Suszenie komorowe drewna: technologia, zalety i wady

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Drewno w postaci gotowej tarcicy, sklejki i płyty wiórowej nadal jest podstawowym surowcem konsumpcyjnym dla wielu gałęzi przemysłu i budownictwa. Jego przyjazność dla środowiska i elastyczność w przetwarzaniu pozwalają mu konkurować nawet z zaawansowanym technologicznie włóknem szklanym. Jednocześnie pojawiają się również wady materiału, związane z niską wytrzymałością i wrażliwością na agresywne media. Można je zminimalizować dzięki specjalnym metodom obróbki wstępnej. W szczególności suszenie komorowe drewna z działaniem termicznym jest jednym z najczęstszych sposobów poprawy jego właściwości technicznych i fizycznych.

Sprzęt stosowany

Istnieją różne typy jednostek suszących, których ogólna zasada przewiduje obecność płynów przenoszących ciepło. Z nich gorące strumienie są rozprowadzane po powierzchni materiału docelowego. Podstawowa klasyfikacja wyróżnia komory suszące typu dielektrycznego i konwekcyjnego. Modele dielektryczne wytwarzają energię cieplną w procesie przetwarzania prądów o wysokiej częstotliwości.

Z kolei jednostki konwekcyjne pompują ciepło do tarcicy przez wstępnie ogrzane powietrze, którewspomaga usuwanie wilgoci. Środek suszący w takim schemacie działania jest podgrzewany razem z parą wodną. Mieszanina jest następnie cyrkulowana w wymienniku ciepła. Komora konwekcyjna do suszenia drewna może wykorzystywać jako elementy funkcjonalne (przewodniki cieplne) rurki ogniowe, parowo-wodne i indukcyjne. Czasami stosuje się również komory gazowe, które emitują duże ilości energii cieplnej. Zarówno modele dielektryczne, jak i konwekcyjne suszarek mogą pracować w próżni, czyli pod niskim ciśnieniem.

Przygotowanie materiału

Jakość suszenia w dużej mierze zależy od tego, jak prawidłowo zostały przygotowane stosy – tzw. paczki z tarcicą, które są specjalnie formowane do układania w komorze. Na przykład nierównomierne wysychanie i deformacja poszczególnych sekcji na deskach będzie tylko wynikiem niewłaściwego pakowania.

Zazwyczaj stosuje się dwie metody tego rodzaju przygotowania:

• pojedynczy stos;
• zakładki zbiorcze.

W pierwszym przypadku jeden stos zawiera kilka płyt ułożonych w tej samej konfiguracji. Układanie partiami zakłada, że tarcica będzie układana w kilka gotowych stosów. Podstawą stosu jest sztywna platforma o płaskiej powierzchni. Może to być wagon złożony z pojedynczych torów.

Aby suszenie komorowe drewna odbywało się bez wycieku czynnika grzewczego, niedociążenie stosu jest niedopuszczalne. Musi być całkowicie wypełniony deskami o tej samej długości lubtarcica o różnych rozmiarach z rzędu. Pomiędzy łączonymi deskami znajduje się jedna lub więcej warstw podszewki.

Tryby

Istnieją trzy kategorie suszenia:

1. Pierwsza kategoria to tryb wysokiej jakości, przeprowadzany w temperaturze około +60+70°С. Ten tryb pozwala wysuszyć materiał do wilgotności 6-8%. Otrzymane w ten sposób produkty wyróżniają się wysokimi wskaźnikami technicznymi i eksploatacyjnymi, które pozwalają na wykorzystanie materiału w inżynierii przyrządowej i mechanicznej, w konstrukcjach nośnych budynków, w produkcji elementów wyposażenia inżynierskiego itp.
2. Druga kategoria zapewnia tryb z doprowadzeniem poziomu wilgotności do 8-10%. Do takich celów stosuje się suszarnie pracujące w temperaturach do +75°C. Docelowym obszarem wykorzystania materiałów przetwarzanych w tym trybie jest produkcja mebli, a także produkcja stolarki i konstrukcji budowlanych.
3. Trzecia kategoria suszenia pozwala uzyskać tarcicę średniej jakości, której wilgotność może sięgać nawet 15%. Z takiego drewna powstają później pojemniki, listwy i niedrogie materiały budowlane.

Ogrzewanie drewna

Ogrzewanie podstawowe jest wymagane, aby zapobiec procesom naprężeń w wewnętrznej strukturze tarcicy podczas głównego suszenia. Powstaje intensywny, ale krótkotrwały efekt termiczny, podczas którego wilgoć nie odparowuje. Równolegle z obróbką cieplną do komory trafia para nasycona. Funkcję tę pełni zespół wentylatorów z grzałkami. Proces parowaniawilgoć na całej grubości materiału rozpocznie się dopiero po ustaniu ekspozycji termicznej.

Ponownie, aby suszenie komorowe drewna nie uszkodziło jego struktury, już w pierwszym etapie nagrzewania reguluje się równowagę pomiędzy reżimem temperaturowym a szybkością opadania wilgoci. Jeśli ta równowaga zostanie zakłócona, istnieje ryzyko pęknięcia. Czas trwania tej procedury zależy od warunków zewnętrznych i właściwości drewna - średnio od 1 do 2 godzin.

Scena główna

Po wstępnym rozgrzaniu natychmiast następuje suszenie. Ale przejście powinno być stopniowe, co znajduje odzwierciedlenie w powolnym otwieraniu przepustnic wymiany powietrza, które usuwają wilgoć. W tym samym przedziale ustalane są optymalne parametry strumieni ciepła. Z kolei reżim temperaturowy jest regulowany przez poziom otwarcia żaluzji komory. W przypadku konieczności zwiększenia nasycenia środkiem, rury zasilające są całkowicie zamknięte.

Ponadto stopień nasycenia efektu termicznego można regulować, uruchamiając generator pary. Jednak gdy okap jest otwarty, nie można podłączyć systemów wtrysku pary. W trakcie wykonywania tej operacji suszenie komorowe drewna jest kontrolowane przez charakterystykę temperatury i jej błąd. W produkcji wartości te są zwykle rejestrowane co godzinę.

Obróbka cieplna na mokro

Jest to również rodzaj etapu pośredniego, dla którego tworzone są specjalne warunki środowiskowe: musi zapewniać wysoką intensywność usuwania wilgoci istabilna temperatura. Takie środowisko tworzy się za pomocą tego samego wtrysku pary przy włączonych grzałkach. W regulację mogą być zaangażowane wentylatory i kanały wyciągowe. Optymalna temperatura dla tego trybu przetwarzania powinna być o 6-7°C wyższa niż medium w głównym etapie suszenia, ale jednocześnie być niższa niż +100°C.

Należy podkreślić, że obróbka termiczna wilgoci nie jest stosowana do wszystkich gatunków drzew. Na przykład technologie produkcji suchego drewna przewidują zastosowanie tej operacji do tarcicy z cedru, sosny, lipy, której grubość przekracza 60 mm. Grube detale można kilkakrotnie podgrzewać na mokro, aby całkowicie pokryć wewnętrzną strukturę.

Zakończenie procesu

Po wyschnięciu wykonywana jest obróbka kondycjonująca, której celem jest wyrównanie wilgotności i struktury materiału. Za pomocą nawilżaczy i grzejników tworzy się specjalne środowisko, w którym przesuszone obszary tarcicy są nawilżane, a niedosuszone wysychają. Z czasem taka obróbka trwa kilka godzin – konkretny czas trwania zależy od objętości zakładki i parametrów materiału.

Wskaźniki wilgotności drewna po suszeniu komorowym z obróbką kondycjonującą również wahają się od 6 do 15% w zależności od zastosowanego trybu. Dalej, po wstępnym schłodzeniu, stosy są rozładowywane z komory. W razie potrzeby można aktywować dodatkową operację wymuszonego chłodzenia z wentylacją.

Plusy technologii

Komory z obróbką temperaturowo-wilgotnościową pozwalają na procesy suszenia przy pełnym zachowaniu przyjazności dla środowiska materiału. W większości przypadków takie metody przetwarzania nie wymagają stosowania aktywnych środków chemicznych, które zwiększają wydajność procesu. Zwraca się również uwagę na wysoką jakość wyniku. Jeśli operator nie popełnił błędów podczas organizacji procesu, uzyskana wiązka zyska wysoką wytrzymałość i właściwości ochronne.

Wiele osób wskazuje również na wysoką wydajność suszenia komorowego drewna. W tej charakterystyce zbiegają się jednak plusy i minusy. Z jednej strony przetwarzanie wsadowe naprawdę umożliwia obsługę dużych ilości drewna w krótkich odstępach czasu. Z drugiej strony brak możliwości przetwarzania małych opakowań przy zmniejszonym obciążeniu ogranicza zakres takiego sprzętu.

Wady technologii

Główna krytyka tej technologii suszenia sprowadza się do ryzyka wystąpienia licznych wad tarcicy podczas eksploatacji. Jednym z najczęstszych z nich jest wypaczenie. Naruszenie technologii może powodować odkształcenia zarówno podłużne, jak i poprzeczne.

Zazwyczaj takie procesy są wynikiem niewystarczającego usunięcia wilgoci przed głównym etapem suszenia. Często materiał otrzymuje wady w postaci pęknięć na końcach. Podobne wady występują, gdy podczas początkowej pracy suszarnia tarcicy pracowała w trybie kształtowymrozgrzewka. Technologia wymaga, aby proces ten, nawet w minimalnych temperaturach, odbywał się w warunkach zmiękczania struktury tarcicy.

Wniosek

Uproszczenie zasad zarządzania i obsługi jednostek przetwórczych przyczyniło się do powstania całych segmentów urządzeń przeznaczonych do użytku domowego. Jak uzasadniona jest organizacja własnej linii do suszenia tarcicy? Będzie to zależeć od ilości przetwarzania.

I ważne jest również, aby wziąć pod uwagę koszt suszenia komorowego drewna. Cena 1 m3 wynosi średnio 2-3 tysiące rubli. Oczywiście, jeśli zbudujesz własny dom z baru, korzyści będą oczywiste. Ale sam sprzęt nie jest tani, nie mówiąc już o niuansach obsługi i ryzyku uzyskania tych samych usterek bez profesjonalnego wsparcia.