создать сайт

продвижение сайтов

(347) 246-12-19           

(347)246-31-06

     Написать письмо

Альтернатива ООО / Каталог / Деревообрабатывающее оборудование / Сушильные камеры /

Cушение древесины.

Сушение древесины
 

  1. Почему нужно сушить дерево.


В свежей древесине содержится много влаги, которая непрерывно испаряется, в результате чего древесина ссыхается и трескается, что непосредственно отражается на ее качестве. Чтобы предотвратить это и улучшить качество древесины процесс сушки должен строго контролироваться.

       2. Оборудование сушильной камеры и печи.

Основные функции сушильной камеры--контроль влажности, температуры и вентиляции. Система контроля влажности предотвращает пересыхание, деформацию и расщепление древесины. Вентиляционная система обеспечивает циркуляцию воздуха в камере и равномерное сушение штабеля. После сушки коэффициент влажности одинаковый как на поверхности, так и внутри.
В обычной печи для сушки древесины, отапливаемой горячим воздухом, трудно или вообще невозможно контролировать циркуляцию воздуха и уровень влажности. Используя такое оборудование, очень сложно добиться хорошего качества конечного продукта.

       3. Что важнее: оборудование или технология


Хорошее оборудование — основа процесса сушения, а технология-ключевое звено. Процесс может длиться от нескольких дней до нескольких недель, поэтому очень важно, вовремя регулировать влажность и температуру. Правильная технология позволяет сохранить качество древесины и обеспечить экономию энергии и времени. Напротив, использование неверной технологии ведет к неравномерному распределению влаги в древесине, ее низкому качеству и даже порче. Оборудование и технология тесно взаимосвязаны между собой. Влажность древесины-один из самых главных параметров процесса сушения, который контролируется с помощью приборов. Когда коэффициент влажности выше нормы, то необходимо включать сравнительно низкую температуру и высокую влажность; когда коэффициент влажности около 30%, процесс должен идти равномерно. Если коэффициент влажности штабеля неодинаковый, то необходимо провести балансировку. Поскольку имеется множество пород древесины и ее свойства неоднородны, то далеко не всегда можно контролировать процесс, опираясь на опыт. Хорошее оборудование обязательно должно быть оснащено основными функциями контроля уровня влажности.
 

       4. Как измерить коэффициент влажности

Влажность древесины соотносится с коэффициентом абсолютно сухого дерева следующим образом: Коэффициент влажности древесин, Масса влажной древесины, Масса абсолютно сухой древесины, Масса абсолютно сухой древесины X100


Коэффициент влажности, использующийся в технологии сушения обычно называется Абсолютная влажность.
Масса абсолютно сухой древесины это масса древесины, не содержащей влагу.

Способ измерения качества абсолютно сухой древесины

Требования:
а.
1) после сушки с каждой стороны отсекают 300мм
2) толщина 10-12мм
3)древесина без сучков, прогнилостей и др. деффектов, хорошо обструганная

б. Настройка весов с точностью до 0.01г

в. Способ: Штабель сушится в камере при t
103±2 , каждые 2 часа проводят измерения качества древесины. Если на протяжении 4 часов не произошло качественных изменений, то древесина считается абсолютно сухой.

Начальная влажность: Содержание влаги в древесине до начала сушения
Конечная влажность: Уровень влаги в древесине после сушения, неизменный в любой среде.

Подсчет баланса влажности и относительной влажности воздуха

а. При нормальной температуре относительная влажность воздуха составляет 30-80%. Приблизительный баланс влажности подсчитывается следующим образом: Баланс влажности - Относительная влажность воздуха/ 5.

б. Баланс влажности: древесина при определенной относительной влажности не впитывает и не выделяет влагу. В процессе сушения достижение баланса влажности зависит от породы древесины, начальной влажности и толщины штабеля.

Основы технологии сушения древесины

1Микроструктура древесины.

Древесина состоит из тканей, образованных множеством клеток. Каждая клетка имеет оболочку (стенку). Стенки клеток, в свою очередь, состоят из микроволокон, между которыми имеются промежутки. Пространство между клетками и внутри клеток заполнено водой. Оболочки клеток примерно на 99% (по массе) состоят из органических соединений, главнейшим из которых является целлюлоза.

2. Влажность древесины.

2.1. Вода, содержащаяся в полостях клеток и межклеточных пространствах древесины называется свободной. Эта вода плохо удерживается капиллярами и быстро испаряется, при этом масса древесины остается неизменной.

Волокна стенок клетки формируют микрокапилярную систему. Вода внутри этой системы довольно хорошо удерживается в древесине и сравнительно плохо испаряется, но если в окружающей среде произошли изменения, то она может испаряться и впитывать воду. Вода, которая находится в мембранах клеток и сильно прикреплена к этим мембранам силой капилляров называется насыщающей или связанной .

3.
Испарение свободной воды уменьшает только массу древесины, но не ее размер. Высушивание связанной воды приводит к изменениям геометрических размеров мембран и, соответственно, всего высушиваемого массива дерева.

4. Такая влажность, при которой вся свободная влага удалена, и в древесине находится только связанная вода, называется точкой насыщения волокон. Точка насыщения волокон меняется от породы к породе и очень важна при искусственной сушке древесины.

4.1. Насыщенность древесины, древесина не испаряет и не впитывает влагу.
4.2. Точка насыщения волокон изменяется в зависимости от температуры и породы дерева в диапазоне от 22% до 35%.
4.3. Для большинства пород древесины среднее значение точки насыщения при температуре 20
и относительной влажности 100 составляет 30%.

5. Древесина имеет свойство впитывать влагу. Когда уровень содержания воды в древесине выше, чем в окружающей среде, влага из древесины испаряется, и она сохнет и наоборот: если уровень содержания влаги в древесине, ниже, чем в окружающей среде, древесина начинает впитывать влагу.

6. Только когда содержание влаги в древесине и окружающей среде одинаковое (баланс влажности), древесина не впитывает и не испаряет влагу. Древесина должна соответствовать климатическим условиям данной местности (влажность, температура и т.д.), только тогда она не даст трещин. Влажность древесины должна быть ниже средней влажности на 2.5%.


7. Измерение коэффициента влажности.

7.1. Влажность древесины соотносится с коэффициентом абсолютно сухого дерева следующим образом: Коэффициент влажности древесины, Масса влажной древесины, Масса абсолютно сухой древесины, Масса абсолютно сухой древесины X 100%. Коэффициент влажности, использующийся в технологии сушения, обычно называется абсолютной влажностью.
7.2. Масса абсолютно сухой древесины это масса древесины, не содержащей влагу.

• Способ измерения качества абсолютно сухой древесины

а. Требования:

после сушки с каждой стороны образца отсекают 300мм
толщина пробных образцов 10-12мм
образцы должны быть без сучков, прогнилостей и др. деффектов, хорошо обструганные.

б. Настройка весов с точностью до 0.01г

в. Способ: Штабель сушится в камере при t°103±2
, каждые 2 часа проводят измерения качества древесины. Если на протяжении 4 часов не произошло качественных измерений, то древесина считается абсолютно сухой.

7.3. Начальная влажность: Содержание влаги в древесине до начала сушения
7.4. Конечная влажность: Уровень влаги в древесине после сушения, не изменный в любой среде.

7.5. Коэффициент равновесной влажности.

При средней температуре и относительной влажности воздуха 30-80% коэффициент равновесной влажности вычисляется по следующей формуле:  КРВ-Относительная влажность воздуха/5
Коэффициент равновесной влажности: древесина не впитывает и не испаряет влагу.
При сушке имеет значение сорт, толщина древесины и начальная влажность.

•  Абсолютная и относительная влажность

Влагопоглощение зависит от температуры окружающей среды
Абсолютная влажность (P) : масса водяного пара, содержащаяся в одном кубическом метре воздуха (г/м3).

Р Vg/V

( Vg —масса водяного пара(г/м3); V —объем влажного воздуха(г/м3))

Максимальная влажность (Pм): (при одинаковой температуре и атмосферном давлении): Максимальное количество водяного пара, которое может находиться в 1 м 3 воздуха при каждой определенной температуре ( кг/м 3 ).
P м = максимально возможная масса водяного пара в воздухе/ объем влажного воздуха
Относительная влажность (Y): абсолютная влажность воздуха ( P ) / максимальная влажность( P м ) х 100%


Влажность воздуха определяют с помощью приборов, называемых психрометрами. Принцип работы психрометра основан на определении разности показаний сухого и смоченного термометров (психрометрическая разность), величина которой зависит от влажности окружающего воздуха

разность показаний смоченного /сухого шарика термометра ( )

температура сухого шарика термометра
(
)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

40

100

94

88

82

76

71

66

61

57

53

48

44

40

36

32

29

44

100

94

89

83

78

73

68

63

59

55

50

47

43

40

36

33

50

100

95

90

84

79

75

70

66

62

58

54

50

47

44

41

37

54

100

95

90

84

80

76

72

68

64

60

56

52

49

46

43

39

60

100

95

90

86

81

77

73

69

65

61

58

55

52

49

46

43

64

100

95

91

86

82

78

74

70

67

63

60

57

54

51

48

45

70

100

96

91

87

83

79

76

72

68

64

61

58

55

52

50

47

74

100

96

92

87

84

80

76

72

69

65

63

60

56

53

51

48

80

100

96

92

88

84

80

77

73

70

66

64

61

58

55

53

50

84

100

96

92

88

84

80

77

74

71

68

65

62

59

56

54

51

90

100

97

93

89

85

81

79

75

72

69

66

63

61

58

56

53

94

100

97

93

89

86

82

79

76

73

70

67

65

62

60

57

54

100

100

97

94

90

87

83

80

77

74

71

68

66

63

61

59

56

104

100

 

94

91

88

84

81

78

75

72

69

67

64

62

60

57

110

100

 

 

 

  

 

 

 

 

  

69

67

65

63

61

58

114

100

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

65

63

61

58

120

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 . Рекомендуемая конечная влажность для древесины различного назначения.

  • Древесина для изготовления электроприборов 58%;
  • Древесина для изготовления музыкальных инструментов 58%;
  • Фанера, ДСП 68%;
  • Паркет 68%;
  • Древесина, используемая в поездах 68%;
  • Древесина, используемая в самолетах 610%;
  • Древесина для изготовления мебели 610%;
  • Древесина для изготовления игрушек 610%;
  • Внутренние двери и окна 810%;
  • Наружные двери и окна 1215%;
  • Древесина для изготовления садовых инструментов 1216%;
  • Древесина для изготовления морского транспорта 1216%;
  • Древесина для сельхозтехники 1218%;
  • Древесина для стройматериалов 1218%;
  • Древесина для служебных помещений 1620%;
  • Древесина для изготовления оружия 712%;
  • Древесина для изготовления спортивных тренажеров 812%;


1) Окружающая среда при проверке берется относительно неблагоприятная
2) Уровень влажности относительно высокий
3) Температура снаружи относительно низкая
4) Температура и уровень влажности относительно высоки

10 . Скорость циркуляции сушильного агента в камере.

10.1 . при сушении твердых пород не более 2 м/с
10.2. < при сушении мягких пород не более 3 м/с

11. В процессе сушения необходимо контролировать следующие параметры:

11.1. Температура.

Температура в камере должна быть постоянной, в процессе сушения не следует очень быстро повышать температуру, т.к. древесина обладает низкой теплопроводностью. Если температура на поверхности поднимается быстро и вода быстро испаряется, а температура внутри низкая и влага от внутренних слоев медленно поднимается на поверхность и удаляется с нее, то усыхание поверхностных слоев будет выше, что приводит к деформациям, трещинам и разрушению древесины.

11.2. Влажность.

Влажность в камере оказывает сравнительно большое влияние на качество сушки древесины. В процессе сушки влажность среды должна быть ниже, чем влажность древесины, в то же время разница во влажности не должна быть слишком большой, что также ведет к деформации древесины.

11.3. Направление движения сушильного агента.

Направление движения сушильного агента в штабеле пиломатериалов должно быть горизонтальным, поперек штабеля. Для более равномерного сушения штабеля применяется реверсивная циркуляция , то есть с периодическим изменением направления движения агента сушки через штабель

12. Регулировка температуры и влажности.

12.1. Нагрев воздуха осуществляется путем прохождения пара через радиатор

12.2. Регулировка уровня влажности осуществляется системой увлажнения и выброса влаги: при повышении уровня влажности открывают клапан системы выброса влаги, при понижении влажности клапан выброса влаги закрывают и открывают клапан системы увлажнения.

12.3. Изменение направления циркуляции сушильного агента путем включения функции изменения направления вращения вентилятора.

13. Измерение равновесной влажности.

13.1. В полностью автоматической системе управления измерение равновесной влажности осуществляется датчиками - между двумя полупроводниковыми пластинками ( примерно 5х5 мм) помещается полимерное гигроскопическое вещество толщиной примерно 1 мм, которое изменяется в зависимости от влажности окружающей среды. Регистрируется изменение электроёмкости, которое произошло из-за изменения расстояния между полупроводниковыми пластинками, и процессор пересчитывает его в показатель относительной влажности. Это самые новые датчики, не требующие большого ухода. При поломке показывают результат, который легко обнаружить на любом этапе процесса сушки.

14. Время сушения.

Процесс сушения подразделяется на 3 этапа:

14.1. Первый этап: начальный прогрев — быстрый нагрев воздуха в камере до 50
на 0.5—1 часа для прогрева оборудования, корпуса камеры и поверхности пиломатериала без испарения влаги с поверхности древесины.

Во время прогрева в камере нужно поддерживать постоянную температуру примерно на 5--10°С выше температуры первой ступени сушки. Обычно, сушку твердых пород и толстого пиломатериала надо проводить при низкой температуре, а тонкого пиломатериала при высокой.
Влажность: внутри камеры в период начального прогрева должны быть созданы условия, при которых влага не могла бы испаряться из материала.
Длительность прогрева составляет 1—1.5ч летом, и при температуре ниже нуля до 2 часов на каждый сантиметр толщины материала.

14.2. Собственно сушка.

Переход на режим сушки после прогрева осуществляется постепенно. В камере устанавливают и поддерживают параметры режима сушки. Влажность сушильного агента в камере регулируется путем изменения проходного сечения воздушных клапанов приточно-вытяжной вентиляции. Повышение или понижение степени насыщенности сушильного агента в камере регулируется положением приточно-вытяжных заслонок и подачей пара. Категорически запрещается включать парогенератор при открытых приточно-вытяжных заслонках. Необходимо периодически наблюдать за состоянием сушильного агента в камере и в соответствии с ним осуществлять контроль за режимом сушки. Погрешность поддержания температуры в камере не должна превышать ±2 °С от заданного режимом. Если заданная температура не может быть достигнута по техническим причинам, то допускается проведение сушки прп более низкой температуре, но с обязательным поддержанием степени насыщенности сушильного агента.

14.3. Окончание сушки пиломатериалов.

По окончанию сушки проводят выравнивание конечной влажности древесины. Для этого в камере поддерживают такое состояние среды, при котором недосушенный штабель подсыхает, а пересушенный увлажняется. Температура среды во время кондиционирующей обработки должна быть на 6—8 °С выше, чем на последней ступени сушки, но не должна превышать 100 °С. Продолжительность кондиционирующей обработки зависит от многих факторов и проводится в соответствии с категорией 


сушки, а также особенностями камеры и материала. Выгрузка штабеля из сушильной камеры должна производиться только после его предварительного охлаждения в камере (во избежание растрескивания, особенно в зимнее время) до температуры не выше 40°С (из расчета около 2 ч на каждый сантиметр толщины пиломатериала), после чего камера проветривается в течение нескольких часов, затем ее окончательно охлаждают и разгружают. При охлаждении толстого материала со значительной конечной влажностью допускается увлажнение поверхности охлаждаемого материала для предотвращения пересыхания. Пред разгрузкой камеры материал должен окончательно охладиться на складе (тонкий – 1 сутки, а толстый – не менее 2 суток) в сушильных штабелях. Не следует оставлять тонкий и сухой пиломатериал надолго в сушильных штабелях. Сухой пиломатериал следует хранить в плотных пакетах, закрывая торцы, которые быстрее впитывают влагу.

Плотность

Порода древесины

Время сушения

350 кг/м 3

кедр, сосна, ель,

6-8 дней

450кг/м 3

тополь, ива, ольха, осина

8-10 дней

500кг/м 3

береза, каштан, вяз, секвойя, палисандр, лиственница, клен европейский

10-12 дней

600кг/м 3

вишня, тик, орех, бук, клен канадский

16-20 дней

750кг/м 3

черное дерево, эвкалипт, дуб, красное дерево, ясень, груша, слива

29-38 дней

 15. Расчет расхода пара.

При давлении 0.4мПа средний расход пара на 1м3 пиломатериала составляет 5кг (для камеры 30 m 3 и меньше), если пиломатериал свежий, то расход пара составляет 5.5 кг на 1м3 пиломатериала.

16. Расчет энергопотребления.

На каждый 1 м3 сушильной камеры расход энергии составляет 2600
2800ккал. Если камера небольшого объема, пиломатериал свежий или обладает большой плотностью, то энергопотребление возрастает.

17. Укладка штабеля.

17.1. Штабель необходимо выкладывать правильной геометрической формы—в виде параллелепипеда. Боковые и торцовые поверхности должны быть строго вертикальны.

17.2. Ширина и высота пиломатериала должна быть на 0.2—0.3м меньше внутреннего размера камеры (не больше толщины доски с прокладкой).

Между досками должны располагаться прокладки для циркуляции воздуха. Слишком большое расстояние между прокладками может привести к деформации древесины во время сушения.

Толщина доски

Прокладка м/у досками

Расстояние м/у прокладками

≥25мм

20*30мм

0.4—0.8м

≥40мм

25*30мм

0.6—1.5м


Прокладки должны находиться с обеих сторон на одном расстоянии.
Для уменьшения количества трещин доски в торце можно смазывать воском, смолой и т.д. 

 

" data-title="Cушение древесины.">