Как сделать сушильную камеру для древесины своими руками. Вакуумная сушка древесины. Обогрев конвективных сушильных камер

Процесс сушения – это первоначальный момент во всей подготовке полуфабриката (древесины) перед выполнением обработки.

Сушильная камера для пиломатериалов и древесины – отличное решение поставленной задачи, сделать ее можно своими руками. Дабы избежать деформирования бревен, сушку производят в специализированных условиях, которые выполняются исключительно в сушильном аппарате.

Для чего нужна сушка?

Издавна при выполнении каких-либо поделок из древесины использовали лесоматериалы, срубленные несколькими годами ранее. Изделия из влажных или недосушенных досок покоробится или покроется многочисленными трещинами.

Когда дерево высыхает, происходит его сжатие, сырой древесный материал с течением времени «поведется», в срубе будут образовываться огромные широкие щели. В недосушенных полуфабрикатах с большой вероятностью заведется грибок. Но и пересушивать дерево не желательно, ведь оно начнет впитывать воду, что приведет к разбуханию.

Какие бывают режимы сушильных камер?

Есть целый перечень режимов сушения древесных материалов. В построенных собственными руками машинах режим от низшего до высшего изменяется постепенно, извлекая из полуфабриката всю лишнюю воду. Процесс выполнения сушки выполняется исходя из следующих характеристик материала:

• породы дерева;
• габаритных размеров полуфабриката;
• финишного и начального уровня влажности;
• специфики агрегата;
• качественных показателей пиломатериала.

Выполнение сушки может характеризоваться высоким температурным режимом или низкой температурой. Второй случай примечателен тем, что первичная сушка выполняется при режиме, который не достигает 100ºС.

Низкотемпературные условия могут быть следующими:

• мягкий - после завершения сушки, полуфабрикаты обладают первоначальными свойствами, не меняя прочности и цвета;
• умеренный - цвет немного меняется, немного снижаются прочностные характеристики;
• ускоренный - в процессе последующей обработки (разлом, распил, рубка), возможна повышенная хрупкость, цвет тускнеет.

Смена температурного режима при низкотемпературной обработке выполняется по трем стадиям.

Обработка в высокотемпературном режиме выполняется в два этапа. Второй этап начинается при понижении уровня влажности полуфабриката до 15%. Такой технологический процесс применяют при необходимости дальнейшего конструирования второстепенных сооружений.

Основные типы камер для сушки

Сушку древесных полуфабрикатов в промышленных объемах производят в специализированных сушильных аппаратах. Влагу выводят из древесины за счет нагретого воздуха, который в последствие выходит в атмосферу. Устройство обеспечивает прохождение полноценного цикла сушки пиломатериалов. Корпус машины может быть:

• цельным/сборным из металла;
• выполненным с применением строительных материалов.

Вторые монтируются непосредственно в столярных мастерских в виде сооружения, либо как отдельно стоящие. Стены выполняются с применением арматуры и бетонного раствора. В качестве альтернативы можно использовать кирпич. Крупных заводы делают систему камер, объединяя их в целые модули с централизованным управлением контроля и подводом коммуникаций. Воздух перемещается внутри сушилки в горизонтальной плоскости или вертикально-поперечной.

Источники теплонагнетания в сушильной машине:

• лучистый источник из специализированных агрегатов;
• раскаленные полки;
• электрический ток, который проходит сквозь сырые полуфабрикаты;
• высокочастотное электромагнитное поле.

Камеры укомплектовываются основным и вспомогательным оборудованием. Основные системы:

• приточно-вытяжное оборудование;
• источники тепла;
• увлажнители.

По принципу работы сушильные машины делят на:

• конвективное оборудование;
• конденсационное оборудование.

В конвективных машинах полуфабрикаты «обдаются» горячими воздушными волнами, тепло направляется конвекционным методом. Время прохождения полного цикла варьируется от 5 и до 13 часов. Подобные агрегаты монтируют на масштабных лесопильных фабриках.

Сушилки камерного типа являются более компактными, во всем объеме удерживается постоянная температура и среда в целом. Такой тип сушилок позволит просушить любой тип древесного материала до необходимой кондиции, именно поэтому множество предпринимателей, которые связаны с необходимостью сушить пиломатериалы, выбирают камерные сушильные машины.

Исходя из технологии процесса сушения, влага, которая выделяется из дерева, оседает на охладительных элементах, направляется в емкости и далее сливается. КПД подобного агрегата достаточно внушителен, однако времязатратный, ведет к большим тепловым потерям. Ценовая политика машин и рентабельность конденсационного просушивания ниже, чем конвективного.

Чертеж

Сушильная камера для пиломатериалов: пошаговая инструкция

Для постройки сушильного аппарата собственноручно, можно не использовать техническую документацию. Нужно лишь предусмотреть:

• площадь, где камера будет установлена;
• утеплительные материалы;
• источник и коммуникации для создания высокой температуры;
• обдувка.

Площадь машины, построенной лично, как правило, не более 10 квадратных метров. Помещение квадратного сечения более пригодно для обеспечения перемещения теплых потоков воздуха. Предпочтительно, чтоб хотя бы одна из стен оборудования была бетонной, другие допускается выполнить деревянными. Внутри камера в обязательном порядке поддается утеплению. Отличный утеплительный материал - деревянная стружка. Если нет под рукой фольги, то ее допускается заменить пенофолом.

Отдельную пристройку для сушилки можно сконструировать из алюминиевых листов, такая конструкция будет служить очень длительное время. Основа делается на основе профилей, она укрывается листами металла, который далее утепляется. По толщине утеплитель должен быть не менее 150 мм. Пол застилают рубероидным материалом, поверх насыпается толстый слой стружки, что будет отлично в качество теплосбережения.

Источник тепла можно подвести в качестве системы труб отопления. Температура жидкости в трубах должна составлять на уровне 60…90ºС. Для негабаритной камеры будет вполне приемлемо наличие плиты на две конфорки. Если источник стоит прямо в помещении, его необходимо обложить при помощи кирпича. Кирпич способен отлично собирать в себе тепло и направлять его в машину для сушки пиломатериалов.

Важна непрерывная циркуляция жидкости, что обеспечивается компрессором или целой станцией. Помещение необходимо оснастить влажными и сухими термометрами.

Для более удобной загрузки полуфабрикатов в полость камеры, можно пользоваться рельсовой тележкой.

Видео: сушильная камера для пиломатериалов своими руками.

Любое предприятие по деревообработке не может обойтись без такой процедуры, как сушка древесины. И чтобы в процессе не появилось дефектов, следует применять специальную сушильную камеру для пиломатериалов. Такая сушилка будет полезна и тем, кто занимается производством изделий из дерева в домашних условиях, в таких случаях ее можно будет сделать самому.

Значение сушки для древесины

Древесину для изготовления различных изделий нужно предварительно высушить, чтобы она подходила для последующего применения. Так, если ваша мебель сделана на основе слишком влажного дерева, то она быстро рассохнется и придет в негодность. А если дерево слишком пересушено, то, например, дверь быстро набухнет, и не будет закрываться.

Также сушка дерева полезна по таким причинам:

• материал защищен от поражения грибком;
• предупреждается смена размера и формы;
• улучшаются механические и физические свойства материала.

Сушка - это длительный процесс, древесина нагревается горячим воздухом или перегретым паром. После просушки дерево можно дольше хранить и перевозить, оно не будет подвергаться деформации.

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.

Классификация конструкций

В камерах конвекционного типа энергия в древесину проникает через круговорот воздуха, а теплопередача происходит через конвекцию. Такие конструкции бывают туннельными или камерными.

Туннельные сушилки имеют большую глубину, в них проталкивают пачки штабелей из одного конца (более влажного) в сухой. Их обязательного с одного конца заполняют, а со второго опустошают. Штабеля проталкивают по одной штуке раз в 4−12 часов. Данные сушилки используют для крупных лесопилен и помогают выполнить транспортную сушку.

Камерные сушилки более короткие, в процессе сушки по всей камере поддерживаются одинаковые параметры. Если глубина продуваемости от 2 метров, то с целью уравнивания условий сушки применяют метод реверсации вентиляционного направления. Камеру заполняют и опустошают с одной стороны, если дверь одна. Пиломатериал в них можно сушить любой до разных показателей влажностей. Именно такие конструкции применяются в нашей стране чаще всего.

Конденсационный тип сушилки отличается тем, что возникшая в воздухе влажность начинает на специальных охладителях конденсироваться, а потом выводится жидкость. КПД здесь большой, но цикл долгий, поскольку приборы с большой температурой не работают и наблюдаются крупные теплопотери. Такие виды оборудования больше подходят для обработки небольших объемов материалов или же сушки древесины плотных пород - ясеня, бука или дуба. Но конденсационные камеры имеют и ряд преимуществ:

• нет необходимости в котельной;
• стоимость камеры и себестоимость работы низкие.

Еще сушильные камеры отличаются по способу циркуляции и характеру сушильного агента, принципу работы и типу ограждения.

Например, циркуляция может быть естественной и принудительной. Конструкции первого типа устаревшие и малопроизводительные, управлять режимами практически невозможно, а равномерность просыхания материала оставляет желать лучшего. При современных требованиях такие сушилки лучше не применять.

По характеру сушильного агента камеры бывают:

• воздушными;
• газовыми;
• высокотемпературными.

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:

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.

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.

Изготовление сушильной камеры

Если вы занимаетесь изготовлением изделий из дерева в домашних условиях, то сушить материал вам потребуется самим. Сушилку можно сделать тоже самому , но нужно соблюдать все нормы работы. Для изготовления вам будут нужны:

• камера;
• нагревательный прибор;
• вентилятор;
• утеплитель.

Одна стенка и потолок камеры должны быть сделаны на основе бетона, а остальные стены будут на основе древесины, их потребуется утеплить. Слоев при этом будет несколько:

• пенопласт;
• доски, обернутые в фольгу.

Теперь необходимо установить нагревательный элемент, он может иметь форму батарей. Воду в них можно подавать из печки в нагретом виде при температуре от 60 до 95 градусов. Лучше всего обеспечить непрерывный процесс циркуляции воды посредством водяных насосов в нагревательном элементе. Еще в камере потребуется поставить вентилятор, с помощью которого теплый воздух будет распределяться по всей комнате.

Обязательно нужно предусмотреть метод загрузки древесины в камеру. Например, это может быть рельсовая тележка. Для регулировки температуры и влажности в рабочей зоне нужно установить влажный и сухой термометры. А также внутри сушилки нужно поставить полки для расширения рабочего пространства.

В процессе обработки нельзя допускать резкую смену температуры, иначе древесина может потрескаться или покоробиться.

Работу по строительству камеры нужно выполнять при соблюдении противопожарных требований, поэтому обязательно установите огнетушители.

А еще вместо нагревательного элемента можно применять электрическую плитку из двух конфорок. Стены камеры можно утеплить деревянной стружкой, а вместо фольги можно взять пенофол, способный хорошо отражать тепло от поверхности стен. Сушка в такой камере осуществляется в течение 1−2 недель.

Таким образом, существует большое количество различных модификаций сушильных камер для древесины. Тот или иной вариант следует выбирать в зависимости от самого материала и ожидаемых результатов. А если речь идет об изготовлении различных деревянных изделий в домашних условиях, то камеру несложно сделать своими руками.

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.

Теоретические аспекты

Влага в дереве

Перед тем как приступать к конструированию сушилки, нам необходимо понять, зачем она нужна. Как следует из названия, подобные устройства предназначены для удаления из древесины излишков жидкости, и здесь стоит уделить внимание теории.

Вся влага в древесине делится на две группы:

• свободная — находится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Содержание свободной влаги в первую очередь определяется условиями, в которых росло дерево, а также условиями хранения спиленных заготовок. При высушивании свободная влага выходит из древесины довольно быстро;
• связанная (структурная) – жидкость, входящая в состав клеточных стенок. Для каждой породы дерева в норме характерен свой уровень содержания структурой влаги. При этом удаление связанной жидкости происходит очень медленно, потому в естественных условиях сушка может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет.

Как правило, предел насыщения древесины влагой находится на уровне 30%. Дерево с большей влажностью считается сырым и для работы практически никогда не используется.

Показатели влажности для разного материала отличаются:

Зачем необходима сушка

Итак, с самой влагой мы разобрались, теперь давайте проанализируем, зачем нам необходимо снижать ее .

1. При удалении влаги естественным путем изменяется конфигурация древесных волокон, за счет чего происходит уменьшение размеров доски – она «усыхает».
2. При этом заготовка теряет влагу неравномерно, потому деформация также может происходить в разных плоскостях с разной скоростью.
3. За счет этого внутри древесины формируются линии напряжения, которые в дальнейшем дают начало трещинам.

Обратите внимание!
Как правило, доска трескается вдоль волокон, начиная с торца.
Это обусловлено наименее прочными связями между продольными волокнами.

1. Кроме растрескивания возможна также поперечная деформация доски: деталь либо выгибается дугой, либо за счет неравномерного поднятия краев формируется так называемый «пропеллер». Объясняется такое поведение просто: не все волокна высыхают одновременно, а значит, их длина уменьшается также по-разному.

Как видите, если использовать для постройки сооружений или изготовления различных конструкции древесину с высоким содержанием влаги, со временем отдельные детали могут прийти в негодность. Избежать этого можно одним способом – до начала работы подготовить сырье, высушив его тем или иным способом.

Режимы сушки

Использование сушильных камер позволяет существенно сократить время, которое требуется на подготовку пиломатериалов к работе. При этом, контролируя режим обезвоживания, мы можем управлять эксплуатационными свойствами получаемого материала.
На сегодняшний день специалисты выделяют три режима сушки:

Создание сушильной камеры

Готовое помещение

Итак, тезис о том, что пиломатериалы необходимо готовить к использованию путем высушивания, мы аргументировали. Теперь давайте разбираться, как сделать сушилку для досок своими руками.

Для начала нам необходимо подобрать помещение, в котором будет происходить процесс сушки:

1. Поскольку удаление влаги из древесины требует значительных затрат энергии, то площадь сушилки нужно выбирать исходя из планируемых объемов материала .
2. Оптимальная высота комнаты составляет 2 – 2,5 м (чтобы не нагибаться) . Ширина должна позволять размещение одного либо двух штабелей досок по 1,8 – 2 м с проходом между ними.
3. Окна в сушилке обязательно закладываем кирпичом . Двери расширяем таким образом, чтобы мы могли беспрепятственно загружать обрабатываемый материал.

Обратите внимание!
Для вентиляции оставляется либо небольшая форточка, либо продух, в который в дальнейшем мы выведем воздуховод.

1. Если сушка досок планируется в достаточно большом помещении, то желательно сделать в нем отдельную выгородку . Перегородки возводим из кирпича или достаточно толстого бруса, чтобы обеспечить теплоизоляцию.

Постройка сушилки

Впрочем, найти подходящее помещение (чаще всего в этой роли выступает гараж или сарай) получается не всегда.

Именно поэтому будет полезно узнать, как сделать сушилку для досок с нуля:

1. Под конструкцию закладываем ленточный или столбчатый фундамент. Поскольку масса сооружения будет невелика, то и основание делаем неглубоким.
2. После того как бетон фундамента высохнет, из алюминиевого или стального оцинкованного профиля собираем каркас. Детали каркаса соединяем с помощью болтов и специальных кронштейнов.

Обратите внимание!
Цена алюминиевых конструкций значительно выше, но при этом они отличаются существенно большей устойчивостью к коррозии в теплой и влажной среде.
Так что использование более дорогих несущих элементов вполне оправдано.

1. Стенки и кровлю обшиваем стальными листами, которые фиксируем к каркасу саморезами по металлу (с буром). Для максимальной эффективности выполняем двойную обшивку, закладывая между металлическими листами слой минераловатного утеплителя мощностью 100 – 150 мм.

1. На пол укладываем плотную гидроизоляционную мембрану, которую засыпаем слоем опилок.
2. Устанавливаем двери, которые должны закрываться как можно плотнее. Для дополнительной герметизации можно усилить дверную коробку брусьями с прикрепленными резиновыми листами.
3. Как и в случае с использованием уже готового помещения, обязательно обустраиваем вентиляционные продухи для циркуляции воздуха.

После завершения работы проверяем герметичность помещения, при необходимости устраняя дефекты обшивки. Теперь нам осталось оборудовать нашу сушильную камеру.

Обратите внимание!
В закрытой сушилке не должно быть щелей, обеспечивающих поступление неконтролируемых потоков воздуха.
Связано это с тем, что наличие малейшего сквозняка может спровоцировать неравномерную обработку досок, вызвав их растрескивание или деформацию.

Оборудование

Инструкция по обустройству сушилки может быть самой разной, ведь комплектация камеры во многом зависит как от наших запросов, так и от финансовых возможностей.

И все же общую схему сформулировать вполне реально:

1. Для начала делаем опоры, на которые будет устанавливаться штабель досок. На полу закрепляем , позволяющие приподнять высушиваемый материал примерно на 10-15 см над уровнем пола доля обеспечения циркуляции в нижнем слое воздуха.

1. Вместо опор можно использовать настенные стеллажи. При этом на несущих поверхностях закрепляем кронштейны из металла, предназначенные для укладки штабелей вдоль стен сушильной камеры.

Обратите внимание!
Этот вариант чаще всего используется при временном переоборудовании под сушилку части хозяйственной постройки.

1. Далее устанавливаем нагревательный прибор. Это может быть печь, камин, тепловая пушка, тепловентилятор и т.д. – все зависит от ваших предпочтений. Ключевым параметром будет мощность устройства, которая рассчитывается исходя из объема загружаемой древесины: для сушки 1м3 досок необходимо не менее 3 КВт тепловой энергии, соответственно, чем больше сырья нам нужно, тем более мощный аппарат нам потребуется.
2. Вместе с нагревательными приборами устанавливаем вентиляторы, которые будут обеспечивать движение воздуха. Конечно, можно сэкономить на покупке вентиляционной системы и обойтись естественной вытяжкой, но в этом случае время подготовки досок к работе существенно увеличится, а значит, возрастут и расходы на обогрев камеры.

1. Вентиляторы и нагревательные приборы располагаем таким образом, чтобы теплый воздух шел поперек воздушного потока. Такая установка позволяет существенно снизить аэродинамическое сопротивление системы, так что сушилка будет работать эффективнее.

Поскольку для функционирования нашей камеры потребуется большое количество электроэнергии, к ней желательно подвести отдельный кабель питания. При этом все используемые агрегаты подключаем к распределительному щитку через УЗО с соответствующими партерами мощности. Такая предосторожность будет не лишней, поскольку дерево, даже не полностью высушенное, способно загореться от малейшей искры, появившейся при замыкании.

Совет!
Также желательно становить автоматическую систему управления температурой и вентиляцией.
Стоит она довольно дорого, но зато ее использование позволяет управлять параметрами внутренней среды сушилки, обеспечивая тем самым максимальное качество обработки дерева.

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.

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.

Заключение

Как видите, сушилка для доски своими руками делается довольно просто (но надо признать — с определенными финансовыми затратами). При этом использование этого приспособления позволяет получить большое количество строительного сырья, которое при покупке у производителя обошлось бы значительно дороже.

Для более подробного ознакомления с технологией камерной сушки древесины советуем всем, кого заинтересовала данная тема, изучить видео в этой статье.

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

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.

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.

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;
• 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.

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

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:

Нет ни единого деревообрабатывающего предприятия, которое сможет обойтись без процедуры сушки древесины. Чтобы предотвратить возникновение разных дефектов, принято использовать специальную технологию сушки дерева в сушильной камере. Если вы самостоятельно хотите заниматься производством изделий из дерева, вам тоже понадобится сушильная камера для сушки древесины. Сегодня мы поговорим, как правильно её сделать.

Необходимость сушки древесины

Как качественно и быстро высушить доску? Данный вопрос интересует каждого столяра издревле. Люди издавна занимались запасанием леса на многие годы, чтобы успеть равномерно его высушить. Дед заготавливал дерево для своего внука, используя сам тот материал, который оставил ему его дед.

Важность правильно высушенной древесины - колоссальна! К примеру, если деревянная мебель, которая находится в комнате, изготовлена из слишком влажной древесины, которая только что спилена, то она рассохнется со временем, потому что дерево способно усыхать и уменьшаться в размерах, а значит, испортится!

Если дверь в дом сделана из чрезмерно пересушенной древесины, то она набухнет со временем, и не сможет закрываться! Если набрана филёнка двери из заготовок, что неравномерно высушены по объёму, то она может лопнуть или её покоробит! Поэтому все заготовки из дерева рекомендуется сушить. К тому же сушка предохраняет материал от поражения дереворазрушающим грибком, предупреждает размеро- и формоизменяемость дерева, улучшает физические и механические свойства древесины.

Сушка древесины является длительной, сложной и дорогостоящей процедурой. Дерево по традиционным технологиям нагревают перегретым паром или горячим воздухом. Просушенную древесину можно перевозить и хранить дольше. К тому же в процессе эксплуатации она не деформируется. Сушку досок производят в паровых камерах, где исключена возможность внутреннего повреждения.

Понятие влажности древесины

Для полного восприятия сути сушильного процесса стоит немного окунуться в теорию. Процедура удаления влаги из дерева не совсем проста, потому что в самом материале существует два типа влаги. Древесина состоит из растительных клеток удлинённой формы. Влага может находиться в стенках клеток и в их полостях, заполняя микрокапилярную систему. Влага, что присутствует в пространствах между клетками и в их полостях, называется свободной межклеточной, а влага в клеточных стенках - связанной внутриклеточной.

Содержание в древесине связанной влаги ограничено. Состояние, когда стенки клеток отличаются максимальной влажностью при соприкосновении с жидкой влагой, называют пределом их насыщения. Принято считать, что влажность предела насыщения не зависит от породы и в среднем составляет 30%. Если влажность дерева выше 30%, то в нем содержится свободная межклеточная влага. Древесина свежесрубленного или растущего дерева имеет влажность больше предела насыщения, то есть является сырой.

Зависимо от назначения заготовок из дерева, древесину принято высушивать по-разному. Древесина высушивается до влажности в 6 - 8 %, когда материал необходим для механической обработки и сборки изделий для высокоточных ответственных соединений, которые влияют на эксплуатационные показатели (производство лыж, паркета или музыкальных инструментов).

Транспортная влажность составляет 18 - 22 %. Именно с таким содержанием воды пиломатериал подходит для перевозки на дальние расстояния в теплую пору. Высушенная до такой влажности древесина применяется преимущественно в стандартном домостроении, при производстве рядовой тары и когда нет необходимости взаимозаменяемости при сборке.

Столярная влажность разделяется на несколько подвидов. Погонажная продукция (террасная доска, обшивка, доска пола, обналичка) должна иметь влажность 15 ± 2%. Изделия из древесины (окна, двери, лестницы и элементы интерьера), изготовленные из цельной или клееной древесины, выдерживают колебания по влажности от 8 до 15 %.

Влажность мебельная, зависимо от уровня изделия и использования цельной или клееной древесины, составляет 8 ± 2%, потому что именно при такой влажности дерево демонстрирует самые оптимальные характеристика для обработки, склеивания и последующей эксплуатации. Но обычно принято понижать влажность до 7-10%, совершая частичную стерилизацию древесины и учитывая равномерность влажности по всему дереву, сохранение механических свойств материала, отсутствие поверхностных и внутренних трещин.

Режимы сушки древесины

Зависимо от требований, которые предъявляются к качеству дерева, пиломатериалы можно сушить разными режимами, которые отличаются температурным уровнем. В мини сушильной камере для древесины в процессе сушки постепенно по ступеням увеличивается температура воздуха и уменьшается относительная влажность агента. Режимы сушки выбирают с учетом толщины пиломатериала, породы древесины, конечной влажности, категории качества высушиваемого дерева и конструкции камеры.

Выделяют режимы низко- и высокотемпературного процесса. Первые режимы предусматривают применение влажного воздуха в качестве сушильного агента, температура которого в начальной стадии составляет меньше 100 градусов. Установлено три категории данных режимов:

• Мягкий режим способен обеспечить бездефектную сушку материала при сохранении естественных физических и механических свойств дерева, в том числе цвета и прочности, что важно для сушки древесины до транспортной влажности экспортного пиломатериала.
• Нормальный режим гарантирует бездефектную сушку древесины при почти полном сохранении прочности материала с незначительными изменениями цвета, что походит для сушки пиломатериала до конечной влажности.
• Форсированный режим сохраняет прочность на статический изгиб, сжатие и растяжение, но возможно некоторое снижение прочности на раскалывание или скалывание с потемнением древесины, что предназначен для сушки древесины до эксплуатационной влажности.

По низкотемпературным режимам предполагается трехступенчатое изменение параметров сушильного агента, причем с каждой ступени на последующую переход можно осуществлять только после достижения материалом определенного уровня влажности, что предусмотрен по режиму.

Высокотемпературные режимы предусматривают двухступенчатое изменение показателей сушильного агента, причем перейти с первой ступени на вторую можно после достижения древесиной переходной влажности в 20%. Высокотемпературный режим определяют, зависимо от толщины и породы пиломатериалов. Высокотемпературные режимы можно использовать для сушки древесины, что идет на изготовление не несущих элементов построек и конструкций, в которых допускается потемнение древесины и уменьшение прочности.

Понятие сушильной камеры

Камерная сушка является основным способом сушки древесины. Сушильные камеры требуются для высушивания хвойных и лиственных пород дерева до разных категорий качества. Одной из самых популярных и экономичных методик искусственного обезвоживания пиломатериалов является сушка, когда из дерева выводят связанную и свободную влагу с помощью подвода к влажному дереву тепла горячим воздухом и уноса испаренной лишней влаги увлажнившимся и частично охлажденным воздухом.

Сушильная камера представляет из себя полностью готовую установку, что оснащена всем необходимым для сушки дерева оборудованием. По устройству сушильные камеры для древесины разделяются на сборно-металлические и изготовленные из строительных материалов. Последние сооружаются непосредственно в цехах или как отдельные здания из материалов, что широко используются в промышленности. Камера может быть полностью сделана из монолитного железобетона. Её стенки можно выложить из полнотелого красного кирпича, а перекрытие — из монолитного железобетона.

Если используется несколько сушек, их зачастую объединяют в единый блок, сооружая общий коридор управления, где размещается разводка теплоснабжения и система автоматического управления всеми камерами. Зависимо от объема загружаемой древесины в камеру, может быть горизонтально- или вертикально-поперечная циркуляция воздуха.

Загрузка пиломатериалов в камеру может осуществляться такими способами: на тележках в виде штабелей по рельсовому пути, как пакеты вилочным погрузчиком. Перенос теплоты к древесине может выполняться: воздухом, продуктами сгорания или перегретым паром; лучистой теплотой, которая поступает от специальных излучателей; твердым телом, если организовать контакт с нагретой поверхностью; током, что проходит через влажную древесину; высокочастотным электромагнитным полем, которое пронизывает влажное дерево.

Оборудование для сушильной камеры для древесины делится на основное и дополнительное. К основному причисляют вентиляторную систему, систему теплоснабжения, приточно-вытяжной вентиляции и увлажнения, к дополнительному относят дверной утепленный и психрометрический блок, подштабельные тележки, электромотор привода вентилятора.

Процесс управление сушкой дерева в камере может быть автоматизированным. Автоматика способна поддерживать на заданном уровне влажность и температуру среды в сушилке. Температуру регулируют подачей теплоносителя в калориферы или посредством включения-выключения электрического нагревателя, а влажность - посредством использования приточно-вытяжной вентиляции и увлажнительной системы.

В системе управления сушкой древесины могут быть предусмотрены возможности дистанционного управления влажностью и температурой в камере. При сушке пиломатериала в сушильной камере возникает необходимость контроля влажности древесины, для чего используется дистанционный влагомер, который позволяет проверять влажность дерева в нескольких точках, не заходя в камеру. При отсутствии внешних источников теплоснабжения для сушилки могут применяться автономные отопительные модуля и использоваться газ, уголь, древесные отходы, электроэнергия и дизельное топливо.

Виды сушильных камер

В реальной жизни принято использовать следующие виды сушильных камер. Необходимая энергия в конвективных сушильных камерах в материал транспортируется с помощью круговорота воздуха, а теплопередача древесине происходит посредством конвекции. Конвективные камеры бывают двух видов - туннельные и камерные.

Туннельные конвекционные сушильные камеры являются глубокими камерами, где проталкиваются пачки штабелей из мокрого конца в более сухой. Данные камеры обязательно заполняют с одного конца, а с другого - опустошаются. Проталкивание штабелей (процесс заполнения камер и опустошения) совершается по одному штабелю с промежутком в 4 - 12 часов. Эти камеры предназначены для больших лесопилен и позволяют совершать исключительно транспортную сушку дерева.

Камерные конвекционные сушильные камеры короче туннельных и вакуумных сушильных камер для древесины, в процессе работы во всей камере поддерживаются одинаковые параметры. При глубине продуваемости больше 2 метров для уравнивания условий сушки дерева используется методика реверсации направления вентиляции. Опустошение и заполнение камеры происходит с одной стороны, если она имеет одну дверь. Известны и прочие системы загрузки, что похожи на процедуру загрузки туннельных камер. Сушить можно любой пиломатериал до любых конечных влажностей, поэтому 90% древесины Европы и России сушится именно в камерных сушилках.

Конденсационная сушильная камера отличается от предыдущих тем, что влажность, которая возникает в воздухе, конденсируется на специальных охладителях и выходит из процесса сушки вода. Коэффициент полезного действия подобного процесса большой, но цикл длинный, потому что приборы не работают с большой температурой, а также значительны суммарные потери тепла. Конденсационная камера подходит преимущественно для сушки небольших объёмов древесины, или для сушки плотной породы дерева - дуба, бука или ясеня. Большое преимущество таких камер в том, что не нужна котельная, цена сушильной камеры для древесины и себестоимость сушки получается меньше.

Сушильные камеры также классифицируются по методу циркуляции и характеру используемого сушильного агента, типу ограждения и принципу действия. Сушильные камеры периодического действия характеризуются тем, что они могут загружаться полностью для одновременной просушки всего материала, а режим сушки древесины изменяется во времени, в данный момент оставаясь одинаковым для всей камеры.

По способу циркуляции бывают камеры с побудительной и естественной циркуляцией. Сушилки с естественной циркуляцией - устарелые, малопроизводительные, режим сушки в них почти не управляем, равномерность просыхания дерева неудовлетворительная. Для современного строительства такие устройства не рекомендуются, а действующие обязательно подлежат модернизации. Различают по характеру сушильного агента камеры газовые, воздушные и высокотемпературные, что работают в среде перегретого пара.

Процедура сушки древесины

Предварительно до проведения сушки по выбранному режиму дерево прогревают паром, который подается через увлажнительные трубы, при работающих вентиляторах, включенных обогревательным приборах и закрытых вытяжных каналах. Для начала нужно провести расчет сушильной камеры для древесины. Температура агента в начале прогрева древесины должна быть выше на 5 градусов первой ступени режима, однако не больше 100 градусов по Цельсию. Уровень насыщенности среды должен быть для материала с начальной влажностью больше 25% 0,98 - 1, а для дерева с влажностью меньше 25% - 0,9 - 0,92.

Длительность начального прогрева зависит от породы древесины и составляет для хвойных пород (сосна, ель, пихта и кедр) 1 - 1,5 часа на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева мягких лиственных пород (осина, береза, липа, тополь и ольха) увеличивается на 25%, а для твердых лиственных пород (клен, дуб, ясень, граб, бук) - на 50% по сравнению с длительностью прогрева хвойных пород.

После предварительного прогрева принято доводить параметры сушильного агента сушки до первой ступени режима. Затем можно приступать к сушке пиломатериалов при соблюдении установленного режима. Влажность и температуру регулируют вентили на паропроводах и шиберы приторно-вытяжных каналов.

В процессе работы инфракрасной сушильной камеры для древесины в дереве возникают остаточные напряжения, которые можно устранить промежуточной и конечной влаготеплообработкой в среде увеличенной температуры и влажности. Обработке принято подвергать пиломатериалы, которые высушиваются до эксплуатационной влажности и подлежат механической обработке в дальнейшем.

Промежуточная влаготеплообработка совершается при переходе со второй ступени на третью или с первой на вторую при высокотемпературном режиме. Влаготеплообработке подвергают хвойные породы толщиной от 60 миллиметров и лиственные толщиной от 30 миллиметров. Температура среды в процессе тепловлагообработки должна быть выше на 8 градусов температуры второй ступени, но не выше 100 градусов, при уровне насыщенности 0,95 - 0,97.

Когда древесина достигнет конечной средней влажности можно проводить конечную влаготеплообработку. В данном процессе поддерживают температуру среды на 8 градусов выше последней ступени, но не выше 100 градусов. По окончании конечной влаготеплообработки дерево, прошедшее сушку, нужно выдержать в камерах на протяжении 2 - 3 часов при параметрах, что предусмотрены последней ступенью режима. Затем сушильную камеру останавливают.

Изготовление сушильной камеры

Если вы решили изготавливать изделия из дерева собственноручно, то сушильная камера для дерева вам просто необходима. Однако при строительстве сушилки соблюдать все требуемые нормы. Вам понадобиться камера, вентилятор, утеплитель и нагревательный прибор.

Выстройте сушилку или выделите отдельное помещение, одна стена и потолок которой будут выполнены из бетона, а прочие стены - из древесины, которые нужно утеплить. Для этого принято создавать несколько слоев: первый из них представляет собой пенопласт, второй - деревянные доски, которые заранее принято обворачивать в фольгу.

После этого следует установить нагревательный элемент, который можно изготовить в виде батарей. В батареи воду необходимо подавать из печки, в которой она будет нагреваться до 60-95 градусов по Цельсию. Желательно непрерывно обеспечивать циркуляцию воды с помощью водяных насосов в нагревательном элементе. Также в самодельной сушильной камере для древесины следует разместить вентилятор, который способствует распределению по всей комнате теплого воздуха.

Подумайте, каким способом будет загружаться древесина в сушильную камеру. Одним из вариантов загрузки может быть рельсовая тележка. Чтобы регулировать влажность и температуру в помещении сушильной камеры, нужно использовать в рабочей зоне соответственные термометры - влажный и сухой. Предусмотрите внутри сушилки полки для увеличения рабочего пространства.

В процессе сушки пиломатериала не допускается резкая смена в рабочем помещении температуры, в противном случае это спровоцирует то, что древесина покоробится или в ней возникнут трещины. При возведении сушильной камеры крайне важно соблюдать противопожарные требования. Поэтому в непосредственной близости от сушилки в обязательном порядке установите огнетушители.

И напоследок запомните, что вместо нагревательного элемента в домашних условиях можно использовать электроплитку на две конфорки. Утеплить стены сушильной камеры своими руками можно при помощи деревянной стружки. Можно использовать вместо фольги в камере пенофолом, который способен обеспечить хорошее отражение от поверхности теплоты. В такой сушилке древесина сушится предварительно за 1-2 недели.