Komorové sušení dřeva: technologie, klady a zápory

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Dřevo ve formě hotového řeziva, překližky a dřevotřískové desky je i nadále základní spotřební surovinou pro mnoho průmyslových odvětví a stavebnictví. Jeho šetrnost k životnímu prostředí a flexibilita při zpracování mu umožňují konkurovat i high-tech sklolaminátu. Zároveň existují i nevýhody materiálu, a to kvůli nízké pevnosti a citlivosti na agresivní média. Mohou být minimalizovány speciálními metodami předúpravy. Zejména komorové sušení dřeva tepelným působením je jedním z nejběžnějších způsobů zlepšení jeho technických a fyzikálních vlastností.

Použité vybavení

Existují různé typy sušících jednotek, jejichž obecný princip zajišťuje přítomnost teplonosných kapalin. Z nich jsou horké proudy rozváděny po povrchu materiálu terče. Základní klasifikace rozlišuje sušicí komory dielektrického a konvekčního typu. Dielektrické modely tvoří tepelnou energii v procesu přeměny vysokofrekvenčních proudů.

Konvektivní jednotky zase čerpají teplo do řeziva prostřednictvím předehřátého vzduchu, kterýpodporuje odvod vlhkosti. Vysoušecí činidlo se v takovém pracovním schématu zahřívá společně s vodní párou. Směs pak cirkuluje ve výměníku tepla. Konvekční komora pro sušení dřeva může využívat jako funkční prvky (tepelné vodiče) žárové, parovodní a indukční nosiče. Někdy se používají i plynové komory, které vyzařují velké množství tepelné energie. Dielektrické i konvekční modely sušiček mohou pracovat ve vakuu, tedy při nízkém tlaku.

Příprava materiálu

Kvalita sušení do značné míry závisí na tom, jak správně byly připraveny stohy - tzv. balíky s řezivem, které jsou speciálně vytvořeny pro pokládku do komory. Například nerovnoměrné vysychání a deformace jednotlivých sekcí na deskách budou jen důsledkem nevhodného balení.

Obvykle se používají dva způsoby tohoto druhu přípravy:

• single stack;
• záložka v dávce.

V prvním případě jedna sada obsahuje několik desek naskládaných ve stejné konfiguraci. Dávková pokládka předpokládá, že řezivo bude naskládáno do několika hotových stohů. Jako základ pro stoh se používá tuhá plošina s rovným povrchem. Může to být železniční vůz tvořený jednotlivými kolejemi.

Aby komorové sušení dřeva probíhalo bez úniku topidla, není povoleno podtížení stohu. Musí být zcela vyplněn buď stejně dlouhými deskami, popřřezivo různých velikostí v řadě. Mezi spojenými deskami je umístěna jedna nebo více vrstev obložení.

Režimy

Existují tři kategorie sušení:

1. První kategorie je vysoce kvalitní režim, prováděný při teplotě asi +60+70°С. Tento režim umožňuje vysušit materiál na vlhkost 6-8%. Produkty získané tímto způsobem zpracování se vyznačují vysokými technickými a provozními ukazateli, které umožňují použití materiálu v přístrojové a strojírenské výrobě, v nosných stavebních konstrukcích, při výrobě prvků strojírenských zařízení atd.
2. Druhá kategorie poskytuje režim se zvýšením úrovně vlhkosti na 8-10%. Pro tyto účely se používají sušicí komory pracující při teplotách do + 75 ° C. Cílovou oblastí pro použití materiálů zpracovávaných tímto způsobem je výroba nábytku, dále výroba truhlářských a stavebních konstrukcí.
3. Třetí kategorie sušení umožňuje získat řezivo střední kvality, jehož vlhkost může dosahovat až 15 %. Z takového dřeva se později vyrábějí nádoby, lišty a levné stavební materiály.

Topení dřevem

Primární ohřev je nutný k zabránění procesům namáhání ve vnitřní struktuře řeziva během hlavního sušení. Dochází k intenzivnímu, ale krátkodobému tepelnému efektu, při kterém nedochází k odpařování vlhkosti. Paralelně s tepelným zpracováním se do komory posílá nasycená pára. Tuto funkci plní skupina ventilátorů s topnými tělesy. Proces odpařovánívlhkost v celé tloušťce materiálu začne až po ukončení tepelné expozice.

Aby komorové sušení dřeva nepoškodilo jeho strukturu, je již v první fázi ohřevu regulována rovnováha mezi teplotním režimem a rychlostí poklesu vlhkosti. Pokud je tato rovnováha narušena, hrozí prasknutí. Doba trvání tohoto postupu je dána vnějšími podmínkami a vlastnostmi dřeva – průměrně 1 až 2 hodiny.

Hlavní fáze

Po úvodním zahřátí následuje ihned sušení. Přechod by ale měl být pozvolný, což se projevuje pomalým otevíráním klapek výměny vzduchu, které odvádějí vlhkost. Ve stejném intervalu se nastavují optimální parametry tepelných toků. Teplotní režim je zase regulován úrovní otevření uzávěrů komory. Pokud je nutné zvýšit saturaci činidla, přívodní potrubí se zcela uzavřou.

Stupeň nasycení tepelného efektu lze také upravit spuštěním parního generátoru. Pokud je však kryt otevřený, systémy vstřikování páry nelze připojit. V procesu provádění operace je komorové sušení dřeva řízeno charakteristikou teploty a její chybou. Ve výrobě jsou tyto hodnoty obvykle protokolovány každou hodinu.

Vlhké tepelné zpracování

Toto je také jakýsi mezistupeň, pro který jsou vytvořeny speciální podmínky prostředí: musí poskytovat vysokou intenzitu odvodu vlhkosti astabilní teplota. Takové prostředí se vytváří pomocí stejného vstřikování páry se zapnutými ohřívači. Do regulace lze zapojit ventilátory a výfukové potrubí. Optimální teplota pro tento režim zpracování by měla být o 6-7°C vyšší než teplota média v hlavní fázi sušení, ale zároveň by měla být nižší než +100°C.

Je důležité zdůraznit, že vlhkostně-tepelné ošetření se nevztahuje na všechny druhy stromů. Například technologie výroby suchého řeziva umožňují použití této operace pro řezivo z cedru, borovice, lípy, jehož tloušťka přesahuje 60 mm. Silné obrobky lze několikrát zahřát za mokra, aby se zcela pokryla vnitřní struktura.

Ukončení procesu

Po vysušení se provádí kondicionační úprava, jejímž účelem je vyrovnat vlhkost a strukturu materiálu. Pomocí zvlhčovačů a topidel se vytváří speciální prostředí, ve kterém se přesušená místa řeziva vlhčí a nedostatečně vysušená vysychají. Časově takové zpracování trvá několik hodin - konkrétní doba závisí na objemu záložky a parametrech materiálu.

Ukazatele obsahu vlhkosti dřeva po komorovém sušení s kondicionační úpravou se také liší od 6 do 15 % v závislosti na použitém režimu. Dále, po předchlazení, jsou stohy vykládány z komory. V případě potřeby lze aktivovat další provoz nuceného chlazení s ventilací.

Výhody technologie

Komory s tepelnou a vlhkostní úpravou umožňují procesy sušení při plném zachování ekologické nezávadnosti materiálu. Ve většině případů takové způsoby zpracování nevyžadují použití aktivních chemikálií, které zvyšují účinnost procesu. Poznamenává se také vysoká kvalita výsledku. Pokud operátor při organizaci procesu neudělal chyby, výsledný paprsek získá vysokou pevnost a ochranné vlastnosti.

Mnoho lidí také poukazuje na vysokou produktivitu komorového sušení dřeva. Plusy a mínusy se však v této charakteristice sbíhají. Na jedné straně dávkové zpracování skutečně umožňuje podávat velké objemy dřeva v krátkých časových intervalech. Na druhou stranu nemožnost zpracování malých balíků se sníženým nákladem limituje rozsah takového zařízení.

Nevýhody technologie

Hlavní kritika této technologie sušení se týká rizika četných defektů řeziva během provozu. Jedním z nejběžnějších z nich je deformace. Porušení technologie může vyvolat podélné i příčné deformace.

Tyto procesy jsou obvykle výsledkem nedostatečného odstranění vlhkosti před hlavní fází sušení. Materiál často dostává vady ve formě praskání na koncích. Podobné nedostatky se vyskytují, pokud byla sušička řeziva během inicializace provozována v režimu tvarovánízahřívání. Technologie vyžaduje, aby tento proces i při minimálních teplotách probíhal za podmínek měknutí struktury řeziva.

Závěr

Zjednodušení principů řízení a údržby zpracovatelských jednotek přispělo k vytvoření celých segmentů zařízení určených pro domácí použití. Jak opodstatněné je uspořádání vlastní linky na sušení řeziva? To bude záviset na objemech zpracování.

Je také důležité vzít v úvahu náklady na komorové sušení dřeva. Cena 1 m3 je v průměru 2-3 tisíce rublů. Samozřejmě, pokud si postavíte svůj vlastní dům z baru, výhody budou zřejmé. Ale samotné zařízení není levné, nemluvě o nuancích provozu a rizicích vzniku stejných závad bez odborné podpory.