Tiempo de secado Cámara de secado tipo condensación. Cámara de secado de madera de bricolaje. Modos de secado de madera.
Es fácil descubrir por qué es beneficioso el secado de la madera por condensación. Este método es cada vez más popular debido a sus evidentes ventajas.
Características del secado de madera por condensación.
La condensación se produce condensando aire caliente y húmedo en una unidad de refrigeración. Para realizar el proceso se cuenta con una unidad de secado por condensación (ACD) especialmente diseñada, gracias a la cual:
- Cuando se alcanza el punto de rocío, el vapor se convierte en agua,
- el agua se condensa en las paredes del intercambiador de calor,
- drena y se descarga al exterior.
El secado intensivo y potente de tablas permite eliminar hasta 300 litros de agua al día. Así, el secado de las tablas con bordes se realiza mediante el suministro y circulación de aire caliente y la eliminación de la humedad. En la cámara de secado, donde está instalada la unidad de secado por condensación, se realiza un ciclo cerrado y el secado de los tableros se produce en base al calor secundario, lo que reduce el consumo energético del proceso productivo y aumenta su eficiencia.
Ventajas del secado por condensación de la madera.
Entre las ventajas del secado de madera por condensación se encuentra el exclusivo equipamiento de las cámaras de secado, especialmente desarrollado por la planta de unidades de calefacción de Izhevsk. El principal fabricante ruso de cámaras de secado por condensación garantiza:
- opciones óptimas para completar fabricantes importados y nacionales para mantener la calidad y reducir los costos del producto,
- completa analogía con el finlandés unidad de condensación, correspondiente a las capacidades financieras del consumidor ruso,
- selección de la configuración ideal y unidad AKS para instalación en cámaras de secado móviles.
Equipos para planta de secado por condensación.
Todos los equipos de las cámaras de secado, incluida la unidad de secado por condensación, cuentan con nivel alto Fiabilidad y adaptación a las condiciones rusas. Como resultado de su funcionamiento, el secado de los tableros canteados se realiza de forma automática sin la participación del factor humano. El microclima en la cámara se mantiene de acuerdo con los parámetros y tipo de madera. Todo el sistema, que incluye un evaporador, un condensador y un compresor, es lo más fácil posible de mantener y operar.
La humedad se elimina del aire condensándola en la superficie del evaporador. Para ello, parte del aire que circula en la cámara pasa a través de una unidad de secado. La humedad del aire caliente que llena la cámara alcanza el punto de “rocío”, se condensa en las aletas del intercambiador de calor frío, las gotas fluyen hacia el recipiente y, a medida que se acumula, el agua se descarga al exterior a través de la manguera (según según el tipo de unidad, se extraen de 30 a 300 litros de agua por día). En el lado cálido de la bomba de calor, el aire se suministra nuevamente en forma de calor secundario: calor del sistema de refrigeración por aire, energía utilizada para la condensación de humedad y energía motriz. El secado de la madera se produce mediante el suministro de aire y calor (circulación de aire caliente) y por la eliminación directa de la humedad.
De este modo, se forma un ciclo casi completamente cerrado dentro de la cámara y el secado se produce con bajos costes energéticos.
Además de la unidad de secado para garantizar la circulación del aire en el volumen necesario para un secado uniforme del material, el kit incluye ventiladores de circulación.
En lugar de numerosas trampillas de suministro y escape en las cámaras de condensación, se utiliza con mayor frecuencia un dispositivo de compensación: una compuerta que, por ejemplo, en verano, cuando las máquinas en funcionamiento emiten más calor del que se consume a través de las paredes de la cámara, permite este exceso. para ser removido, reemplazándolo con aire fresco y fresco.
El control del proceso de secado es automático. Los sensores táctiles especiales del sistema de control miden la humedad y la temperatura del aire en la cámara; Otros sensores se instalan en varios puntos de la madera y miden la humedad de la madera. Dependiendo de estos parámetros, así como del tipo de madera, se regula y mantiene el microclima necesario en la cámara. El sistema de control basado en microprocesador es compacto, fácil de mantener y de funcionamiento fiable.
Para instalar un conjunto de equipos para el método de secado por condensación, las cámaras se pueden construir de forma independiente, apegándose a las recomendaciones emitidas por la empresa UDG en cuanto a dimensiones, materiales de construcción, estructuras de muros, portones. También es posible utilizar secaderos existentes u otras habitaciones. El principal objetivo que se debe lograr es garantizar la permeabilidad al vapor y la resistencia a la corrosión, así como el aislamiento térmico de la estructura.
Desde 1993, la empresa UDG ha suministrado a Ucrania más de 60 juegos de equipos de secado por condensación. La mayoría de las empresas construyeron locales con materiales locales, algunas adaptaron las cámaras de secado existentes después de una reconstrucción adecuada según las recomendaciones de la empresa UDG.
En 2002, el centro técnico y de formación de la empresa inició la producción de equipos de secado basados en una unidad con una capacidad de 240 a 300 litros de condensado de aire a agua por día, diseñada para un volumen de 12 a 40 m3 de madera (más pequeña los volúmenes corresponden al material del cual, piezas de coníferas o delgadas, y los grandes volúmenes, piezas gruesas de madera dura. Por ejemplo, el volumen de madera de pino con un espesor de 50 mm, que se puede cargar en una cámara con una unidad de secado, es 12 m3, y la madera de roble del mismo espesor es 33 m3; la madera de roble con un espesor de 30 mm - 16 m3 Si se instalan dos o más unidades en la cámara, el volumen de madera aumenta en consecuencia en la misma cantidad.
Diferencias entre los métodos de secado por condensación y convectivo.
En ambos casos, el secado se produce en condiciones de circulación de aire. Para la madera, importa cómo se mantiene el microclima necesario en la cámara: suministrando y calentando aire fresco seco o eliminando la humedad mediante algún tipo de unidad de refrigeración. Lo principal es asegurarse de que el régimen para la madera sea el más moderado, sin estrés innecesario.
Dado que los secadores de condensación utilizan unidades de refrigeración, existe un límite superior para la temperatura en la cámara: +60 C. En altas temperaturas adentro unidad de refrigeración puede surgir muy alta presión. El método de secado a baja temperatura es más beneficioso para la madera de roble, porque la lignina presente en esta madera se destruye cuando se seca en un ambiente de alta temperatura.
Secadoras con ventilación de suministro y extracción Debido a temperaturas más altas, por ejemplo hasta 80 C, permiten velocidades de aire correspondientemente más altas, que son un 50 % o más superiores que la velocidad en los secadores de condensación, donde la velocidad de circulación de aire de diseño es de 1,5 m/s. Debido a la baja velocidad del ventilador, tienen poca potencia. Los costes totales de energía para el secado son de sólo 95 - 105 kW/h por 1 m3 de pino o 190 - 210 kW/h por 1 m3 de roble durante todo el período de secado.
A bajas temperaturas y velocidad del aire, el desgaste de las paredes de la cámara y otros elementos estructurales, lo que permite el uso de materiales de construcción más simples.
El método de secado por condensación prácticamente elimina defectos como tensiones internas, deformaciones y grietas externas e internas que surgen como resultado del secado acelerado.
La decoloración de la madera, que a menudo es causada por una reacción oxidativa, especialmente a altas temperaturas, se intensifica durante el secado por ventilación. Dado que la condensación se produce en un proceso cerrado, es decir, sin un acceso constante de oxígeno al aire fresco, se suprime la reacción de cambio de color.
La humedad se elimina del secador por condensación en forma líquida y su cantidad se puede medir fácilmente. Esta es la forma más sencilla de controlar el proceso de secado.
En los casos en los que la energía térmica no es muy barata y es posible obtener electricidad relativamente barata, cuando es necesario garantizar un secado económico de maderas especialmente duras como el roble, el haya, el carpe o el fresno, una solución económicamente justificada sería Utilice el método de secado por condensación.
La condensación es un proceso que asegura la transición de una sustancia de un estado a otro debido a un aumento de temperatura. Esta técnica es más relevante para secar madera. Las cámaras de secado por condensación tienen como característica distintiva el funcionamiento del llamado sistema frío-calor, completamente aislado de ambiente. Por tanto, este es el diseño óptimo para una unidad de secado.
El diagrama es bastante simple y comprensible:
- la madera se carga en la cámara de condensación y se calienta junto con ella;
- la temperatura óptima favorece la evaporación de la humedad de la madera;
- el aire húmedo comienza a moverse a través del intercambiador de calor frío de la secadora;
- la humedad comienza a condensarse y el compresor transfiere energía al intercambiador de calor caliente;
- el aire seco y frío, que se mueve a través de un intercambiador de calor caliente, cambia de estado y se calienta;
- El aire caliente, a través de un boomerang, regresa a la cámara de secado para calentar la madera.
Vale la pena sacar una conclusión: todo el circuito anterior funciona con una señal de frío-calor, y todas las fuentes de energía (estamos hablando de ventiladores de chimenea) funcionan dentro de la unidad de secado. Es decir, se produce un ciclo cerrado que no interactúa con el entorno externo.
Características de los secadores
El tipo de equipo tiene forma rectangular, similar a un armario, revestido con paneles extraíbles, en cuya base se encuentra un marco.
La composición del dispositivo incluye:
- Compresor de refrigeración.
- Sistema de intercambio de calor.
- Accesorios de refrigeración.
- Evaporador.
- Controlar la automatización.
La rápida instalación y el diseño compacto de la secadora la ponen en funcionamiento al instante. Los intercambiadores de calor están conectados entre sí mediante tuberías por las que circula el aire.
La unidad está completamente automatizada y controlada mediante un controlador programable. De este modo, todas las averías o situaciones de emergencia están estrictamente bajo control.
Los tipos de aparatos pueden ser de dos tipos, que corresponden a diferentes temperaturas de secado:
- secado hasta +45°C - destinado a madera blanda;
- secado hasta +60°C - para rocas duras.
El secado de madera por condensación es una tecnología de alta calidad que utiliza un pequeño volumen de madera (hasta 30 m3). Además, el proceso en sí es respetuoso con el medio ambiente y seguro, y no implica la liberación de residuos. Las empresas utilizan este método para minimizar los costos de producción y la participación de los trabajadores.
Este proceso es el líder indiscutible entre otros métodos de secado. Como ya hemos dicho, consiste en utilizar el calor como factor principal para eliminar la humedad (deshidratación). Cuando se utiliza el secado por condensación, el consumo de energía se reduce: en comparación con el secado con vapor de gas o de alta frecuencia.
El secado natural tiene su lugar, pero depende de las condiciones climáticas. Además, este procedimiento es largo e improductivo, lo que no reduce el nivel de humedad en menos del 16%.
El secado por condensación de materias primas tiene ventajas y desventajas. Pero, en este caso, la desventaja es única: una inversión adicional. Los costos de adquisición se recuperan rápidamente, por lo que dichas inversiones son de largo plazo.
Cabe destacar que este tipo de secado también es más suave, ya que las bajas temperaturas evitan que se formen grietas y deformaciones. El resultado máximo de evaporación de la humedad alcanza el 12% o menos.
Para lograr una alta calidad y vida útil de los productos de madera, es necesario utilizar material bien seco para su creación. El mercado moderno ofrece diferentes tipos equipos de secado de madera, una comparación de los principales parámetros operativos de las secadoras le ayudará a elegir condiciones de producción específicas.
En este artículo, veremos el principio de funcionamiento y las características de rendimiento de un secador de infrarrojos y una cámara de secado por condensación y sacaremos conclusiones sobre la efectividad del uso de dicho equipo.
Principio de funcionamiento
Secadores infrarrojos La madera se seca calentándola con rayos infrarrojos. La ausencia de refrigerante elimina la necesidad de controlar sus parámetros operativos. Estos secadores no requieren un sistema de ventilación ni una automatización compleja. Proporcionan la posibilidad de cambiar el modo de secado según las características del material de origen. La calidad del secado de la madera con secadores IR cumple con los requisitos más estrictos.
Principio de funcionamiento cámara de secado por condensación similar al funcionamiento de un secador de convección tradicional. Pero el aire que pasa a través de los calentadores de este dispositivo ingresa posteriormente a la unidad de condensación. Aquí se acumula la humedad extraída de la madera y el aire de escape se envía nuevamente a calentar.
El refrigerante es freón y la humedad se elimina de la unidad de secado en forma líquida. Su cantidad se puede medir, lo que permite determinar con precisión el contenido de humedad actual y final del material y tener en cuenta estos datos al automatizar el proceso. A diferencia del secado por convección, esta tecnología implica trabajar a bajas temperaturas, lo que elimina la aparición de tensiones internas en la madera, alabeos y cambios de color. Las cámaras de condensación sólo consumen electricidad.
Apariencia
Secador de infrarrojos- Se trata de un conjunto de finos casetes termoactivos conectados mediante cableado y conectados a la red eléctrica a través de un panel de control.
Cámara de secado de condensación Se trata de un mueble con base en forma de estructura espacial, cerrado con paneles aislantes desmontables. Dicho dispositivo incluye: un compresor y accesorios de refrigeración, un sistema de intercambio de calor, un evaporador, un condensador y una automatización de control.
Tamaño y peso
Las dimensiones y el peso son la principal ventaja. secadores de infrarrojos antes que otros tipos de equipos de secado. Cada casete termoactivo mide 1230x650x1,5 mm y pesa sólo 5,7 kg. Un juego para secar 1 m³ de madera con todos sus componentes pesa sólo 130 kg y durante el transporte cabe en el maletero de un coche.
Dimensiones cámaras de condensación son bastante grandes, mientras que el peso de la unidad condensadora por sí sola es de al menos 120 kg.
Autonomía
secador de infrarrojos completamente autónomo. El trabajador sólo necesita apilar la madera con los casetes termoactivos en su interior y comenzar el proceso de secado. No es necesario controlar constantemente el funcionamiento de la secadora. El equipo se puede utilizar tanto en interiores como en exteriores bajo un dosel.
Cámaras de condensación están equipados con control automático que además permite minimizar la participación humana en el proceso de secado de la madera.
Tiempo de secado
El tiempo necesario para que la madera alcance un contenido de humedad del 8% (el valor óptimo para la producción de muebles) depende del tipo de material y de su contenido de humedad inicial.
Mediante el uso equipo de infrarrojos Las tablas de pino se secan en 3-7 días. Las tablas más delgadas y menos húmedas se secan más rápido que las gruesas y con mucha humedad.
Debido a la baja temperatura en el interior cámaras de condensación El proceso de secado dura entre 2 y 2,5 veces más que en las instalaciones convectivas convencionales. Así, para secar una tabla de pino de 40 mm se necesitarán 9 días, una de 50 mm 12 días y una de 70 mm 18 días.
Fuente de alimentación
Secadores infrarrojos conectado a una fuente de alimentación doméstica de 220 V.
Unidad secado por condensación sólo requiere conexión a una red trifásica con una tensión de 380 V.
Consumo de energía y electricidad.
Poder maximo secadores de infrarrojos- 3,3kW/m³. El consumo de electricidad durante todo el período de secado de 1 m³ de madera aserrada es de 100 a 400 kWh.
Consumo de energía para secar pino en cámara de acondicionamiento son 140 kW*h/m³.
Precio
El precio es un indicador importante a la hora de elegir el equipo. Precio secadores de infrarrojos:
- kit para secar un metro cúbico de tabla de tres metros: 59 288 rublos;
- kit para secar un metro cúbico de una tabla de cuatro metros: 69,329 rublos;
- kit para secar un metro cúbico de una tabla de seis metros: 70.007 rublos.
Precios para diferentes tipos. cámaras de condensación difieren significativamente y oscilan entre 250.000 y 1.000.000 de rublos.
conclusiones
Instalaciones de infrarrojos Tienen muchas ventajas: son compactos, económicos y económicos. Los casetes termoactivos se pueden utilizar para secar piezas individuales y grandes volúmenes de madera. Son fáciles de instalar, se desmontan rápidamente y, si es necesario, pueden transportarse a otro lugar sin necesidad de utilizar equipos especiales.
Cámaras de condensación Consumen energía de forma económica, gracias a las propiedades del freón, que permite el uso de modos de secado a baja temperatura. Pero el proceso de secado en ellos dura más que cuando se utilizan equipos de infrarrojos. Además, el uso de freón y configuraciones complejas de equipos generan altos costos operativos. Se recomienda utilizar cámaras de condensación para secar madera de gran sección, especies de madera valiosas y variedades difíciles de secar.
Cuando se trata de comprar una cámara de secado de madera, a menudo surge la pregunta de cuál elegir. Al fin y al cabo, existen cientos y cientos de especies en el mercado. Las cámaras se diferencian tanto por los fabricantes como por los tipos de secado. Entonces, ¿qué cámara es la adecuada para ti?
Para hacer esto, es necesario comprender el principio de funcionamiento de cada tipo de cámara, así como cómo se produce el secado de alta calidad de la madera. Averigüemos en el artículo.
Entonces, la calidad del secado está determinada por los siguientes parámetros:
- tensión de la madera
- Rango de humedad dentro de la madera.
Los principales tipos de cámaras de secado según el principio de funcionamiento:
- Aerodinámico
- Cámaras de secado por microondas
- convectiva
- Condensación
Ahora veamos los parámetros de calidad del secado en el contexto de los tipos de cámaras de secado presentados.
Cámara de secado aerodinámica
El coste de una cámara de secado aerodinámica es relativamente bajo. Pero los costos de la energía son altos. Es una cámara termoaislada con ventilador. El aire se calienta por fricción contra las aspas del ventilador. Cuando el tablero se coloca en la cámara, su humedad se distribuye uniformemente.
La circulación de aire caliente alrededor del tablero lo seca. Después del secado, al medir un medidor de humedad que mide el contenido de humedad solo de la capa superior, veremos lo que queríamos lograr. Alrededor del 8-10%. Pero si toma un buen medidor de humedad de aguja, verá el contenido real de humedad del tablero debajo de la capa superficial, 25-35%. Porque la tabla quedó húmeda por dentro. Esta placa no se puede utilizar. Hay una gran tensión en él debido a la diferencia de humedad (la tabla se deformará y luego se agrietará).
Por tanto, seguimos secando. De nuevo, el aire caliente circula a gran velocidad por el tablero.
Por cierto, la velocidad del flujo en una cámara de secado aerodinámica es casi imposible de regular.
A medida que continúas secando la tabla, su capa exterior continúa secándose y se seca. Cuando se seca, la capa superior se vuelve quebradiza. Queda entre 1 y 3% de humedad. La capa seca se vuelve más densa y se estrecha. La humedad sale de la capa interna más lentamente. En consecuencia, la capa interior se estrecha más lentamente que la exterior. Y cuando la capa interior se vuelve más ancha que la capa exterior del tablero, el tablero estalla.
De lo anterior se desprende la conclusión: es poco probable que sea posible secar madera de manera eficiente en una cámara aerodinámica.
Cámara de secado por microondas
Una pieza de jabón de ingeniería bastante interesante.
Funciona según el mismo principio que un microondas doméstico normal.
- Bajo influencia radiación electromagnética alta frecuencia, las moléculas de la madera aumentan la velocidad de vibración y la madera se calienta.
- El secado en una cámara de microondas reduce significativamente el tiempo de secado.
Pero ahí es donde terminan las ventajas. Como una cámara de este tipo es cara, consume la misma cantidad de electricidad, si no más, que una cámara aerodinámica. Todavía en progreso aplicación práctica cámaras de microondas, resultó que los emisores de ondas de microondas fallan rápidamente.
Para concluir la frase con la que comenzó el repaso de las cámaras de secado por microondas, es una idea de ingeniería interesante, pero que no se ha utilizado en la práctica.
Cámara de secado por convección
Este tipo de cámara de secado puede denominarse el tipo más común.
El principio de funcionamiento de la cámara de secado por convección es el siguiente:
- El calor se transfiere a través del aire que pasa por los intercambiadores de calor.
- Pasa por intercambiadores de calor. agua caliente y/o vapor sobrecalentado.
- Puede cambiar los parámetros del aire, aumentar o disminuir la humedad.
- La humedad se aumenta mediante boquillas procesadoras de humedad en la cámara. Reducir reemplazando el aire con aire seco.
- La configuración de los motores inversores le permite cambiar la dirección y la velocidad del flujo de aire.
El proceso de secado en la cámara de convección ocurre de la siguiente manera:
- El tablero se calienta fuertemente, en un ambiente saturado de humedad, con mayor circulación de aire. Esto es necesario para garantizar que las partículas de agua estén siempre calientes. El agua se elimina fácilmente de la madera cuando se calienta hasta 75-80 grados centígrados.
- Dependiendo del espesor del tablero, durante el proceso de secado se realizan de uno a tres tratamientos térmicos y de humedad. El último tratamiento térmico y humectante se realiza para aliviar completamente la tensión de la madera, justo antes de finalizar el secado. En este punto, el tablero ya ha alcanzado la humedad requerida.
De las opciones presentadas, la cámara de secado por convección es la más adecuada para un secado de madera de alta calidad.
Cámara de secado de condensación
Desde el comienzo del secado, el aire caliente elimina la humedad de las capas exteriores de la madera circulando por el tablero. Luego, el aire entra en el condensador, se calienta y se envía aire caliente y seco a la placa.
Los secadores de condensación están disponibles con o sin motor inversor. La madera se seca con o sin humidificación del aire. Si no hay inversor, no se pueden evitar las grietas, ya que el inversor permite que la velocidad del aire disminuya para una liberación suave de la humedad. Es imposible secar madera sin humidificación del aire e inversores en los motores, en una cámara de condensación. El tablero se romperá. Puedes secar madera sin humidificación y con inversores, pero el tablero estará sometido a mucho estrés.
En las cámaras de condensación, la humidificación se lleva a cabo en la segunda etapa de secado para aliviar la tensión de la capa superior del tablero.
Como resultado de la ósmosis, la humedad se desplaza desde el interior del tablero sin dañar las capas superiores. Dado que la cámara de condensación está diseñada para bajas temperaturas, toda el agua en el centro del tablero no tiene tiempo de calentarse lo suficiente y pasar a la capa exterior. Es decir, si retrasa el tratamiento de humedad, el tablero se humedecerá en todo su volumen. Pero con el enfoque correcto, es posible reducir significativamente la tensión en la tabla. Esta madera no es adecuada para carpintería, pero sí para tablas de cercas o revestimientos.
Esperamos que nuestro artículo le ayude a decidir la elección de la cámara de secado. De la descripción anterior debe quedar claro que se obtiene un secado correcto y de alta calidad utilizando una cámara de secado por convección. Vale la pena señalar que si los requisitos de calidad de la madera son pequeños, es decir, la madera se utilizará para trabajos en bruto Si se necesita construcción o secado para transportar la humedad, entonces el secado de alta calidad no es un requisito obligatorio.
La decisión es tuya.
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