Пресс-вакуумная сушка – особенности процесса и принцип работы пресс-вакуумных камер

Ключевой спецификой схемы сушки древесины в вакууме считается уменьшение сроков выполнения предоставленной операции, при сохранении абсолютно всех свойств окончательного продукта пиломатериалов, а в отдельных вариантах в том числе и увеличения стойкости к некоторым обстоятельствам эксплуатации. Формирование разреженной атмосферы во внутреннем размере рабочей камеры, в каковой выполняется устранение влажности из древесины, полностью изменяются физические свойства прохождения термической обработки и выполнения хода сушки. Типичная степень вакуума, при котором исполняется термосушка дерева является 0.95 мПа, а быстрота хода агента выделяемого пара, не превосходит 0.3 мЗ/с. При подобных принужденно разработанных обстоятельствах, потребность в компоновке вентиляторов, градусников и регуляторов степени влаги абсолютно отсутствует. Ход дела сушки контролируется особыми датчиками, что устанавливают уровень готовности по выделяемой влаге из расчета ее числа на 1мЗ.

Что такое вакуумная сушка?

Данный вид сушки являет собой одну из разновидностей подобного рода технологий по обработке и консервации разного рода материалов, и пищевых продуктов. Характерной отличительной чертой такой технологии является простата использования сушки, эффективность обработки, низкая себестоимость самого процесса и скорость получения требуемого результата.

В основе принципа воздействия на обрабатываемый материал, при помощи вакуумной сушки лежит минимальный уровень температуры, который гораздо ниже точки кипения. Таким образом, при отсутствии теплового влияния на материал, которое может изменить структуру обрабатываемого сырья, из него удаляется лишняя влага, чем при термической сушке.

Проектирование вакуумных камер

Еще один ключевой момент создания вакуумной камеры – проектирование. С данной проблемой сталкивается большинство производителей действительно качественного сырья.

В действительности отыскать полезную информацию по данному вопросу бывает трудно. Есть производители, которые готовы поделиться материалами по производству сушильных камер. Кроме того, многие компании предлагают услуги по проектированию такого оборудования, а также улучшения и восстановления устаревших установок.

Проектирование вакуумных камер

Согласно проектам, конструкция такого оборудования представлена следующими элементами:

• Двери;
• Компоненты нагревания;
• Тепловой и вакуумный узлы;
• Автоматика;
• Монтирование твердотопливного резервуара, который работает на дровах, угле и подобном.

Если в наличии есть устаревшая или неэффективная установка, то реставрировать ее можно в специализированных сервисах. Такие услуги, как говорилось ранее, предлагают многие фирмы.

Вакуумная сушка дерева

Такой вид сушки организовывается посредством испарения влаги из внутренней полости древесины. В силу природных условий, в процессе роста дерева, его внутренний обмен веществ производится путем циркуляции жидкости по всей длине ствола. Если дерево спилить, то данная циркуляция прекращается, влага начинает испаряться и соответственно, древесина сушится. Но если сушка протекает в природных условиях, то это занимает очень много времени, что при объеме расходов обработанной древесины человеком, не может обеспечить нужное количество готового материала. Для этих целей используется искусственное осушение, которое в разы ускоряет данный процесс, минимизирует поражение дерева грибком, практически исключает появление трещин и увеличивает срок службы пиломатериалов.

В зависимости от уровня влажности в древесине, она разделяется на несколько категорий, таких как:

• Мокрая. Относится к тому виду материалов, которые постоянно находятся в воде. Уровень влажности такого дерева является стопроцентным;
• Недавно срубленная. Степень влажности варьируется от 40 до 100%;
• Воздушно-сухая. Древесина, которая продолжительное время лежала на открытом воздухе, но под навесом. В ней влажность может составлять от 15 до 20%;
• Комнатно-сухая. Если дерево хранится в помещении, то здесь температурный режим зачастую один и тот же, что быстрее высушивает материал, создающий влажность на уровне 8-10 процентов;
• Полностью сухая. Отличается нулевым содержанием влаги, чего можно достигнуть только искусственной сушкой.

Для некоторых видов производств, важным фактором является гибкость древесины. Чем больше влажность, тем дерево легче поддается изгибу. В таком случае, перед вакуумной сушкой материалу необходимо придать нужную форму и в таком положении зафиксировать заготовку, после чего поместить ее в рабочую камеру.

Емкость для вакуумной камеры

Одним из главных элементов изготовления сушильной камеры является выбор емкости. Чтобы подобрать правильный контейнер, важно учесть несколько важных критериев.

1. Используемый материал. Каждый элемент должен производиться из металла, который не подвергается коррозии. Чаще комплектация отсека производится из сплавов алюминия и нержавеющей стали;
2. Герметизация. Следует помнить, что используемый материал должен быть защищен от влаги и атмосферного воздуха с помощью уплотнения;
3. Система вентилирования. Двигатели установок должны плавно обдувать сырье, что обеспечит стабильную интенсивность воздушного потока;
4. Когда будет учтен каждый из описанных выше пунктов, тогда можно будет выбрать действительно качественное и надежное оборудование для пиломатериалов.

Емкость для вакуумной камеры

Принцип вакуумной сушки древесины

Процесс вакуумной сушки дерева включает в себя целый ряд этапов производства. Чтобы понять общую картину данной технологии, ниже подробно описан каждый из этапов:

1. В первую очередь необходимо загрузить обрабатываемое дерево в сушильную камеру. Для этого брус либо кругляк укладывают на специальные тележки слоями, перекладывая каждый слой алюминиевыми пластинами с нагревательными элементами;
2. Следующий шаг заключается в настройке аппаратуры, которая определяет необходимый уровень влажности в древесине на выходе. Для этого, в зависимости от дальнейшего использования материала и типа самой древесины выставляется необходимая температура и степень вакуума. На протяжении всей процедуры, уровень давления не изменяется, варьируется только градус нагрева;
3. Когда процедура запускается, давление в камере не создается, а происходит только прогрев пиломатериала. Такая технология требуется для исключения деформации доски;
4. После прогревания дерева до определенной температуры, запускается вакуумный насос, который откачивает весь воздух из внутреннего объема камеры. При достижении абсолютного вакуума влага из самой глубокой части дерева постепенно поднимается к его верхнему слою, что обеспечивает необходимый процесс увлажнения, во избежание брака готовой продукции. Благодаря этому отпадает необходимость в использовании дополнительных увлажнителей. После выхода жидкости практический на поверхность материала, под воздействием температуры она быстро испаряется и оседает на стенках сушильной камеры, откуда, в виде конденсата откачивается помпой. Испарение влаги в условиях вакуума происходит при температуре от +40 градусов, а максимальный порог на протяжении всего процесса сушки древесины не превышает +70 градусов.
5. Для дополнительного ускорения сушки, на внутренних стенках камеры расположены резиновые пласты, которые при создании вакуума начинают втягиваться во внутрь камеры, параллельно сдавливая дерево. Благодаря этому сушка сопровождается под дополнительным прессом;
6. Заключительный этап сушки состоит в понижении температуры обрабатываемого материала. Для того чтобы исключить его деформацию, отключают нагреватели, но оставляют поддержание вакуума. В таком положении дерево продолжает находиться под прессом и параллельно остывает. Когда температура пиломатериалов сравнивается с комнатной, вакуум отличают и достают готовый продукт из агрегата.

Принцип действия вакуумных пресс-сушильных камер

Пресс-вакуумные сушильные камеры работают за счёт вакуума, который дополнительно усиливается за счёт давления на штабель. Давление осуществляется за счёт специальной резиновой мембраны. Стандартная вакуумная сушильная пресс камера состоит из следующих узлов:

1. Рабочей камеры, в которой размещается древесина, которую требуется подвергнуть сушке;
2. Специальной резиновой мембраны;
3. Резинового уплотнителя;
4. Металлической рамки;
5. Водяной помпы;
6. Нагревательных пластин;
7. Вакуумного насоса;
8. Электрического нагревателя;
9. Термоизоляционного материала;
10. Микропроцессора;
11. Резиновых трубок;
12. Датчиков влажности.

Многие из вакуумных пресс-сушильных аппаратов снабжены встроенным микропроцессором и пультом управления. С его помощью в сушилке можно устанавливать различные режимы сушки, регулировать влажность в камере, устанавливать нужное по технологии давление. Достаточно установить программу сушки, и вакуумная сушильная камера сама установит нужный режим, ориентируясь на показатели многочисленных датчиков. Микропроцессор вакуумной сушильной установки можно подключить к компьютеру, за счёт чего можно управлять процессом дистанционно.

Большинство вакуумных пресс-сушильных камер обладают компактными размерами, что позволяет использовать их на небольших предприятиях. Особенно популярно такое оборудования в сфере сушки ценных пород дерева. Для крупных деревообрабатывающих предприятий вакуумные пресс-сушильные установки делаются на заказ.

Сушка древесины: вакуумный насос

Существует целый ряд особенностей, при проведении сушки древесины в условиях вакуума. Эти нюансы напрямую влияют на выбор подходящего вакуумного насоса, который полноценно обеспечит разрежение воздуха при требуемых обстоятельствах. Таким образом, применяются следующие типы вакуумных насосов:

• Винтовые вакуумные насосы. Данная технология позволяет сгенерировать достаточно высокую степень вакуума в течении одного цикла. Наиболее популярными отраслями, где используется такая техника, является химическая и фармацевтическая промышленности. Еще одним преимуществом считается хорошая стойкость агрегатов к влиянию повышенной влажности, а также отсутствие смазывающих веществ, исключающих загрязнение создаваемого вакуума отработанными газами. Винтовая технология также подразумевает наличие взрывозащищенных агрегатов. Они необходимы для процессов сушки, при проведении которых из обрабатываемого материала выделяются взрывоопасные пары.
• Водокольцевые вакуумные насосы. Широко используются на предприятиях, основной деятельностью которых, является производство и сушка керамики либо строительных материалов. Это обусловлено тем, что единственной рабочей жидкостью, используемой насосом, являются обычная вода.
• Ротационные вакуумные насосы. Благодаря своим технологическим особенностям, исключает попадание выделяемой влаги из материала в рабочую область насоса, что обеспечивает отсутствие контакта с уже выделенной влагой и осушаемым материалом. Такая концепция популярна на тех производствах, где сырье негативно реагирует на повторное воздействие влажности, теряя при этом свои функциональные характеристики.

Вышеперечисленные типы вакуумных насосов, применяются в таких видах обработки как:

• Изготовление порошкообразного молока;
• Осушение отводимых отходов в процессе обрабатывания сточных вод;
• Сушка дерева;
• Доведение до конечной кондиции и определенного уровня влажности синтетических гранул;
• Высушивание деталей и готовых продуктов из керамики;
• Сушка комплектующего оборудования и отдельных запасных частей.

Изготовление вакуумных камер

Процедура создания вакуумных камер была сформирована еще в прошлом веке. Такая установка имеет много общего с вакуумным оборудованием для высушивания пиломатериалов.

Для создания такого оснащения следует учитывать пару технических особенностей. Важно обрабатывать сырье под воздействием высоких температур. Также тело машины должно выдерживать значительное давление. Эти пару пунктов необходимо учитывать, чтобы обеспечить безопасность персонала.

Изготовление вакуумных камер

Также важным аспектом при создании является выбор агента: масло или пар. Стоит учитывать и технические параметры. При неправильных режимах высушивание осуществляется исключительно на поверхности пиломатериала. Из-за этого используемое сырье приобретет ряд свойств, такие как:

• Смена цвета на всю глубину;
• Устойчивость к огню;
• Улучшенная стойкость к гниению.

Стоит отметить, что создать сушильную камеру для обработки древесины самостоятельно в домашних условиях можно, однако это достаточно трудно.

Сушилка для досок: создание и использование сушильной камеры

Все фото из статьи

Сушилка для досок своими руками делается в том случае, если возникает необходимость в обработке большого объема неподготовленной древесины. Конечно, можно сразу приобретать заготовки с оптимальной влажностью, но в этом случае затраты на покупку материала будут весьма высоки. Так что сооружение специального приспособления может оказаться вполне эффективным с экономической точки зрения.

В нашей статье мы расскажем. Как осуществляется высушивание дерева, и приведем рекомендации по самостоятельному обустройству сушильной камеры.

Чтобы пользоваться сухой древесиной, необязательно тратиться на ее покупку – влажность можно привести в норму и своими силами

Использование сушилки

Если сушильная камера была собрана по всем правилам, то пользоваться ею будет достаточно просто. Для этого мы укладываем доски штабелем, прокладывая между рядами бруски толщиной до 20 мм, и загружаем штабель в сушилку.

Штабеля пиломатериала

После этого начинаем изменять температуру, постепенно увеличивая нагрев.

Схем высушивания существует множество, но начинающим мастерам стоит использовать низкотемпературный режим, как обеспечивающий максимальное качество с минимальным риском появления брака:

1. Нагрев – поднимаем температуру до 45 – 50 0С со скоростью 5 – 70 С в час.
2. Выдержка – сохраняем 50 0С в течение 5 часов.
3. Сушка – уменьшаем влажность дерева с 30 до 8%, постепенно увеличивая температуру до 60 0С. Этот этап занимает около 48 часов. Приточная и вытяжная вентиляция включается на половину мощности.
4. Кондиционирование – температуру поддерживаем на уровне 600С в течение еще 12 часов. Вентиляция при том должна активно работать.
5. Остывание до температуры окружающей среды с выключенным обогревом и вентиляцией.

В результате мы должны получить доски, пригодные для большинства видов плотницких и столярных работ.

Результат обработки

Сушилка для древесины своими руками: чертежи

Сушка это обязательный этап подготовки древесины перед обработкой. Чтобы бревна не деформировались, сушат их в определенных условиях, которые создаются в сушильных камерах. Для домашней мастерской можно сделать сушилку древесины своими руками.

Важность сушки

компактная сушильная камера

Издревле при изготовлении изделий из дерева использовался лес, срубленный несколько лет назад. Мебель из сырой или неправильно высушенной доски покоробится либо рассохнется и пойдет трещинами.

Высыхая, материал сжимается, сырые балки из дерева со временем поведет, а в стенах сруба появятся щели с ладонь шириной. В сырой древесине заводится плесень.

Но и пересушенные доски плохи — материал начинает впитывать влагу, разбухает.

Сушка проводится горячим воздухом или паром, процесс длительный и дорогой, но он придает древесине дополнительную прочность, предупреждает изменение формы и размеров, пиломатериал дольше хранится.

Типы сушильных камер

Высушивание древесины в промышленных масштабах производится в специальных камерах. Влага выводится из пиломатериалов нагретым воздухом и выносится на улицу. В устройстве происходит полный цикл высушивания древесины. Помещение может быть:

• сборным металлическим;
• возведенным из стройматериалов.

Вторые устанавливаются прямо в столярных цехах либо как строения, стоящие отдельно. Стены делают из армированного бетона или кирпича.

На крупных предприятиях обустраивают несколько камер, объединенных в модуль с общей системой контроля и подводкой коммуникаций. Воздух циркулирует в сушилке горизонтально или вертикально-поперечно.

Древесина в промышленные сушилки может подвозиться по рельсам на тележках, выкладываться вилочными погрузчиками.

Источники тепла в сушилке:

• горячий пар;
• дым;
• лучистое тепло из специальных устройств;
• нагретые полки стеллажей;
• электроток, хорошо проходящий через мокрые бревна;
• электромагнитное поле высокой частоты.

Камера оснащается основным и дополнительным оборудованием. Основное состоит из систем:

• вентиляции приточно-вытяжного типа;
• теплоснабжения;
• увлажнения.

Дополнительное оборудование это утепление стен и дверей, тележки для укладки материала, психометрическое оборудование, электропривод.

Промышленные сушки управляются автоматически, маленькие самодельные — вручную. Влажность регулируется приточно-вытяжной вентиляцией и увлажнителями. Для измерения влажности в помещении установлен влагомер, собирающий данные одновременно в нескольких местах.

В качестве энергоносителя для нагрева воздуха можно использовать: электричество, отходы обработки дерева, жидкое, твердое топливо.

Виды сушилок

По способу движения воздуха камеры делятся на:

• с естественным;
• с принудительным воздухообменом.

Камеры с естественным воздухообменом малопроизводительны, процесс в них невозможно контролировать. Поэтому используются они все меньше.

По принципу действия выделяются:

• конвективные;
• конденсационные сушилки.

Конвективная сушилка Конденсационная сушилка

В конвективных камерах древесина обдувается потоками горячего воздуха, тепло передается методом конвекции. Они могут быть глубокими туннельными или камерными. В туннельные камеры бревна загружаются с одного конца и выгружаются из другого, продвигаясь по камере, материал постепенно высушивается.

Продолжительность цикла составляет от 4 до 12 часов. Такие камеры устанавливают на крупных лесопилках. Камерные сушилки более компактны, по всему объему поддерживается единый микроклимат. Позволяют подготовить любые типы древесины до необходимой кондиции.

Поэтому большинство промышленных сушилок камерного типа.

По технологии конденсационной сушки влага, выделяемая из материала, осаждается на охладителях, скапливается в емкостях и сливается наружу. КПД такого устройства очень велик, но процесс длительный, сопровождается высокими потерями тепла. Технология хороша для подготовки твердых пиломатериалов малыми партиями. Цена оборудования и себестоимость конденсационной сушки ниже, чем конвективной.

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.

Необходимо позаботиться о тщательной герметизации входной двери!

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.

Обустраивая своими руками сушилку для домашней мастерской по обработке дерева, важно соблюдать меры противопожарной безопасности. Возле строения должен всегда находиться огнетушитель.

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:

Примеры чертежей