систему погрузки пиломатериалов в камеру. Обычно они имеют большие размеры и немалый вес. Удобно загружать доски на тележках, двигающихся по рельсам или вилочным погрузчиком. Внутри камеры материал укладывают на полки или просто на пол. Еще обязательно нужно установить приборы контроля над процессом, который будет проводиться своими руками. Без этого невозможно правильно высушить древесину, чтобы она в дальнейшем имела товарный вид и присущие ей свойства.
При строительстве сушильной камеры своими руками нужно придерживаться таких правил:
1 | Температура в камере должна меняться постепенно и плавно. |
2 | При строительстве должны быть соблюдены все меры пожарной безопасности. |
При строительстве сушки своими руками главное – это добиться поддержания внутри ее необходимых по технологии параметров. Материалы и оборудование, которые будут использоваться при этом, не имеют значения. Сушить древесину в такой камере, построенной своими руками, нужно будет от одной до двух недель.
+1
Основное оборудование для сушилок
Какого бы вида камера принудительной сушки древесины ни использовалась, для всех выделяются стандартные группы оборудования.
Оборудование транспортировки предназначено для загрузки и выгрузки бревен или досок в помещение сушки. Включает в себя машины и механические устройства для складирования заготовок в штабель или пакет, осуществляет поднятие и опускание пиломатериалов.
Тепловое оснащение камеры служит для поднятия температуры внутреннего воздуха в помещении камеры и состоит из множества систем, определяющих взаимосвязанную работу по производству и передаче тепла. К ним относят теплообменные баки, калориферы, трубы для прохождения пара или горячей воды, устройства для удаления конденсата, запорные краны и контрольные приборы.
Топливом служит газ, жидкое горючее. Для небольших объемов работы оборудуется сушильная камера для пиломатериалов на дровах. Теплоносителем служит насыщенный пар, вода, полученный от горения топки газ, органические наполнители системы, имеющие высокую температуру кипения. Широко используют электрические калориферы, где энергия тока превращается в тепловую составляющую.
Оборудование циркуляции предназначено для организованного перемещения воздушных масс в помещении сушильной камеры. Элементами системы служат вентиляторы, инжекторы и совместные установки этих элементов. Для повышения эффективности сушки дерева используется автоматизация сушильной камер для пиломатериалов.
Пошаговая инструкция по изготовлению
Самодельную сушилку для пиломатериала сделать в домашних условиях довольно сложно. Для этих целей следует использовать готовый чертеж сборки камеры, или же при сборке опираться на инструкцию заводской сушильной камеры. Для производства стоит использовать только качественные материалы и оборудование, лучше новое, старое только после тщательной проверки и необходимого технического обслуживания.
Для изготовления самой простой сушильной камеры следует подготовить следующие материалы:
- алюминиевый профиль;
- листовой металл;
- изоляционный материал и гидроизоляционная пленка;
- опилки;
- тепловая строительная пушка или котел для сушилки.
Весь процесс изготовления можно поделить на следующие этапы:
- Выбор площадки. Размещать сушилку лучше в помещения или хотя бы под навесом. Размещение на открытом воздухе имеет ряд минусов, каркас сушилки может поддаваться коррозии, увеличивается уровень теплопотерь и усложняется процесс сушки из-за высокой влажности воздуха. Размещение камеры внутри помещения требует соблюдения правил пожарной безопасности, лучше, когда рабочее помещение стоит отдельно от жилых, не имеет легко воспламеняемых элементов, несколько выходов и проветриваемые окна.
- Закладка фундамента. Фундамент можно изготавливать любого типа, если пол в помещении ровный и хорошо забетонирован, можно устанавливать камеру прямо на нем. Фундамент можно строить из бетона или металлического профиля, или труб.
- Установка каркаса. Для этих целей лучше всего подходит алюминиевый профиль, но подходят и другие материалы. В зависимости от выбора материала, каркас собирается с помощью болтов и гаек или сварки. Форма каркаса подбирается индивидуально, проще всего делать камеру в форме параллелепипеда.
- Обшивка каркаса. Установленный заранее каркас обшивается листами из стали или алюминия.
- Монтаж изоляции. Для этих целей отлично подходит минеральная вата, толщины изоляции в 10-15 см вполне достаточно.
- Покрытие днища. Дно нужно устелить гидроизоляционной пленкой и засыпать древесной опилкой.
- Установка штабелей. На стенках корпуса устанавливаются опоры, так, чтобы штабели возвышались над днищем. Пиломатериалы устанавливаются на штабелях таким образом, чтобы между досками оставалось свободное пространство для прохождения горячего воздуха.
- Монтаж нагревательного элемента. Для этого лучше всего подходит строительная пушка, которая работает от электросети, нагревает воздух и создает его циркуляцию.
- Установка электрооборудования. Прежде всего следует установить электротермометр для контроля температуры воздуха, а также датчиком влажности.
Соблюдая схему изготовления, имея качественный материал и оборудование, можно легко получить качественную сушильную камеру, которая прослужит владельцу не один год.