Вологість і температурний режим при сушінні деревини: що слід знати

Деревина - цінна сировина і матеріал для виробництва пилопродукції, пиломатеріалів, заготовок з дерева різних сортів, а також дерев'яних деталей і інших виробів. Крім цього, дерево використовується для виготовлення меблів, музичних інструментів, вікон, дверей, будівельних конструкцій, предметів побуту, сходів, іграшок, та безлічі інших корисних речей.

Після того, як дерево спиляли, в залежності від мети його подальшого використання, його необхідно висушити до певного рівня. Інакше, через високий вміст води (вище 70%) в структурі деревини, дерево починає гнити і псуватися.

Деревину для меблів сушать до рівня вологи в ній 6-10%, а деревину, яка йде на обшивку будинків, - до 16-18%. Деревина, готова до транспортування, повинна мати вологість 18-22%, а дерево, що йде на виготовлення меблів, - до 8 ± 2%. Дерев'яні вікна та двері, сходові прольоти вимагають застосування дерева з вологістю 8-15%, а обшивка стін і дошки підлоги - 15 ± 2%. Сушка дерева, що призначена для різних цілей, різниться за технологією і застосовуваним обладнанням.

Два основних способи сушіння деревини

  • 1. Природна або сушка на відкритому повітрі, із забезпеченням циркуляції повітря в вертикальному і горизонтальному положенні між шарами або виробами. Процес сушіння може тривати місяцями або навіть роками.

Наприклад, пиломатеріали (дошки, бруси та ін.) укладають штабелями під навісом. Ряди дощок прокладаються прокладками товщиною 22-25 мм і шириною 4-50 мм.

Окремі пакети пиломатеріалів відокремлюються прокладками перетином 100х100 мм. Між штабелями є проїзди для автонавантажувачів. 

  • Штучна або технічна сушка в сушильних камерах стандартно заснована на поступовому випаровуванні вологи з зовнішніх і внутрішніх шарів під впливом нагріву деревини або пиломатеріалів. Цей спосіб в комерційній сфері, на сьогодні, максимально замінив природну сушку.

Правильно організована сушка повинна забезпечити рівномірне і інтенсивне видалення вологи з усіх шарів деревини, без пересушування зовнішніх шарів і без їх розтріскувань. Чим сильніше нагрівається деревина, тим вище її здатність видаляти вологу. Крім цього, в процесі сушіння не допускаються граничні внутрішні напруги в шарах деревини з різним рівнем вологості, які можуть привести до внутрішніх деформацій і розтріскування.

Існують відпрацьовані державні стандарти, в яких описані параметри температури і вологості середовища на протязі всього процесу сушіння для різних порід дерева та різноманітних видів виробів з нього. Більш точне дотримання нормативного вмісту вологи на окремих етапах сушіння деревини можливе тільки при технічних (камерних) способах сушіння. Тому саме такі способи гарантують найбільш високу якість кінцевої продукції. Повністю автоматизовані процеси сушіння не вимагають великих трудовитрат і постійного нагляду.

Установки і способи механічної сушки деревини

За схемою завантаження розрізняють: сушильні камери тунельної дії або камери фронтального завантаження (періодичної дії).

          

За способом нагріву сушильного агента:Формат загрузки: туннельного действия –при помощи рельсов на входе, по которым заталкивают тележку с лесоматериалами, а дальше она движется по туннелю к противоположному выходу.

водяні,

електричні,

парові,

газові сушильні камери.

Типи сушильних камер 

Сушильні камери в основному оснащуються системами примусової вентиляції.

Конвективно-теплова сушка повітрям, парою або в вакуумі, в газопарових, вакуумних або ротаційних сушильних камерах. Видалення зайвої вологи відбувається за рахунок нагрівання повітря і видалення водяної пари, що випаровується, через витяжну вентиляцію.

Кондуктивний спосіб сушіння - передачею тепла при контакті з нагрітими поверхнями.

Радіаційний спосіб сушіння - через ІК-випромінювання.

Діелектричний спосіб сушіння в ЕМ-полі, з нагріванням деревини струмами високої частоти.

Конденсаційні сушки забезпечуються системами нагріву повітря і системами конденсації, зі збором і відведенням конденсату.

Є ще інші способи сушіння деревини: індукційний, рідинний, вакуумний та ін.

За конструкцією, в залежності від виду продукції, що висушується, розрізняють камерні сушарки, роликові, стрічкові, барабанні та пневматичні сушарки. 

Конвективна рециркуляційна сушка

Конвективна рециркуляційна сушка в камерах з фронтальним завантаженням деревини від 30 м3 найбільш часто використовується в комерційній сфері.

Контроль рівня вологості здійснюють переносними вологомірами або системою голок-датчиків, розташованих рівномірно на дерев'яних заготівках в об'ємі осушуваного штабеля пиломатеріалів. Кабелі від голок-датчиків передають сигнали на блок комутації і контролю рівня вологості.

У камерах сушки деревини здійснюється постійний контроль і регулювання рівня вологості повітря і температури. Весь процес сушіння проводиться згідно заведеної програми, унікальної для типу продукції, виду деревини і подальшого використання готових виробів і матеріалів.

Етапи сушки деревини

  1. Сушильна камера прогрівається до 40 °C.
  2. Починається початковий прогрів деревини зі зволоженням, циркуляцією повітря при закритих вентканалах. Температура і вологість доводяться до параметрів наступного режиму сушки для певного типу деревини, наприклад, пиломатеріалів.
  3. Процес сушіння складається з декількох етапів з подальшим зниженням рівня вологості і підвищенням температури повітря. Показання вологомірів і систем вимірювання вологості відзначають перехід до наступного етапу сушки. Закінчення процесу сушіння визначається показаннями датчиків вологості для висушеного стану деревини. Відкриванням заслінок регулюється подача більш сухого зовнішнього повітря для зниження або збільшення рівня вологості повітря в камері.
  4. Після закінчення процесу сушіння проводять вологотеплообробку, щоб зняти внутрішню напругу в структурі деревини.
  5. Кондиціювання служить для більш рівномірного розподілу вологості по об'єму штабелю та товщині пиломатеріалів. Обов'язкова процедура для продукції вищої - 1 категорії якості.
  6. Охолодження штабелів пиломатеріалів після закінчення сушіння до 40 ° C проводиться для вирівнювання кінцевого рівня вологості при включенні вентиляторів або відкритих вентканалах в камері.

Вологість деревини

Попутно відповімо на питання: що таке вологість деревини?

Під вологістю деревини розуміють величину в % відношення маси води, яка міститься в контрольованій деревині, до маси повністю сухої деревини.

Приклад: деревина, що знаходиться на зберіганні в приміщенні, має вологість W = 8-12%, на відкритому повітрі W = 15-20%.

Відзначимо, що для кожного виду продукції існують журнали або програмне забезпечення з описом режимів, часу сушіння на кожному етапі і показників початкових і кінцевих температури і вологості.

Наведемо приклад, як вибираються режими і необхідні показники температури і рівня вологості для нормального режиму сушіння пиломатеріалів, що в подальшому мають використовуватися в меблевому виробництві та будуть піддаватися механічній обробці (2 категорія якості).

У програму сушіння заводяться дані про породу дерева, характеристики пиломатеріалів, режими сушки і час сушки, розраховується час обороту для камери сушіння.

Наприклад, пиломатеріали з берези (40х160 мм) зі зниженням вологості від 90 до 12% для 3 категорії якості потребують до 4,7-4,8 доби на сушку. Для сушіння від 60 до 12% пиломатеріалів з сосни (60х180мм) буде потрібно 4,8 доби.

Осушувачі повітря в процесах сушіння деревини

Осушувачі повітря промислові та мобільні - сучасне енергозберігаюче обладнання, що допомагає без підйому температури ефективно зменшувати і автоматично контролювати рівень вологості повітря.

Багато з уже діючих технологій на якомусь з етапів сушіння деревини можуть проводитися швидше і з меншими енерговитратами, якщо застосовувати сучасне осушувальне обладнання.

 Зауважимо, що адсорбційні осушувачі можуть ефективно працювати в умовах від -20 до +40 ° C!

 Конденсаційні осушувачі осушують повітря в межах робочих температур від 5 до 35 ... 40 ° C!

Де і чим будуть корисні осушувачі повітря?

  •  Для сушіння невеликих партій деревини, пиломатеріалів, дров або деревних відходів для системи опалення в невеликих комерційних сушках. Сушку можна вести без нагріву рециркульованого повітря до високих температур, без вентиляції, в зачинених приміщеннях, без постійного нагляду.
  • Для точного контролю рівня вологості осушувачі можуть працювати як від вбудованих, так і від зовнішніх датчиків вологості, для осушення місць зберігання деревини перед сушінням або після нього.
  • Осушувач повітря набагато економічніший в роботі, він ефективніше інших способів прибирає вологу з повітря складу для пиломатеріалів або продуктів деревообробки, скорочує тепловтрати і енерговитрати на роботу блоків вентиляції і кондиціонування.
  • Осушувач повітря підтримує нормативні умови і скорочує збитки продукції на складах, де зберігаються пиломатеріали і товарна деревина. Крім цього, осушувач повітря допоможе на етапі підготовки техпроцесу або при транспортуванні, де можливі небажані для якості деревини коливання температури і вологості повітря.
  • Для зберігання деревини, з якої виготовляють меблі, наприклад, необхідно підтримувати рівень вологості повітря точно нижче 43% RH для того, щоб вологість деревини залишалася нижчою 9 відсотків. А для необхідної вологості деревини в 11 відсотків рівень вологості повітря повинен бути постійним на рівні 55 відсотків. Температура повітря в приміщенні особливого значення не має. 
  • Тому доведено, що складські приміщення для деревини не потребують системи опалення, потрібні тільки надійні осушувачі повітря з точною автоматикою і зовнішніми датчиками рівня вологості для постійного регулювання вмісту вологи в повітрі всього приміщення.
  • Адсорбційні осушувачі повітря Trotec серії TTR відмінно підходять для роботи в неопалюваних приміщеннях. Вони можуть встановлюватися назовні або всередині ангарів, де зберігаються пиломатеріали, приєднуючись через гнучкі повітроводи на подачу осушенного повітря і відведення перезволоженого повітря назовні.

 Який осушувач вибрати?

Потужні стаціонарні адсорбційні осушувачі TROTEC серії TTR надійно працюють у великих залах навіть при мінусових температурах до -20 ° C. Наприклад, найбільший осушувач в цій серії, TTR 13500, осушує 13 300 кубометрів повітря в годину. Для розподілу по сховищу сухе повітря може подаватися через повітроводи стельової розводки. Агрегати серії TTR відрізняють високостабільним сорбційними роторами з силікагелем та енергозберігаючим принципом роботи. Сучасна електроніка, що управляє агрегатом, надійний вентилятор, вбудований рекуператор тепла, а також мікропроцесорне управління з текстовим дисплеєм і управління енергоспоживанням є додатковими перевагами.

Альтернатива: промисловий конденсаційний осушувач серії DH

Як і адсорбційні осушувачі серії TTR, стаціонарні осушувачі серії DH також підходять для осушення повітря при зберіганні деревини. Відзначимо найпотужніший в серії DH 160 з витратою 2200 кубометрів повітря в годину. Ці осушувачі для довготривалого використання і постійного осушення при зберіганні деревини, зібрані з високоякісних і особливо стійких компонентів. Оскільки вони працюють за принципом конденсації, агрегати DH характеризуються не тільки дуже високими показниками осушення, а й особливо економічні в роботі.

Опціонально осушувачі ТРОТЕК комплектуються реєстраторами даних MultiMeasure Professional, DL200H або DL200X, виробленими в Німеччині, з точними технологіями вимірювань, що забезпечують постійну вологість повітря і вологість деревини. Їх перевага - захист від стороннього втручання, а це додатковий плюс до гарантії, що якість деревини буде підтримуватися на належному рівні з моменту завезення на склад до моменту відвантаження.

Наші експерти Trotec готові зробити підрахунки і підібрати потрібне осушувальне обладнання для Вашого об'єкту сушки та зберігання деревини.

{{brief}} 

Наверх