Деревообработка

Техническая сушка древесины

Под технической сушкой древесины, также называемой искусственной сушкой, понимают сушку, при которой содержащаяся в древесине влага с помощью тепла превращается в водяные пары. Вода превращается в пар в древесине и испаряет-

с я с ее поверхности. Отсюда она отводится с помощью различных технических методов. В зависимо­сти от способа подачи тепла или технического оборудования су­шильной установки различают в основном камерные сушки, кон­денсационные сушки, высокочас­тотные и вакуумные сушки.

Метод технической сушки древесины является прежде всего экономически выгодным и более щадящим. Время сушки сокраща­ется до нескольких дней или ча­сов, а содержание влаги в древе­сине может быть определено бо­лее точно. Качество древесины улучшается, и снижаются потери древесины.

2.10.2.1. Камерная сушка

Этот способ, также называемый сушкой приточным воздухом, сушкой испарением или конвек­цией, имеет большое практичес­кое значение. Высушиваемая дре­весина штабелируется в теплоизо­лированных камерах из стали, алюминия или кирпича. Камеры, различные по размеру и форме, оснащены оборудованием, с помо­щью которого влажность, темпе­ратура и поток воздуха могут быть установлены или отрегулированы таким образом, что для сушки дре­весины будет создан оптимальный климат. Таким техническим обо­рудованием в основном являются: нагревательный прибор, трубо­провод для распылителя, двига­тель аксиального вентилятора, клапаны приточного и вытяжного воздуха, промежуточное перекры­тие с поворотными дугами, а так-

Различные породы древесины требуют особого обращения и ухода во время сушки.

Клен сохраняет свой белый цвет, только если с самого начала сушка производится в сараях. Дос­ки необходимо устанавливать на вершину (штабе­лирование на тонких концах), чтобы содержащее­ся в комлевом конце бревна большее количество влаги могло быстрее испариться. Когда доски ста­нут круглыми, они должны быть уложены горизон­тально и перекладываться каждые полгода.

Дуб и ясень штабелируют сначала на открытом воз­духе. Для торцов необходимо использовать защиту. Дождевая вода вымывает дубильные кислоты и де­лает древесину мягче и свободней от напряжений. Но если вода застаивается в штабеле, то образуют­ся бурые пятна (дубильные пятна). Примерно через год древесина должна быть переложена на хране­ние в укрытом, проветриваемом сарае.

Орех в виде стволовой древесины может лежать на открытом воздухе до тех пор, пока не отделится кора. Затем бревна распиливаются, и пиломатери­алы штабелируются в сарае.

Вяз следует как можно скорее после рубки распи­лить и уложить в штабели, так как он имеет склон­ность к растрескиванию.

Бук лесной, ольха и береза легко покрываются плесенью. Пиломатериалы этих пород древесины следует хранить в сухих и защищенных от прямых солнечных лучей сараях. Пропаренный лесной бук не восприимчив к плесени.

Г раб обыкновенный и липа должны быть перене­сены в сарай сразу после распиловки и храниться в лежачем положении для максимального сниже­ния опасности заплесневения.

Сушки для пиломатериалов бывают разных раз­меров:

• маленькие сушки для объема древесины пример­но от 0,5 до 6,0 м3,

• средние сушки для объема древесины пример­но от 10 до 40 м3,

• сушки для большого объема древесины пример­но от 100 до 200 м3.

Параметры (переменные величины) для техничес­кой сушки древесины, относящиеся к сушильной установке:

• температура сушки,

• относительная влажность воздуха,

• скорость движения воздуха в сушильной уста­новке,

• повышение давления воздуха или

• снижение давления воздуха (вакуум).

Аксиальный Воздухо - Обратная линия Промежуточное вентилятор отклоняющие нагревательного прибора перекрытие двигатель / ДУ™ /

' Приточный воздух

(сухой воздух)

Клапан

приточного воздуха Отопительный клапан

Подающая линия нагревательного ч прибора

^Трубопровод для распылителя

Рис. 2.96. Камерная сушка

же измерительные и контрольные приборы для регулирования и контроля про­цесса сушки (рис. 2.96).

С помощью нагревательного прибора повышается температура воздуха в ка­мере. Нагретый воздух, подгоняемый вентилятором, отдает тепло влажной дре­весине и одновременно забирает из высушиваемого сортимента исходящую в виде пара влагу. Если воздух в камере слишком сухой или относительная влажность слишком низкая, то процесс сушки будет протекать слишком быстро и может вызвать повреждения древесины, например образование трещин. С помощью раз­брызгивающего оборудования можно установить желаемую относительную влаж­ность воздуха в камере.

Воздух в зависимости от температуры может принять только определенное количество водяного пара. При сушке температура не меняется. Для поддержа­ния процесса сушки необходим постоянный приток свежего воздуха, так называ­емого сухого воздуха, через приточный клапан в сушильную камеру. В это время воздух, обогащенный водяными парами, так называемый влажный воздух, через вытяжной клапан отводится наружу. Конвекционная сушка по этой причине так­же обозначается как приточно-вытяжная сушка. Конвекция в данном случае зна­чит подведение и удаление.

То, как работа отдельных элементов оборудования камерной сушки будет со­гласована между собой, будет зависеть от породы подлежащей сушке древесины, от толщины сортимента, значений начальной и желаемой конечной влажности. Некоторые породы древесины могут сушиться при температуре ниже 100°С, дру­гие — выше 100°С. Твердая древесина сохнет сложнее и требует большего време­ни сушки, чем мягкая. Древесина с высокой начальной влажностью должна про­вести в сушильной камере больше времени, чем предварительно подсушенная древесина.

Безупречный результат сушки достигается только тогда, когда следуют плану сушки. Это может быть составленная от руки таблица, в которой расписана пос­ледовательность изменения режимов и их продолжительность. Современные су-

шильные камеры работают полностью или полуавтоматически. Это облегчает работу и обеспечивает надежность результатов сушки.

В соответствии с планом сушки высушивание древесины производится в пять этапов: нагрев находящегося в камере воздуха, прогрев находящейся в камере древесины, непосредственно процесс сушки с применением нагретого приточ­ного воздуха и при необходимости распыленного пара, кондиционирование, то есть дополнительный обдув высушиваемого сортимента в конце сушки для луч­шего выравнивания различий влажности и напряжений сушки, а также медлен­ное охлаждение.

В зависимости от температуры воздуха сушки разделяют на низкотемператур­ные, нормальные и высокотемпературные.

Низкотемпературная сушка: древесина высушивается при температуре ниже 45°С. Процесс сушки длится медленнее, древесина высушивается бережнее и без напряжений (так называемая мягкая сушка). Этот метод применяется для тол­стой, трудно поддающейся сушке и склонной к изменению цвета древесины. Зна­чение конечной влажности составляет примерно 20%, то есть речь идет о предва­рительном подсушивании.

Сушка при нормальной температуре: температура воздуха в сушильной камере лежит в интервале от 45 до 90°С. Этот диапазон температур подходит для древеси­ны хвойных пород и для легко сохнущих лиственных пород. Начальная влажность не ограничена. Этим методом древесину можно высушивать до достижения ко­нечного значения влажности.

Высокотемпературная сушка: температура воздуха в сушильной камере ле­жит в интервале от 100 до 130°С. При такой быстрой и резкой сушке существует опасность возникновения повреждений древесины, например образования тре­щин усушки, изменения цвета и т. д. Этот метод применяется для древесины хвойных пород. Многие лиственные породы, например дуб и бук, могут высу­шиваться при высоких температурах начиная с уровня влажности древесины ме­нее 30%.

При высокотемпературной сушке различают сушку горячим воздухом и го­рячим паром. При сушке горячим воздухом используют горячий сухой воздух (па­ровоздушную смесь), сушка является резкой. При сушке горячим паром приме­няют перегретый водяной пар без примешивания воздуха. Такое высушивание является более мягким.