Вакуумная сушка в домашних условиях. Изготовление сушилки для пиломатериалов своими руками

Декорирование участка

Нет ни единого деревообрабатывающего предприятия, которое сможет обойтись без процедуры сушки древесины. Чтобы предотвратить возникновение разных дефектов, принято использовать специальную технологию сушки дерева в сушильной камере. Если вы самостоятельно хотите заниматься производством изделий из дерева, вам тоже понадобится сушильная камера для сушки древесины. Сегодня мы поговорим, как правильно её сделать.

Необходимость сушки древесины

Как качественно и быстро высушить доску? Данный вопрос интересует каждого столяра издревле. Люди издавна занимались запасанием леса на многие годы, чтобы успеть равномерно его высушить. Дед заготавливал дерево для своего внука, используя сам тот материал, который оставил ему его дед.

Важность правильно высушенной древесины - колоссальна! К примеру, если деревянная мебель, которая находится в комнате, изготовлена из слишком влажной древесины, которая только что спилена, то она рассохнется со временем, потому что дерево способно усыхать и уменьшаться в размерах, а значит, испортится!

Если дверь в дом сделана из чрезмерно пересушенной древесины, то она набухнет со временем, и не сможет закрываться! Если набрана филёнка двери из заготовок, что неравномерно высушены по объёму, то она может лопнуть или её покоробит! Поэтому все заготовки из дерева рекомендуется сушить. К тому же сушка предохраняет материал от поражения дереворазрушающим грибком, предупреждает размеро- и формоизменяемость дерева, улучшает физические и механические свойства древесины.

Сушка древесины является длительной, сложной и дорогостоящей процедурой. Дерево по традиционным технологиям нагревают перегретым паром или горячим воздухом. Просушенную древесину можно перевозить и хранить дольше. К тому же в процессе эксплуатации она не деформируется. Сушку досок производят в паровых камерах, где исключена возможность внутреннего повреждения.

Понятие влажности древесины

Для полного восприятия сути сушильного процесса стоит немного окунуться в теорию. Процедура удаления влаги из дерева не совсем проста, потому что в самом материале существует два типа влаги. Древесина состоит из растительных клеток удлинённой формы. Влага может находиться в стенках клеток и в их полостях, заполняя микрокапилярную систему. Влага, что присутствует в пространствах между клетками и в их полостях, называется свободной межклеточной, а влага в клеточных стенках - связанной внутриклеточной.

Содержание в древесине связанной влаги ограничено. Состояние, когда стенки клеток отличаются максимальной влажностью при соприкосновении с жидкой влагой, называют пределом их насыщения. Принято считать, что влажность предела насыщения не зависит от породы и в среднем составляет 30%. Если влажность дерева выше 30%, то в нем содержится свободная межклеточная влага. Древесина свежесрубленного или растущего дерева имеет влажность больше предела насыщения, то есть является сырой.

Зависимо от назначения заготовок из дерева, древесину принято высушивать по-разному. Древесина высушивается до влажности в 6 - 8 %, когда материал необходим для механической обработки и сборки изделий для высокоточных ответственных соединений, которые влияют на эксплуатационные показатели (производство лыж, паркета или музыкальных инструментов).

Транспортная влажность составляет 18 - 22 %. Именно с таким содержанием воды пиломатериал подходит для перевозки на дальние расстояния в теплую пору. Высушенная до такой влажности древесина применяется преимущественно в стандартном домостроении, при производстве рядовой тары и когда нет необходимости взаимозаменяемости при сборке.

Столярная влажность разделяется на несколько подвидов. Погонажная продукция (террасная доска, обшивка, доска пола, обналичка) должна иметь влажность 15 ± 2%. Изделия из древесины (окна, двери, лестницы и элементы интерьера), изготовленные из цельной или клееной древесины, выдерживают колебания по влажности от 8 до 15 %.

Влажность мебельная, зависимо от уровня изделия и использования цельной или клееной древесины, составляет 8 ± 2%, потому что именно при такой влажности дерево демонстрирует самые оптимальные характеристика для обработки, склеивания и последующей эксплуатации. Но обычно принято понижать влажность до 7-10%, совершая частичную стерилизацию древесины и учитывая равномерность влажности по всему дереву, сохранение механических свойств материала, отсутствие поверхностных и внутренних трещин.

Режимы сушки древесины

Зависимо от требований, которые предъявляются к качеству дерева, пиломатериалы можно сушить разными режимами, которые отличаются температурным уровнем. В мини сушильной камере для древесины в процессе сушки постепенно по ступеням увеличивается температура воздуха и уменьшается относительная влажность агента. Режимы сушки выбирают с учетом толщины пиломатериала, породы древесины, конечной влажности, категории качества высушиваемого дерева и конструкции камеры.

Выделяют режимы низко- и высокотемпературного процесса. Первые режимы предусматривают применение влажного воздуха в качестве сушильного агента, температура которого в начальной стадии составляет меньше 100 градусов. Установлено три категории данных режимов:

Мягкий режим способен обеспечить бездефектную сушку материала при сохранении естественных физических и механических свойств дерева, в том числе цвета и прочности, что важно для сушки древесины до транспортной влажности экспортного пиломатериала.
Нормальный режим гарантирует бездефектную сушку древесины при почти полном сохранении прочности материала с незначительными изменениями цвета, что походит для сушки пиломатериала до конечной влажности.
Форсированный режим сохраняет прочность на статический изгиб, сжатие и растяжение, но возможно некоторое снижение прочности на раскалывание или скалывание с потемнением древесины, что предназначен для сушки древесины до эксплуатационной влажности.

По низкотемпературным режимам предполагается трехступенчатое изменение параметров сушильного агента, причем с каждой ступени на последующую переход можно осуществлять только после достижения материалом определенного уровня влажности, что предусмотрен по режиму.

Высокотемпературные режимы предусматривают двухступенчатое изменение показателей сушильного агента, причем перейти с первой ступени на вторую можно после достижения древесиной переходной влажности в 20%. Высокотемпературный режим определяют, зависимо от толщины и породы пиломатериалов. Высокотемпературные режимы можно использовать для сушки древесины, что идет на изготовление не несущих элементов построек и конструкций, в которых допускается потемнение древесины и уменьшение прочности.

Понятие сушильной камеры

Камерная сушка является основным способом сушки древесины. Сушильные камеры требуются для высушивания хвойных и лиственных пород дерева до разных категорий качества. Одной из самых популярных и экономичных методик искусственного обезвоживания пиломатериалов является сушка, когда из дерева выводят связанную и свободную влагу с помощью подвода к влажному дереву тепла горячим воздухом и уноса испаренной лишней влаги увлажнившимся и частично охлажденным воздухом.

Сушильная камера представляет из себя полностью готовую установку, что оснащена всем необходимым для сушки дерева оборудованием. По устройству сушильные камеры для древесины разделяются на сборно-металлические и изготовленные из строительных материалов. Последние сооружаются непосредственно в цехах или как отдельные здания из материалов, что широко используются в промышленности. Камера может быть полностью сделана из монолитного железобетона. Её стенки можно выложить из полнотелого красного кирпича, а перекрытие — из монолитного железобетона.

Если используется несколько сушек, их зачастую объединяют в единый блок, сооружая общий коридор управления, где размещается разводка теплоснабжения и система автоматического управления всеми камерами. Зависимо от объема загружаемой древесины в камеру, может быть горизонтально- или вертикально-поперечная циркуляция воздуха.

Загрузка пиломатериалов в камеру может осуществляться такими способами: на тележках в виде штабелей по рельсовому пути, как пакеты вилочным погрузчиком. Перенос теплоты к древесине может выполняться: воздухом, продуктами сгорания или перегретым паром; лучистой теплотой, которая поступает от специальных излучателей; твердым телом, если организовать контакт с нагретой поверхностью; током, что проходит через влажную древесину; высокочастотным электромагнитным полем, которое пронизывает влажное дерево.

Оборудование для сушильной камеры для древесины делится на основное и дополнительное. К основному причисляют вентиляторную систему, систему теплоснабжения, приточно-вытяжной вентиляции и увлажнения, к дополнительному относят дверной утепленный и психрометрический блок, подштабельные тележки, электромотор привода вентилятора.

Процесс управление сушкой дерева в камере может быть автоматизированным. Автоматика способна поддерживать на заданном уровне влажность и температуру среды в сушилке. Температуру регулируют подачей теплоносителя в калориферы или посредством включения-выключения электрического нагревателя, а влажность - посредством использования приточно-вытяжной вентиляции и увлажнительной системы.

В системе управления сушкой древесины могут быть предусмотрены возможности дистанционного управления влажностью и температурой в камере. При сушке пиломатериала в сушильной камере возникает необходимость контроля влажности древесины, для чего используется дистанционный влагомер, который позволяет проверять влажность дерева в нескольких точках, не заходя в камеру. При отсутствии внешних источников теплоснабжения для сушилки могут применяться автономные отопительные модуля и использоваться газ, уголь, древесные отходы, электроэнергия и дизельное топливо.

Виды сушильных камер

В реальной жизни принято использовать следующие виды сушильных камер. Необходимая энергия в конвективных сушильных камерах в материал транспортируется с помощью круговорота воздуха, а теплопередача древесине происходит посредством конвекции. Конвективные камеры бывают двух видов - туннельные и камерные.

Туннельные конвекционные сушильные камеры являются глубокими камерами, где проталкиваются пачки штабелей из мокрого конца в более сухой. Данные камеры обязательно заполняют с одного конца, а с другого - опустошаются. Проталкивание штабелей (процесс заполнения камер и опустошения) совершается по одному штабелю с промежутком в 4 - 12 часов. Эти камеры предназначены для больших лесопилен и позволяют совершать исключительно транспортную сушку дерева.

Камерные конвекционные сушильные камеры короче туннельных и вакуумных сушильных камер для древесины, в процессе работы во всей камере поддерживаются одинаковые параметры. При глубине продуваемости больше 2 метров для уравнивания условий сушки дерева используется методика реверсации направления вентиляции. Опустошение и заполнение камеры происходит с одной стороны, если она имеет одну дверь. Известны и прочие системы загрузки, что похожи на процедуру загрузки туннельных камер. Сушить можно любой пиломатериал до любых конечных влажностей, поэтому 90% древесины Европы и России сушится именно в камерных сушилках.

Конденсационная сушильная камера отличается от предыдущих тем, что влажность, которая возникает в воздухе, конденсируется на специальных охладителях и выходит из процесса сушки вода. Коэффициент полезного действия подобного процесса большой, но цикл длинный, потому что приборы не работают с большой температурой, а также значительны суммарные потери тепла. Конденсационная камера подходит преимущественно для сушки небольших объёмов древесины, или для сушки плотной породы дерева - дуба, бука или ясеня. Большое преимущество таких камер в том, что не нужна котельная, цена сушильной камеры для древесины и себестоимость сушки получается меньше.

Сушильные камеры также классифицируются по методу циркуляции и характеру используемого сушильного агента, типу ограждения и принципу действия. Сушильные камеры периодического действия характеризуются тем, что они могут загружаться полностью для одновременной просушки всего материала, а режим сушки древесины изменяется во времени, в данный момент оставаясь одинаковым для всей камеры.

По способу циркуляции бывают камеры с побудительной и естественной циркуляцией. Сушилки с естественной циркуляцией - устарелые, малопроизводительные, режим сушки в них почти не управляем, равномерность просыхания дерева неудовлетворительная. Для современного строительства такие устройства не рекомендуются, а действующие обязательно подлежат модернизации. Различают по характеру сушильного агента камеры газовые, воздушные и высокотемпературные, что работают в среде перегретого пара.

Процедура сушки древесины

Предварительно до проведения сушки по выбранному режиму дерево прогревают паром, который подается через увлажнительные трубы, при работающих вентиляторах, включенных обогревательным приборах и закрытых вытяжных каналах. Для начала нужно провести расчет сушильной камеры для древесины. Температура агента в начале прогрева древесины должна быть выше на 5 градусов первой ступени режима, однако не больше 100 градусов по Цельсию. Уровень насыщенности среды должен быть для материала с начальной влажностью больше 25% 0,98 - 1, а для дерева с влажностью меньше 25% - 0,9 - 0,92.

Длительность начального прогрева зависит от породы древесины и составляет для хвойных пород (сосна, ель, пихта и кедр) 1 - 1,5 часа на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева мягких лиственных пород (осина, береза, липа, тополь и ольха) увеличивается на 25%, а для твердых лиственных пород (клен, дуб, ясень, граб, бук) - на 50% по сравнению с длительностью прогрева хвойных пород.

После предварительного прогрева принято доводить параметры сушильного агента сушки до первой ступени режима. Затем можно приступать к сушке пиломатериалов при соблюдении установленного режима. Влажность и температуру регулируют вентили на паропроводах и шиберы приторно-вытяжных каналов.

В процессе работы инфракрасной сушильной камеры для древесины в дереве возникают остаточные напряжения, которые можно устранить промежуточной и конечной влаготеплообработкой в среде увеличенной температуры и влажности. Обработке принято подвергать пиломатериалы, которые высушиваются до эксплуатационной влажности и подлежат механической обработке в дальнейшем.

Промежуточная влаготеплообработка совершается при переходе со второй ступени на третью или с первой на вторую при высокотемпературном режиме. Влаготеплообработке подвергают хвойные породы толщиной от 60 миллиметров и лиственные толщиной от 30 миллиметров. Температура среды в процессе тепловлагообработки должна быть выше на 8 градусов температуры второй ступени, но не выше 100 градусов, при уровне насыщенности 0,95 - 0,97.

Когда древесина достигнет конечной средней влажности можно проводить конечную влаготеплообработку. В данном процессе поддерживают температуру среды на 8 градусов выше последней ступени, но не выше 100 градусов. По окончании конечной влаготеплообработки дерево, прошедшее сушку, нужно выдержать в камерах на протяжении 2 - 3 часов при параметрах, что предусмотрены последней ступенью режима. Затем сушильную камеру останавливают.

Изготовление сушильной камеры

Если вы решили изготавливать изделия из дерева собственноручно, то сушильная камера для дерева вам просто необходима. Однако при строительстве сушилки соблюдать все требуемые нормы. Вам понадобиться камера, вентилятор, утеплитель и нагревательный прибор.

Выстройте сушилку или выделите отдельное помещение, одна стена и потолок которой будут выполнены из бетона, а прочие стены - из древесины, которые нужно утеплить. Для этого принято создавать несколько слоев: первый из них представляет собой пенопласт, второй - деревянные доски, которые заранее принято обворачивать в фольгу.

После этого следует установить нагревательный элемент, который можно изготовить в виде батарей. В батареи воду необходимо подавать из печки, в которой она будет нагреваться до 60-95 градусов по Цельсию. Желательно непрерывно обеспечивать циркуляцию воды с помощью водяных насосов в нагревательном элементе. Также в самодельной сушильной камере для древесины следует разместить вентилятор, который способствует распределению по всей комнате теплого воздуха.

Подумайте, каким способом будет загружаться древесина в сушильную камеру. Одним из вариантов загрузки может быть рельсовая тележка. Чтобы регулировать влажность и температуру в помещении сушильной камеры, нужно использовать в рабочей зоне соответственные термометры - влажный и сухой. Предусмотрите внутри сушилки полки для увеличения рабочего пространства.

В процессе сушки пиломатериала не допускается резкая смена в рабочем помещении температуры, в противном случае это спровоцирует то, что древесина покоробится или в ней возникнут трещины. При возведении сушильной камеры крайне важно соблюдать противопожарные требования. Поэтому в непосредственной близости от сушилки в обязательном порядке установите огнетушители.

И напоследок запомните, что вместо нагревательного элемента в домашних условиях можно использовать электроплитку на две конфорки. Утеплить стены сушильной камеры своими руками можно при помощи деревянной стружки. Можно использовать вместо фольги в камере пенофолом, который способен обеспечить хорошее отражение от поверхности теплоты. В такой сушилке древесина сушится предварительно за 1-2 недели.

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 […]

Процесс вакуумной сушки привлекателен, прежде всего, тем, что он отличается реальной возможностью существенно уменьшить длительность сушки, сохранив при этом высокое качество высушенных пиломатериалов, а в некоторых случаях даже повысив его.

Вакуумные камеры для сушки древесины

В вакуумных камерах лесоматериалы сушатся в условиях высокого давления 700 мм рт. ст., но низкой температуры 45 С. В этих устройствах специально создается вакуум, что влечет за собой большие затраты электроэнергии.

Вакуумная сушка является крайне дорогим методом сушения лесоматериалов по ряду причин:

дорогостоящие вакуумные камеры
огромное количество мощности электроэнергии для правильной работы

В подобных устройствах лесоматериалы сушатся на протяжении одного-двух дней. Например, чтобы высушить 40 м 3 доски понадобится примерно от 8-16 дней. А если осуществляется вакуумная сушка бруса, то времени понадобится еще больше.

Вследствие дороговизны процесса вакуумная сушка древесины осуществляется, преимущественно, для дорогостоящих сортов лесоматериалов, таких как дуб, ясень, бук, кедр. В таких случаях требуется высушить не большое количество пиломатериала. Для массового изготовления пиломатериалов применяют конвективные сушильные камеры, потому что они более доступны и имеют низкую себестоимость.

Несколько примеров вакуумной сушки:

дубовые доски толщиной 52 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 4-5 % примерно за 28 - 35 дней
дубовые доски толщиной 52 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 4-5 % за 16 - 18 дней
дубовые доски толщиной 25 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 4-5 % примерно за 15 дней
дубовые доски толщиной 25 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 4-5 % за 9 дней
сосновые доски толщиной 55 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 5 -6 % примерно за 8 дней
сосновые доски толщиной 55 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 5-6 % за 6 дней
строительный брус 100 х 100 мм и 150 х 200 мм с уровнем влажности 65 % высохнет до уровня влажности 6 % на протяжении 8 - 12 дней. Брусу 200 х 300 мм для достижения таких же параметров понадобится 22 дня.

В условиях вакуума сушка древесины происходит более мягко. Однако и при таком методе сушения возможно растрескивание. Дерево - это живое сырье. Древесины присущи разные виды напряжений. Эти напряжения зависят от местности, в которой выросло дерево, от метода распила, от возраста. Во время сушки древесины даже в таких камерах не все напряжения снимаются равномерно.

Как происходит вакуумная сушка древесины

Нагнетание вакуума внутри камеры, где осуществляется высушивание лесоматериалов, в значительной степени изменяет физический характер протекания тепло-массообменных процессов в древесине. Сушка реализуется по действием постоянного вакуума 0.95 Мпа и пара, образующегося из влаги лесоматериалов. Поскольку происходит естественное движение агента сушки со скоростью до 0.3 м/сек нет необходимости использовать вентиляторы, системы увлажнения пиломатериалов, устанавливать сухой /мокрый термометр. Контролируют сушку датчики влажности пиломатериала. К примеру, в ходе сушки дубовых пиломатериалов от начального уровня влажности 65 % до остаточного - 6%, выделяется около 450 литров влаги. Если загрузить в камеру максимальные 12 м 3 дуба толщиной 55 мм, то суммарное количество влаги достигнет 5 400 литров.

Сегодня все компании, выпускающие сушильные вакуумные камеры, имеют сертификаты соответствия европейским стандартам. В таких устройствах можно сушить одновременно различные сорта древесины.

Качество сушки:

остаточный уровень важности составляет от 6 до 0.5%
перепад уровня влажности по штабелю не превышает 1 %
перепад уровня влажности по толщине и длине доски не превышает 0.9 %.

Вакуумная сушка древесины своими руками

Процесс сушки очень выгоден при осуществлении своими руками. Однако приобретать заводскую вакуумную камеру дороговато, в этом разделе мы расскажем, как сделать ее своими руками. Сушку в домашних условиях можно осуществить в специальной камере, для обустройства которой нужно просторное помещение, источник тепла, а также вентилятор для распределения тепла внутри камеры.

Наилучшим вариантом для создания камеры является железный конвейер. Не обязательно покупать новый, можно найти и б/у. Кроме этого можно сварить камеру самостоятельно из старого железа.

Для того, чтобы сохранить тепло внутри камеры стены нужно утеплить пенопластом и обделать вагонкой. Кроме пенопласта подойдет минеральная вата и любой другой утеплительный материал. Для того чтобы тепло отражалось от поверхности необходимо постелить специальный материал. Можно воспользоваться фольгой или пенофолом. Кстати, теплоотражающие и сохраняющие качества пенофола намного выше.

После этого можно приступать к сборке нагревательного прибора. Всю отопительную систему обязательно монтируют отдельно от других отопительных контуров, она должна постоянно функционировать. Подойдет отопительный радиатор, который нагревает воду до 65-90 градусов. Для равномерного распределения тепла в камере стоит приобрести вентилятор. Без него сушка будет происходить не равномерно, а конечный продукт будет иметь низкое качество. Не забывайте про правила пожарной безопасности во время создания вакуумной сушилки.

Еще один важным моментом можно назвать создание системы погрузки пиломатериала в камеру. Для этой цели можно воспользоваться тележками, которые двигаются по рельсам или вилочным погрузчиком. Сырье на просушку складывают на полки или же прямо на пол. Чтобы осуществлять контроль за процессом сушки нужно установить специальные датчики - термопары и датчики давления. Если грамотно подойти к этому мероприятию, то у вас получится камера для сушки качественных пиломатериалов.

После загрузки сырья в камеру дверь плотно закрывается и начинается процесс сушки. В таких условиях связанная и свободная жидкость будет плавно перемещаться от центра к периферии, что гарантирует качественную и равномерную сушку материала. Сухие верхние клетки пиломатериала впитывают жидкость из клеток, находящихся ближе к сердцевине. Вначале просыхают тонкие места, далее влага из толстых слоев перемещается в уже высохшие, делая их влажными.

Для предотвращения смещения на пиломатериалы наносят специальную смесь, которая делается из мела и олифы. Чаще всего эту смесь наносят на торцевые части заготовок.

Любой пиломатериал получают путем продольного распиливания бревна. В результате получаются необходимые при строительстве и ремонте бруски, рейки, доски различной толщины. В строительстве используются только сухие пиломатериалы. Они обладают более высокими качественными показателями. Для сушки древесины в домашних условиях может быть оборудована специальная сушилка для пиломатериалов своими руками. Процесс строительства этого сооружения займет немало времени. Но в результате домашний мастер будет всегда обеспечен качественным материалом для выполнения различных работ.

Качество бруса зависит от того, насколько просушена древесина. Влажность бруса должна составлять 12 %.

Строительство сушилки

Строительство простейшей сушилки для сушки небольших объемов древесины своими руками в естественных условиях состоит из нескольких этапов:

Необходимо выбрать и подготовить площадь для размещения строения. Можно возводить сушилку на придомовом земельном участке. Для сооружения сушилки небольшого размера сгодится плоская крыша. Пол можно выполнить из нескольких слоев рубероида, пересыпанных опилками.
Древесина, подлежащая сушке, укладывается в штабель шириной не более 120 см. Оптимальный размер по его ширине — 80 см. Высота укладки 50-70 см. Отдельные слои досок или брусьев прокладываются рейками толщиной не менее 2 см. Штабель рекомендуется укладывать поперек потоков воздуха на данном участке.
Создается защита от дождя и снега. На верхний ряд штабеля укладываются сухие деревянные брусья сечением примерно 50х50 мм. На них кладется железо, которое прижимается такими же брусьями.

В такой сушилке материал обдувается воздухом, влага постепенно испаряется, уровень влажности уменьшается.

Сушильная камера

Наиболее эффективно происходит сушка древесины в специальной сушильной камере. В ней можно установить автоматические системы, которые контролируют весь процесс сушки древесины конкретных пород. На выходе пиломатериал будет иметь заранее заданный уровень влажности. Такую камеру тоже можно построить своими руками. Но это сооружение будет стоить немалых денег. Для строительства понадобится:

профиль из алюминия;
листовой металл;
материал для теплоизоляции;
гидроизоляционная пленка;
древесные опилки;
тепловая строительная пушка.

Строительство ведется в следующем порядке:

Начинать следует с возведения фундамента любого типа. Он может быть свайным, ленточным. Для его строительства можно использовать кирпич, бетон, металлические трубы и другие материалы. Все зависит от размеров камеры.
На фундаменте сооружается каркас. Лучше всего для этого использовать алюминиевый профиль. Собирается он с помощью болтов и гаек. Возможны другие методы соединения элементов каркаса.
Готовый каркас обшивается алюминиевыми или стальными листами. Крепятся они с помощью саморезов, болтов, сварки. Стены могут быть выполнены из кирпича, бетона, из других материалов.
Устраивается теплоизоляция из минеральной ваты толщиной 10-15 см.
Пол застилается гидроизоляционной пленкой и опилками.
Для укладки штабелей пиломатериала готовятся опоры из брусков в виде своеобразного колодца. Делается это для того, чтобы нижний ряд штабеля приподнять над уровнем пола.
Пиломатериал, подготовленный для просушки, укладывается в штабель через деревянные прокладки. Воздух должен свободно проходить между рядами досок. Высота штабеля ограничена только высотой потолка.
Для принудительной циркуляции подогретого воздуха устанавливаются тепловентиляторы или другие нагревательные приборы. Поток воздуха должен быть направлен поперек расположения досок в штабеле. Это способствует более эффективному процессу сушки.

Сушилка внутри дома

Небольшое количество досок можно просушить внутри дома или дачи. Сушилку устраивают так:

Нужно выбрать помещение, в котором есть камин или печь. Можно использовать электрические камины и печи.
Помещение отделяется от остальной площади дома перегородками. Устанавливаются плотно закрывающиеся двери. Для вентиляции может понадобиться форточка. Все щели необходимо загерметизировать, так как посторонние потоки воздуха и сквозняки отрицательно влияют на качество просушенного материала. Стены тоже рекомендуется утеплить. Поверх утеплителя можно их облицевать кирпичом, который хорошо поддерживает тепло от печки и от электрических нагревательных приборов. Для принудительной циркуляции теплого воздуха устанавливают вентиляторы.
Сырые пиломатериалы укладываются на специально сделанные прочные металлические полки.

Перед просушкой нужно проверить уровень влажности материала. Делается это с помощью влагомера. Повышенная влажность вызывает ранний износ построек, появление плесени и грибка. Пересушенная древесина деформируется вследствие впитывания влаги и набухания. Сушка древесины обычно ведется до уровня влажности около 8-12%. Чтобы она не потрескалась, специалистами рекомендуется торцы досок обработать смесью олифы и просеянного мела. По своей консистенции смесь напоминает густую сметану.

Пиломатериал можно сушить как вместе с корой, так и без нее. Только нужно помнить о том, что береза, осина, тополь и бук в коре могут поражаться гнилью. В целом процесс сушки может длиться до 2 недель. В течение этого времени нельзя допускать температурных перепадов в сушилке. В помещении сушилки должен быть огнетушитель. Этого требуют правила безопасности.

Режимы работы сушильной камеры

Камеру нельзя сразу разогревать до высокой температуры. В обычном режиме она работает так:

В течение 15-20 часов идет разогрев воздуха в камере примерно до 45°C. Система вентиляции пока не работает. На стенах камеры должна появиться влага.
При достижении температуры 45°C следует на треть открыть приточную и вытяжную системы вентиляции. Примерно за 2 суток температура вырастает до 50°C.
Заслонки нужно полностью открыть и довести температуру до 55°C. Этого обычно бывает достаточно для нормального процесса сушки. Как только влажность достигнет примерно 8%, все заслонки нужно полностью закрыть, отключить подачу тепла. Вентиляторы продолжают работать еще в течение суток. После падения температуры до 40°C должен получиться сухой пиломатериал, готовый к использованию.

Дополнительное оборудование

В качестве дополнительного оборудования можно установить в сушильную камеру автоматику. Ее свойства:

система способна работать с камерами разного размера и с разными источниками тепла;
стоит относительно дешево;
не требует специальных знаний для ее обслуживания;
отличается простотой установки;
измеряет температуру и влажность в камере;
обеспечивает полностью автоматический или полуавтоматический режим работы сушильной камеры;
автоматически управляет работой клапанов, заслонок и вентиляторов.

Для работы системы достаточно задать толщину и породу пиломатериала, нужную конечную влажность. Система помогает просушить различные породы древесины: сосну, ель, дуб, березу, бук, липу, ясень, клен, ольху, граб, тополь, осину, явор. Каждые 2 часа автоматика снимает показания влажности и температуры и вносит необходимые коррективы в работу всех систем обогрева воздуха и вентиляции помещения. Примерная стоимость такой системы колеблется в пределах 400-450$.

Построить сушилку своими руками довольно хлопотно и дорого.

Но результат покрывает все издержки. Особенно это важно для тех, кто занимается изготовлением деревянных изделий вроде мебели и резьбы по дереву. Сухая древесина стоит в несколько раз дороже сырой. Кроме того, в собственной сушилке можно достичь определенного показателя влажности заготовок. Все вполне можно сделать самостоятельно при большом желании и наличии подходящего места.