Komorové sušenie dreva: technológia, klady a zápory

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Drevo vo forme hotového reziva, preglejky a drevotrieskových dosiek je aj naďalej základnou spotrebnou surovinou pre mnohé priemyselné odvetvia a stavebníctvo. Jeho šetrnosť k životnému prostrediu a flexibilita pri spracovaní mu umožňujú konkurovať aj high-tech sklolaminátu. Súčasne existujú aj nevýhody materiálu v dôsledku nízkej pevnosti a citlivosti na agresívne médiá. Môžu byť minimalizované špeciálnymi metódami predbežnej úpravy. Najmä komorové sušenie dreva tepelným pôsobením je jedným z najbežnejších spôsobov zlepšenia jeho technických a fyzikálnych vlastností.

Použité vybavenie

Existujú rôzne typy sušiacich jednotiek, ktorých všeobecný princíp zabezpečuje prítomnosť teplonosných kvapalín. Z nich sú horúce prúdy distribuované po povrchu terčového materiálu. Základná klasifikácia rozlišuje sušiace komory dielektrického a konvekčného typu. Dielektrické modely tvoria tepelnú energiu v procese premeny vysokofrekvenčných prúdov.

Na druhej strane konvekčné jednotky prečerpávajú teplo do reziva cez predhriaty vzduch, ktorýpodporuje odvod vlhkosti. Sušiace činidlo v takejto prevádzkovej schéme sa zahrieva spolu s vodnou parou. Zmes potom cirkuluje vo výmenníku tepla. Konvekčná komora na sušenie dreva môže využívať ako funkčné prvky (tepelné vodiče) ohňovzdorné, parovodné a indukčné nosiče. Niekedy sa používajú aj plynové komory, ktoré vyžarujú veľké množstvo tepelnej energie. Dielektrické aj konvekčné modely sušičiek môžu pracovať vo vákuu, to znamená pri nízkom tlaku.

Príprava materiálu

Kvalita sušenia do značnej miery závisí od toho, ako správne boli pripravené stohy - takzvané balíky s rezivom, ktoré sú špeciálne vytvorené na uloženie do komory. Napríklad nerovnomerné vysychanie a deformácia jednotlivých sekcií na doskách bude len dôsledkom nesprávneho balenia.

Zvyčajne sa používajú dva spôsoby tohto druhu prípravy:

• single stack;
• záložka v dávkach.

V prvom prípade jeden balík obsahuje niekoľko dosiek naskladaných v rovnakej konfigurácii. Dávkové ukladanie predpokladá, že rezivo bude naskladané do niekoľkých hotových stohov. Ako základ pre stoh sa používa pevná plošina s rovným povrchom. Môže to byť železničný vagón tvorený jednotlivými koľajami.

Aby sa komorové sušenie dreva uskutočňovalo bez úniku vykurovacieho činidla, nie je povolené podťaženie stohu. Musí byť úplne vyplnená buď doskami rovnakej dĺžky, príprezivo rôznych veľkostí v rade. Medzi spojenými doskami je umiestnená jedna alebo viac vrstiev obloženia.

Režimy

Existujú tri kategórie sušenia:

1. Prvou kategóriou je vysokokvalitný režim, ktorý sa vykonáva pri teplote približne +60+70°С. Tento režim umožňuje vysušiť materiál na vlhkosť 6-8%. Produkty získané týmto spôsobom spracovania sa vyznačujú vysokými technickými a prevádzkovými ukazovateľmi, ktoré umožňujú použitie materiálu v prístrojovej a strojárskej výrobe, v nosných stavebných konštrukciách, pri výrobe prvkov strojárskych zariadení atď.
2. Druhá kategória poskytuje režim so zvýšením úrovne vlhkosti na 8-10%. Na tieto účely sa používajú sušiace komory pracujúce pri teplotách do + 75 ° C. Cieľovou oblasťou využitia materiálov spracovaných týmto spôsobom je výroba nábytku, ako aj výroba stolárskych a stavebných konštrukcií.
3. Tretia kategória sušenia umožňuje získať rezivo strednej kvality, ktorého vlhkosť môže dosiahnuť až 15%. Z takéhoto dreva sa neskôr vyrábajú kontajnery, lišty a lacné stavebné materiály.

Kúrenie drevom

Primárny ohrev je potrebný na zabránenie procesom namáhania vo vnútornej štruktúre reziva počas hlavného sušenia. Vytvára sa intenzívny, ale krátkodobý tepelný efekt, počas ktorého sa vlhkosť neodparuje. Súbežne s tepelným spracovaním sa do komory posiela nasýtená para. Túto funkciu vykonáva skupina ventilátorov s ohrievačmi. Proces odparovaniavlhkosť v celej hrúbke materiálu začne až po ukončení tepelnej expozície.

Aby komorové sušenie dreva nepoškodilo jeho štruktúru, už v prvej fáze ohrevu sa reguluje rovnováha medzi teplotným režimom a rýchlosťou poklesu vlhkosti. Ak sa táto rovnováha naruší, hrozí prasknutie. Trvanie tohto postupu je určené vonkajšími podmienkami a vlastnosťami dreva – v priemere 1 až 2 hodiny.

Hlavná fáza

Po úvodnom zahriatí nasleduje ihneď sušenie. Prechod by ale mal byť pozvoľný, čo sa prejavuje pomalým otváraním klapiek výmeny vzduchu, ktoré odvádzajú vlhkosť. V rovnakom intervale sa nastavia optimálne parametre tepelných tokov. Teplotný režim je zase regulovaný úrovňou otvorenia uzáverov komory. Ak je potrebné zvýšiť saturáciu činidla, prívodné potrubia sú úplne uzavreté.

Stupeň nasýtenia tepelného efektu možno nastaviť aj spustením generátora pary. Keď je však kryt otvorený, systémy vstrekovania pary nie je možné pripojiť. V procese vykonávania operácie je komorové sušenie dreva riadené charakteristikami teploty a jej chybou. Vo výrobe sa tieto hodnoty zvyčajne zaznamenávajú každú hodinu.

Vlhké tepelné spracovanie

Toto je tiež akýsi medzistupeň, pre ktorý sú vytvorené špeciálne podmienky prostredia: musí poskytovať vysokú intenzitu odvádzania vlhkosti astabilná teplota. Takéto prostredie sa vytvára pomocou rovnakého vstrekovania pary so zapnutými ohrievačmi. Do regulácie je možné zapojiť ventilátory a výfukové potrubia. Optimálna teplota pre tento režim spracovania by mala byť o 6-7°C vyššia ako teplota média v hlavnom štádiu sušenia, no zároveň by mala byť nižšia ako +100°C.

Je dôležité zdôrazniť, že vlhko-tepelné ošetrenie sa neaplikuje na všetky druhy stromov. Napríklad technológie na výrobu suchého dreva umožňujú použitie tejto operácie pre rezivo z cédra, borovice, lipy, ktorého hrúbka presahuje 60 mm. Hrubé obrobky je možné niekoľkokrát zahriať za mokra, aby úplne pokryli vnútornú štruktúru.

Ukončenie procesu

Po vysušení sa vykoná kondicionačná úprava, ktorej účelom je vyrovnať vlhkosť a štruktúru materiálu. Pomocou zvlhčovačov a ohrievačov sa vytvára špeciálne prostredie, v ktorom sa presušené miesta reziva zvlhčujú a nedostatočne vysušené vysušujú. Časovo takéto spracovanie trvá niekoľko hodín - konkrétne trvanie závisí od objemu záložky a parametrov materiálu.

Ukazovatele obsahu vlhkosti dreva po komorovom sušení s kondicionačnou úpravou sa tiež líšia od 6 do 15 % v závislosti od použitého režimu. Ďalej sa po predchladení stohy vyložia z komory. V prípade potreby je možné aktivovať dodatočnú prevádzku núteného chladenia s ventiláciou.

Výhody technológie

Komory s tepelnou a vlhkostnou úpravou umožňujú procesy sušenia pri plnom zachovaní ekologickosti materiálu. Vo väčšine prípadov takéto spôsoby spracovania nevyžadujú použitie aktívnych chemikálií, ktoré zvyšujú účinnosť procesu. Zaznamenáva sa aj vysoká kvalita výsledku. Ak operátor pri organizácii procesu neurobil chyby, výsledný lúč získa vysokú pevnosť a ochranné vlastnosti.

Mnoho ľudí poukazuje aj na vysokú produktivitu komorového sušenia dreva. Plusy a mínusy sa však v tejto charakteristike zbiehajú. Na jednej strane dávkové spracovanie skutočne umožňuje podávať veľké objemy dreva v krátkych časových intervaloch. Na druhej strane nemožnosť spracovania malých balíkov so zníženým nákladom limituje rozsah takýchto zariadení.

Nevýhody technológie

Hlavná kritika tejto technológie sušenia sa týka rizika početných defektov reziva počas prevádzky. Jedným z najbežnejších z nich je deformácia. Porušenie technológie môže vyvolať pozdĺžne aj priečne deformácie.

Takéto procesy sú zvyčajne výsledkom nedostatočného odstránenia vlhkosti pred hlavnou fázou sušenia. Materiál často dostáva chyby vo forme prasklín na koncoch. Podobné chyby sa vyskytujú, ak bola sušička reziva prevádzkovaná v režime tvarovania počas počiatočnej fázyzahrievanie. Technológia vyžaduje, aby tento proces, aj pri minimálnych teplotách, prebiehal v podmienkach mäknutia štruktúry reziva.

Záver

Zjednodušenie princípov riadenia a údržby spracovateľských jednotiek prispelo k vytvoreniu celých segmentov zariadení určených pre domáce použitie. Nakoľko je opodstatnená organizácia vlastnej linky na sušenie reziva? To bude závisieť od objemu spracovania.

A tiež je dôležité zvážiť náklady na komorové sušenie dreva. Cena 1 m3 je v priemere 2-3 tisíc rubľov. Samozrejme, ak si postavíte svoj vlastný dom z baru, výhody budú zrejmé. Samotné zariadenie však nie je lacné, nehovoriac o nuansách prevádzky a rizikách rovnakých porúch bez odbornej podpory.