Сушка это обязательный этап подготовки древесины перед обработкой. Чтобы бревна не деформировались, сушат их в определенных условиях, которые создаются в сушильных камерах. Для домашней мастерской можно сделать сушилку древесины своими руками.
Важность сушки
Издревле при изготовлении изделий из дерева использовался лес, срубленный несколько лет назад. Мебель из сырой или неправильно высушенной доски покоробится либо рассохнется и пойдет трещинами. Высыхая, материал сжимается, сырые балки из дерева со временем поведет, а в стенах сруба появятся щели с ладонь шириной. В сырой древесине заводится плесень. Но и пересушенные доски плохи — материал начинает впитывать влагу, разбухает.
Сушка проводится горячим воздухом или паром, процесс длительный и дорогой, но он придает древесине дополнительную прочность, предупреждает изменение формы и размеров, пиломатериал дольше хранится.
Режимы сушки
Существует несколько режимов сушки пиломатериалов. В сделанных самостоятельно камерах температура повышается поэтапно, выводя из сырья влагу. Технология сушки выбирается с учетом:
- породы древесины;
- габаритов пиломатериалов;
- конечной и стартовой влажности;
- особенностей сушилки;
- категории качества сырья.
Процесс высушивания может быть высокотемпературным или низкотемпературным. Во втором случае первичная обработка осуществляется при температуре, не достигающей 100 градусов.
Низкотемпературные режимы делятся на категории:
- мягкий — в процессе сушки пиломатериалы сохраняют все свои свойства, не изменяется прочность и окраска;
- нормальный — окраска меняется незначительно, немного уменьшается прочность;
- форсированный — при скалывании и раскалывании возможна хрупкость, окраска темнеет.
Изменение температуры среды при низкотемпературном режиме происходит в три стадии. Переход на следующую стадию возможен при достижении древесиной заданной влажности.
Высокотемпературная обработка производится в две ступени. Вторая стадия наступает при снижении влажности сырья до 20%. Такая технология применяется при подготовке дерева для возведения второстепенных конструкций, позволяющих сделать изменение цвета и снижение прочности.
Типы сушильных камер
Высушивание древесины в промышленных масштабах производится в специальных камерах. Влага выводится из пиломатериалов нагретым воздухом и выносится на улицу. В устройстве происходит полный цикл высушивания древесины. Помещение может быть:
- сборным металлическим;
- возведенным из стройматериалов.
Вторые устанавливаются прямо в столярных цехах либо как строения, стоящие отдельно. Стены делают из армированного бетона или кирпича. На крупных предприятиях обустраивают несколько камер, объединенных в модуль с общей системой контроля и подводкой коммуникаций. Воздух циркулирует в сушилке горизонтально или вертикально-поперечно. Древесина в промышленные сушилки может подвозиться по рельсам на тележках, выкладываться вилочными погрузчиками.
Источники тепла в сушилке:
- горячий пар;
- лучистое тепло из специальных устройств;
- нагретые полки стеллажей;
- электроток, хорошо проходящий через мокрые бревна;
- электромагнитное поле высокой частоты.
Камера оснащается основным и дополнительным оборудованием. Основное состоит из систем:
- вентиляции приточно-вытяжного типа;
- теплоснабжения;
- увлажнения.
Дополнительное оборудование это утепление стен и дверей, тележки для укладки материала, психометрическое оборудование, электропривод.
Промышленные сушки управляются автоматически, маленькие самодельные — вручную. Влажность регулируется приточно-вытяжной вентиляцией и увлажнителями. Для измерения влажности в помещении установлен влагомер, собирающий данные одновременно в нескольких местах.
В качестве энергоносителя для нагрева воздуха можно использовать: электричество, отходы обработки дерева, жидкое, твердое топливо.
Виды сушилок
По способу движения воздуха камеры делятся на:
- с естественным;
- с принудительным воздухообменом.
Камеры с естественным воздухообменом малопроизводительны, процесс в них невозможно контролировать. Поэтому используются они все меньше.
По принципу действия выделяются:
- конвективные;
- конденсационные сушилки.
В конвективных камерах древесина обдувается потоками горячего воздуха, тепло передается методом конвекции. Они могут быть глубокими туннельными или камерными. В туннельные камеры бревна загружаются с одного конца и выгружаются из другого, продвигаясь по камере, материал постепенно высушивается. Продолжительность цикла составляет от 4 до 12 часов. Такие камеры устанавливают на крупных лесопилках. Камерные сушилки более компактны, по всему объему поддерживается единый микроклимат. Позволяют подготовить любые типы древесины до необходимой кондиции. Поэтому большинство промышленных сушилок камерного типа.
По технологии конденсационной сушки влага, выделяемая из материала, осаждается на охладителях, скапливается в емкостях и сливается наружу. КПД такого устройства очень велик, но процесс длительный, сопровождается высокими потерями тепла. Технология хороша для подготовки твердых пиломатериалов малыми партиями. Цена оборудования и себестоимость конденсационной сушки ниже, чем конвективной.
Обустройство самодельной сушилки
Для того чтобы сделать своими руками сушилку, можно обойтись без чертежей. Необходимо предусмотреть:
- помещение камеры;
- утеплитель;
- источник тепла;
- вентилятор.
Площадь сушилки, возведенной своими руками, обычно не превышает 9 кв. метров. В помещении квадратной формы проще обеспечить оптимальное движение теплого воздуха. Желательно, чтобы одна стена камеры была выполнена из бетонных плит, другие из дерева. Все стены утепляются изнутри в два слоя: пенополистиролом и фольгированной доской. Прекрасный и бесплатный утеплитель — стружка дерева. А фольгу можно заменить пенофолом, отлично отражающим тепло.
Отдельное помещение сушилки своими руками можно соорудить из алюминия, такое строение прослужит долго. Каркас выполняется из профиля, он обшивается листовым металлом, который снаружи утепляют. Толщина утеплителя не менее 15 см. Пол застилается рубероидом, поверх в качестве теплоизоляции насыпают толстый слой стружки.
Необходимо позаботиться о тщательной герметизации входной двери!
Излучатель тепла можно сделать в виде труб или радиаторов отопления. Температура воды должна быть 65-95 градусов. Нагревается она электробойлером, дровяной печью, газовым котлом. Для небольшой камеры достаточно даже двухкомфорочной электроплиты. Если печь находится непосредственно в помещении, нужно обложить ее кирпичом. Кирпич будет аккумулировать тепло и постепенно излучать его в сушилку. Своими руками оборудовать конвективную камеру легко, установив в качестве источника тепла тепловентилятор.
Обустраивая своими руками сушилку для домашней мастерской по обработке дерева, важно соблюдать меры противопожарной безопасности. Возле строения должен всегда находиться огнетушитель.
Важна постоянная циркуляция теплой воды, которая обеспечивается насосом. Чтобы тепло равномерно распределялось по помещению, устанавливается вентилятор. Рабочее помещение оснащается влажным и сухим термометром.
Для удобства загрузки доски в камеру можно использовать тележку на рельсах. А чтобы увеличить полезную площадь на стенах выстраивают стеллажи.
Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:
- Сооружаем фундамент.
- Возводим каркас.
- Обшиваем каркас листами металла.
- Установка теплоизоляции.
- Застилаем пол пленкой и опилками.
- Установка опор из брусков.
- Установка нагревателей и вентиляторов.
Конструкция самодельной камеры для сушки пиломатериалов в видеоролике:
Влажная древесина практически не используется в изготовлении качественных и долговременных деревянных конструкций – предметов мебели, внешней и внутренней отделке, а также несущих элементов здания. Монтажу и эксплуатации пиломатериала предшествует удаление из него влаги. Издавна известный процесс естественной сушки может длиться несколько лет, что неприемлемо при больших объемах и темпах современного строительства.
В древесине существует два основных типа влажности, влияющие на значение плотности и технические параметры возводимой конструкции:
- внутриклеточная влага – является легкоудаляемой, однако так же быстро впитывается обратно в дерево во влажной среде;
- межклеточная вода – содержится вне клеток древесины (еще называется гигроскопической). Данный тип влаги наиболее трудно удаляется и составляет основу постоянной влажности (порядка 30 %).
Сушка происходит в результате протекания двух процессов – испарения воды и ее перемещения из середины материала к поверхности.
Если скорость испарения больше внутренней миграции влаги, то поверхность высыхает быстрее. Это вызывает неравномерность изменения линейных размеров и приводит к появлению трещин и изгибов. Постепенное протекание процесса обеспечивает сохранность структуры и формы древесины.
Основы современных методов сушки основаны на нескольких методах воздействия, ускоряющих испарение влаги с поверхности дерева:
- повышение температуры;
- увеличение кратности циркуляции воздуха;
- снижение давления;
- уменьшение влажности воздуха, циркулирующего над древесиной.
Что происходит с деревом при сушке, помимо удаления влаги
Основными процессами, наблюдаемыми в структуре древесины при высыхании, являются усушка и усадка. Усушка относится к неизбежным спутникам удаления влаги и представляет собой уменьшение габаритов пиломатериала во всех направлениях после начала удаления гигроскопической влаги.
Увеличение размеров древесины с повышением содержания свободной влаги называется набуханием . Усадка наблюдается при быстром удалении влаги, когда внешняя часть дерева гораздо суше, чем внутренняя. Это явление часто происходит при сушке толстых деревянных брусьев и бревен. Протекание усадки и усушки учитывается при планировании будущих конструкций, равно как и набухание при эксплуатации во влажных средах.
При перегреве древесины, который иногда возникает при (камерная сушка), происходит процесс, подобный сухой перегонке. Он представляет собой разложение древесных волокон без доступа воздуха, в результате чего выделяются газообразные, жидкие и твердые (древесный уголь) продукты. Данный процесс необратим, поэтому при нагреве важно выдерживать оптимальный температурный режим.
Подробнее о самом процессе сушки:
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
Пример 1
Пример 2
Пример 3
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 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 и 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:
Сушильные камеры и их устройство
Оборудование для сушки (камеры) имеют цилиндрическую или коробчатую форму, обшитую снаружи металлическими листами. Сырой древесный материал может изначально помещаться в штабеле внутрь или укладываться на специальные полки.
Конвекция обеспечивается компрессорными установками, а подогрев воздуха производится в радиаторных теплообменниках. Подача воздуха осуществляется сверху, поскольку после контакта с древесной загрузкой и испарения влаги температура воздушной смеси понижается. Это вызывает увеличение ее плотности и спускание холодного увлажненного воздуха в нижнюю часть камеры.
Сушильные устройства бывают периодического и непрерывного действия. В периодических системах работа прерывается на время выгрузки высушенной партии и загрузки нового блока древесины. Сушилки непрерывного действия обеспечивают постоянное движение штабелей из «влажной» части камеры в «сухую», а погрузка ведется по мере освобождения внутри свободного пространства.
На этом видео — подробно описано устройство для вакуумной сушки древесины своими руками:
Правила заготовки древесины
Порядок и условия заготовок пиломатериала регулируются в соответствии с Лесным кодексом РФ.
Основные правила, которые требуется соблюдать во время лесозаготовки, следующие:
- вырубка деревьев осуществляется после подачи и одобрения декларации, в которой обоснованы и описаны объемы вырубки, территория, тип древесины и пр.;
- первыми в списке на вырубку находятся деревья, пострадавшие от естественных причин или в результате деятельности человека (пожар, буря, наводнение, поражение болезнями);
- рубке могут подвергаться лишь деревья, соответствующие возрастным нормам;
- при лесозаготовке необходимо вовремя вывозить спиленный материал, препятствовать засорению территории и сносить временные здания, использованные в работе;
- запрещается оставлять недорубы – отдельные деревья на вырубленных территориях.
Сушка древесины своими руками
При необходимости заготовить древесину в домашних условиях, рекомендуется действовать в таком порядке:
- выбрать место для проведения сушки. Лучше всего предусмотреть не навес с крышей, а постройку с плотными стенами, которые препятствуют проникновению осадков;
- оборудовать основание для будущей укладки, под которым будет свободно проходить воздух;
- уложить пиломатериал крест-накрест в несколько рядов, как показано на рисунке;
- получившиеся штабеля в верхней части закрыть от случайных капель воды, пыли и мусора;
- скрепить деревянные доски или брусья между собой. Лучше всего использовать для этого полимерные материалы – резиновые затяжки или нейлоновые шнуры;
- выдержать штабеля время, рекомендуемое для конкретной климатической зоны (обычно несколько месяцев).
Самостоятельным приготовлением пиломатериала можно заниматься при наличии времени и необходимости заготовить большое количество древесины. Получаемый материал пригоден для использования в строительных целях, однако плохо подходит для изготовления мебельных изделий. Чтобы получить сухое дерево для отделочных и декоративных работ, следует применять комплекс методов подготовки древесины, таких как , .
Сушилка для дерева своими руками:
Процесс заготовки древесины включает операцию сушки. Она предотвращает образование дефектов в материале в будущем и его повреждение. Происходит процедура в специальной камере. Любое предприятие по заготовке леса не обходится без нее. Чаще всего применяется вакуумная сушка древесины. Она имеет ряд преимуществ перед другими способами. Например, короткое время процесса, равномерная обработка всего материала и простота в монтаже и демонтаже установки.
- Технология сушки древесины
- Вакумная сушка
- Строим сушку своими руками
Дерево – это живой организм. Как и другие органические соединения, оно содержит воду. Только что спиленная древесина имеет влажно больше 30%. Чтобы использовать ее в дальнейшем для нужд строительства или изготовления поделок, лишнюю влагу нужно удалить. Избыток воды в материале может быть разный. Нормы его зависят от того, где планируется использовать древесину. Для изготовления музыкальных инструментов, спортивного инвентаря и паркета устанавливают влажность на уровне 6-8%. Если сырье будет подвергаться дальнейшей переработке, то достаточно оставить в нем 20% влаги. Для изготовления конструкций зданий и отделочных материалов параметр контролируют на уровне 8-15%.
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 
камеры и давление, регулируются автоматически. В камере поддерживается вакуум с отметкой 0,95 МПа. Он обеспечивает протекание тепло-массобменного процесса. Из древесины выделяется влага в виде пара. После сушки получается сырье, с заданным уровнем влажности. В процессе оно полностью сохраняет свою структуру – не разрушается.
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:
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:
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.
Вакуумная сушка – это процесс, который уже давным-давно стал неотъемлемой частью множества видов производств. Ключевой отраслью, которая на данный момент не может существовать без этого процесса, является мебельная промышленность.
Навигация:
По сути – это специальная обработка дерева, которая в мебельной отрасли играет далеко не самую маленькую роль. Дабы мебель была максимально качественной, и могла долго держать свою форму, дерево должно обязательно пройти процесс вакуумной сушки, который уберет из материала все ненужные вещества, уберет влагу и сделает дерево более стойким и практичным в плане применения.
Но на самом деле, это еще далеко не единственная отрасль, где вакуумная сушка играет столь большую роль. Стоит также выделить и производство продукции, которое также нуждается в подобном процессе. В случае других отраслей, вакуумная сушка работает совершенно другим образом, так как в других направлениях требуется решение немного иных задач.
Структура самого процесса является довольно сложной, и этому есть огромное количество причин.
Первое – это нужда в большом количестве оборудования, дабы процесс вакуумной сушки был максимально качественным.
Второе – это высокий уровень производительности оборудования, без которого достичь высоких показателей качества попросту не получится.
И третье – это местность, а именно наличие специально предназначенной комнаты, которая будет подходить по всем критериям влажности и температуры, так как, не придерживаясь всех этих норм, процесс вакуумной сушки уже не будет столь эффективным.
Что касается стоимости проведения подобной операции, то это вопрос в некоторой степени двухзначный. Цена вакуумной сушки зависит от того, какой именно материал будет поддаваться подобной обработке, какое вакуумное оборудование будет при этом применяться, местность в которой будет происходить данный процесс, время, которое будет затрачено на проведение этой операции и так далее.
Все эти моменты являются более чем важными и их в любом случае надо учитывать, если ваша ключевая задача – это получения качественно обработанного материала, который можно будет активно использовать в дальнейших целях.
Технология вакуумной сушки
Ранее мы уже говорили о том, что вакуумная сушка – это весьма сложный процесс, который требует больших усилий. Сейчас мы рассмотрим технологию вакуумной сушки, и сделаем это на примере древесины, так как именно в данной отрасли вакуумная сушка обрела наибольшей популярности.
Перед тем, как делать мебель из древесины, она в любом случае должна пройти процесс сушки, который является его ключевой частью. В процессе проведения вакуумной сушки, древесина значительно теряет свою массу, и уменьшается в размерах.
Сейчас мы рассмотрим главные процессы, входящие в вакуумную сушку:
- Удаление воды из древесины, методом выпаривания
- Циркуляция воды через древесину
Первым происходит процесс циркуляции, который к слову, протекает намного дольше, нежели испарение. Скорость вакуумной сушки древесины напрямую зависит от того, как будет происходить процесс циркуляции воды.
Но ни в коем случае не стоит забывать, что процесс сушки подразумевает полное высушивание древесины и в некоторых случаях процент воды в ее составе достигает отметки в 30 процентов, при которых точка насыщения волокон значительно уменьшается.
Но это не так страшно, Так как в любом случае, в вакуумной сушке существует правило, которое гласит, что необходимо удалять абсолютно всю воду с поверхности древесины. Пройдя этот процесс, влага, находящаяся в сердцевине дерева, будет выходить наружу при помощи циркуляции.
Процесс удаления влаги из поверхности древесины, также имеет определенные нюансы, о которых не стоит забывать. Главное – это удалять абсолютно всю влагу, которая будет исходить из изделия процессом диффузии.
Но это был лишь явный пример технологии сушки, где главным материалом у нас была древесина.
Сейчас мы рассмотрим другие направления в вакуумной сушке:
- Вакуумная сушка жидковязких продуктов
- Вакуумная сушка молока
- Вакуумная сушка сыра
- Вакуумная сушка порошков
- Вакуумная сушка мяса
Это еще далеко не весь список направлений, где вакуумная сушка является неотъемлемой частью. На данный момент, подобная технология уже успела четко закрепиться в большинстве отраслей, которые уже попросту не могут в полной мере функционировать без проведения данного процесса.
Так что не исключено, что в скором времени процесс вакуумной сушки и вовсе станет применяться во всех отраслях, которые каким-то образом связаны с производством продукции.
Камеры вакуумной сушки
Камера для вакуумной сушки – это то устройство, без которого проведения подобной операции является просто невозможным. Роль вакуумных камер в этом плане максимально велика, и от уровня производительности вакуумной сушильной камеры зависит то, насколько быстро будет происходить процесс сушки, насколько качественным будет результат вакуумной сушки и так далее.
Что касается ценовой политики на подобные вакуумные установки, то на данный момент в этом плане ситуация далеко не самая простая. Большинство подобных установок находятся в высоком ценовом диапазоне, и купить себе такую установку сможет далеко не каждый.
Всего существует огромное количество разновидностей сушильных камер, каждая из которых, предназначена для применения в определенной отрасли. Принцип работы каждой из камер отличается многими моментами, из-за чего весьма проблематично подробно рассказать о принципе работы сушильной камеры
Сейчас мы рассмотрим несколько видов сушильных камер:
- Сушильная камера для сушки пищевых продуктов
- Сушильная камера для древесины
- Вакуумный сушильный шкаф
- Вакуумная камера для сушки фруктов
Принцип работы каждой из камер совершенно разный, и причина этому особенность различных материалов до воздействия вакуумной камеры. Именно поэтому, перед тем покупать подобное оборудование, стоит, как следует ознакомиться с инструкцией эксплуатации, дабы впоследствии не оказаться в неудобном положении.
Вакуумная сублимационная сушка
Сублимационная сушка – это процесс, который происходит путем возгонки кристаллов льда из замороженной продукции. Такой процесс сразу же минует жидкое состояние влаги, и позволяет максимально быстро обезвоживать продукты, причем делать это максимально качественно.
При таком принципе обезвоживания, удается сохранить все свойства продуктов, что является большим преимуществом такого метода сушки. Но это еще далеко не все, что удается сохранить при вакуумной сублимационной сушке, так как в прежнем состоянии остается и анатомическое строение, витаминная активность и даже химический состав продуктов.
Процесс вакуумной сублимационной сушки состоит из трех основных этапов:
- Замораживание продукта, которое является ключевым этапом, без которого дальнейший процесс сушки попросту не имеет смысла.
- Возгонка льда, без помощи тепла, так как лишь таким способом удается держать продукт, в прежнем состоянии
- Окончательная досушка в специальной камере с подогревом, которая придает продукту товарный вид.
Из всего этого, можем сделать вывод, что вакуумная сублимационная сушка – это процесс, который является более чем эффективным, и если в этом есть необходимость, то его можно использовать практически во всех областях.
Вакуумная сушка древесины
Ранее мы уже рассматривали такой тип сушки в качестве примера самой технологии. В такой технологии есть огромное количество нюансов, которые стоит учитывать, дабы впоследствии не испортить дерево, из которого в дальнейшем будут делаться определенные изделия.
Производится процесс вакуумной сушки такого материала лишь в среде, которая будет соответствовать всем нормам влажности, температуры и тому подобных аспектов, которые играют роль в конечном результате.
Стоимость подобного процесса на данный момент варьируется в пределах среднего ценового сегмента, в зависимости от того, где именно вы будете производить вакуумную сушку древесины. Если этот процесс будет проделываться более старой техникой, то обойдется это вполне недорого. Если же речь будет идти о современных сушильных камерах, то в таком случае надо будет, как следует переплатить, дабы получить наиболее высокий уровень качества.
Сушка древесного пиломатериала производится преимущественно с использованием вакуумной сушильной камеры. Технологическая операция заключается в как можно более быстром испарении влажности при максимально сниженном давлении.
Сама сушильная камера внешне выглядит как металлический цилиндр, производится она из котельного железа. Длина устройства составляет до 40 м, а диаметральный размер примерно равен 2 м. Камера закрывается герметично, температура внутри нее может выставляться в диапазоне от 50° до 90°. Нагрев происходит путем подачи водяного пара по трубам, которые располагаются равномерно вдоль внутренних стен цилиндра.
В качестве сырья в прибор загружаются доски толщиной до 25 мм, прогрев при этом происходит в течение 1 часа. Если используются доски толщиной в 50 мм, длительность стадии прогрева увеличивается до 2 часов. После этого подача пара завершается и начинается откачка воздуха из камеры. Благодаря тому, что она закрыта герметично, происходит формирование 90%-ного вакуума. Это состояние длится в 2 раза дольше предыдущей стадии и составляет от 2 до 4 часов. Происходит испарение остатков влаги с сопутствующим снижением температуры. Когда датчики внутри камеры показывают 30°, прекращается работы вакуумного насоса. Далее происходит повтор итераций с нагрева до выкачивания воздуха, проходит от 7 до 12 таких циклов с перерывами между ними.
Общее время, которое занимает сушка сосновой доски толщиной 75 мм до влажности не более 10% составляет 3 суток при изначальном содержании влаги в брусе 70% . Если происходит сушка досок с такими же показателями влажности, но их толщина не превышает 25 мм, то длительность процесса сокращается до 24 часов.
Регулировка режима просушивания в вышеописанной вакуумной камере затруднена, что делает устройство применимым только к работе с однородным сырьем.
При разработке вакуумной компрессионной камеры для сушки применялись новейшие технологические решения. Прибор сочетает лучшие черты классических камер и полезные новшества. Основной отличительной чертой такой камеры является ее универсальность, ведь в ней можно производить сушку досок самого разнообразного уровня качества. Процесс идет быстрее, чем в стандартной конвективной камере. Допустимо высушивание цельного кругляка, при этом исключено появление трещин как снаружи, так и изнутри.
Сушка в компрессионной камере дает возможность произвести изменения в цвете материала по желанию заказчика, перемена может быть настолько радикальной, что исходная порода становится совершенно неузнаваема.
С помощью сушки также можно снизить гигроскопичность пиломатериала, таким образом нивелируя недостаток сырья, который зависит колебаний влажности в атмосфере, происходящих во время роста дерева. Компрессионная камера позволяет работать с досками заданной нелинейной формы. Значения рабочего давления внутри устройства невысоки, поэтому устройство не попадает в зону внимания инспекции Котлонадзора.
Во время сушильного цикла происходит перманентное увеличение температуры воздуха, что служит причиной повышения влагоемкости сушильного агента. Полностью автоматически регулируется снятие влаги с доски. Испарение жидкости из бруса объясняется влиянием перепада уровня влажности и находится в зависимости от коэффициента влагопроводимости. Влагоемкость сушильного агента вырастает вместе с его давлением: это происходит вместе с поднятием температурных значений с той целью, чтобы обеспечить безопасность процесса сушки. Чем выше давление сушильного агента, тем больше температура кипения воды (при заданной температуре). Теплоподача заканчивается в тот момент, когда происходит достижение заданных заранее параметров, среди которых равновесная влажность доски в определенных условиях (в физической среде горячего пара в условиях высокого давления). В основе вычисления необходимых параметров лежит диаграмма равновесной влажности дерева для атмосферного давления.
Вплоть до прекращения подачи тепла принцип работы вакуумной конвекционной сушильной камеры не отличался от стандартной конвекционной сушки за некоторыми исключениями. Применяются более высокие температурные значения, которая позволяет ускорить сам процесс высушивания; исключается возможность обмена влагой с элементами внешней среды, это возможно за счет увеличения влагоемкости внутри самого прибора. Происходит автоматизированный запуск конденсационной установки. Она, в соответствии с заданной ранее программой, осуществляет изменение температуры в меньшую сторону, также происходит программное уменьшение давления и уровня влажности сушильного агента. Уменьшение температурных значений и давления происходит в том темпе, который задают толщина доски и то, какая порода дерева проходит сушку в данный момент. Между давлением внутри самого бруса и наружным давлением появляется существенная разница. Далее происходит выдавливание влаги из бруса за счет разницы давления. Далее благодаря перепаду температуры происходит охлаждение поверхности доски. И после этого устройство начинает функционировать как вакуумная камера стандартной конструкции с небольшой разницей в интенсивности (из-за использования более высоких температурных значений). В процессе появляется конденсат, для которого предусмотрена автоматическая система слива. Сброс влаги происходит по достижении ею определенного объема, происходит снижение давления в сушильной камере сначала до уровня атмосферного, а после этого — еще ниже. В это время не осуществляются энергозатраты на то, чтобы создавать разреженную. среду, технологический процесс с этого момента течет согласно классическим термодинамическим законам. Поддерживается равновесная влажность сушильного агента, которая находится в соответствии с заданным конечным значением процента влажности древесины. Идет кондиционирование: влажность распределяется равномерно как в масштабах одного бруса, так и общем объеме пиломатериала.
