Способы и оборудование для профессиональной сушки древесины

Изготовление сушилки своими силами. Все «за» и «против»

Давайте просчитаем изготовление собственной сушилки для таких потребностей. Нам понадобится:

• Стройматериалы, кирпич или сэндвич панели;
• Система отопления комплекса;
• Дорогостоящая автоматика, которую как правило не устанавливают на небольшие камеры из за дороговизны;
• Сеть для подключения к 380 В;
• Время на изготовление камеры 3-6 месяцев.

Если рассчитывать все по денежным затратам то строительство сушильной камеры в среднем может обойтись в сумму 300 — 500 тыс. рублей. При этом такого качества сушки как к примеру на немецких сушилках «Hildebrand» или итальянских «Copcal» вы не добьетесь сами. Скорее всего будет собрана сушильная камера в которой будут следующие недостатки:

1. Неравномерная просушка древесины по длине и толщине;
2. В процессе сушки не будут выдерживаться все нужные параметры;
3. 1. Из предыдущего пункта следует, что доски после сушки будут иметь повышенное количество трещин или будут синеть, а возможно будут все эти дефекты вместе;
4. Из пункта два следует, что процесс сушки будет затягиваться.

Эксплуатация такой камеры подразумевает:

1. Нагрев теплоносителя;
2. Затраты на электричество в среднем 16 КВт/час

Процесс сушки будет занимать около 7-12 дней, за это время расход электроэнергии будет примерно составлять 3840 КВт. Затраты на отопление будут зависеть от используемого вида топлива и объема камеры. Еще одним недостатком можно считать тот факт, что все время сушки нам нужно будет топить печь на дровах, дабы поддерживать процесс и не испортить материал.

В выводах можно сказать что эффективность такой сушки для малых объемов досок вызывает сомнение даже у новичков.

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

Высокотемпературная сушка в органической жидкости

Высокотемпературная сушка в органической жидкости осуществляется путем выдерживания древесины в петролатуме (отход, получаемый при очистке нефтяных смазочных масел), нагретом до 140° (температура воспламенения выше 250°).

В горячей ванне с петролатумом (температура его должна быть не менее 125—130°) находящаяся в древесине влага интенсивно выделяется в виде пара, обеспечивая быстрый процесс сушки.
Минимально необходимая продолжительность сушки:

• досок при толщине 25 мм 6 час;
• при 40—50 мм 11—12 час;
• при 65 мм 17—20 час.

(продолжительность должна быть уточнена пробными сушками).

Установка состоит из:

1. одной или двух сушильных ванн с паро- и маслопроводами;
2. паровой котельной, дающей пар давлением не менее 6 ат на регистрах;
3. резервуара для слива петролатума;
4. насосов для перекачки петролатума и конденсата.

Расход петролатума на 1 м3 древесины составляет 15—20 кг для досок толщиной 50 мм.

Сушильная камера для древесины

Древесина — это сложный материал, внутри которого содержится много влаги. Для её сушки необходимо качественное оборудование и большие сушильные камеры, чтобы она не потрескалась, не деформировалась и не сгнила. Сушка не только помогает избавиться от негативных последствий, но и наделяет древесину новыми характеристиками, например, защитой от грибка, высокой прочностью, снижением электропроводности.

Материал сушат в три этапа. Сначала происходит прогревание при атмосферном давлении и температуре ниже ста градусов, чтобы влага не закипала. Далее — сушка в вакууме при высокой температуре, во время которой конденсат всасывается помпой. И последний этап — охлаждение под давлением пресса 1 килограмм на сантиметр в квадрате.

Дерево возможно высушить до 6-8% влажности (естественный уровень). Этого достаточно, потому что если высушить дерево до конца, то оно начнёт впитывать влагу из окружающей среды.

Хорошо просушенная древесина сохраняет свой натуральный цвет, из неё создаётся качественная дорогая мебель, которая служит несколько десятков лет.

Сушка в электрическом поле высокой частоты

Сушка в электрическом поле высокой частоты применяется для скоростной подсушки пиломатериала. При электросушке обеспечивается одновременный прогрев древесины по всему сечению. Применение электросушки наиболее эффективно для толстых хвойных пиломатериалов и толстых твердолиственных пород, которые не поддаются высококачественной сушке в обычных тепловых сушилах даже при длительном нахождении в камере.

Продолжительность электросушки сосновых пиломатериалов от начальной влажности 60% до конечной 12% в среднем составляет:

• при толщине 50 мм — 12 час;
• при 100 мм — 20 час;
• при 150 мм — 24 часа.

СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. Любая древесина самых различных пород очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков лесоматериалов. При повышенной влажности древесина легко вбирает в себя воду и разбухает, а в отапливаемых помещениях она усыхает и коробится. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом – не более 18%.

Существует много способов сушки древесины. Самый простой и доступный – естественный вид сушки – атмосферный, воздушный. Сушить древесину надо в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится.

Доски, брус и др. п/м укладываются в штабеля на металлические, деревянные или иные подставки высотой не менее 50 см. Доски укладываются внутренними пластами вверх для уменьшения их коробления.

Считается, что сушка досок, поставленных на кромки, происходит быстрее, так как они лучше проветриваются и влага испаряется более интенсивно, но они и больше коробятся, особенно материал повышенной влажности. Штабель п/м, заготовленных из свежесрубленных и живых деревьев, сверху рекомендуется уплотнить тяжелым грузом для уменьшения коробления.

При естественной сушке на торцах всегда образуются трещины, для предупреждения их растрескивания и сохранения п/м рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или пропитать горячей олифой или битумом для защиты пор древесины. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в разрез. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают пламенем паяльной лампы, а уж потом закрашивают.

Стволы (кряжи) обязательно окоряют (очищают от коры), только у торцов оставляют небольшие пояски-муфты шириной 20-25см для предупреждения растрескивания. Кору очищают для того, чтобы дерево быстрее просыхало и не поражалось жуками. Ствол, оставленный в коре, в относительном тепле с повышенной влажностью быстро загнивает, поражается грибковыми заболеваниями. После атмосферной сушки при теплой погоде влажность древесины составляет 12-18%.

• Или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будующего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томится” при t=60-70C. При этом происходит “выщелачивание” – выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.

• Заготовки опускают в растопленный парафин и ставят в печь при t=40C на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней просыхает и приобретает те же свойства, что и после запарки: не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с отчетливым узором текстуры.

• Способ запаривания в льняном масле

  Посуда из древесины, пропаренная в льняном масле, очень водостойка и не растрескивается даже при повседневном использовании. Этот способ приемлем и сегодня. В емкость кладется заготовка, заливается льняным маслом и пропаривается на медленном огне.

Виды сушки

Тип	Преимущества	Недостатки
Естественная	Простой и доступный способ, не требует соблюдения температуры и влажности, минимальное количество трещин	Процесс длится несколько месяцев, требует много места для материалов, влажность не опускается менее 18%
Камерная	Высыхание длится неделю, влажность падает до 10-18%, выбор температуры и контроль процесса в зависимости от целей и вида материалов	Разрушение структуры древесины, появление трещин и производственного брака, неравномерное просушивание
Инфракрасная	Быстрая и равномерная, дерево не растрескивается и сохраняет целостность, высокое качество и рациональный расход электричества, легкость в использовании	Не подходит для использования в закрытом помещении, так как в процессе пиломатериалы плесневеют
Вакуумная	Самая быстрая, подходит для любых пиломатериалов, не приводит к растрескиванию	Высокая стоимость оборудования и большое потребление электроэнергии
Конденсационная	Быстрая и равномерная, высокое качество изделий, отсутствие трещин и производственного брака, доступность оборудования и эксплуатации	Не подходит для мелких материалов (опилки, пеллеты, дрова и пр.)

Какие пороки могут образоваться?

В процессе проведения работ по просушке древесных пиломатериалов у заготовок могут появляться дефекты древесины, которые принято подразделять на скрытые и явные, то есть видимые невооруженным глазом. Если напряжение естественного натяжения древесных волокон превышает допустимые пределы, то образуются видимые дефекты, к которым принято относить любые трещины, поражения грибками или плесенью, выпадение сучков, изменение цвета древесины в сторону потемнения, а также коробление заготовок.

Появление скрытых дефектов происходит после образования напряжений древесных волокон, чему способствует неравномерное распределение влаги относительно сечения заготовки. Кроме того, скрытым дефектом считается и неравномерное просушивание материала, чаще всего такое наблюдается при штабелировании заготовок во время сушки. Появление на древесине трещин, сморщивания, а также коробление вызваны, как правило, неравномерным просушиванием. Такого рода дефекты можно увидеть на торцевых срезах заготовок, кроме того, они могут проявляться и в виде внутренних или поверхностных трещин, расположенных на плоскости доски.

Появление растрескивания в торцевых частях заготовок является наиболее распространенным видом дефекта, который проявляет себя ранее других видов брака просушки. Объясняется это тем, что испарение влаги на торцевых частях доски или бруса происходит ввиду большой влагопроводности древесных волокон, расположенных в долевом направлении. Потеря влаги вызывает усушку и натяжение волокон. Чем выше степень такого напряжения, тем больше вероятность образования трещин, которые чаще всего появляются в радиальном направлении. Избежать такого дефекта помогает правильно выбранный режим сушки, который не станет причиной превышения предела прочности волокон древесины.

Образование растрескивания древесного материала происходит поэтапно. В начале этого процесса появляются неглубокие и небольшие трещинки, направление которых ориентировано вглубь толщи материала на 4-5 мм. Если на этом этапе продолжить процесс сушки с теми же параметрами, то незначительные растрескивания станут расширяться, они могут пойти еще глубже в структуру древесины и пронизывать всё сечение заготовки.

Что касается такого дефекта, как коробления, то на пиломатериалах оно бывает винтообразное, а также продольное и поперечное. Все виды коробления могут присутствовать даже на одной заготовке, но ярко выражен будет только один из них. Чаще всего поперечному виду коробления подвержены пиломатериалы, имеющие широкую площадь поверхности от 20 см и более. Особенно часто этот дефект бывает виден при распиловке смешанного или тангентального типа.

При радиальном виде распиловки заготовки подвержены короблению довольно редко. На скручивание пиломатериала или продольное его коробление влияет и качество древесины. Например, такой дефект чаще всего возникает, если исходная заготовка имеет крень или косослой древесных волокон, но такие заготовки целесообразно выбраковывать еще до начала выполнения процесса сушения. Коробление является последствием нарушения технологии выполняемого процесса сушения древесины. В процессе хранения к образованию этого дефекта может привести недостаточное число прокладок между досками, а также разная высота таких прокладок.

Если выгружать из сушильной камеры неостывшие материалы сразу же после окончания цикла сушения, то есть риск, что деревянные заготовки будут подвержены после остывания процессу коробления. Чтобы избежать появления такого дефекта, потребуется не только соблюдать технологию процесса сушения материала, но и правила его хранения. С этой целью в штабеле из пиломатериалов 2-3 верхних ряда заготовок закрепляют в специальные пневматические зажимы, а иногда поверх просушенных досок еще и равномерно укладывают давящий на них груз.

Самодельная сушильная камера

Промышленные варианты сушильных камер стоят очень дорого, поэтому часто столяры изготавливают самодельные камеры, которые, во-первых, легко монтируются, во-вторых, сушка своими руками даёт уверенность в качестве материала.

Пример самодельной сушильной камеры взят на ютуб-канале stolyar te.

Для сушильной камеры оборудуют отдельное помещение.

Пристройка для самодельной сушильной камеры

Такая сушилка рассчитана на 3,5 м3 пиломатериалов. Это оптимальный и доступный объём древесины для домашней мастерской. Сушат дерево отдельно по породам: ясень, дуб, вишня, клён.

Сушильная камера, загруженная досками

Каркас сушилки сварен из уголка, затем закреплены доски и шурупами по металлу прикручены профильные листы. У конструкции две двери для удобной загрузки пиломатериалов. Стены сушильной камеры покрыты двумя слоями минеральной ваты, затем гидропаробарьер и ещё слой минеральной ваты с фольгой. Такое покрытие легко рвётся, но хорошо держит температуру зимой и летом.

Внутри сушилки доски укладывают в один уровень через одинаковые перекладины.

Доски, уложенные через перекладины

В верхней части камеры устанавливают два вентилятора с моторами до 0,9 кВт. Их мощности достаточно, чтобы обдувать горячим воздухом штабель 3,5 м3.

Вентилятор для обдува

Вдоль стены проложен металлический гусак с отверстиями, которые увеличиваются в глубину камеры. По гусаку прогоняют горячий воздух из печки.

Гусак с отверстиями

Рядом с вентилятором размещают датчик влажности.

Размещение датчика влажности

Самодельный котёл изготавливают из стали 4 мм. Он трёхконтурный и имеет два входа и два выхода.

Котёл для сушильной камеры

Для продува воздуха через котёл устанавливают на стене двухконтурный мотор.

Двухконтурный мотор

Одна труба от двухконтурного насоса заходит вниз котла. Воздушный поток через шестиметровый змеевик внутри котла выходит наружу, а затем через гусак с отверстиями распределяется внутри камеры по штабелю досок.

Формирование воздушного потока в гусаке

Вторая труба от двухконтурного насоса заходит в верхнюю часть котла. Нагретый воздух через гофр подаётся на стенку внутри камеры.

Формирование воздушного потока в гофре

Влагу, собранную после сушки пиломатериалов, необходимо удалять из сушильной камеры. С этой целью монтируют два вентилятора для ванной комнаты, работающие на вытяжку.

Вытяжной вентилятор

Вентиляторы включаются автоматически от специального датчика влажности. Его выставляют на нужный уровень влажности.

После запуска сушильной камеры в первый и второй день идёт максимальная отдача влаги деревом. Циркулирующий горячий воздух становится влажным и через вентилятор вытягивается наружу. Вместо него, поступает сухой воздух из котла.

Процесс сушки проходит при 50-55 градусах. Для контроля выведено два индикатора датчиков температуры.

Индикатор датчика температуры

Используют 2 датчика, так как работают 2 вентилятора. Показания на индикаторах датчиков должны быть одинаковые. Если один вентилятор остановится, то это отразится на индикаторе. Температуру внутри сушилки выдерживают постоянной.

Для сушки доски 30 мм достаточно 12 дней. Если сушить доску 50 мм, то потребуется 14 дней.

Торцы пиломатериалов при сушке закрашивают, чтобы не было трещин. На трещинах теряется 6‒7 см полезного материала.

Трещины на торцах сухих досок

Высушенную доску выдерживают до двух месяцев, чтобы она стабилизировалась. Процесс сушки связан с погодой. В жару и мороз воздух сухой, и доска сушится быстро. В дождливую погоду сушка пиломатериалов замедляется.

Видео про самодельную сушильную камеру:

Выбор сухого дерева для столярных работ — это залог долгой службы сделанного изделия. Каждый столяр не должен игнорировать этот важный технологический процесс.

С использованием материалов ютуб-каналов: Столярное дело, Штрихи Коваля, mtmwood, stolyar te.

Еще статьи из раздела Технология:

Рубрика Полезные советы

Заходите в группы и Одноклассниках

Технологии и способы сушки древесины

Вакуумная (камерная)

Сушка древесины в вакуумных сушильных камерах — предполагает создание пониженного давления в камере, загруженной штабелями пиломатериала. Влага, которая находится в виде насыщенного пара над поверхностью древесины, удаляется совместно с сушильным агентом. Роль последнего выполняет воздух, который в небольшом количестве подается в камеру.

Изменение степени вакуума и подачи воздуха позволяет регулировать скорость удаления воды. Для материала различной формы и размеров применяются строгие условия обезвоживания, чтобы сохранить постоянство влажности по всему объему.

В зависимости от типа и размеров древесины, время сушки длится от нескольких дней до месяца. Легче всего высушиваются легкие хвойные породы (сосна, ель), а тяжелые дубовые доски приходится выдерживать до глубокого удаления влаги 3-4 недели.

Фото камер для сушки древесины

Конденсационная

Основана на постоянном продувании сушильной камеры потоком сухого нагретого воздуха. Отработанная влажная воздушная смесь направляется в охлаждающий теплообменник, в котором вода конденсируется после достижения воздухом точки росы.

Данный способ наиболее полно имитирует естественную сушку древесины. Если температура не поднимается выше 40-60 ?С, то структура материала не деформируется и не подвергается значительной усадке.

Конденсационное удаление влаги является развитием классической камерной сушки, при которой дерево выдерживается в потоке горячего воздуха. Условия камерной сушки регулируются нормативной документацией и включают мягкий, нормальный, форсированный и высокотемпературный режимы. Процесс может происходить непрерывно в камерах большого объема и протяженности, что обеспечивает повышенную производительность.

Естественная

Производится до достижения воздушно-сухого состояния дерева (порядка 25-30 %) и не обеспечивает удаления гигроскопической влаги. Полученный этим способом пиломатериал обычно применяется в строительных целях при возведении каркасов конструкций, прошедших специальную обработку от огня и гнили опорных сооружений.

Сушку в естественных условиях производят в закрытых от попадания осадков помещениях с хорошей вентиляцией. При укладке материал располагается штабелями, в которых между досками остаются расстояния для обеспечения проветривания.

Как правильно сушить древесину атмосферным (естественным) способом расскажет видео:

Старинные способы сушки

Сушку древесины осуществляют с давних времен. Самым известным способом является запаривание. Древесные заготовки распиливали на куски, укладывали в чугунную емкость и обкладывали опилочным материалом того же дерева. После наполнения емкости водой, ее устанавливали в русскую печь, где выдерживали несколько часов. Температура составляла при этом около 60 °С. В процессе такой обработки древесина выпаривалась (из нее уходили природные соки и она темнела). Запаривание облегчало обработку древесины. Высушенные после запаривания заготовки меньше растрескивалась и практически не коробились.

Кроме этого использовали метод парафинирования. Деревянные изделия, помещенные в расплавленный парафин выдерживали в печи несколько часов. Температура выдержки составляла примерно 40 °С. Затем заготовку высушивали. Полученная таким образом древесина не уступала по качеству той, что была запарена.

Древесные заготовки для изготовления ложек и другой деревянной утвари запаривали в льняном масле и варили на медленном огне. Данный метод и сейчас находит свое применение.

Кряжи для скульптур сушили, обкладывая их соломой. Она хорошо впитывала влагу и быстро снова высыхала, ускоряя таким образом процесс сушки.