Таким чином, деревину висушують з метою: попередження розміро- і формозмінності деталей; запобігання псування і загнивання; збільшення питомої міцності; підвищення якості обробки і склеювання.
Вибір способу сушіння і сушильного устаткування визначається рядом факторів: породним і сортаментним складом пиломатеріалів, що висушуються, вартістю енергоносія, необхідною продуктивністю, умовами й інвестиційними можливостями споживачів. Сушильна камера з енергозберігаючими технологіями – обов’язкова умова рентабельної роботи.
На даний момент на ринку сушильних камер 90-95% класичного типу – конвективні з різними системами приточно-витяжної вентиляції і видами теплоносія. Їхні переваги: невеликі капітальні витрати, простота процесу сушіння, зручність технічного обслуговування.
Циркуляційна система сушки повинна забезпечувати необхідну швидкість і рівномірність розподілу сушильного агента по матеріалу для різних порід з метою одержання вищої якості й оптимальної тривалості процесу. Для спонукання циркуляції сушильного агента використовують осьові і, в окремих випадках при великому опорі циркуляційного тракту, відцентрові вентилятори. До цього устаткування повинні пред'являтися жорсткі вимоги по його надійності при експлуатації в середовищі з підвищеною температурою і вологістю.
Теплова енергія для сушарок виробляється в котельнях. Теплоносієм є пара чи гаряча вода. Електроенергію, внаслідок високої ціни, використовують у рідких випадках. Хоча останнім часом значна частина матеріалу висушується в камерах, що працюють на електроенергії.
Параметри середовища в сушильній камері, як правило, вимірюють психрометром. Керування і регулювання процесу сушіння здійснюється автоматично.
Поряд із традиційними конвективними сушарками певне поширення одержали вакуумні і конденсаційні сушарки.
Вакуумні сушарки доцільно використовувати для сушіння деревини твердих листяних порід великих перетинів (50 мм і більше), коли тривалість процесу є важливим чинником. При купівлі таких камер не можна забувати про великі капітальні вкладення.
Конденсаційні сушарки використовують у тих випадках, коли електроенергія, як енергоносій, найбільш дешева в порівнянні з іншими видами. ККД таких сушарок найбільш високий при температурі сушильного агента до 45° С. При цих параметрах собівартість процесу невелика, зате термін сушіння значний.
Раніш основний обсяг сушіння здійснювався на деревообробних і лісопильних підприємствах, де споруджувалися великі сушильні цехи продуктивністю до 100 тис.м3 умовного матеріалу в рік, зараз основна маса деревини переробляється на малих підприємствах, потреба яких може бути забезпечена одною - двома камерами невеликої завантажувальної ємності.
Меблеві і деревообробні підприємства оснащені лісосушильними камерами застарілих конструкцій, що знаходяться в аварійному стані і не можуть забезпечити якісне сушіння матеріалу. Разом з тим ринок висуває високі вимоги до якості виробів з деревини.
Сучасні лісосушильні камери дозволяють досягти високої якості сушіння. Вони оснащені системою автоматичного керування процесом і є складним комплексом устаткування, що вимагає кваліфікованого обслуговування.
Винятково велике значення має якісне сушіння деревини, без чого неможливий випуск високоякісної продукції. Низька якість сушіння, обумовлена незадовільним технічним станом сушильного устаткування і слабкою технологічною підготовкою обслуговуючого персоналу, приводить до прихованого браку - нерівномірності розподілу кінцевої вологості, що довгий час може залишатися непоміченим і позначитися тоді, коли виріб знаходиться в експлуатації.
1.2 Способи сушіння деревини
Класифікація способів сушіння ґрунтується на особливостях передачі тепла матеріалу, що висушується, і за цією ознакою можна виділити наступні види сушіння: конвективне, кондуктивне, радіаційне, електричне [2,10]. У табл.1.1 приведені види і способи сушіння.
| Вид сушіння | Сушильніагенти | Спосіб сушіння | Основні особливості процесів |
| Конвективно-атмосферне | ПовітряПовітря | На кореніАтмосферна | Сушіння з використанням зсущої сили крони живогодереваСушіння на відкритих складахчи під навісами |
| Конвективно- теплове | Повітря, Топковий газ, водяна пара і їхні сумішіРідини | ГазопароваРотаційнаВакуумнаУ рідинах | Сушіння в нагрітому газовомусередовищі при атмосферному тискуГазопарове сушіння з додатковим використаннямвідцентрового ефектуГазопарове сушіння притиску середовища нижчеатмосферногоСушіння з використаннямнагрітих рідких сушильнихагентів |
| Кондуктивне | Повітря | Кондуктивне | Сушіння з передачею тепламатеріалу за допомогою теплопровідності при контактіс нагрітими поверхнями |
| Радіаційне | Повітря | Радіаційне | Сушіння передачею тепламатеріалу випромінюванням |
| Електричне | Повітря | Діелектричне | Сушіння в електромагнітномуполі ТВЧ чи СВЧ із передачеютепла матеріалу за рахунокдіелектричних втрат |
| Електричне | Повітря | Індукційне | Сушіння в електромагнітномуполі промислової частоти з передачею тепла матеріалу від розташовуваних всередині штабелю феромагнітних шляхів що нагрівають індуктивними струмами. |
Практична мета усіх видів сушіння - це зведення до мінімуму коливань кінцевої вологості деревини.
Вибір способу сушіння, устаткування й організація процесу залежать від безлічі факторів, як технологічного, так і місцевого значення. Основні фактори з цілим рядом конкретних показників наступні:
- вимоги до якості й обсягів матеріалів, що висушуються;
- забезпечення енергоносіями;
- склад комплектації устаткування;
- умови розміщення сушильних камер;
- фінансові можливості підприємства;
- забезпечення кадрами й ін.
1.2.1 Сушіння в рідинах
У даному випадку сушильним агентом служать гідрофобні і гідрофільні рідини.
Зневоднювання в гідрофобних рідинах, оліях, розплавлених металах, сірці по своєму механізмі схоже на конвективне сушіння при високотемпературному режимі. Тому всі негативні наслідки, - зниження міцності деревини, великі внутрішні напруження, характерні для високотемпературного режиму сушіння, присутні і тут.
1.2.2 Конденсаційний спосіб сушіння
За принципом дії конденсаційний спосіб відноситься до замкнутого циклу, тобто сушильний агент робить циркуляцію по камері без викиду в атмосферу і, відповідно, без підживлення свіжим повітрям. Повітря, насичений вологою відібраної з деревини, змочує холодну поверхню і прохолоджується до температури нижче крапки роси. Частина вологи, що міститься в повітрі, конденсується, а теплота, виділена при цьому, використовується для підігріву сушильного агента. Як охолоджувач використовується фреон.
Теоретично конденсаційний сушильний цикл із холодильником, що грає роль теплового насоса, характеризується нульовою витратою тепла на випар вологи. Витрати електроенергії тут йдуть на прогрів матеріалу і тепловтрати, а також на привід компресора і вентиляторів. Для компенсації теплових втрат агрегат забезпечується додатковим калорифером із зовнішнім електроживленням [4,56].
За даними закордонних фірм Hildebrand, Brunner, Vanicek енергоспоживання конденсаційних сушарок складає 0,25...0,5 кВт* год на 1 кг випаруваної води в залежності від вологості матеріалу, збільшуючись при її зниженні. Це приблизно в два рази менше витрати енергії в звичайних збірно-металевих камерах періодичної дії.
1.2.3 Атмосферне сушіння
Атмосферне сушіння є найбільш дешевим способом. Воно не вимагає таких капітальних затрат, як камерне, але для нього необхідний великий запас матеріалу.
Відомо, що атмосферно висушена деревина може експлуатуватися багато сторіч, якщо її повторно не воложити.
Основним недоліком атмосферного сушіння є те, що процес некерований: у районах з підвищеною вологістю повітря підвищується імовірність поразки пиломатеріалів грибками, а на півдні - розтріскування.
Згідно правил, атмосферне сушіння проводиться в штабелях, що укладаються на спеціальних складах. Стан сушильного агента - нестабільний, на нього впливають кліматичні умови, час року і доби. У результаті взаємодії повітря з деревиною, що висихає, на складах створюється своєрідний мікроклімат: повітря має знижену температуру, підвищену вологість і невелику швидкість циркуляції. Тому процес атмосферного сушіння тривалий. Деревина висушується до вологості 12...20% у залежності від кліматичних умов, породи і товщини матеріалу.
Існують способи інтенсифікації процесу: застосування більш розрідженого укладання, розміщення штабелів відповідно до напрямку пануючих вітрів, використання примусової циркуляції повітря за допомогою вентиляторів. Прискорення процесу, з одного боку, сильно знижує можливість появи хімічних і прокладочних фарбувань, синяв і гнилі, але з іншої сторони сприяє зниженню відносної вологості повітря, що приводить до збільшення залишкових напруг. Прискорене атмосферне сушіння дозволяє довести матеріал до вологості 20...30% за час, що складає від 1/2 до 1/4 тривалості процесу при звичайному атмосферному сушінні.
1.2.4 Камерне й атмосферно-камерне сушіння
Камерне сушіння пиломатеріалу - основний промисловий спосіб зневоднювання деревини, що реалізується у відповідних приміщеннях - камерах.
Звичайно під камерним розуміють конвективно-тепловий вид сушіння, здійснюваний у конвективних камерах різних конструкцій.