Сушильная камера для пиломатериалов: как сделать своими руками? виды и изготовление сушильных камер

Вакуумные камеры для сушки древесины

В вакуумных камерах лесоматериалы сушатся в условиях высокого давления 700 мм рт. ст., но низкой температуры 45 С. В этих устройствах специально создается вакуум, что влечет за собой большие затраты электроэнергии.

Вакуумная сушка является крайне дорогим методом сушения лесоматериалов по ряду причин:

• дорогостоящие вакуумные камеры
• огромное количество мощности электроэнергии для правильной работы
• небольшая загрузка, примерно 5-8 м 3 .

В подобных устройствах лесоматериалы сушатся на протяжении одного-двух дней. Например, чтобы высушить 40 м 3 доски понадобится примерно от 8-16 дней. А если осуществляется вакуумная сушка бруса, то времени понадобится еще больше.

Вследствие дороговизны процесса вакуумная сушка древесины осуществляется, преимущественно, для дорогостоящих сортов лесоматериалов, таких как дуб, ясень, бук, кедр. В таких случаях требуется высушить не большое количество пиломатериала. Для массового изготовления пиломатериалов применяют конвективные сушильные камеры, потому что они более доступны и имеют низкую себестоимость.

Несколько примеров вакуумной сушки:

• дубовые доски толщиной 52 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 4-5 % примерно за 28 – 35 дней
• дубовые доски толщиной 52 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 4-5 % за 16 – 18 дней
• дубовые доски толщиной 25 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 4-5 % примерно за 15 дней
• дубовые доски толщиной 25 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 4-5 % за 9 дней
• сосновые доски толщиной 55 мм с уровнем влажности 50 % высохнут до уровня влажности 5 -6 % примерно за 8 дней
• сосновые доски толщиной 55 мм с уровнем влажности 30 % высохнут до уровня влажности 5-6 % за 6 дней
• строительный брус 100 х 100 мм и 150 х 200 мм с уровнем влажности 65 % высохнет до уровня влажности 6 % на протяжении 8 – 12 дней. Брусу 200 х 300 мм для достижения таких же параметров понадобится 22 дня.

В условиях вакуума сушка древесины происходит более мягко. Однако и при таком методе сушения возможно растрескивание. Дерево – это живое сырье. Древесины присущи разные виды напряжений. Эти напряжения зависят от местности, в которой выросло дерево, от метода распила, от возраста. Во время сушки древесины даже в таких камерах не все напряжения снимаются равномерно.

Проблемы современных камер для сушки древесины

Работая на различных производствах я насмотрелся всякого. Даже с хорошими на первый взгляд заводскими сушильными камерами бывают проблемы. И протечки труб в результате коррозии, и постоянные издержки в связи с простойкой и неработой камеры по причине поломки и частого выхода из строя вентиляторов.

Но поговорим об аэродинамики. Проблема неравномерности просушки штабеля в тепловых сушильных камерах является одной из основных. В той или иной степени этой проблемой страдают почти все камеры. Причин тому множество. Два примера:

1. Прохождение сушильного агента между рядами штабеля может снижаться до такой степени, что мало будет чем отличаться от естественной вентиляции без обдува вентиляторами.
2. При однонаправленном обдуве в одном конце штабеля древесина будет недосушена, на другом пересушена.

Для борьбы со вторым случаем используют реверсивные вентиляторы. Но игра с их количеством и расположением не всегда приводит к достойному результату. Здесь в дело вступают точные расчеты и грамотное проектирование сушильной камеры, что выполнить могут далеко не все. На 100% решить проблему качества и равномерности просушки не удалось еще никому, да и вряд ли удастся. Принцип любого производителя – это максимально снизить процент брака и приблизиться к идеальным показателям насколько это возможно.

Вентиляторы в камере не должны быть выносными, ввиду длинного вала они чаще выходят из строя, требуют более тщательного обслуживания и обладают меньшим КПД. Влаготермозащита двигателя должна быть F (до 85 °С) либо класса Н (до 130 °С), и иметь реверс с КПД до 90%.

В стенах сушильной камеры должен использоваться частый шаг реек, чтобы исключить проседание минеральной ваты. А вентилируемые зазоры должны высушивать утеплитель при случайном попадании влаги.

Во избежании проблем, помимо соблюдения такого важного условия как равномерность продува поперек штабеля с обязательным реверсом, необходимо помнить о герметичности камеры, поддержании нужного температурно-влажностного режима, а также правильной укладке пиломатериала

Ограждение камеры сушки

Для изоляции древесины от действия окружающей среды устанавливают ограждение камеры, которое состоит из пола, потолка, стен и промежуточных перегородок. Требования к перегородкам:

• не должны пропускать пар;
• ограждения должны иметь низкую теплопроводность;
• должны иметь долгий срок эксплуатации.

Ограждения изготавливаются отдельно из различных строительных материалов или бывают сборные с комплектом типовых металлических элементов.

Первый вид камер имеет более долгий срок работы, но отличается более длительным временем ввода в эксплуатацию, что не всегда оправдано. Сборные металлические каркасы монтируются быстро, в них предусмотрена комплектация контрольными и тепловыми приборами, но сталь подвергается разрушающему действию влажного и теплового режима.

Сушильная камера для пиломатериалов

Сушка в камере является ключевым способом высушивания дерева. С помощью сушилок высушиваются лиственные и хвойные породы до разных видов качества. Наиболее распространенная и экономичная методика высушивания следующая. Из дерева выводится свободная и связанная влага посредством подвода к влажному дереву тепла с помощью горячего воздуха. Далее происходит вынос лишней испаренной влаги с помощью увлажненного и частично охлажденного воздуха.

Сушильная камера — это целиком готовая установка, оснащенная всем необходимым оборудованием для работы. По своей конструкции такие камеры бывают сборно-металлическими или собранными из строительных материалов. Последние изготавливаются прямо в рабочих цехах или как отдельно стоящие здания на основе промышленных материалов.

Камера может быть целиком сделана на основе монолитного железобетона, стенки могут быть выложены из полнотелых красных кирпичей, а перекрытие — железобетонное.

Если при производстве используется несколько камер, они могут быть объединены в один блок, в котором есть коридор с разводкой теплоснабжения и системой автоматического управления. В зависимости от объема загружаемой древесины циркуляция воздуха может быть горизонтально-поперечной или вертикально-поперечной.

Пиломатериалы могут загружаться в камеру на тележках по рельсовому пути или же как пакеты с помощью вилочного погрузчика. Тепло переносится к дереву такими способами:

• через воздух;
• через продукты сгорания;
• с помощью перегретого пара;
• лучистой теплоты;
• твердого тела;
• через ток;
• посредством электромагнитного поля.

Оборудование для данного устройства бывает основным и дополнительным. Основное включает в себя следующее:

• вентиляторная система;
• система теплоснабжения;
• увлажнение и приточно-вытяжная вентиляция.

К дополнительному оборудованию относятся:

• блоки (дверной, психрометрический и утепленный);
• электромотор привода вентилятора;
• тележки подштабельные.

Процесс управления сушкой может быть автоматизированным, что помогает поддерживать на определенном уровне температуру и влажность внутри камеры. Температура регулируется через подачу теплоносителя в калориферы или же через включение или выключение электронагревателя.

Влажность можно регулировать с помощью дистанционного влагомера, с помощью которого можно проверять состояние материала удаленно сразу в нескольких точках. Если нет наружных источников теплоснабжения, то могут применять автономные средства отопления, работающие на электричестве, угле, газе, пиломатериалах или дизельном топливе.

Советы от меня или как сушить доску без брака

Чтобы получить высушенный материал высокого качество, необходимо строго соблюдать процесс и выдерживать необходимые режимы сушки. А чтобы выдерживать и контролировать этот процесс нужно знать все необходимые параметры по температуре и влажности внутри камеры. Исходя из этих данных автоматика или человек принимает решения влияющие на конечный результат. Поэтому часть моих советов касается именно проблемы измерения влажности, но не в камере, а в самой древесине.

1. В качестве датчиков температуры и влажности лучше всего использовать психрометры;
2. Электроды при измерении влажности древесины должны быть по длине не менее половины толщины доски, т.к. максимальная влажности именно в сердцевине пиломатериала.
3. Для замера влажности рекомендую использовать 1 датчик на 10 куб. метров древесины.
4. Часто даже с одной партии доски разбег по влажности может достаточно велик. И датчики в таком случае надо ставить к доскам с наивысшей влажностью, к примеру, к заболонным и смолянистым.
5. При укладке досок в штабель необходимо применять строганные прокладки и укладывать их строго одна над другой по вертикали. Толщина досок же должна быть одинаковая в одном ряду по горизонтали. По моим наблюдениям, шероховатость поверхности междурядных прокладок напрямую влияет на образование как внутренних так и внешних трещин на досках. Если же междурядные прокладки неровные, то ее выступы препятствуют смещению при усушке и в результате образуются напряжения в доске.
6. В вашей камере герметизация ворот должна быть выполнена очень качественно, резиновые уплотнители должны быть стойки к экстремальным температурам и не выходить из строя с годами эксплуатации. Во избежании потери тплоизоляционных качеств, утеплитель должен быть выложен в ячейках так, чтобы не проседал со временем (шаг ячеек должен быть частым, а утеплитель не из дешевых китайских).
7. После сушки убирайте опилки и подметайте пол в камере. Иначе со временем радиаторы ваши забьются пылью и мелкими древесными отходами, что потом скажется на их теплоотдачи и приведет к увеличению времени сушки, а также повлияет на ее качество.
8. Для лучшей циркуляции прокладок, размеры пиломатериала должны быть примерно одинаковыми.
9. В процессе сушки хвойных пород дерева можно получать скипидар. Температура его испарения – 34 °С,  но для его получения нужен конденсатор. В полученном конденсате, точнее в воде, он будет на поверхности. Вода в итоге сливается, а скипидар через трубку сверху перекачивается в емкость. Скипидар получается высококачественный, с 1 куб. метра его можно получить более 1 литра. Вот и снижение затрат на эксплуатацию сушилки.
10. Если вы владелец деревообрабатывающего предприятия, то экономически целесообразно использовать теплоту от сжигания отходов деревообработки, чтобы сэкономить на электроэнергии и уже с учетом этого надо выбирать сушильную камеру.
11. Ограждения камеры включают в себя хорошую продуманную тепло- и пароизоляцию. В качестве последней использовать рубероид, битум толь лучше не стоит.
12. Нужно знать, что атмосфера сушильного агента вредна и опасна, входить в работающую камеру не рекомендуется. В процессе сушки выделяются органические кислоты и щелочи, скипидар, метанол.

Этапы строительства

Понадобится материал для каркаса, обычно это металлические стойки из уголка или швеллера, используется деревянный брус после тщательной обработки антисептиком. В качестве стенового покрытия применяют металлические листы, панели влагостойкой фанеры, профилированный прокат. Теплоизоляция выполняется с использованием минеральной влагостойкой ваты, пенопласта.

Перед началом строительства определяют расположение одной сушилки или нескольких, что служит планом для устройства бетонного фундамента. Основание выполняется для устойчивости конструкции и равномерного распределения нагрузки на грунт. Если для камеры берется готовый железнодорожный контейнер, тогда делают четыре столбчатых фундамента под углы вагона.

Производится сборка каркаса из металла с помощью сварки или болтовых соединений. При устройстве проверяют вертикальность и горизонтальность строительным уровнем, стараясь четко соблюдать геометрические размеры. После закрепления каркаса в монтажном положении приступают к обшивке наружных стен, попутно вставляя двери и вентиляционные окна.

Теплоизоляционный слой пола, стен и потолка должен быть не менее 12-15 см, основание изолируют от влаги рулонным материалом. После этого делают проверку камеры на герметичность. Для укладки первого слоя ставят стационарные опоры из металла или дерева. Устанавливают источник тепла, обычно это мощный тепловентилятор, располагают его так, чтобы направление горячего воздуха было параллельно лежащим доскам.

Сушка древесины является необходимым условием для получения качественного сырья. Строительство дома или изготовление заполнений проемов из влажного пиломатериала чревато перекосами и нарушением целостности. Чтобы без проблем выполнить работы с деревом, нужно отнестись серьезно к удалению лишней влаги из материала.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Самодельную сушилку для пиломатериала сделать в домашних условиях довольно сложно. Для этих целей следует использовать готовый чертеж сборки камеры, или же при сборке опираться на инструкцию заводской сушильной камеры. Для производства стоит использовать только качественные материалы и оборудование, лучше новое, старое только после тщательной проверки и необходимого технического обслуживания.

Для изготовления самой простой сушильной камеры следует подготовить следующие материалы:

• алюминиевый профиль;
• листовой металл;
• изоляционный материал и гидроизоляционная пленка;
• опилки;
• тепловая строительная пушка или котел для сушилки.

Весь процесс изготовления можно поделить на следующие этапы:

1. Выбор площадки. Размещать сушилку лучше в помещения или хотя бы под навесом. Размещение на открытом воздухе имеет ряд минусов, каркас сушилки может поддаваться коррозии, увеличивается уровень теплопотерь и усложняется процесс сушки из-за высокой влажности воздуха. Размещение камеры внутри помещения требует соблюдения правил пожарной безопасности, лучше, когда рабочее помещение стоит отдельно от жилых, не имеет легко воспламеняемых элементов, несколько выходов и проветриваемые окна.
2. Закладка фундамента. Фундамент можно изготавливать любого типа, если пол в помещении ровный и хорошо забетонирован, можно устанавливать камеру прямо на нем. Фундамент можно строить из бетона или металлического профиля, или труб.
3. Установка каркаса. Для этих целей лучше всего подходит алюминиевый профиль, но подходят и другие материалы. В зависимости от выбора материала, каркас собирается с помощью болтов и гаек или сварки. Форма каркаса подбирается индивидуально, проще всего делать камеру в форме параллелепипеда.
4. Обшивка каркаса. Установленный заранее каркас обшивается листами из стали или алюминия.
5. Монтаж изоляции. Для этих целей отлично подходит минеральная вата, толщины изоляции в 10-15 см вполне достаточно.
6. Покрытие днища. Дно нужно устелить гидроизоляционной пленкой и засыпать древесной опилкой.
7. Установка штабелей. На стенках корпуса устанавливаются опоры, так, чтобы штабели возвышались над днищем. Пиломатериалы устанавливаются на штабелях таким образом, чтобы между досками оставалось свободное пространство для прохождения горячего воздуха.
8. Монтаж нагревательного элемента. Для этого лучше всего подходит строительная пушка, которая работает от электросети, нагревает воздух и создает его циркуляцию.
9. Установка электрооборудования. Прежде всего следует установить электротермометр для контроля температуры воздуха, а также датчиком влажности.

Соблюдая схему изготовления, имея качественный материал и оборудование, можно легко получить качественную сушильную камеру, которая прослужит владельцу не один год.

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.

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.

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:

1. Сооружаем фундамент.
2. Возводим каркас.
3. Обшиваем каркас листами металла.
4. Установка теплоизоляции.
5. Застилаем пол пленкой и опилками.
6. Установка опор из брусков.
7. Установка нагревателей и вентиляторов.

Конструкция самодельной камеры для сушки пиломатериалов в видеоролике:

Любой пиломатериал получают путем продольного распиливания бревна. В результате получаются необходимые при строительстве и ремонте бруски, рейки, доски различной толщины. В строительстве используются только сухие пиломатериалы. Они обладают более высокими качественными показателями. Для сушки древесины в домашних условиях может быть оборудована специальная сушилка для пиломатериалов своими руками.
Процесс строительства этого сооружения займет немало времени. Но в результате домашний мастер будет всегда обеспечен качественным материалом для выполнения различных работ.

Качество бруса зависит от того, насколько просушена древесина. Влажность бруса должна составлять 12 %.

Для чего сушить древесину

Еще с давних времен древесина использовалась ремесленниками только в сухом состоянии, когда она несколько лес после рубки отлеживалась на солнце

Очень важно чтобы излишня влага из древесины полностью испарилась. Особенно при производстве деревянной мебели

Если заготовки были влажные, со временем мебель рассохнется, начнет искривляться и испортится.

При этом в древесине должен сохраняться естественный уровень влаги, иначе под воздействием внешней среды она начнет впитывать влагу и разбухать. Если деревянные заготовки просушивались в сушильной камере слишком быстро, в структуре дерева могут возникнуть прерывистые зоны влажности. Из-за этого готовое изделие может растрескаться. Очень часто изменяется форма длинных досок, они могут изгибаться и принимать форму дуги.

Чтобы исключить риски, заготовки нужно хорошо просушить, что избыток ваги равномерно выел из всех слоев.

Существуют несколько типов сушильных камер, большинство из которых работают на пару или горячем воздухе. Качественная сушильная камера позволяет получить качественный древесный продукт, который долго сохраняет первоначальные качества, не подвергается деформации и воздействию внешней среды.

Нужно понимать, что всю влагу извлечь из пиломатериалов не получится, но этого и не нужно делать. Следует выделить два типа древесной влаги:

1. Свободная – содержится в междуволоконных полостях, от нее легко избавится во время сушки. Избавление от этой влаги гарантирует сохранность формы пиломатериалов во время хранения.
2. Связанная – влага, которая содержится в составе клеток древесины. У каждой породы дерева своя норма влажности и избавиться от нее тяжело. В естественных условиях избавления от связанной влаги может происходить несколько лет.

Нормальным диапазоном влажности для сухой древесины считается влагосодержание от 6 до 18%.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Режимы работы сушильной камеры

Схема инфракрасной сушки древесины.

Камеру нельзя сразу разогревать до высокой температуры. В обычном режиме она работает так:

1. В течение 15-20 часов идет разогрев воздуха в камере примерно до 45°C. Система вентиляции пока не работает. На стенах камеры должна появиться влага.
2. При достижении температуры 45°C следует на треть открыть приточную и вытяжную системы вентиляции. Примерно за 2 суток температура вырастает до 50°C.
3. Заслонки нужно полностью открыть и довести температуру до 55°C. Этого обычно бывает достаточно для нормального процесса сушки. Как только влажность достигнет примерно 8%, все заслонки нужно полностью закрыть, отключить подачу тепла. Вентиляторы продолжают работать еще в течение суток. После падения температуры до 40°C должен получиться сухой пиломатериал, готовый к использованию.

Виды сушильных камер

В реальной жизни принято использовать следующие виды сушильных камер. Необходимая энергия в конвективных сушильных камерах в материал транспортируется с помощью круговорота воздуха, а теплопередача древесине происходит посредством конвекции. Конвективные камеры бывают двух видов – туннельные и камерные.

Туннельные конвекционные сушильные камеры являются глубокими камерами, где проталкиваются пачки штабелей из мокрого конца в более сухой. Данные камеры обязательно заполняют с одного конца, а с другого — опустошаются. Проталкивание штабелей (процесс заполнения камер и опустошения) совершается по одному штабелю с промежутком в 4 — 12 часов. Эти камеры предназначены для больших лесопилен и позволяют совершать исключительно транспортную сушку дерева.

Камерные конвекционные сушильные камеры короче туннельных и вакуумных сушильных камер для древесины, в процессе работы во всей камере поддерживаются одинаковые параметры. При глубине продуваемости больше 2 метров для уравнивания условий сушки дерева используется методика реверсации направления вентиляции. Опустошение и заполнение камеры происходит с одной стороны, если она имеет одну дверь. Известны и прочие системы загрузки, что похожи на процедуру загрузки туннельных камер. Сушить можно любой пиломатериал до любых конечных влажностей, поэтому 90% древесины Европы и России сушится именно в камерных сушилках.

Конденсационная сушильная камера отличается от предыдущих тем, что влажность, которая возникает в воздухе, конденсируется на специальных охладителях и выходит из процесса сушки вода. Коэффициент полезного действия подобного процесса большой, но цикл длинный, потому что приборы не работают с большой температурой, а также значительны суммарные потери тепла. Конденсационная камера подходит преимущественно для сушки небольших объёмов древесины, или для сушки плотной породы дерева – дуба, бука или ясеня. Большое преимущество таких камер в том, что не нужна котельная, цена сушильной камеры для древесины и себестоимость сушки получается меньше.

Сушильные камеры также классифицируются по методу циркуляции и характеру используемого сушильного агента, типу ограждения и принципу действия. Сушильные камеры периодического действия характеризуются тем, что они могут загружаться полностью для одновременной просушки всего материала, а режим сушки древесины изменяется во времени, в данный момент оставаясь одинаковым для всей камеры.

По способу циркуляции бывают камеры с побудительной и естественной циркуляцией. Сушилки с естественной циркуляцией — устарелые, малопроизводительные, режим сушки в них почти не управляем, равномерность просыхания дерева неудовлетворительная. Для современного строительства такие устройства не рекомендуются, а действующие обязательно подлежат модернизации. Различают по характеру сушильного агента камеры газовые, воздушные и высокотемпературные, что работают в среде перегретого пара.