Преимущества вакуумной сушки древесины. Инфракрасная и вакуумная сушилки для древесины: сравнение основных параметров Принцип вакуумной сушки

19 февраля 2017

В среде российских специалистов по деревообработке довольно давно обсуждается способ сушки пиломатериалов в вакууме. Интерес к проблеме возник после появления сообщений в СМИ об установках итальянского производства, а затем и продукции фирмы WDE Maspell на нашем рынке. Через некоторое время выпуск аналогичных сушильных камер освоили и ряд отечественных компаний: «Энергия-Ставрополь», «МВ-Импульс» и др.

Повышенное внимание к подобным установкам объясняется тем, что их производители анонсируют сушку пиломатериала в небывало короткие сроки: в течение 1-4 суток в зависимости от породы древесины и толщины пиломатериалов - и при этом гарантируют высокое качество получаемых досок или заготовок. Такие сроки сушки вызвали недоверие у тех, кто не имел возможности на практике проверить качество продукции, высушенной в подобных камерах. Развеять эти сомнения не позволяет крайне скудная информация производителей оборудования для вакуумной сушки о сути процесса. Попытаемся разобраться.

Сушка пиломатериалов при пониженном давлении (обычно р абс = 0,15-0,4 бар абсолютного давления или р разр = 0,85–0,6 бар разрежения, чему соответствует температура насыщения t нас = 54,0–75,9 °С) относится к т. н. высокотемпературному процессу сушки. Такой тип процесса имеет место в случае, когда температура древесины t др превышает температуру насыщения t нас водяного пара при заданном давлении. Протекание высокотемпературного процесса сушки отличается большей интенсивностью по сравнению с низкотемпературным процессом, когда температура древесины ниже температуры насыщения (t нас = t кип, t кип - температура кипения). Скорость бездефектной вакуумной сушки в сравнении с нормативным ГО СТовским режимом конвективной камерной сушки выше в 4–5 раз. Так, например, для группы твердолиственных пород (бука, клёна, ясеня, вяза и др.) нормативное время сушки для низкотемпературного конвективного режима при толщине доски 50 мм составляет 12–14 суток, время же сушки в пресс-вакуумных установках для этих же сортиментов - трёх–четырёх суток. Процесс высокотемпературной сушки описан в отечественной литературе еще в 1957 году. Ниже приведена информация по древесиноведению и из теории высокотемпературного процесса сушки.

«Вода может находиться в двух основных структурных элементах древесины: в полостях клеток и сосудов - свободная влага, а в стенках клеточных оболочек - гигроскопическая, или связанная влага. При сушке влажной древесины в первую очередь в пределах клетки полностью удаляется свободная влага и лишь затем, ниже предела гигроскопичности (w пг), одновременно являющегося пределом усушки, начинает испаряться из её оболочки связанная. При уменьшении содержания в древесине связанной влаги древесина усыхает».

«Рассмотрим случай сушки сырой (w н > w пг) древесины в форме неограниченной пластины в газовой среде с температурой t с > 100 °C. На некотором промежуточном этапе процесса из наружных зон пластины толщиной Х удалена вся свободная влага. Влажность этих зон изменяется от равновесной на поверхности до предела насыщения внутри и имеет некоторое среднее значение wпер. Внутренняя зона толщиной (S – 2x) на этом этапе остаётся сырой, её влажность близка к начальной. Температура внутренней зоны поддерживается на уровне точки кипения воды t кип, а в поверхностных зонах и пограничном слое постепенно повышается до t с. На границе зон происходит выпаривание свободной влаги, за счёт чего эта граница постепенно заглубляется».

Объяснить возможность сохранения безупречного качества сушки при столь значительной интенсивности высокотемпературного (даже необязательно с использованием вакуума) процесса можно, учитывая тот факт, что при достижении температуры насыщения t нас сначала на поверхности, а затем и в толще пиломатериала происходит интенсивное испарение свободной воды (псевдокипение) и продвижение образовавшегося водяного пара наружу. В зоне псевдокипения у паровой среды относительная влажность φ пар = 100%, а влажность древесины w стремится к равновесной влажности w р = 10,6 (φ/100) (3,27-0,015t), %, соответствующей пределу гигроскопичности w р = w пг (w пг = 26,1% при t = 54 °С и w пг = 22,6% при t = 75,9 °С). Влажность w п г, %, является функцией только температуры: w пг = (34,66-0,159t) - и характеризуется тем, что является границей, ниже которой свободной влаги нет ни в полостях, ни в стенках клеток древесины. При условии w

Первое заключается в том, что пиломатериал загружается в камеру послойно с плоскими нагревателями - греющими пластинами, чем обеспечивается равномерная и интенсивная теплопередача.

Второе условие: температура поверхности нагревателей должна превышать температуру насыщения (кипения) при созданном в установке давлении (разрежении) по определению.

Третье условие (не являющееся обязательным для атмосферных установок): в полости камеры создаётся пониженное - относительно атмосферного - давление. Если верхняя крышка камеры выполнена в виде гибкой мембраны (обычно из силиконовой резины), то за счёт разности значений давления создаётся прижимающее усилие между слоями пиломатериала и нагревателями, передаваемое послойно на металлическую конструкцию днища камеры. Это прижимающее усилие обеспечивает идеально плоскую форму досок и плотное прилегание поверхности пиломатериалов к нагревателям, что очень важно в случае, если теплопередача между ними осуществляется кондуктивным способом. При этом варианте необходима точная калибровка по толщине пиломатериала для исключения неплотности прилегания досок к нагревателям.

Чтобы обеспечить равномерность теплопередачи от нагревателей к поверхности досок без их калибровки, разумно организовать нагрев тепловым излучением через небольшой зазор между плоскостью нагревателей и пиломатериалом, специально созданный за счёт специальных выступов греющих пластин (такие выступы есть, например, в установках, которые выпускает компания «Энергия-Ставрополь»). Теплопередача излучением в плоском зазоре не зависит от его величины и от неизбежного разбега пиломатериала по толщине.

Как было сказано выше, вакуумирование для высокотемпературного процесса сушки не является обязательным условием, однако у пресс-вакуумных сушильных камер есть несомненные плюсы, например, возможность понижения давления, а, следовательно, температуры насыщения. Во-первых, снижение температуры процесса способствует уменьшению тепловых потерь в установке и минимизации изменения цвета древесины при сушке. Во-вторых, использование мембранного пресса помогает добиться идеального фиксирования плоскости высушиваемых досок и заготовок. В-третьих, плотный прижим слоёв нагревателей и слоёв пиломатериала обеспечивает равномерность теплопередачи в процессе сушки.

Для сушки толстых сортиментов трудносохнущих пород (например, дуба) применяются специальные режимы на стадиях влажности древесины выше и ниже предела гигроскопичности. Применение этих режимов обеспечивает бездефектную сушку 50-миллиметрового дубового сортимента в течение 6-8 суток.

Процесс пресс-вакуумной сушки древесины реализуется в установках с разовой загрузкой от 0,5 до 10 м 3 , обеспечивая для доски толщиной 50 мм твердолиственных пород (при сушке в течение четырёх суток) семь с половиной оборотов камеры (циклов сушки) в месяц, а в случае сушки пиломатериалов хвойных пород (при сушке в течение двух суток) - 15 оборотов камеры, для доски толщиной 30 мм твердолиственных пород (при сушке в течение двух суток) - 15 оборотов, хвойных пород (при сушке в течение суток) - 30 оборотов камеры в месяц.

Вода, испаряющаяся из древесины (около 250 л на 1 м 3 пиломатериала), конденсируется на металлических стенках камеры, а также в теплообменнике-конденсаторе (если таковой предусмотрен конструкцией). Конденсат сливается в канализацию.

Коротко о некоторых особенностях конструктивного исполнения установок для пресс-вакуумной сушки древесины «Энергия» (производитель - ООО «Энергия-Ставрополь», Россия), а также WDE Maspell (производитель - компания WDE Maspell srl, Италия). В этих установках применяются водяные плоские нагреватели. В камерах других производителей, например, ООО «МВ-Импульс» и ООО «Вояджер-Восток» (обе компании находятся в Уфе), применяются нагреватели с электрическими омическими греющими элементами. Камеры фирмы WDE Maspell комплектуются электрическими водяными котлами, а конструкция камер компаний «Энергия-Ставрополь» позволяет использовать в качестве источников нагрева как электрические, так и газовые водонагревательные котлы.

Соотношение стоимости 1 МДж тепловой энергии, полученной при использовании электроэнергии, пропана и природного газа, составляет сейчас 15:7:1 соответственно, поэтому выгоднее всего для сушки древесины использовать котлы, работающие на природном газе. Понятно, что качество высушенного пиломатериала не зависит от вида используемого энергоносителя, а определяется технологическими режимами сушки и корректной работой автоматики.

Текст: Сергей Бондарь

В производстве столярных изделий для домостроения и в мебельном производстве применяется древесина. Это прекрасный натуральный материал, которому нет альтернативы, но для того, чтобы получить хорошее качество изделий, для производства должен применяться исходный высококачественный и самое главное - сухой материал. Сырая смолистая древесина плохо поддается таким видам обработки, как фрезерование, шлифование, склеивание и др. Если лакокрасочные покрытия нанести на сырое неподготовленное дерево, они будут нестойкими и неэстетичными. Кроме того, сырое дерево менее прочно, чем сухое, оно подвержено короблению и растрескиванию. Именно поэтому перед обработкой древесина должна пройти определенный подготовительный процесс - сушку.

Принцип работы пресс-вакуумной сушки

Для эффективной сушки пиломатериалов различных пород древесины применяется пресс-вакуумная сушильная камера, которая представляет собой емкость из нержавеющей стали. Внутрь камеры укладываются слоями пиломатериалы, чередуясь с нагревательными пластинами из алюминия.

Камера
Резин. мембрана
Рамка
Резин. уплотнитель
Древесина
Нагрев. пластины
Шланги
Вод. помпа
Нагреватель
Термоизоляция
Вакуумная помпа

Водяной насос обеспечивает циркуляцию воды внутри нагревательных пластин. Вода нагревается в бойлере, который находится снаружи камеры. Камера герметично закрывается крышкой. Герметичность создает специальная силиконовая мембрана, конструктивно предусмотренная и смонтированная на крышке камеры.

После загрузки пиломатериалов крышка камеры плотно закрывается, включается жидкостный вакуумный насос, откачивающий воздух из камеры. При созданном вакууме силиконовая мембрана прижимает штабель пиломатериалов, переложенных нагретыми пластинами, ко дну камеры с усилием до 10 000 кг/м2. Таким образом, нагрев и сушка древесины осуществляется в вакууме под прессом.

Практическим результатом сушки древесины под давлением является уменьшение её деформаций в виде скручивания или коробления, что часто сопровождает другие виды сушки. При температуре свыше 80°С происходит пластификация древесины. Доски после пресс-сушки становятся абсолютно ровными, без коробления и других деформаций.

В зависимости от вида и толщины материала выбирается соответствующая температура сушки и режим. Температура нагрева и вакуумная нагрузка рассчитаны таким образом, что испаряемая влага не создает концентраторов и напряжений, которые могли бы привести к растрескиванию древесины. При соблюдении программы сушки цвет пиломатериала не меняется, что бывает важно при работе с ценными породами дерева.

Сжатие пакета из досок и нагревательных пластин обеспечивает хороший контакт с нагревателями и хороший тепловой обмен, что увеличивает скорость сушки пиломатериалов до нужной кондиции (мебельная влажность 6 - 8%). Увеличение скорости сушки снижает потребление электроэнергии, что соответственно снижает себестоимость произведенной продукции.

Чтобы качество сушки было наилучшим, материал необходимо подбирать наиболее однородным по размерам и влажности, учитывая условия его хранения. В пресс-вакуумной сушильной камере самый короткий цикл сушки по сравнению с другими способами. Так сушка досок из сосны толщиной 30 мм, до уровня влажности 6% происходит за 12 часов. Для сравнения: продолжительность сушки древесины хвойных пород традиционным способом с постепенным разогревом, обдувом и охлаждением составляет от 10 до 20 дней в зависимости от необходимой конечной влажности и назначения материала.

Пресс-вакуумная сушильная камера помогает решить еще одну важную проблему изделий из пихты, сосны и других пород хвойных деревьев. Такой проблемой является длительное выделение смол при температурных перепадах в уже готовых изделиях , если они изготовлены из материала, не прошедшего обработку в сушильной камере под вакуумом. Смолистые соединения древесины состоят из двух основных компонентов -

из канифоли и
скипидарного масла.

Скипидарное масло - это летучий компонент, который в вакууме испаряется при температуре около 80°С. Более тяжелая фракция (канифоль и другие смолы), которая остается после выпаривания скипидара, кристаллизуется при комнатной температуре. Кристаллические вкрапления уже не выделяются на поверхности древесины, не являются препятствием при дальнейшей обработке заготовок. Таким образом, древесина, высушенная в вакуумной сушильной камере, имеет много преимуществ, которые обнаруживаются при работе с этой древесиной.

Пресс-вакуумная сушильная камера, изготовленная под нужды заказчика, выполненная из нержавеющей стали, имеет длительный срок эксплуатации и хорошую защиту от коррозии. Использование сушильных камер данного типа дает значительную экономию энергоносителей, снижает себестоимость продукции при её высоком качестве.

Типы оборудования
Отличительные характеристики
Конвективная сушка
Вакуумная сушилка
Аэродинамическая камера
СВЧ камера
Вентиляция
Тепловые агрегаты
Увлажнение
Подача пиломатериала

Каждый деревообрабатывающий комбинат, который заготавливает лес и использует его в промышленных целях, стремится повысить рентабельность производства, с учетом соблюдения технологии обработки пиломатериала. Технология принудительной сушки древесины различными методами была разработана более полувека назад (естественные сушилки для дров не в счет). Инженеры совершенствовали оборудование для этих целей. В чем состоит преимущество каждого из видов сушильных систем?

Типы оборудования

Все сушильные камеры, которые используются для обработки древесины, бывают нескольких типов:

аэродинамические (индуктивные);
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.

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 м 3 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.

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.

Подача пиломатериала

Пути подачи доски планируют на этапе проекта камеры, а сама рельсовая система монтируется при сборке конструкции. Сначала прокладывают рельсы, затем на них устанавливают тележки для штабелирования пиломатериала. Сырье укладывают на подвижную тележку и перемещают в камеру, а по окончании сушки выкатывают на улицу, калибруют и отправляют на производство.

Вакуумная сушилка - еще одно современное изобретение, позволяющее быстро и качественно сушить древесину. Но сферы ее применения не столь широки, как у сушилки инфракрасной. Рассмотрим более подробно свойства обоих устройств.

Одно из свойств древесины - это гигроскопичность, умение впитывать влагу. Только что срубленное дерево напитано влагой, а сырая древесина непригодна для изготовления мебели и создания строительных конструкций. Она сильно подвержена биологическим поражениям, короблению и растрескиванию.

Для дальнейшего использования свежезаготовленные пиломатериалы нужно просушить. Естественная сушка - это длительный процесс, поэтому было изобретено оборудование, позволяющие ускорить сушку древесины.

Разные сушилки отличаются друг от друга принципом действия и рабочими характеристиками. Выбрать оптимальное оборудование для конкретных условий эксплуатации можно, сравнив их. В этой статье мы остановимся на инфракрасных и вакуумных сушилках, разберемся с тем, как они работают, какой объем пиломатериалов и за какое время могут просушить, сколько энергии при этом расходуют, и какова их рыночная цена.

Принцип работы

ИК-сушилки вырабатывают инфракрасные лучи, которые прогревая древесину, высушивают ее до требуемого уровня влажности. Эти лучи имеют ту же природу, что и видимый свет. Они беспрепятственно проходят через воздух. Молекулы азота и кислорода не поглащают ИК-излучение, поэтому вся энергия направлена на прогрев древесины, а не воздуха.

Такой способ сушки не предполагает использования теплоносителя, что избавляет от необходимости следить за его показателями и оснащать оборудование сложной автоматикой.

Инфракрасное тепло действует на древесину бережно, не приводя к возникновению сильных внутренних напряжений и короблению.

Вакуумные сушилки рынок предлагает двух основных типов: с циклическим и контактным нагревом материала. Принцип действия первых базируется на конвективном нагреве древесины и вакуумном удалении излишков влаги. Рабочая температура обычно не превышает 65°С, но давление в 0,09 МПа вызывает закипание влаги уже при 45,5°С. Вакуум позволяет сушить пиломатериалы без воздействий высоких температур, благодаря чему дерево не растрескивается. Во время сушки, когда температура достигает 65°С, котел автоматически отключается. Поверхность древесины начинает остывать, а влага изнутри поступать к более сухим участкам. За весь период сушки отключение и повторный запуск происходит множество раз, при этом влага вытягивается равномерно.

В сушилках с контактным нагревом тепло передается материалу посредством термоактивных пластин, которые укладываются в штабель. Пластины греются либо водой, либо электроэнергией.

Внешний вид

Инфракрасная сушилка - это комплект тонких термоактивных кассет, которые укладываются в штабель пиломатериалов в определенной последовательности и подключаются к источнику питания. Штабель, подготовленный для просушки, накрывается материалом с отражающим слоем, чтобы конденсат стекал вне штабеля. Процессом сушки управляет терморегулятор, ответственный за поддержание заданной температуры. Оборудование компактно и удобно в использовании, при необходимости может быть легко перевезено с места на место в багажнике легкового автомобиля

Вакуумная сушилка представляет собой герметичную камеру из нержавеющей стали, выполненную в форме цилиндра или параллелепипеда. Камера первого типа плотно закрывается дверцей, второго - накрывается резиновой мембраной в металлической рамке.

В сушилках с контактным нагревом доски укладываются внутрь камеры слоями, чередуясь с нагревательными пластинами. При использовании в качестве теплового агента горячей воды, ее циркуляцию в пластинах обеспечивает водяная помпа. Нагрев воды производится бойлером, а вакуум создается жидкостной вакуумной помпой.

В цилиндрические камеры большого объема загрузка материала производится по рельсовому пути, который монтируется внутри и снаружи.

Размер и вес

Удобством инфракрасных сушилок являются их небольшие габариты и вес. Одна термоактивная кассета имеет размер 1230x650x1,5 мм, то есть представляет собой тонкую пластину небольшой площади. Вес кассеты составляет 5,7 кг. А стандартный набор для сушки 1 м³ пиломатериала включает в себя 12 кассет общим весом 69 кг. С обрешеткой, щитом управления и кабельной разводкой вес оборудования не превышает 130 кг. Его транспортировка не требует использования спецтехники.

Вакуумная пресс-сушилка даже с небольшим объемом загрузки имеет значительно больший размер и вес. Так, агрегат в форме параллелепипеда с объемом загрузки 4 м³ имеет размеры 4800x1700x2005 мм и весит без алюминиевых пластин 2300 кг. Размер нагревательной пластины равен 4000×1400 мм. Для перевозки такого оборудования потребуется железнодорожный или автомобильный контейнер.

Автономность работы

ИК-сушилка работает полностью в автономном режиме. Установив и подключив оборудование правильно, не придется производить дополнительный контроль рабочих параметров. Потребуется только задать режим сушки, исходя из качества исходного материала, а в дальнейшем за поддержанием заданной температуры будет следить терморегулятор.

Процесс сушки в вакуумной камере также автоматизируется, но в данном случае используется более сложная автоматика, так как нужно следить за параметрами теплоносителя (при его наличии) и давлением. В некоторых видах сушилок процесс можно вести в ручном режиме. В большинстве моделей предусмотрена индикация аварийного состояния, которая активируется при превышении температуры, снижении степени вакуума, изменении параметров теплоносителя и т.п.

Время сушки

Время сушки зависит от используемой древесины и ее первоначального уровня влажности. Процесс сушки сосновой доски до влажности 8% с использованием инфракрасного оборудования может длиться от 3 до 7 суток. Чем тоньше доски, тем быстрее они сохнут.

В разных типах вакуумных сушилок временные показатели немного отличаются, но в среднем время сушки сосновой доски с начальной влажностью 50% до итоговой влажности 8% длится 16-18 часов.

Объем загрузки

ИК-кассеты можно использовать для сушки любого количества пиломатериалов.

Вакуумные камеры предлагаются с разных объемом загрузки: от 4 до 20 м³.

Источник питания

Инфракрасные кассеты подключаются через щит управления к сети 220 В, так же подходит напряжение 380В.

Вакуумные камеры требуют подключения к электросети с напряжением 380 В.

Мощность и потребление электроэнергии

Максимальная мощность инфракрасной сушилки - 3,3 кВт/м³. За время сушки 1 м³ пиломатериала расходуется от 200 до 400 кВт*ч электроэнергии.

Средняя потребляемая мощность вакуумных камер составляет 15-37 кВт. К сожалению, на рынке нередко встречаются камеры с поистине фантастическими затратами электроэнергии - от 50 кВт/м³.

Цена

Цена - весомый аргумент при покупке оборудования.

Цены на ИК-сушилки ФлексиХИТ весьма доступны:

набор для сушки 1 м³ трехметровой доски - 59 288 руб.;
набор для сушки 1 м³ четырехметровой доски - 69 329 руб.;
набор для сушки 1 м³ шестиметровой доски - 70 007 руб.

Цены на вакуумные камеры отечественного производства колеблются в пределах 500 тыс-1,5 млн рублей, импортное оборудование стоит в 3-4 раза дороже.

Выводы

ИК-сушилки просты в применении, могут быть использованы на производстве и в быту, подходят для сушки любого объема пиломатериала и имеют демократичную цену.

В вакуумных камерах древесина сохнет быстро и равномерно, не деформируется и даже выравнивается, ее цвет остается неизменным. Но ввиду высокой стоимости и больших энергозатрат применять их целесообразно в основном для сушки дорогих пород древесины.

Плюсов в этом методе больше. Применение вакуумной сушки позволяет избежать разрушения пиломатериалов, их растрескивания, коробления или других возможных дефектов. При этом кусок дерева просохнет равномерно вне зависимости от его толщины и длины. На это уйдет сравнительно меньше времени, ведь испарение влаги из дерева в условиях разреженной среды происходит очень быстро.

Необходимое для этого оборудование легко перевозить и монтировать, так что применять его можно в самых разных местах, даже непосредственно на вырубке леса.

Однако техника для вакуумной сушки стоит дорого, поэтому малые предприятия и домашние хозяйства почти никогда не могут себе ее позволить. Несмотря на малый объем камер (до 10 кубометров), устройство потребляет много электроэнергии. Пожалуй, этим ограничиваются его недостатки.

Профессиональная сушка

Корпус профессиональной камеры для сушки древесины производится из нержавеющей стали. Для полной герметизации его верх покрывается эластичной резиной, оформленной в рамку из металла. Внутри устанавливаются датчики для измерения влажности.

Специалист управляет камерой снаружи – необходимое для этого оборудование ставят в отдельный тамбур. Обязательно наличие вакуумной помпы, мощности которой хватит на откачку воздуха и скопившегося конденсата.

Для прогревания используются алюминиевые радиаторы (в виде пластин) с водой, которую греют при помощи бойлера снаружи камеры. Из-за отсутствия сложных элементов управлять такой машиной просто.

Для контроля над процессом используются датчики температур и вакуума. Если что-то пойдет не так, то специалист отследит это по показаниям на мониторе.

Но профессиональное оборудование стоит дорого – за камеру среднего объема придется заплатить сумму от 3 миллионов рублей. Зато оно справляется с сырым деревом всего за две недели, в то время как при естественной сушке древесина сохнет годами.

Конкретный срок высушивания зависит от типа и состояния древесины:

доски из свежесрубленного дуба будут сохнуть около месяца, а свежего сруба и тонкого распила – 15 дней;
влажные (30%) дубовые доски сушатся от 16 дней, но в тонком варианте (25 мм) – чуть больше недели;
доски из только что срубленной сосны сохнут 8 суток, а меньшей влажности (30%) – всего 6 дней;
строительный брус с размерами меньше 150 х 200 мм и влажностью 65% высохнет за 12 дней, однако толстые виды (200 х 300 мм) – примерно 21 сутки.

Время также варьируется из-за различий в настройках приборов для разных пород. Одни породы выносливы, а другие следует обрабатывать в щадящем режиме, постепенно, не спеша.

Работа вакуумной сушилки

Вакуумная сушка древесины делится на несколько этапов. Сначала древесину загружают внутрь камеры. При этом пиломатериалы размещают послойно между алюминиевыми пластинами для нагревания. Специалист настраивает параметры сушки (температуру и давление). Это необходимо для работы с разными породами дерева, после чего можно включать устройство. При сушке давление поддерживается на одном уровне, а температура может меняться.

Обратите внимание! На стадии прогрева используется обычное давление, вакуумная помпа отключена. Это необходимо для предотвращения появления дефектов.

Когда древесина нагревается до необходимой температуры, включают вакуумную помпу. Она удаляет воздух из сушильной камеры, тем самым создавая нужное давление. Влага в древесине перемещается от центра к внешним слоям. Так как при этом материал увлажняется, использовать дополнительные средства не требуется. Равномерное распределение влаги спасает древесину от порчи.

Вышедшая на поверхность материала влага испаряется из-за высокой температуры, оседает на стенках корпуса и выводится помпой.

Вакуумная среда ускоряет этот процесс, ведь испарение начинается уже при температуре в 40 градусов – этого бы не случилось при обычном давлении. Окружающий древесину воздух никогда не нагревают до температуры больше 70 градусов. Верхнее резиновое покрытие камеры при откачивании втягивается внутрь и давит на доски, создавая своеобразный пресс.

Завершающий этап – кондиционирование. Его применяют только после достижения древесиной необходимой влажности. Нагревание приостанавливают, но вакуумную помпу не отключают. Дерево постепенно остывает, продолжая находиться под прессом, который необходим для предотвращения изменений в форме материала. Когда температура становится комнатной, помпу отключают и достают древесину из устройства.

Оборудование помещения своими руками

Вакуумная сушилка для древесины, сделанная своими руками, обойдется дешевле, чем покупка профессионального устройства. Для этого потребуется выделить камеру и обустроить ее источником тепла и вентилятором.

Использование недорогой тепловентиляции вместо мощного насоса – основный пункт экономии. Поэтому установить агрегат лучше в просторном помещении. Оно должно быть проветриваемым, чтобы воздух внутри корпуса мог постоянно обновляться, крытым и достаточно сухим, иначе дерево может заразиться плесенью или другими болезнями.

Камера

Самый хороший вариант корпуса для – железный конвейер. Дешевле использовать бывший в употреблении (их активно используют на железной дороге), но придется побеспокоиться о его чистоте.

Для дела подойдет контейнер для морских транспортировок, нужно лишь поискать более герметичную модель. А также можно использовать старый металлический лом и сварить камеру самостоятельно. Это самый экономный вариант.

Для сохранения внутреннего тепла стены надо утеплить пенопластом и отделать вагонкой. Лучше приобрести специальный утепляющий материал для отражения, но можно использовать фольгу или пенофол, при этом второй вариант предпочтительнее.

Оборудование

Когда камера готова, приступают к сборке и установке нагревательного прибора и вакуумного насоса. Отопительную систему сушилки нужно монтировать отдельно от общего отопительного контура, ведь она должна стабильно и независимо функционировать. Подбирают радиатор, способный нагревать воду до 65-90 градусов.

Важно! Чтобы тепло при сушке распределялось равномерно, потребуется установить вентилятор.

Это обязательный этап, так как неравномерный нагрев портит качество древесины. При собственноручном строительстве сушилки уделяют большое внимание пожарной безопасности.

Для облегчения загрузки дерева нужна система погрузки. Так, можно использовать тележки на рельсах или вилочный погрузчик. Сырье можно сушить как на полках, так и прямо на полу. Если важна сохранность древесины, то необходимо установить датчики температур, что поможет контролировать процесс. Это особенно важно для дорогих пород дерева. Если конструкция построена правильно, то температура в камере будет меняться равномерно.