2. Сушіння пиломатеріалів. Сушильні камери

Сушіння пиломатеріалів - це процес видалення вологи з деревини до певного відсотка вологості. Сушіння захищає дерево від ураження грибками, що руйнують деревину, а також запобігає її деформації при зберіганні. Розрізняють повітряну і штучне сушіння. При повітряному сушінні деревину укладають під навіс або на відкритому місці, забезпечують природнуциркуляцію повітря. Штучну сушіння проводять в печах різної конструкції та принципу дії: конвективна, кондуктивна сушка, вакуумна, прессвакуумная, НВЧ та інших

Атмосферне сушіння пиломатеріалів по техніко-економічних причин найбільш доцільна в наступних випадках: для експортних пиломатеріалів, у південних кліматичних зонах СРСР для пиломатеріалів хвойних порід, призначених для експлуатації поза опалювальних приміщень, а також перед досушку в камерах; при сезонній відвантаженні пиломатеріалів воднимтранспортом; при необхідності невеликого зниження вологості тонких пиломатеріалів, особливо низької якості; на тимчасових невеликих лісопильних заводах. Конвективно-теплову сушку слід застосовувати для висушування: пиломатеріалів, які розтріскуються при атмосферноїсушки, наприклад великих ведень особливо твердих порід; пиломатеріалів, подальша переробка яких проводиться цілий рік на цих же комбінатах або на кооперованих з лісопильним заводами деревообробних підприємствах і цехах; пиломатеріалів до низької кінцевої вологості, недосяжною при атмосферної сушці в даних кліматичних умовах. В інших випадках при виборі способу сушіння треба враховувати місцеві умови, в першу чергу виробничу необхідність. Основний промисловий спосіб висушування пиломатеріалів - конвективно-теплова сушка. Значення цього способу буде безперервно зростати в міру подорожчання деревини, технічного розвитку деревообробки і випуску з лісопильного заводу більш якісної продукції. Будуються лісокомбінати, які в зимовий час повинні висушувати основна кількість пилопродукции. При цьому змінюється як профіль, так і технологічна схема підприємства. Допускається послідовно подвійна конвективно-теплова сушіння пиломатеріалів: перший етап (до вологості 12-15%) - на лісопильному заводі, другий - при необхідності у споживача. Однак це доцільно лише в умовах випуску лісозаводів знеособлених товарних пиломатеріалів, що надходять не відомим заздалегідь споживачам. Бажано кооперування великих підприємств споживачів з лісопильним заводом для вироблення прирізних пиломатеріалів і заготовок цільового призначення, висушених одноразово до необхідної кінцевої вологості. Практично встановлено, що висушені заготовки і деталі можна довгостроково транспортувати в критих залізничних вагонах без помітного, зміни вологості деревини.Можна вважати, що дошки, висушені до необхідної споживачем кінцевої вологості (наприклад, будівельні пиломатеріали), у весняно-літній і зимовий час можна транспортувати також на відкритих платформах, якщо верхні ряди їх будуть укладені так, щоб вони виконували роль тимчасового даху. При цьому, як правило, не виникає необхідності у вторинній сушінні доставлених споживачеві пиломатеріалів. Приатмосферному підсушуванні пиломатеріалів і досушку їх у камерах якість виробів підвищується. Така комбінована сушка бажана у багатьохвиробництвах, в першу чергу при виготовленні меблів, моделей і аналогічної відповідальної продукції. Для будівельників попередня підсушування деревини на лісопильних заводах також бажана, якщо вона виконується способом атмосферної сушки. Однак краще, якщо цей основний споживач, забирає близько половини всіх пиломатеріалів, що виробляються в країні, буде отримувати з лісопильних заводів деревину, остаточно висушену тим або іншим способом до потрібної кінцевої вологості 1.

Сучасні тенденції удосконалення сушильного устаткування мають еволюційний характер і не можуть усунути ці недоліки. Можливо, лише поліпшення характеристик діючого устаткування на одиниці чи десятки відсотків. Причина в тому, що незмінним залишається фізичний принцип сушіння - випаровування міститься в деревині вологи. У цьому випадку можна говорити тільки про збільшення коефіцієнта корисної дії всього сушильного комплексу за рахунок поліпшення конструкції сушильної камери, використання новихтеплоізоляційних матеріалів, оптимізації режимів сушіння і т.д.

Унікальні властивості деревини як природного полімеру, що має складну капілярну структуру, дозволяють створити технологію сушіння пиломатеріалів без зміни агрегатного стану міститься в ній вологи. При сушінні ультразвуком міститься в деревині волога видаляється у вигляді рідини. Це в кілька разів знижує питомі енерговитрати і збільшує продуктивність устаткування на 50-70%.

За результатами досліджень (вплив УЗ на властивості деревини) зазначено наступне:

• підвищення якості пиломатеріалу (виключення викривлення, розтріскування і т.п.);

• знищення сапрофітів і гіфів, висока стійкість до останніх після сушіння;

• низьке вологопоглинання після сушіння;

• підвищення резонансних характеристик деревини;

• підвищення стійкості до гниття. Іншими важливими перевагами нової технології є:

• підвищення продуктивності устаткування, різке зменшення його габаритів, ваги і споживаної потужності;

• поліпшення екологічних показників (відсутність викидів шкідливих речовин в атмосферу і легке збирання виділеної з пиломатеріалів рідини);

• можливість створення суміщеної виробничої лінії сушка-обробка пиломатеріалу і, як наслідок, підвищення економічних показниківпроцесу деревопереробки.

Виведення міститься в деревині вологи у вигляді рідини може скласти самостійний комерційний інтерес щодо отримання сировини для хімічної і парфумерної промисловості. В даний час збагачена корисними речовинами і мікроелементами волога, яка міститься в деревині, витягається випаровуванням з подальшою конденсацією. Це обумовлює високе енергоспоживання і низьку продуктивністьпроцесу, а також неминуче приводить до часткової втрати цінних речовин і мікроелементів (відомо, що при будь-якому фазовому переході відбувається очищення від домішок, що складає основу багатьох методів одержання чистих матеріалів). В установці використовується конвеєрний принцип подачі пиломатеріалу, що диктується і фізичним принципом впливу на останній, і відкриває можливість сполучення даного устаткування з деревообробним, наприклад, зі стругальних верстатів. Ця обставина дозволить виключити такі операції, як штабелювання пиломатеріалу, його завантаження і вивантаження із сушильної камери.

Види сушильних камер:

1) Аеродинамічна сушильна камера - є теплоізольованою камеру з вентилятором. Нагрівання повітря відбувається за рахунок тертя об лопатки вентилятора. У такій камері складно регулювати температуру і швидкість потоку. Витрати на енергію такі, що економічновигідніше возити матеріал на давальницьку сушку (600-800 руб. / куб.м. Тільки за електрику). Як плюс такої сушарки можна відзначити її порівняно невелику вартість, хоча тут дешевизна як у мишоловці, яка буде повільно закривається, коли Ви почнете сушити в цих камерах.

2) НВЧ-сушильні камери - діють за принципом НВЧ-печі. Електромагнітне випромінювання високої частоти змушує швидше коливатися молекули і деревина нагрівається. Застосування таких сушарок дозволяє значно скоротити строки сушіння, однак варто такамера дуже дорого, сушити можна тільки малими обсягами, споживає електроенергії ще більше ніж аеродинамічна і плюс до всього швидко виходять з ладу випромінювачі хвиль НВЧ.

3) Конвективні сушильні камери - найпоширеніший вид сушильних камер. Передача тепла відбувається через повітря, що проходить через теплообмінники, по яких проходить гаряча вода або перегрітий пар. Сушильного агента (повітря) циркулює по камері, проходячи через пакети з дошкою і передаючи їй енергію. Залежно від технології та стадії сушіння можна змінювати параметри сушильного агента: зволожити за допомогою влагообрабативающіх форсунок в камері; знизити вологість шляхом викиду перенасиченого водою агента і заміною його на сухий; змінити температуру просто знизивши її в теплообмінному калорифері; змінити швидкість і напрям агента за рахунок налаштувань інверторних двигунів.

4) Конденсаційні сушильні камери - схожі за принципом теплопередачі з конвективними - повітря циркулює по камері, проходячи через калорифери і потім через пакети з дошкою, а потім потрапляє в конденсаційну установку, яка позбавляє отриманий сушильний агент від вологи і знову відправляє його на калорифери для нагрівання . Як основний плюс перед конвективної відзначають її менше енергоспоживання (мається на увазі тепло, але не електрика