Доброго времени суток уважаемые читатели Блога Андрея Ноака. Сегодня я постараюсь ответить на вопрос — как сушить доски на производстве. Но начать данную тему конечно нужно с выбора камеры, так как от нее зависит очень многое. Кстати совсем недавно я рассматривал режимы сушки древесины, думаю материал будет полезен для чтения тем кто увлекается.
Монтаж
Проводя монтаж сушилки и выбирая оборудование нужно определиться что вам нужно, необходимо учесть ряд нюансов, позволяющих в будущем исключить много проблем при конвективной сушке.
Уж поверьте моему опыту, зачастую приезжают специализированные фирмы с громкими названиями, производят монтаж сушильных камер и … уезжают, а потом это оборудование для сушильных камер необходимо дорабатывать, производить какие то переделки, а это стоит денег.
Поэтому данная статья является очень полезной для тех кто собирается только заниматься этим бизнесом. Давайте же обратим внимание на самое главное.
Выбор материала для строительства
Кирпич — устойчив к механическим повреждениям, необходимо обязательно штукатурить (не выдерживает перемены температур и влажности), более дорогостоящий, процесс сушки требует больших энергозатрат на прогрев камеры;
Алюминиевый профиль с прослойкой из различных видов полимера — легко подвержен механическим повреждениям (иногда профиль обшивается каким либо устойчивым к повреждения материалом, например пиломатериалом), меньше требуется тепла на прогрев камеры.
Изготовление пола
Для исключения образования луж в конвективной сушилке (дальнейшее испарение воды из луж требует значительных энерго затрат), пол в камере делается с небольшим уклоном, в нижней части уклона делается желоб по всей длине камеры для стока воды на улицу (естественно нужно следить за чистотой желоба). Желательно уклон делать не в сторону ворот, чтобы погрузчик не ездил по желобу.
Безопасность
Сзади и спереди конвективной сушилкиустанавливаются стойки для предотвращения заваливания пакетов на стенку. При загрузке пакетов в камеру не всегда удается пакеты укладывать ровно, да и в процессе сушки сердцевинная часть пиломатериалов подвергается короблению.
В результате пакет получается не ровным и происходит заваливание пакетов на стенку или двери сушильной камеры, двери вылетают, стена вываливается — все это может привести к несчастному случаю, когда к примеру прохожего может даже придавить.
Некоторые производители данного типа оборудования используют сзади и спереди в воротах двери для входа в камеру, я считаю что это правильно, но при этом нужно следить за тем чтобы в камере никто не оставался и двери не могли захлопываться изнутри.
Про размеры
При выборе размеров сушилки следует руководствоваться грузоподъемностью погрузчика, высотой пакета готового пиломатериала. Как я уже писал здесь, лучше чтобы пакет пиломатериала был максимального объема, это будет сокращать время на загрузку выгрузку сушильной камеры.
Максимальный объем пакета будет зависеть от массы одной доски (если пиломатериал складывается вручную, то пакет необрезного пиломатериала трудно сложить высотой более метра) или от высоты штабелеукладчика (если укладка производится автоматически).
При установке пакетов до потолка должно оставаться не более 60 см (чтобы погрузчик при установке не задевал пакетом потолок). Если у вас несколько штабелеукладчиков, то пакеты должны выходить одной высоты.
Необрезной или толстый и широкий пиломатериал как правило тяжелее обрезного и поэтому пакеты вручную не удается уложить высотой как обрезной, поэтому в высоту ставится количество пакетов больше.
При расчете высоты нужно это учитывать, чтобы потом не пришлось с стандартными необрезными пакетами делать полупакеты для полной загрузки камеры.
То есть если при установке пакетов остается много свободного пространства до фальш-потолка, то в середину стойки ставятся полупакеты.
Еще про пакеты
Сушилка и ширина помещения сушки в ней должна быть оптимизирована для длины ваших пакетов, поэтому многие сейчас выходят на стандарт 12,5 метров, это позволяет сушить пиломатериал в следующих комбинациях: 6*2, 5*2, 4*3, 3*4, 2*6 метров.
Для лучшей загрузки пакеты по одной стороне торца должны быть выровняны, по другой при необходимости торцуются. При этом при длине камеры 6,5 метров, невозможно загружать полную камеру 4 метровым пиломатериалом.
Расстояние между пакетами и стенками камеры должно быть минимальным, ведь это свободное пространство с дополнительным объемом воздуха, который нужно нагреть.
Правильная установка пакетов
По длине сушилки пакеты не должны выходить за линию окончания фальш-потолка.
Герметичность
Сушилка должна сохранять тепло внутри себя, хорошо можно это отследить если зимой сушилка вся в сосульках, летом парит между стенами. Значит это утечка теплого воздуха, все должно пропениваться или заделываться стекловатой.
Шибера
На мой взгляд для холодного русского климата шибера у сушилки лучше чтобы были на крыше, это способствует более плавному выходу влажного и забору холодного воздуха.
При нахождении шиберов напротив вентиляторов (над дверями и на задней стене), из за слишком быстрого забора холодного воздуха может происходить растрескивание пиломатериала, хотя в теплых климатических условиях это конечно сокращает процесс сушки.
Основные элементы сушильных камер
Независимо от того, какой тип камеры будет выбран, главное условие успеха состоит в том, чтобы оборудование было высококачественным и соответствовало всем современным требованиям. Автоматизация процесса многократно повышает его эффективность и сводит участие человека к минимуму. Что входит в комплектацию камер для сушки дерева, и какими качествами должен обладать каждый элемент?
Вентиляция
Вентиляторы в сушильной камере отвечают за равномерное распределение горячего воздуха. Согласно нормативам ГОСТ, скорость движения воздуха внутри камеры должна составлять в пределах 3 м/сек, с чем могут справиться только мощные высокопроизводительные вентиляторы, схема подключения которых соответствует роторному или осевому принципу.
Тепловые агрегаты
Устройства подбирают в зависимости от модели и мощности сушилки, а теплогенератором может служить электрический калорифер или теплообменник, который будет нагнетать тепло и направлять ее на доски. Котлы для сушильных камер могут функционировать на любом виде топлива. Лучше, если это будут отходы древесного производства, так как их цена самая низкая из всех энергоносителей.
Увлажнение
Уровень влажности в камерах, где сушатся пиломатериалы, регулируется при помощи вытяжек и специальных увлажнителей. При их запуске в работу вступает сложная система взаимодействия электромагнитного клапана, форсунок и коммуникационных магистралей. Вытяжка же осуществляется по следующему принципу: при понижении уровня влажности автоматика отключает вентилятор, и работа вытяжки прекращается, а увлажнение воздуха обеспечивается испарением жидкости, попадающей на форсунку в момент открывания клапана. В момент повышения влажности процесс идет в обратной последовательности, то есть клапан перекрывается, и в работу быстро вступает вентилятор.
Что нужно знать специалистам при конвективной сушке
- Шибера должны работать симметрично (для этого многие делают один мотор на каждую сторону и связывают его с всеми шиберами), если шибера находятся на крыше то должна быть исключена возможность попадания снега или дождя в камеру.
- Управление сушильных камер осуществляется от блока в составе термопары и психрометра (измеряет влажность воздуха в камере). Психрометр может быть из ванночки и погруженного в нее бинта или из кусочка целлюлозы, более современным конечно является использование целлюлозы. В некоторых камерах устанавливается один блок (термопара и психрометр), в некоторых два, все зависит от объема камеры. Я считаю что не нужно на камеру 50м3 устанавливать несколько блоков, только лишняя трата денег.
- Чтобы производилось меньше брака (пиломатериал синеет или трескается, проявляется смола), весь процесс по влажности, температуре, переключению шагов, переключению реверса вентиляторов записывался в архив, и выводился в виде графиков. При этом нужно требовать с технолога получения соответствующего качества сушки.
- С боку и особенно сверху должны быть установлены резиновые шторки, предотвращающие циркуляцию воздуха не через просушиваемый пиломатериал.
- При загрузке пакетов разной толщины, на прокладки разных размеров, пространство для циркуляции воздуха между досками в разных стойках не совпадает, циркуляция ухудшается. Поэтому для лучшей циркуляции прокладки, размеры пиломатериала должны быть одинаковыми. При этом не нужно межпакетные прокладки делать больших размеров, главное чтобы погрузчик мог поставить и снять пакет не повреждая его.
- Чем меньше пустого объема в сушильном помещении, тем меньше лишнего воздуха нужно греть, поэтому сегодня ставится много маленьких вентиляторов с 3000 об/мин, это гораздо эффективнее чем ставить три вентилятора с лопастями диаметром до 1 метра.
Способы сушки
Конвекционный способ обработки пиломатериала нашел наибольшее распространение. Многие поставщики леса останавливают свой выбор на нем.
Конвективная сушка
В конвективных камерах может сушиться дерево любой породы, а это одно из главных преимуществ оборудования. Оно отличается простотой конструкции и надежностью работы. Процесс нагрева осуществляется при помощи газообразного агента, в роли которого выступает пар, топочный газ или раскаленный воздух. Условия создаются влагой, высвобождаемой из древесины, а ее излишки удаляются наружу вентиляцией. Существенная экономия электроэнергии объясняется малым обменом воздуха (не более 2% от общей массы).
Представители деревообрабатывающих предприятий заказывают у производителей готовую конструкцию сушильной системы, изначально укомплектованную конвекционным оборудованием, или же приобретают аппаратуру отдельно и устанавливают ее в ангар своими силами. Устанавливая сушилки самостоятельно, надо соблюдать ряд правил, при нарушении которых сушилка для досок не даст результата.
Корпус сушки изготавливают из выносливой углеродистой стали или алюминия с антикоррозийным покрытием. Он устанавливается на монолитно-столбчатый фундамент.
Все оборудование: усилители, дефекаторы и другие устройства – производятся из алюминия. Конвективная камера утепляется минватой и собирается с соблюдением СНиПа с обязательным учетом климатической зоны. Ниже на фото размещена схема конвективной сушки.
Вакуумная сушилка
Вакуумную сушилку обычно устанавливают для ценной древесины, вроде венге, палисандра или тика. Она подойдет для любых лиственных и хвойных пород, но такая дорогая покупка для обработки бюджетного сырья будет нецелесообразной. Принцип действия агрегатов этого типа основан на конвекционном нагреве древесины по аналогии с предыдущим вариантом, однако отвод влаги обеспечивает вакуум, который способствует протеканию процесса при более низких температурах. Вакуумная система сушки исключает агрессивное термическое воздействие и уберегает натуральный материал от растрескивания.
При поднятии температуры до отметки в 65 ˚C срабатывает автоматика, управляющая котлом, он отключается, поверхность древесины остывает, а влажность из глубинных волокон поступает к более сухим слоям материала. Вакуумная сушильная камера за один цикл может повторять такой процесс более двухсот раз, что способствует равномерному распределению влаги по всему сырью. Ее конечное значение в итоге составляет 4–6%. Обладая техническими навыками, сушилку можно создать своими руками, поэтому самодельная камера такого типа не редкость.
Аэродинамическая камера
Аэродинамические сушильные камеры имеют форму металлических коробов, отделанных листами профнастила. Конструкции пригодны для загрузки пиломатериала объемом от 3 до 25 м3 и подходят для всех пород дерева. Преимущество оборудования состоит в максимальной автоматизации, а это позволяет минимизировать рабочий штат. Каркас камеры изготавливают из цельного листового металла, который монтируют на несущий остов. Конфигурация сушильной коробки подойдет в том случае, если подача леса осуществляется железнодорожным транспортом. Внутри камеры устанавливаются сборщики конденсата.
Процесс сушки проходит под воздействием аэродинамики: прогретый до нужной температуры воздух циркулирует внутри помещения, для чего в нем устанавливается вентилятор. Способ управления системой аэродинамической сушки прост и состоит в нажатии кнопки «пуск» на старте процесса. По его завершении срабатывает вентиль, и камера открывается.
СВЧ камера
Камеры СВЧ относятся к оборудованию нового поколения и производятся в виде замкнутой металлической емкости. Сушильная камера для пиломатериалов функционирует под воздействием СВЧ волн так же, как это происходит в микроволновой печи. Универсальные сушки этого типа позволяют загружать материал любого размера и сорта. Излишки влаги удаляются из внутреннего пространства помещения при помощи реверсивных вентиляторов. Основной причиной отказа от такой покупки становится высокая цена оборудования, хотя по эффективности оно приравнивается к диэлектрическому, которое в нашей стране практически не используется из-за огромного расхода энергии и высокой цены. Примерная стоимость установки более 1 000 000 рублей.
Моя помощь
Для чего я все это написал спросят меня читатели, ведь сейчас заплатил компании деньги и они приедут произведут шеф монтаж и готово… Нет это неправильно, с производителями нужно разговаривать, нужно чтобы не они что захотели то и поставили, а вы сказали что вам нужно, какое оборудование, чтобы вы знали какие либо плюсы и минусы оборудования. Именно поэтому вышла моя новая книга.
Информация которая в ней дана это просто информационная бомба! В ней расписано все, от анализа дефектов сушки в каждой камере до перечня всей документации на участке. Зная эту информацию в свое время, она помогла бы не только мне но и всему предприятию! Рекомендую для руководителей и специалистов. Подробнее о книге в разделе «МОИ КНИГИ».
До новых встреч на полях деревообработки!!!
Типы оборудования
Все сушильные камеры, которые используются для обработки древесины, бывают нескольких типов:
- аэродинамические (индуктивные);
- СВЧ;
- конвективные;
- вакуумные (пресс-вакуумные);
- диэлектрические.
Наиболее сходными по цене и распространенными являются конвективные сушильные камеры.
Применение остальных видов оборудования сопряжено с ограничениями, связанными со сложностями технических условий. Аэродинамическая сушильная камера требует большого расхода электроэнергии, что существенно увеличивает эксплуатационные расходы предприятия и приводит к удорожанию пиломатериала. То же можно сказать и о наиболее эффективных диэлектрических образцах.
Вакуумная сушильная камера, ее оборудование и обслуживание, стоит дорого, поэтому далеко не каждое предприятие может приобрести такую линию, если это небольшая лесопилка или ДОК. Конденсационная сушка тоже требует больших финансовых вложений. Процесс извлечения влаги из доски протекает вдвое дольше, чем того требует популярная конвекционная сушилка для дерева.
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:
- Прохождение сушильного агента между рядами штабеля может снижаться до такой степени, что мало будет чем отличаться от естественной вентиляции без обдува вентиляторами.
- 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.
О требованиях к прокладкам.
Прокладки не являются элементом конструкции сушильной камеры и естественно с ней не поставляются, но без соблюдения требований к ним качественная сушка древесины невозможна, поэтому коротко о прокладках. Прокладки должны быть изготовлены из сухого пиломатериала и иметь строго одинаковую толщину. Толщина прокладок при суммарной ширине штабелей до 4,5 метров должна быть не менее 25 миллиметров, при большем количестве штабелей толщину рекомендуется увеличить до 30 — 35 миллиметров. При недостаточной толщине прокладок камерная сушка древесины проходит медленнее, увеличивается неравномерность влажности по ширине штабеля. Ширина прокладок — 40 — 50 миллиметров. Поверхности прокладок, соприкасающиеся с пиломатериалом, должны быть струганными. Качественная сушка древесины во многом зависит от правильной укладки пиломатериала, поэтому обязательно изучите этот вопрос.
