Это необходимо для проведения различных видов обработки: механической, химической, нанесения декоративных покрытий.
Необходимость сушки материалов
Сушка позволяет решить важные задачи, связанные с дальнейшей эксплуатацией деревянных заготовок. После высушивания дерево приобретает ряд положительных параметров. В процессе такой обработки решаются следующие задачи:
- происходит обезвоживание изделий до требуемого процента влажности;
- повышаются физические и механические показатели;
- улучшаются технологические свойства (она легче подвержена последующей обработке);
- повышается стойкость к негативному воздействию биологических факторов (образованию грибков, гниению, проникновению насекомых);
- снижается тепло и электропроводность;
- расширяются потребительские свойства готовых изделий.
Для решения задач, связанных с высушиванием древесины налажено производство сушильных камер на различных физических принципах. Они способны проводить операцию обезвоживания различных пород дерева.
Виды сушильных камер
Сушилка – это сложное промышленное оборудование. Оно реализует выбранный метод обработки. Современные производители предлагают следующие виды сушильных камер:
- конвективные;
- с ИК излучателями;
- вакуумные;
- аэродинамические;
- сушилки, работающие в СВЧ диапазоне.
Первый тип основан на создании горячего потока воздуха с помощью мощных нагревательных элементов (калориферов). Изделия укладываются в штабеля с созданием циркуляции горячего воздуха вдоль поверхности каждого слоя.
В инфракрасных системах применяют излучатели, которые направлены на обрабатываемую поверхность.
В вакуумных агрегатах создание требуемой температуры производится благодаря электрическим или гидродинамическим нагревателям. Они расположены вдоль боковых стенок или прокладываются между слоями. С помощью насоса откачивается воздух и внутри создаётся вакуум.
В аэродинамических аппаратах технологический процесс происходит благодаря созданию принудительной циркуляции горячего воздуха вдоль уложенных штабелей.
В СВЧ устройствах применяют специальные элементы нагрева, которые прогревают древесину на всю её толщину. Влага удаляется с помощью организованной системы вентиляции.
Конвекторные сушилки
В камерах такого типа для удаления избыточной влаги применяется нагретый до высокой температуры воздух, пар или топочный газ. Благодаря принудительной конвекции он перемещается над поверхностью уложенными в штабели пиломатериалами. Температура нагрева протекающего потока достигает двухсот градусов Цельсия. Такая методика позволяет понизить влажность до 14%.
Конструктивно она представляет металлический ящик в форме прямоугольного параллелепипеда. В стенках расположены: система нагрева, вентиляторы, выходные (выпускные) клапаны. Наиболее распространёнными вариантами являются системы, рассчитанные на обработку 20 кубических метров древесины естественной влажности. Эти сушильные камеры для пиломатериалов способны проводить обработку любых видов древесины.
Вакуумная сушилка
Такие системы применяются для обработки лесоматериалов из ценных пород. В них создаётся нагрев воздушного потока с последующим вакуумным удалением избыточной влаги. Благодаря созданию внутри пониженного давления близкого к вакууму 0,09 МПа температура выпаривания воды из древесины снижается примерно до 45,5 градусов Цельсия. Этот технологический процесс протекает на основании известных физических законов гидродинамики. Снижение температуры нагрева позволяет уменьшить необходимые энергетические затраты.
Вакуумное оборудование для сушки исключает создание внутреннего высокого напряжения в верхних слоях пиломатериала. Применение этого метода позволяет получить показатели влажность от четырёх до шести процентов. К основным недостаткам этого метода относятся:
- невысокая разовая загрузка (не более 8 куб. метров);
- большие энергозатраты;
- технологические трудности при создании вакуумной камеры;
- высокая конечная стоимость.
Аэродинамическая сушилка
Это наиболее распространённая и дешёвая система сушки. Принцип работы сушильной камеры основан на использовании энергии создаваемой аэродинамическим движением тёплого воздуха под действием вентилятора.
При сжатии воздуха внутри повышается давление. Следовательно, растёт температура. Контакт с внешней средой происходит только после завершения цикла обработки. Этот способ позволяет высушить пиломатериалы до уровня 8% влажности.
Сушка в СВЧ камере
Выпаривание происходит за счёт прогрева воды во внутренних слоях древесины под воздействием СВЧ излучения. Оно вырабатывается высокочастотными приборами (обычно применяют магнетрон). Облучение приводит к увеличению частоты колебательного процесса молекул воды, что вызывает повышение температуры и последующее испарение. Созданная избыточная влажность у поверхности пиломатериалов удаляется потоком воздуха, нагнетаемого специальными вентиляторами.
Сушильные камеры для пиломатериалов с СВЧ генераторами применяются достаточно редко. Это связано с высокой стоимостью самих генераторов и большими энергетическими затратами.
