Сушильная камера для древесины: принцип работы, схемы и виды

Обустройство самодельной сушилки

Для того чтобы сделать своими руками сушилку, можно обойтись без чертежей. Необходимо предусмотреть:

помещение камеры;
утеплитель;
источник тепла;
вентилятор.

Площадь сушилки, возведенной своими руками, обычно не превышает 9 кв. метров. В помещении квадратной формы проще обеспечить оптимальное движение теплого воздуха. Желательно, чтобы одна стена камеры была выполнена из бетонных плит, другие из дерева. Все стены утепляются изнутри в два слоя: пенополистиролом и фольгированной доской. Прекрасный и бесплатный утеплитель — стружка дерева. А фольгу можно заменить пенофолом, отлично отражающим тепло.

Отдельное помещение сушилки своими руками можно соорудить из алюминия, такое строение прослужит долго. Каркас выполняется из профиля, он обшивается листовым металлом, который снаружи утепляют. Толщина утеплителя не менее 15 см. Пол застилается рубероидом, поверх в качестве теплоизоляции насыпают толстый слой стружки.

Излучатель тепла можно сделать в виде труб или радиаторов отопления. Температура воды должна быть 65-95 градусов. Нагревается она электробойлером, дровяной печью, газовым котлом. Для небольшой камеры достаточно даже двухкомфорочной электроплиты. Если печь находится непосредственно в помещении, нужно обложить ее кирпичом. Кирпич будет аккумулировать тепло и постепенно излучать его в сушилку. Своими руками оборудовать конвективную камеру легко, установив в качестве источника тепла тепловентилятор.

Важна постоянная циркуляция теплой воды, которая обеспечивается насосом. Чтобы тепло равномерно распределялось по помещению, устанавливается вентилятор. Рабочее помещение оснащается влажным и сухим термометром.

Для удобства загрузки доски в камеру можно использовать тележку на рельсах. А чтобы увеличить полезную площадь на стенах выстраивают стеллажи.

Читать также: Пайка светодиодных лент видео

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

Сооружаем фундамент.
Возводим каркас.
Обшиваем каркас листами металла.
Установка теплоизоляции.
Застилаем пол пленкой и опилками.
Установка опор из брусков.
Установка нагревателей и вентиляторов.

Конструкция самодельной камеры для сушки пиломатериалов в видеоролике:

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Знаете ли вы что самое главное в материалах из дерева? Это качественная просушка. Каждое предприятие использует специальную технологию просушивания. Но если Вы захотели самостоятельно просушить материал, то я расскажу, как изготавливается вакуумная сушилка своими руками. Но сначала немного теории.

Древесина является гигроскопичным материалом, это связано с тем что дерево поглощает испарения воды из воздуха. Каждый материал из древесины отличается разной степенью влажности, зависимо от условий хранения и окружающей среды.

Конвекторные сушилки

Используют конвекторыне конструкции для сушки древесины различных пород и размера. Из-за простоты конструкции конвекторные камеры недороги в обслуживание, что говорит о надёжности. Поэтому для повышения рентабельности в 90-а случаях из ста приобретают именно их.

Принцип работы конвекторной сушилки

Нагрев происходит от газообразного носителя (агента сушки). Нагреваясь, сырье прослушивается. Агентом сушки может быть пар, топочный газ, воздух. Влажность, выделяемая из древесины, служит дополнительным увлажнением агента, излишки при помощи вентиляции вытягиваются в атмосферу.

Обмен воздуха в конвекторной сушилке не выше 2% от общего количества, поэтому экономичность электроэнергии ощутима.

Комплектация и оборудование конвекторной сушилки

Существует множество комплектации от различных производителей, но есть базовые варианты:

Оборудование для уже построенного или только строящегося ангара сушильной конструкции.
Полностью конструкция с оборудованием.

Корпус оборудования

Корпус полностью выполнен из металла, собирается на монолитно-столбчатый фундамент. Металл применяемый для изготовления — углеродистая сталь или алюминий с покрытием от коррозии. Снаружи и внутри ангар обшит листами алюминия. Отдельные элементы внутри конструкции ( дефлекаторы, фальшпотоки, усилители и т.д.) тоже делаются из алюминия. Утеплена камера минватой в виде плит.

Собирается конструкция с соблюдением ГОСТов и СНиПа. Варианты требующие дополнения и пристроек выполняются по дополнительно разработанной схеме Базовая сборка рассчитана на среднюю снеговую нагрузку.

Модели конвективных камер

Производят конвекционные сушильные камеры отечественные и зарубежные компании. Самые распространенные это Гелиос: АСКМ-7, АСКМ-10, АСКМ-15, АСКМ-25. Используют их для сушки любой породы древесины категории просыхания I, II, III и 0. По отзывам эти модели работают быстро, так как в механизме использованы немецкие вентиляторы. А установка и обслуживание у моделей АСКМ простое. Цена от 700 000 руб., в зависимости от размера и мощности.

Режимы работы сушильной камеры

Камерная сушилка для древесины не подразумевает сильного нагрева при обычном режиме работы. А полный цикл работ, связанных с высушиванием одной партии древесины, можно разделить на несколько этапов.

Первый этап длится от 15-ти до 20-ти часов. В течение этого периода воздух в камере прогревается до 45Со. Вентиляция не включается, а на стенах помещения выпадает конденсат.

Второй этап длится около 48-ми часов. Он подразумевает подключение вентиляции и прогрев воздуха в камерной сушилке до 50 Со.

Третий этап длится до достижения требуемого конечного уровня влажности во внутренней структуре древесины (8…12%). В это время температура воздуха повышается до 55 Со, вытяжные заслонки полностью открываются, а вентиляторы работают на полную мощность.

После того как влажность достигнет требуемых показателей, следует прекратить подачу тепла. Вентиляторы должны остаться включенными еще на 24 часа. В результате этой тепловой обработки вы получите сухую древесину, полностью готовую для использования во время столярных или строительных работ.

Познакомиться с практическими наработками наших форумчан, касающихся правильного построения штабеля, вы сможете в разделе «Атмосферная сушка древесины». Желающие подробнее узнать о технологии сушки пиломатериалов могут посетить раздел «Сушка древесины». Тем же, кто хочет увидеть мастер-класс по технологии состаривания древесины, мы рекомендуем посмотреть соответствующее видео.

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.

Чтобы пользоваться сухой древесиной, необязательно тратиться на ее покупку – влажность можно привести в норму и своими силами

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.

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 %

Завершение процесса

После сушки производится кондиционирующая обработка, целью которой является выравнивание показателей влажности и структуры материала. Посредством увлажнительных устройств и калориферов формируется специальная среда, в которой пересушенные участки пиломатериала увлажняются, а недостаточно просушенные – подсыхают. По времени такая обработка длится несколько часов – конкретная продолжительность зависит от объема закладки и параметров материала.

Показатели влажности древесины после камерной сушки с кондиционирующей обработкой также варьируются от 6 до 15 % в зависимости от примененного режима. Далее после предварительного охлаждения производится выгрузка штабелей из камеры. При необходимости может задействоваться и дополнительная операция принудительного охлаждения с проветриванием.

Процесс сушки древесины

Первостепенной задачей такого процесса, как сушка древесины, является процесс испарения излишней влажности из древесного материала. Данные процессы протекают постепенными этапами:

Изначально происходит высыхание поверхности древесины;
Далее изнутри дерева происходит выделение влаги снова на поверхность;
Затем происходит повторение просушки поверхностных слоев дерева.

Процесс высушивания древесины

По итогам данного процесса происходит своеобразное выравнивание режима влажности дерева и окружающего воздуха. В принципе, данный процесс досконально изучен за тысячелетия использования дерева в строительстве: хотя, на сегодняшний день, появляются все новые и новые технологии.

Как происходит процесс сушки

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.

Средние цены

Стоимость материала зависит от региона продаж: в Москве, она выше чем в центральных областях на 15-30 %, от размера сечения бруса и его длины, от технологии камерной сушки и от объема продаж: розница до 5 м3, мелкий опт от 5 до 10 м3 и крупный опт, самый дешевый.

№	Размеры камерного бруса	Количество, шт.в 1 м3	ЦенаРозница/ мелкий опт/ крупный опт руб. за 1 м3
1	0.15х0.1х6	11	10300/ 10250/ 10200
2	0.2х0.1х6	8	10400/ 10350/ 10300
3	0.15х0.15х6	7	10430/ 10280/ 10230
4	0.15х0.2х6	5	10470/ 10290/ 10220
5	0.2х0.2х6	4	10500/ 10350/ 10300

Цены на 1 м2 бруса камерной сушки по городам России:

№	Размеры камерного бруса	Количество, шт.в 1 м2	ЦенаРозница/ мелкий опт/ крупный опт руб. за 1 м2
1	0.15х0.1х6	1,6	1500/ 1490/ 1480
2	0.2х0.1х6	1,6	2080/ 2070/ 2060
3	0.15х0.15х6	0,9	1340/ 1320/ 1310
4	0.15х0.2х6	0,83	1720/ 1710/ 1700
5	0.2х0.2х6	0,83	2180/ 2160/ 2140

ГРАДИЕНТ СУШКИ: DG

DG = MC / EMC

Градиент DG – это отношение между мгновенной влажностью дерева MC и влажностью равновесия EMC. Если древесина находится в условиях гигроскопического равновесия, т.с. если моментальная влажностьMC совпадает с его влажностью равновесия EMC (т.е.влажность в данный момент и есть влажность равновесия): MC = EMC, древесина не сохнет, т.к. находится в равновесии с окружающей средой.

Следовательно. Для того, чтобы высушить древесину, внутри сушильной установки необходимо создать такие условия (температуру и относительную влажность) чтобы влажность равновесия EMC среды была меньше мгновенной влажности древесины. Т.е. MC＞ EMC.

Т.о. мгновенная влажность древесины будет стремиться к влажности равновесия, которая ниже.

Естественно, во время цикла сушки влажность равновесия EMC устанавливается по ниспадающей.

Это означает рост температуры и уменьшение влажности. (см.таблицу). действительно, когда мы увеличиваем температуру или уменьшаем относительную влажность среды, влажность равновесия EMC становится меньше.

Из приведенных ниже примеров станет понятно понятие градиента и как оно используется в программировании процесса сушки.

Примеры:

Как только мгновенная влажность древесины MC будет равна влажности равновесия EMC:

MC = EMC

Наример, 20%=20% в случае гигроскопического равновесия, градиент сушки будет равен:

DG= MC/ EMC=20%/20%=1

В этом случае древесина не может высохнуть, потому что находится в равновесии с окружающей средой.

Если, однако мгновенная влажность MC = 20%, а влажность равновесия EMC = 10%, то градиент сушки будет равняться:

DG= MC/ EMC=20%/10%=2

Древесина, которая имеет мгновенную влажность MC = 20% будет стремиться к влажности равновесия EMC = 10%. Следовательно, будет сохнуть. Теперь стало понятно, что для того, чтобы древесина высыхала, градиент сушки должен быть больше 1.

Другие примеры:

MC = 20% EMC = 8%

DG = 20/8=2.5

Древесина будет стремиться к влажности равновесия EMC = 8% .

MC = 20% EMC = 5%

DG = 20 / 5 = 4

Древесина будет стремиться к влажности равновесия EMC = 5%.

Подводя итог сказанному: когда уменьшается влажность равновесия или когда увеличивается градиент, создаются условия для более быстрого процесса сушки, т.е. увеличивается скорость сушки.

Следовательно, очень высокий градиент сушки будет провоцировать слишком быстрое высыхание поверхности древесины, прерывая таким образом поток влаги из центра к поверхности, нанося ущерб качеству древесины. Слишком маленький градиент будет увеличивать время высыхания дерева.

Существуют 2 метода контроля за состоянием среды в сушильной установке:

Непрямой метод: Посредством контроля температуры и влажности равновесия EMC, или градиента DG , как было объяснено выше.
Прямой метод: Посредством контроля температуры и относительной влажности RH.

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.

Виды сушильных камер

Сушилка – это сложное промышленное оборудование. Оно реализует выбранный метод обработки. Современные производители предлагают следующие виды сушильных камер:

конвективные;
с ИК излучателями;
вакуумные;
аэродинамические;
сушилки, работающие в СВЧ диапазоне.

Первый тип основан на создании горячего потока воздуха с помощью мощных нагревательных элементов (калориферов). Изделия укладываются в штабеля с созданием циркуляции горячего воздуха вдоль поверхности каждого слоя.

В инфракрасных системах применяют излучатели, которые направлены на обрабатываемую поверхность.

В вакуумных агрегатах создание требуемой температуры производится благодаря электрическим или гидродинамическим нагревателям. Они расположены вдоль боковых стенок или прокладываются между слоями. С помощью насоса откачивается воздух и внутри создаётся вакуум.

В аэродинамических аппаратах технологический процесс происходит благодаря созданию принудительной циркуляции горячего воздуха вдоль уложенных штабелей.

В СВЧ устройствах применяют специальные элементы нагрева, которые прогревают древесину на всю её толщину. Влага удаляется с помощью организованной системы вентиляции.

Конвекторные сушилки

В камерах такого типа для удаления избыточной влаги применяется нагретый до высокой температуры воздух, пар или топочный газ. Благодаря принудительной конвекции он перемещается над поверхностью уложенными в штабели пиломатериалами. Температура нагрева протекающего потока достигает двухсот градусов Цельсия. Такая методика позволяет понизить влажность до 14%.

Конструктивно она представляет металлический ящик в форме прямоугольного параллелепипеда. В стенках расположены: система нагрева, вентиляторы, выходные (выпускные) клапаны. Наиболее распространёнными вариантами являются системы, рассчитанные на обработку 20 кубических метров древесины естественной влажности. Эти сушильные камеры для пиломатериалов способны проводить обработку любых видов древесины.

Вакуумная сушилка

Такие системы применяются для обработки лесоматериалов из ценных пород. В них создаётся нагрев воздушного потока с последующим вакуумным удалением избыточной влаги. Благодаря созданию внутри пониженного давления близкого к вакууму 0,09 МПа температура выпаривания воды из древесины снижается примерно до 45,5 градусов Цельсия. Этот технологический процесс протекает на основании известных физических законов гидродинамики. Снижение температуры нагрева позволяет уменьшить необходимые энергетические затраты.

Вакуумное оборудование для сушки исключает создание внутреннего высокого напряжения в верхних слоях пиломатериала. Применение этого метода позволяет получить показатели влажность от четырёх до шести процентов. К основным недостаткам этого метода относятся:

невысокая разовая загрузка (не более 8 куб. метров);
большие энергозатраты;
технологические трудности при создании вакуумной камеры;
высокая конечная стоимость.

Аэродинамическая сушилка

Это наиболее распространённая и дешёвая система сушки. Принцип работы сушильной камеры основан на использовании энергии создаваемой аэродинамическим движением тёплого воздуха под действием вентилятора.

При сжатии воздуха внутри повышается давление. Следовательно, растёт температура. Контакт с внешней средой происходит только после завершения цикла обработки. Этот способ позволяет высушить пиломатериалы до уровня 8% влажности.

Сушка в СВЧ камере

Выпаривание происходит за счёт прогрева воды во внутренних слоях древесины под воздействием СВЧ излучения. Оно вырабатывается высокочастотными приборами (обычно применяют магнетрон). Облучение приводит к увеличению частоты колебательного процесса молекул воды, что вызывает повышение температуры и последующее испарение. Созданная избыточная влажность у поверхности пиломатериалов удаляется потоком воздуха, нагнетаемого специальными вентиляторами.

Сушильные камеры для пиломатериалов с СВЧ генераторами применяются достаточно редко. Это связано с высокой стоимостью самих генераторов и большими энергетическими затратами.

Какие сушильные камеры для пиломатериалов лучше

В промышленности для обработки дерева пользуются различными способами сушки лесоматериала. Это атмосферная, камерная сушка, контактная, сушка в жидкостях, а также индукционная, ротационная, радиационная и сушка ПАП.

Требуемая энергия в конвективных оборудованиях для сушки в древесину переправляется при помощи кругооборота воздуха, а необходимая передача тепла материалу поступает благодаря конвенции.

Типы камер

Конвективные камеры бывают 2 типов – туннельные сушилки и камерные.

Туннельная сушилка для древесины

Туннельная сушилка представляет собой глубокую камеру, куда заталкиваются кипы штабелей от мокрого конца в сухой.

Такие камеры должны обязательно быть заполнены в одном конце, а в другом опустошены. Процесс проталкивания штабелей осуществляется по 1 штуке, промежуток между каждым 4–12 часов. Они используются большими лесопильнями, они совершают только транспортную сушку пиломатериалов.

Камерная установка наиболее часто используется в промышленности. Процесс проходит в газообразной среде. Это нагретый воздух или же перегретый пар при атмосферном давлении. Сушку в таком оборудовании проводят независимо от климатических и атмосферных условий. Весь процесс регулируется, что позволяет получить материал с различной конечной влажностью.

Камерная установка для пиломатериалов

Атмосферная сушка лиственных пород проходит на открытом складе либо же под навесом. При низкой температуре у воздуха малая способность к поглощению паров влаги, потому она проходит медленно, а зимой может прекратиться. Таким способом пользуются для подсушивания экспортируемых пиломатериалов на заводах с отгрузкой материала в сезон.

По способу циркуляции существуют камеры, которые имеют побудительную и естественную циркуляцию. Камера для сушки древесины с естественной циркуляцией устаревшая, малопроизводительная.

Сушильная камера для древесины

Обустройство самодельной сушилки