Гидроизоляция 

Время сушки сушильная камера конденсационного типа. Сушильная камера для древесины своими руками. Режимы сушки древесины

Почему выгодна конденсационная сушка древесины, разобраться несложно. Этот метод приобретает все большую популярность за счет своих очевидных преимуществ.

Особенности конденсационной сушки древесины

Конденсационная производится с помощью конденсации теплого влажного воздуха в холодильной установке. Для осуществления процесса существует специально разработанный агрегат конденсационной сушки (АКС), благодаря которому:

  • при достижении точки росы пар превращается в воду,
  • вода конденсируется на стенках теплообменника,
  • стекает и выводится наружу.

Интенсивная высокопроизводительная сушка досок позволяет выводить до 300 литров воды в сутки. Таким образом, сушка доски обрезной осуществляется в результате подачи и циркуляции теплого воздуха и выведения влаги. В сушильной камере, где установлен агрегат конденсационной сушки, выполняется замкнутый цикл, и сушка досок происходит на основе вторичного тепла, что снижает энергозатратность производственного процесса и увеличивает его КПД.

Преимущества конденсационной сушки древесины

В числе преимуществ, которыми обладает конденсационная сушка древесины, уникальное комплектующее оборудование для сушильных камер , специально разработанное «Ижевским Теплоагрегатным Заводом». Ведущий российский производитель конденсационных сушильных камер гарантирует:

  • оптимальные варианты комплектации импортного и отечественного производителя для сохранения качества и снижения себестоимости продукции,
  • полную аналогию финской конденсационной установки, соответствующей финансовым возможностям российского потребителя,
  • выбор идеальной комплектации и агрегата АКС для установки в мобильные сушильные камеры.

Оборудование для конденсационной сушильной установки

Все оборудование для сушильных камер, в том числе агрегат конденсационной сушки, обладает высоким уровнем надежности и адаптации к российским условиям. В результате его функционирования сушка доски обрезной производится в автоматическом режиме без участия человеческого фактора. Микроклимат в камере поддерживается в соответствии с параметрами и породой древесины. Вся система, в составе которой испаритель, конденсатор и компрессор, максимально проста в обслуживании и эксплуатации.

Удаление влаги из воздуха происходит методом конденсации ее на поверхности испарителя. Для этого часть воздуха, циркулирующего в камере, пропускается через сушильный агрегат. Влага теплого воздуха, который заполняет камеру, достигает точки "росы", конденсируется на ребрах холодного теплообменника, капли стекают в поддон и по мере накопления вода через шланг выводится наружу (в зависимости от типа агрегата, за сутки удаляется от 30 до 300 литров воды) . С теплого стороны теплонасоса в воздух снова подаются в форме вторичного тепла: тепло из системы охлаждения воздуха, энергия, идущая на конденсацию влаги и энергия привода. Высушивания древесины происходит за счет подачи воздуха и тепла (циркуляция теплого воздуха) и путем прямого удаления влаги.

Таким образом, внутри камеры образуется почти полностью замкнутый цикл, и сушки происходит с небольшими энергетическими затратами.

Кроме сушильного агрегата для обеспечения циркуляции воздуха в объеме, необходимом для равномерного просушивания материала, в комплект входят циркуляционные вентиляторы.

Вместо многочисленных приточных и вытяжных люков в конденсационных камерах чаще всего используется один компенсационный устройство - повитрообминна заслонка, которая, например, в летний период, когда работающие машины выделяют больше тепла, чем его расходуется через стенки камеры, позволяет этот излишек удалить, заменив свежим прохладным воздухом.

Управление процессом сушки - автоматическое. Специальные сенсорные датчики системы управления измеряют влагу и температуру воздуха в камере; установлены в древесину в нескольких точках другие датчики измеряют влагу древесины. В зависимости от этих параметров, а также от породы древесины регулируется и поддерживается необходимый микроклимат в камере. Система управления на базе микропроцессоров компактная, проста в обслуживании и надежна в работе.

Для установки комплекта оборудования конденсационного способа сушки помещения камеры можно построить самостоятельно, придерживаясь выданных фирмой "УДГ" рекомендаций в плане размеров, строительных материалов, конструкции стен, ворот. Можно также использовать помещения уже существующих сушильных камер или другие помещения. Главная цель, которую нужно достичь, это обеспечение паронепроникности и корозиестийкости, а также теплоизоляции конструкции.

Начиная с 1993 года, фирма "УДГ" поставила в Украину более 60 комплектов оборудования конденсационного способа сушки. Большинство предприятий строили помещения из местных материалов, некоторые приспосабливали существующие сушильные камеры после соответствующей реконструкции по рекомендациям фирмы "УДГ".

В 2002 году в учебно-техническом центре фирмы начат выпуск оборудования для сушки на базе агрегата производительностью 240 - 300 литров конденсата из воздуха воды в сутки, который рассчитан на объем от 12 до 40 м3 древесины (меньшие объемы соответствуют материалу м " которых, хвойных пород или тонкой заготовкам, а большие объемы - толстым заготовкам твердых лиственных пород. Например, объем древесины сосны толщиной 50 мм, что можно загрузить в камеру с одним сушильным агрегатом, равен 12 м3, а дуба такой же толщины - 33 м3; дуба толщиной 30 мм - 16 м3. Если в камеру установить два или более агрегатов, соответственно во столько же раз увеличивается объем древесины.

Различия между конденсационным и конвективным (повитрообминним) способами сушки.

В обоих случаях сушка происходит в условиях циркуляции воздуха. Для древесины имеет значения, каким образом поддерживается необходимый микроклимат в камере: за счет подвода и подогрева сухого свежего воздуха или за счет исключения влаги с помощью какого-либо холодильного агрегата. Главное, чтобы обеспечивался тот режим, который для древесины является наиболее умеренным, без лишних напряжений.

Поскольку в конденсационных сушилках используются холодильные агрегаты, существует верхний предел для температуры в камере - это +60 Со. При высоких температурах внутри холодильной установки может возникнуть очень высокое давление. Показатель низкотемпературного способа сушки наиболее выгодный для древесины дуба, потому лигнин, который присутствует в этой древесине, разрушается при сушке в среде с высокой температурой.

Сушилки с приточно-вытяжной вентиляцией допускают вследствие более высоких температур, например, до 80 Со, соответственно более высокие скорости движения воздуха, что на 50% и более превышает скорость в конденсационных сушилках, где расчетная скорость циркуляции воздуха 1,5 м / сек. Вследствие малой скорости вентилятора имеют небольшую мощность. Суммарные затраты электроэнергии на сушку составляют лишь 95 - 105 кВт / ч на 1 м3 сосны или 190 - 210 кВт / час на 1м3 дуба за весь период сушки.

При низких температурах и скорости движения воздуха снижается износ стенок камеры и других конструктивных элементов, что позволяет использовать более простые строительные материалы.

Конденсационный способ сушки практически исключает такие дефекты, как внутреннее напряжение, покоробленисть, внешние и внутренние трещины, возникающие вследствие ускоренной сушки.

Изменение цвета древесины, причиной которой зачастую является окислительная реакция, особенно при высоких температурах, усиливается при вентиляционному сушке. Поскольку конденсационный образом происходит в условиях замкнутого процесса, то есть без постоянного доступа кислорода со свежим воздухом, то реакция изменения цвета подавляется.

Влага удаляется из конденсационной сушилки в виде жидкости, и ее количество легко замерить. Это самый простой способ контроля за процессом сушки.

В тех случаях, когда теплоэнергия обходится не очень дешево и есть возможность получать сравнительно дешевую электроэнергию, когда необходимо обеспечить экономное сушки древесины особо твердых лиственных пород, таких как дуб, бук, граб, ясень, экономически оправданным решением будет применение конденсационного способа сушки.

Конденсация - это процесс, который обеспечивает переход вещества из одного состояния в другое, вследствие повышения температуры. Такой прием является наиболее актуальным для сушки древесины. Конденсационные сушильные камеры имеют отличительную особенность, которая заключается в функционировании так называемой системы холод – тепло, полностью изолированной от окружающей среды. Таким образом, является оптимальной схемой для сушильного агрегата.

Схема носит достаточно простой и понятный характер:

  • пиломатериал загружается в конденсационную камеру и подогревается вместе с ней;
  • оптимальная температура способствует испарению влаги из древесины;
  • влажный воздух начинает двигаться через холодный теплообменник сушильного аппарата;
  • влага начинает конденсироваться, а компрессор переносит энергию на горячий теплообменник;
  • сухой и холодный воздух, двигаясь через горячий теплообменник, меняет свое состояние, становясь теплым;
  • теплый воздух, посредством бумеранга, возвращается в сушильную камеру для подогрева древесины.

Стоит сделать вывод: вся вышеуказанная схема работает по сигналу холод – тепло, и все источники энергии (а речь идет о вентиляторах продува штабеля) функционируют внутри сушильного агрегата. То есть, происходит замкнутый цикл, который не взаимодействует с внешней средой.

Характеристики сушильных аппаратов

Вид оборудования имеет прямоугольную форму, похожую на шкаф, облицованный съемными панелями, в основании которого заложена рама.

Состав аппарата включает:

  1. Холодильный компрессор.
  2. Теплообменную систему.
  3. Холодильную арматуру.
  4. Испаритель.
  5. Управляющую автоматику.

Быстрый монтаж и компактная конструкция сушильного аппарата вводят его в действие моментально. Теплообменники соединены друг с другом трубопроводами, по которым и циркулирует воздух.

Агрегат является полностью автоматизированным и управляется с помощью программируемого контроллера. Таким образом, все сбои или аварийные ситуации находятся строго под контролем.

Типы аппаратов могут быть двух видов, что соответстветствует разным температурам сушки:

  • сушка до +45°С - предназначена для мягкой древесины;
  • сушка до +60°С - для твердых пород.

Конденсационная сушка древесины является высококачественной технологией, которая использует небольшой объем пиломатериала (до 30 м3). Также, сам процесс экологичен и безопасен, и не предусматривает выброс отходов. Предприятия используют данный метод для минимизации производственных затрат и участия рабочего персонала.

Данный процесс является несомненным лидером среди других методов сушки. Как было указано выше, он заключается в использовании тепла, как основного фактора избавления от влаги (обезвоживания). При применении конденсационной сушки уменьшается энергопотребление: если сравнивать с газопаровой или высокочастотной.

Натуральная сушка имеет место быть, но она зависима от погодных условий. Также, такая процедура носит длительный и малопродуктивный характер, который не снижает уровень влажности, менее чем на 16%.

Конденсационная сушка сырья имеет, как и преимущества, так и недостатки. Но, недостаток, в таком случае единичный: дополнительное капиталовложение. Затраты на приобретение быстро окупаются, поэтому такие инвестиции имеют долгосрочный характер.

Стоит отметить, что такой вид сушки является еще и более щадящим, так как невысокие температуры не дают образоваться трещинам и короблению. Максимальный результат испарения влаги достигает 12% и менее.

Чтобы добиться высокого качества и срока службы изделий, изготовленных из древесины, нужно использовать для их создания хорошо высушенный материал. Современный рынок предлагает разные виды сушильного оборудования для пиломатериалов, сделать выбор для конкретных условий производства поможет сопоставление основные параметров работы сушилок.

В этой статье мы рассмотрим принцип действия и рабочие характеристики инфракрасной сушилки и конденсационной сушильной камеры и сделаем выводы об эффективности использования подобного оборудования.

Принцип работы

Инфракрасные сушилки высушивают пиломатериалы за счет их прогрева инфракрасными лучами. Отсутствие теплоносителя избавляет от необходимости следить за его рабочими параметрами. Такие сушилки не нуждаются в обустройстве системы вентилирования и наличии сложной автоматики. В них предусмотрена возможность изменения режима сушки исходя из характеристик исходного материала. Качество сушки леса с помощью ИК-сушилок удовлетворяет самым жестким требованиям.

Принцип работы конденсационной сушильной камеры схож с действием традиционной конвективной сушилки. Но воздух, проходящий через калориферы, в этом устройстве в дальнейшем поступает в конденсационную установку. Здесь выведенная из древесины влага накапливается, а отработанный воздух снова отправляется для нагрева.

Хладагентом выступает фреон, влага удаляется из сушильной установки в жидком виде. Ее количество можно измерить, что дает возможность точно определить текущую и итоговую влажность материала и учесть эти данные при автоматизации процесса. В отличие от конвективной сушки данная технология предполагает работу при низких температурах, что исключает появление внутренних напряжений в древесине, коробление и изменение цвета. Конденсационные камеры потребляют только электроэнергию.

Внешний вид


Инфракрасная сушилка - это набор тонких термоактивных кассет, соединенных кабельной разводкой и подключенных к электросети через щит управления.

Конденсационная сушильная камера представляет собой шкаф с основанием в виде пространственной рамы, закрытый утепленными съемными панелями. В состав такого устройства входят: холодильный компрессор и арматура, теплообменная система, испаритель, конденсатор и управляющая автоматика.

Размер и вес

Габаритные размеры и вес являются главным преимуществом ИК-сушилок перед другими видами сушильного оборудования. Каждая термоактивная кассета имеет размер 1230x650x1,5 мм и весит всего 5,7 кг. Набор для сушки 1 м³ древесины со всеми составляющими компонентами весит всего 130 кг, а при транспортировке умещается в багажник легкового автомобиля.

Размеры конденсационных камер достаточно велики, при этом вес только лишь конденсационной установки равен минимум 120 кг.

Автономность работы


ИК-сушилка полностью автономна. Работнику достаточно произвести укладку пиломатериалов в штабель с размещение внутри него термоактивных кассет и запустить процесс сушки. Постоянно следить за работой сушилки нет необходимости. Использовать оборудование можно как в помещении, так и на улице под навесом.

Конденсационные камеры снабжаются управляющей автоматикой также позволяющей свести к минимуму участие человека в процессе сушки пиломатериалов.

Время сушки

Время, требуемое для достижения древесиной влажности 8% (оптимальный показатель для производства мебели) зависит от вида материала и его первоначальной влажности.

С помощью инфракрасного оборудования сосновые доски высыхают за 3-7 суток. Более тонкие и менее влажные доски сохнут быстрее толстых брусков с высоким уровнем влажности.

Из-за невысокой температуры внутри конденсационных камер процесс сушки длится в 2-2,5 раза дольше, чем в привычных конвективных установках. Так, для высушивания 40-миллиметровой сосновой доски потребуется 9 суток, 50-миллиметровой - 12 суток, а 70-миллиметровой - 18 суток.

Источник питания

Инфракрасные сушилки подключаются к бытовой электросети 220 В.

Агрегат конденсационной сушки требует только подключения к трехфазной сети напряжением 380 В.

Мощность и потребление электроэнергии

Максимальная мощность ИК-сушилки - 3,3 кВт/м³. Потребление электроэнергии за весь период сушки 1 м³ пиломатериалов - 100-400 кВт*ч.

Энергозатраты на сушку сосны в кондиционной камере составляют 140 кВт*ч/м³.

Цена


Цена - это значимый показатель при выборе оборудования. Стоимость ИК-сушилок :

  • комплект для сушки кубометра трехметровой доски - 59 288 рублей;
  • комплект для сушки кубометра четырехметровой доски - 69 329 рублей;
  • комплект для сушки кубометра шестиметровой доски - 70 007 рублей.

Цены на разные виды конденсационных камер существенно отличаются и составляют от 250 000 до 1 000 000 рублей.

Выводы

Инфракрасные установки обладают массой достоинств: они компактны, экономичны и недороги. Термоактивные кассеты можно использовать для сушки единичных заготовок и большого объема пиломатериалов. Они легко монтируются, быстро разбираются и при необходимости могут быть перевезены в другое место без привлечения спецтехники.

Конденсационные камеры экономно потребляют электроэнергию, благодаря свойствам фреона, позволяющего использовать низкотемпературные режимы сушки. Но процесс сушки в них длится дольше, чем при применении инфракрасного оборудования. К тому же использование фреона и сложные настройки оборудования обуславливают высокие эксплуатационные расходы. Применять конденсационные камеры целесообразно для сушки лесоматериала большого сечения, ценных пород древесины и трудносохнущих сортиментов.

При необходимости покупки сушильной камеры для древесины, часто возникает вопрос, какую именно выбрать. Ведь на рынке представлены сотни и сотни видов. Различаются камеры как производителями, так и видами сушки. Так какая камера нужна именно вам?

Для этого нужно понять принцип работы каждого вида камеры, а также как происходит качественная сушка древесины. Разберемся в статье.

Итак, качество сушки определяется по следующим параметрам:

  • Напряжение древесины
  • Разбег по влажности внутри пиломатериала

Основные виды сушильных камер по принципу действия:

  • Аэродинамические
  • СВЧ-сушильные камеры
  • Конвективные
  • Конденсационные

А теперь разберем параметры качества сушки в разрезе представленных видов сушильных камер.


Аэродинамическая сушильная камера

Стоимость аэродинамической сушильной камеры сравнительно небольшая. Но затраты на энергию высокие. Представляет собой теплоизолированную камеру с вентилятором. Воздух нагревается за счет трения о лопатки вентилятора. Когда доска помещается в камеру, ее влажность распределена равномерно.


Циркулирующий горячий воздух вокруг доски подсушивает доску. После сушки при измерении влагомера, измеряющего влажность только верхнего слоя, мы увидим , которой и хотели добиться. Порядка 8-10%. Но если взять хороший игольчатый влагомер, то увидим настоящую влажность доски под поверхностным слоем, в 25-35%. Потому что доска осталась внутри сырой. Такую доску нельзя использовать. В ней огромное напряжение за счет разности по влажности (доску покоробит, потом она треснет).

Поэтому продолжаем сушку. Опять горячий воздух циркулирует на большой скорости вокруг доски.

Кстати, скорость потока в аэродинамической сушильной камере практически невозможно регулировать.

Продолжая сушить доску, ее внешний слой продолжает досыхать и пересыхает. От пересыхания верхний слой становится хрупким. Остается 1-3% влажности. Сухой слой уплотняется и сужается. Из внутреннего же слоя влага уходит медленнее. Соответственно, внутренний слой сужается медленнее, внешнего. А когда внутренний слой становится шире внешнего слоя доски - доска лопается.

Из вышесказанного напрашивается вывод: качественно высушить древесину в аэродинамической камере вряд ли получится

СВЧ сушильная камера

Довольно-таки интересная инженерная мыль.

Работает по принципу обычной бытовой микроволновки.

  • Под воздействием электромагнитного излучения высокой частоты, молекулы древесины увеличивают скорость колебания и древесина нагревается.
  • Сушка в СВЧ камере значительно сокращает сроки сушки.

Но на этом плюсы заканчиваются. Потому что стоит такая камера дорого, электроэнергии потребляет также, если не больше, чем аэродинамическая камера. Еще, в процессе практического применения свч-камер, выяснилось, что излучатели волн СВЧ быстро выходят из строя.


Заканчивая предложение, с которого начался обзор свч сушильных камер, Интересная инженерная мысль, но на практике не получила применения.

Конвективная сушильная камера

Этот вид сушильных камер можно назвать самым распространенным видом.

Принцип работы конвективной сушильной камеры таков:

  • через воздух, который проходит через теплообменники происходит передача тепла.
  • По теплообменникам проходит горячая вода и /или перегретый пар.
  • Можно изменять параметры воздуха, повысить или понизить влажность.
  • Повышают влажность с помощью влагообрабатывающих форсунок в камере. Понижают с помощью замены воздуха на сухой.
  • Настройки инверторных двигателей позволяют изменить направление и скорость воздушного потока.

Процесс сушки в конвективной камере происходит следующим образом:

  • Доску сильно нагревают, в насыщенной влагой среде, при повышенной циркуляции воздуха. Это нужно для того, чтобы частицы воды всегда были теплые. Вода легко удаляется из древесины, поскольку та нагревается до 75-80 градусов по Цельсию.
  • В зависимости от толщины доски, в процессе сушки делается от одной до трех тепловлагообработок. Последняя тепловлагообработка проводится, чтобы полностью снять напряжение в древесине, перед самым окончанием сушки. В этот момент доска уже достигла необходимой влажности.

Из представленных вариантов, конвективная камера для сушки является самой подходящей для качественной сушки древесины.

Конденсационная сушильная камера

С самого начала сушки, теплый воздух удаляет влагу из внешних слоев древесины, циркулируя вокруг доски. Потом воздух переходит в конденсатор, нагревается и к доске направляется теплый сухой воздух.

Конденсационные сушильные камеры бывают с инверторами на двигателях и без таковых. Сушат дерево с увлажнением воздуха и без такового. Если инвертор отсутствует, то трещин не избежать, поскольку, инвертор позволяет замедлить скорость воздуха, для плавного выхода влаги. Сушить древесину без увлажнения воздуха и инверторов на двигателях, в конденсационной камере нельзя. Доска треснет. Без увлажнения и с инверторами сушить дерево можно, но доска будет с большим напряжением.


В конденсационных камерах, увлажнение проводят на втором этапе сушки, чтобы снять с верхнего слоя доски напряжение.

В результате осмоса, влага вытесняется изнутри доски, не повреждая верхние слои. Поскольку конденсационная камера рассчитана на невысокие температуры, вся вода в центре доски не успевает достаточно прогреться и перейти в наружный слой. То есть если затянуть влагообработку, то доска отсыреет по всему объему. Но при правильном подходе можно заметно снизить напряжение в доске. Для столярного производства такая древесина не годится, но для заборной доски или вагонки вполне подойдет.

Надеемся, что наша статья поможет вам определиться с выбором сушильной камеры. Из описания выше должно стать понятным, что правильная, качественная сушка получается при использовании конвективной сушильной камеры.Стоит отметить, что если требования к качеству пиломатериала невелики, то есть дерево будет использовано на черновое строительство или нужна сушка до транспортной влажности, то качественная сушка не является обязательным требованием.

Выбор за вами.

Вам будет интересно