Сушильная камера для древесины своими руками

Сушка древесины

Свежесрубленная древесина имеет большую влажность, она быстро загнивает, ее поражают грибковые заболевания.

При обработке сырой древесины не получается хорошее качество отделки, детали плохо склеиваются, изделия – рассыхаются, коробятся, растрескиваются.

Поэтому древесину перед обработкой высушивают.

Цель сушки: превращение древесины из природного сырья в промышленный материал с конкретными улучшенными биологическими и физико-механическими свойствами.

При слишком быстром высыхании древесина коробится, на ней образуются трещины.

Изменение размеров при сушке происходит неравномерно: в основном по ширине и толщине, и незначительно по длине заготовки.

Чтобы изделие не коробилось, влажность древесины должна соответствовать влажности окружающей атмосферы.

Поэтому для внутренних поделок берут древесину с влажностью 12%, наружных дверей – 15-18%.

Сушкой называется процесс удаления из древесины влаги путем ее испарения.

Физическая сущность процесса сушки заключается в том, что нагретый воздух направляется к сырому материалу, при соприкосновении с которым он отдает свое тепло, а сам охлаждается.

Влага в древесине за счет восприятия тепла переходит в парообразное состояние.

Различают следующие способы сушки древесины: атмосферная, камерная, вакуумная, контактная, сушка в поле токов высокой частоты.

Атмосферная (естественная) сушка заключается в выдерживании древесины, защищенной от воздействия осадков и солнечных лучей на открытом воздухе, или в специальных помещениях, иногда с искусственным продуванием, но без подогрева.

Время сушки зависит от толщины пиломатериалов, влажности древесины и составляет от 8 до 70 суток.

Преимущество атмосферной технологии сушки древесины — низкая себестоимость.

Недостатки: сезонность (зимой сушка практически прекращается); большая продолжительность; высокая конечная влажность.

Влажность около 18%.

Камерная (искусственная) сушка – основной способ сушки в деревообрабатывающем производстве.

Она осуществляется в специальных помещениях — сушильных камерах.

Принципиальная схема работы сушильной камеры такова.

Воздух, пройдя через калорифер, нагревается, приобретая заданные параметры (температуру и влажность).

Затем воздух проходит через штабель древесины, испаряя из нее влагу.

При камерной технологии сушки древесины сроки просыхания пиломатериалов сравнительно небольшие (от десятков часов до нескольких суток), древесина просыхает до любой заданной конечной влажности при требуемом качестве, процесс сушки поддается надежному регулированию.

Влажность – 10-12%.

Схема камерной сушки

Гидропресс для склеивания шпона при производстве фанеры

Контактная сушка применяется в основном для тонких листовых материалов (шпон, фанера), которые находятся в соприкосновении с нагретыми до температуры 150 градусов металлическими плитами.

Продолжительность сушки – несколько минут.

Ее применяют при небольших объемах для сушки, тонких древесных материалов — шпона, фанеры.

Влажность – 10-12%.

Установка СВЧ сушки

Сушка в поле токов высокой частоты (ТВЧ) основана на том, что древесина интенсивно нагревается под действием ТВЧ и испаряет влагу.

Применяется для сушки ценных пород древесины.

Влажность – 10-12%.

Установка вакуумной сушки

Вакуумная технология сушки древесины происходит при пониженном давлении в специальных герметичных сушильных камерах.

Недостатки — сложность оборудования, высокая стоимость.

Преимущество – высокое качество древесины.

Применяют ее и в комбинации с другими методами сушки и как вспомогательную операцию при подготовке древесины к пропитке.

При помощи переносных приборов можно выполнить экспресс-анализ влажности различных пород древесины в диапазоне от 4 до 100%.

Автоматический вывод на дисплей значений влажности древесины в зависимости от положения переключателя пород.

Кроссворды по теме

Игра «Сушка древесины»

Окончание строительства камеры

Монтаж дверей

Устанавливаем нужные двери, можно сделать распашонки или как двери подвешенные на двутавре. Для небольших камер лучше не заморачиваться и сделать обычные распашонки.

Делаем фальш потолок

По всей ширине фальш потолка вертикально выставляем наши радиаторы. Весь будущий объем воздуха должен проходить только через радиаторы, поэтому все негерметичные места нужно пройтись монтажной пеной.

Перед радиаторами монтируем вентиляторы. Чем лучше у вас будет вентиляция в камере, тем быстрее и качественнее будет сушка досок. При монтаже электросхем нужно учесть что они должны будут работать в реверсе.

Отделка стен сушильной камеры

Если вы остановили свой выбор на кирпиче, то обязательно нужно кирпич отштукатурить, это позволит не рассыпаться ему преждевременно. Металлический каркас сушильной камеры нужно обязательно утеплить, для уменьшения потерь тепла.

Протекание ваккумной сушки древесного материала

Вакуумная сушка древесины на сегодняшний день считается одной из самых передовых технологий. Дело в том, что этот вид сушки соединил в себе все принципы предыдущих технологий, которые сегодня существуют. В процессе используются все факторы, которые помогают получить наиболее качественный результат.

Во время работы камеры происходит постоянное повышение температуры одновременно с ростом давления. Вакуумные камеры позволяют изменять цвет материала, пропитывать его различными составами, не допускают появления изнутри древесины трещин. Правда, на данный момент этот вид работы с древесиной нельзя назвать очень распространенным.

Режимы просушивания

В зависимости от требований к качеству, сушка пиломатериалов в специальном аппарате осуществляется в разных режимах, которые отличаются друг от друга по температуре. Если это мини-камера, тогда в процессе температура медленно поднимается, а относительная влажность агента снижается.

Тот или иной режим выбирается с учетом следующих факторов:

толщины древесины;
ее породы;
качества;
конечной влажности;
конструкции камеры.

Существуют режимы высокотемпературного и низкотемпературного процесса. В низкотемпературных используется в качестве агента влажный воздух, изначальная температура менее 100 градусов. Есть три категории таких видов режимов:

мягкий — сушка производится без дефектов, сохраняются механические и физические свойства дерева, включая его цвет и прочность;
нормальный — сушка также выполняется без дефектов, прочность сохраняется практически полностью, цвет может незначительно меняться;
форсированный — сохраняется прочность на статический изгиб, растяжение и сжатие, но может снижаться прочность на скалывание и раскалывание с потемнением.

В высокотемпературных режимах происходит двухступенчатое изменение показателей агента, перейти на вторую ступень с первой можно только тогда, когда древесина достигает переходной влажности в 20 процентов.

Такие режимы назначаются в зависимости от породы и толщины дерева, и назначается для сушки материалов, применяемых при производстве несущих конструкций построек и тех изделий, где возможно применение темной древесины со сниженной прочностью.

Обустройство самодельной сушилки

камера сушки древесины на солнечной энергии

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:

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:

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.

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.

Этапы сушки

Сушка деревянных конструкций осуществляется в 3 этапа:

Начальный прогрев досок. На этом этапе проводится первичная термическая обработка поверхности древесины. Прогревание производится без вакуумного давления. Температура материала изменяется в зависимости от режима сушки.
Сушение. На этом этапе включается помпа, предназначенная для удаления воздуха из сушильной камеры. Во время этого процесса влага скапливается на внешних слоях древесины. Вакуумная помпа равномерно распределяет влагу, что предотвращает растрескивание и коробление материала. Вышедшая на поверхность вода испаряется и выводится из корпуса сушильного аппарата.
Кондиционирование. На этом этапе обрабатываемые доски охлаждаются. Они восстанавливают свою твердость и прочность. Процесс кондиционирование осуществляется при включенной помпе, предотвращающей деформацию обрабатываемых заготовок. Когда доски охладились до комнатной температуры, их вынимают из камеры.

Этапы сушки в вакууме контролируются автоматические устройствами, получающими данные от датчиков безопасности. Эти технологии позволяют сохранить рабочие свойства пиломатериалов. Перед началом сушки необходимо настроить давление, оказываемое помпой на дерево, и температуру. Эти параметры настраиваются в зависимости от разновидности обрабатываемого сырья. Сушка дуба толщиной 25 мм производится при температуре 80 °C, давление помпы должно равняться 500 кг/м2. Сушение этого материала производится в течение 28 дней. Процедура сушения сосны толщиной 25 мм осуществляется при температуре 45 °C, давление составляет 550 кг/м2. Этот материал необходимо сушить в течение 8 дней.

Режимы сушки

породы древесины;
габаритов пиломатериалов;
конечной и стартовой влажности;
особенностей сушилки;
категории качества сырья.

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.

Устройство сушильной камеры для древесины конвективного типа

Для равномерной сушки древесины по высоте штабеля расстояние от стенки сушильной камеры до штабеля пиломатериала должно быть не менее четверти высоты штабеля (см. рисунок), иначе необходимо обеспечить сужение воздушного канала сверху вниз.

Схема конвективной сушильной камеры (в разрезе)

При двух и более штабелях расстояние между ними (на рисунке А) должно быть не менее 15 — 20 сантиметров.

Для равномерной сушки пиломатериалов по длине штабеля (при длине доски 6 метров) сушильные камеры, как правило, должны иметь не менее трех вентиляторов.

Сушильные камеры для древесины должны иметь конструкцию, обеспечивающую прохождение воздуха только через штабель пиломатериалов. Свободные проходы снижают поток воздуха через штабель (следовательно, сушка древесины идет медленнее) и делают его неравномерным, что увеличивает неравномерность влажности высушенных пиломатериалов.

Свободный проход воздуха по бокам, сверху, снизу штабеля должен быть перекрыт шторами, порогами и прочим. Боковые шторы рекомендуется установить таким образом, чтобы они перекрывали штабель на 10 — 15 сантиметров от торцов, это уменьшит растрескивание торцов. Верхние шторы желательно сделать подвижными, так как сушка древесины приводит к уменьшению высоты штабеля пиломатериала.

Зачем нужно сушить древесину?

Качество дерева зависит от правильной сушки.

Если у вас есть свой бизнес, связанный с производством изделий из дерева, то вам никак не обойтись без своей сушильной камеры. Но для начала попробуем понять, для чего необходима эта сушилка, для чего нужно сушить пиломатериалы. Все дело в естественной влажности любого дерева. Если выполнить изделие из невысушенной древесины, то оно со временем рассохнется, пойдет трещинами, и его останется только выкинуть. К тому же правильно высушенное дерево улучшает свои рабочие качества, становится более прочным, устойчивым к воздействиям среды и меньше подвержено воздействию разрушительной плесени. В старину, для подготовки леса к использованию его сушили даже не годами, а десятилетиями. Зачастую под специальным навесом укладывали бревна, заготовленные для внуков. Представляете, даже не для детей, а для внуков.

К нашему счастью современные технологии позволяют нам значительно ускорить этот процесс. И хоть процесс этот до сих пор довольно долог и сложен, все же его невозможно сравнить с традиционными технологиями, а результат получается даже лучше.

Низкая или высокая температура для сушки?

Стоит понимать, что ответ будет напрямую зависеть от породы древесины, которую вы хотите использовать для сушки. Некоторые строительные материалы лучше всего подвергать постепенной обработке при небольших температурах, а на другие воздействовать как можно быстрее. Также не стоит забывать еще и о том, что низкотемпературные режимы могут делиться между собой на следующие категории:

форсированная – материал становится хрупким, окрас значительно темнеет;
нормальная – прочность древесины немного уменьшается, меняется цвет;
мягкая – дерево полностью сохраняет свои свойства и не меняет цвет.

Каждая из этих категорий подходит под какой-то конкретный случай. Например, для декорирования стен вовсе не обязательно использовать древесину с хорошей прочностью, однако ее цвет имеет огромное значение. А вот для несущих балок лучше всего применять древесину, которая прошла стадию мягкой обработки, иначе вся конструкция попросту рухнет.

А вот для высокотемпературной обработки характерно два этапа сушки. Первая стадия характеризуется снижением влажности исходного сырья до 20%, после чего древесина как следует остывает и подвергается термообработке вновь, но уже до показателя от нуля до пяти процентов. Подобная технология чаще всего применяется при возведении второстепенных конструкций, которые не имеют особого значения в хозяйстве.

Режимы работы сушильной камеры

Камерная сушилка для древесины не подразумевает сильного нагрева при обычном режиме работы. А полный цикл работ, связанных с высушиванием одной партии древесины, можно разделить на несколько этапов.

Первый этап длится от 15-ти до 20-ти часов. В течение этого периода воздух в камере прогревается до 45Со. Вентиляция не включается, а на стенах помещения выпадает конденсат.

Второй этап длится около 48-ми часов. Он подразумевает подключение вентиляции и прогрев воздуха в камерной сушилке до 50 Со.

Третий этап длится до достижения требуемого конечного уровня влажности во внутренней структуре древесины (8…12%). В это время температура воздуха повышается до 55 Со, вытяжные заслонки полностью открываются, а вентиляторы работают на полную мощность.

После того как влажность достигнет требуемых показателей, следует прекратить подачу тепла. Вентиляторы должны остаться включенными еще на 24 часа. В результате этой тепловой обработки вы получите сухую древесину, полностью готовую для использования во время столярных или строительных работ.

Познакомиться с практическими наработками наших форумчан, касающихся правильного построения штабеля, вы сможете в разделе «Атмосферная сушка древесины». Желающие подробнее узнать о технологии сушки пиломатериалов могут посетить раздел «Сушка древесины». Тем же, кто хочет увидеть мастер-класс по технологии состаривания древесины, мы рекомендуем посмотреть соответствующее видео.

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.

Как происходит процесс сушки

До начала работы по тому или иному режиму пиломатериалы нужно прогреть паром, подающимся посредством увлажнительных труб при работающих вентиляторах, закрытых вытяжных каналах и обогревательных приборах.

Обязательно проведите расчет камеры для пиломатериалов. Температура сушильного агента в начале прогрева должна быть на 5 градусов выше первой ступени режима, но не выше 100 градусов. Уровень насыщенности среды для материала с начальной влажностью от 25% составляет 0,98−1, а если влажность ниже этого показателя, то 0,9−0,92 соответственно.

Продолжительность начального периода зависит от породы дерева. Для хвойных он составляет до 1,5 часов на каждый сантиметр толщины. Для мягких лиственных пород он будет больше на 25 процентов, а для твердых лиственных — наполовину больше по сравнению с хвойными породами.

После предварительного прогрева нужно довести показатели сушильного агента до первой ступени рабочего режима. Тогда включается непосредственно сушка с соблюдением выбранного режима. Влажность и температуру можно регулировать с помощью вентилей на паропроводах или шиберов приточно-вытяжных каналов.

При работе инфракрасной сушилки в материалах проявляются остаточные напряжения, которые можно удалить посредством промежуточной и конечной влаго- и теплообработки в среде повышенной влажности и температуры. Обрабатывать нужно те пиломатериалы, которые сушатся до эксплуатационных показателей и затем нуждаются в механической обработке.

Промежуточную влаготеплообработку нужно выполнять в процессе перехода со второй ступени на третью или же с 1 на 2 при использовании высокой температуры. Такой обработке подвергаются хвойные породы 60 мм в толщину или лиственные с толщиной от 30 мм. Температура среды должна быть больше на 8 градусов по сравнению со второй ступенью, но не больше 100 градусов при условии насыщенности 0,95−0,97.

Когда достигается конечная средняя влажность материала, можно выполнять конечную влаготеплообработку. Она проводится при температуре на 8 градусов выше предыдущей ступени, но не выше 100 градусов. Далее, дерево нужно продержать в камере еще 2−3 часа при параметрах последней ступени режима и только потом остановить работу.

Сушильная камера для древесины своими руками

Сушка древесины