Сушильні камери можуть мати будівельні чи металеві огородження; бути стаціонарними чи пересувними; здійснювати безупинне чи періодичне сушіння матеріалу.
Камерне сушіння на деревообробних і меблевих підприємствах стало інтенсивно розвиватися в 1930 р. І дотепер на багатьох підприємствах експлуатуються камери застарілих конструкцій - безвентиляторні з підвальним приміщенням, що працюють за принципом природної циркуляції повітря, типу Грум-Гржимайло, Некар і ін.
Вибір категорії режиму здійснюється відповідно до потреби в сухому матеріалі, тому що тривалості процесу при м'якому і форсованому режимах відрізняються більш ніж у два рази, а також від призначення матеріалу, оскільки підвищення рівня температури висушування веде до втрати міцності деревини.
Переміщення повітря в камерах здійснюється за допомогою осьових чи відцентрових вентиляторів. Значення швидкості циркуляції повітря по штабелі в сучасних камерах коливаються від 1,0 до 5,0 м/с у залежності від породи деревини.
Переваги камерного сушіння в порівнянні з атмосферним - це менша тривалість, можливість керування процесом.
У зв'язку з особливостями розвитку внутрішніх напружень у деревині найбільш небезпечним є початковий період сушіння до середньої вологості матеріалу 30%. Тому режими камерного сушіння побудовані так, щоб перша ступінь, а по тривалості вона займає близько 40...45% усього терміну сушіння, була найбільш "волога". Це значить, що ступінь насиченості повітря створюється тут високий, що вимагає великих енерговитрат. При атмосферному підсушуванні по матеріалі циркулює вологе повітря низької температури, тобто створюється мікроклімат досить безпечний для стану деревини.
Для пиломатеріалів твердих листяних порід підсушування бажано проводити в спеціальних низькотемпературних камерах при температурі до 40 0С. У цьому випадку процес підсушування керований, тривалість його в 5...8 разів менше, ніж при атмосферному підсушуванні, значно менше і ступінь нерівномірності просихання.
1.2.5 Ротаційний спосіб сушіння
Цей спосіб являє собою механічне зневоднювання деревини в поле відцентрових сил. Здійснюється він у спеціальних карусельних сушарках, причому найкращий ефект досягається при розміщенні штабеля чи пиломатеріалів навіть круглого сортименту по діаметрі обертової платформи. При цьому вектор відцентрової сили збігається з віссю деревного сортименту, і зневоднювання відбувається уздовж волокон. Природно, що таким способом можна видалити з деревини тільки вільну воду. Вологість свіжої деревини при цьому знижується до 40...45% за невеликий проміжок часу - 10...20 хв. Пиломатеріали початковою вологістю З0...35% і нижче зневоднюванню з використанням відцентрового ефекту не піддаються.
Ротаційне сушіння, таким чином, може замінити першу найбільш енергоємну і тривалу ступінь камерного сушіння. Техніко-економічні розрахунки показали, що сполучення карусельного і камерного сушіння забезпечує 1,5-2–кратне скорочення енерговитрат і зниження собівартості сушіння на 25-30%.
Недоліком ротаційного способу є громіздкість конструкцій, складність у виконанні обертової платформи, балансування вантажу. Тому такі сушарки не одержали поширення [4,37].
1.2.6 Вакуумний спосіб сушіння
Використання зниженого тиску середовища для зневоднювання деревини викликано бажанням прискорити процес за рахунок використання додаткових резервів сушіння - не тільки градієнтів температури і вологості, але і градієнта тиску.
Матеріал, що висушується, поміщають у спеціальний автоклав чи герметичну камеру, де створюється розрідження повітря. Оскільки температура кипіння води у вакуумі нижче, ніж при атмосферному тиску, то, створюючи вакуум глибиною 0,9 кг/см2, температуру сушильного агента знижують до 40...45°С. У такий спосіб можна вести інтенсивний і, разом з тим, низькотемпературний процес сушіння при повному збереженні природних властивостей деревини.
Безпосередньо вакуумний спосіб сушіння не забезпечує необхідну експлуатаційну вологість матеріалу і застосовується тільки для сушіння пиломатеріалів до транспортної вологості, тобто до WK = 22%. Сполучення ж даного способу з кондуктивним, конвективним чи діелектричним дозволяє досягти необхідної кінцевої вологості при скороченні тривалості процесу в 2...10 разів.
Вакуумно-кондуктивний спосіб сушіння здійснюється при постійному протягом процесу вакуумі і контактному нагріванні деревини плитами, розміщеними усередині штабеля замість прокладок. За даними закордонних фірм Hildebrand, Citomak такий спосіб скорочує тривалість процесу в 3 рази в порівнянні з камерним сушінням нормальними режимами. Але він має ряд істотних недоліків: велика трудомісткість вантажно-розвантажувальних робіт; значна нерівномірність і розподіли кінцевої вологості по товщині матеріалу і, відповідно, великі внутрішні напруження; мала місткість камер. У силу цих недоліків вакуумно-кондуктивні камери не одержали широкого застосування в промисловості.
Вакуумно-конвективний спосіб сушіння може здійснюватися при циклічному нагріванні і вакуумуванні, тобто зі скиданням тиску, а також при постійному вакуумі .
У першому випадку матеріал спочатку прогрівають, а потім піддають вакууму. У деревині, нагрітій до температури кипіння води, відбувається википання вільної води з порожнин кліток за рахунок акумульованої теплоти. Пара, що утворилася, віддаляється з матеріалу під дією надлишкового тиску. Після припинення паротворення, тобто охолодження деревини, її знову нагрівають, і цикл багаторазово повторюють до досягнення необхідної кінцевої вологості. Тривалість циклів і їхні параметри залежать від породи, товщини і вологості матеріалу. Такий спосіб дає скорочення тривалості процесу в 4...5 разів у порівнянні з конвективним способом при високій якості сушіння .
Сушіння при постійному неглибокому вакуумі 0,2 кг/см2 і одночасному конвективному нагріванні дає також гарну якість. Тривалість процесу при цьому не зменшується, а відповідає конвективному сушінню. Собівартість сушіння в 3 рази нижче за рахунок використання теплоти конденсації випаруваної води і застосування низьких температур сушильного агента.
Вакуумно-конвективний спосіб сушіння останнім часом стає усе більш популярним. На думку авторів, він є найбільш перспективним серед способів, спрямованих на прискорення процесу сушіння [2,32].
При вакуумно–діелектричному способі сушіння нагрів матеріалу до 45...50°С здійснюється за рахунок енергії високочастотного електромагнітного поля чи при постійному вакуумі. Деревина знаходиться в середовищі майже чистої пари малого тиску, завдяки чому процес відбувається при малому перепаді вологості по товщині сортиментів і незначних внутрішніх напружень. Тривалість сушіння в цьому випадку зменшується в 10-12 разів. Однак вакуумно-діелектричний спосіб не позбавлений істотних недоліків. По-перше, вартість сушіння при такому способі досить велика через дорожнечу і складність устаткування, а також через великі енерговитрати. По-друге, з досвіду експлуатації вакуумно-діелектричних камер СПВД випливає, що поки не удалося досягти гарної якості сушіння: матеріал через нерівномірність електромагнітного поля має дуже великий розкид кінцевої вологості.
1.3 Технологічний процес сушіння деревини
На даному підприємстві використовується трьохступеневий камерний режим сушіння пиломатеріалів листяних порід (таблиця 1.2), хвойних (таблиця 1.3) та модрини (таблиця 1.4)
Таблиця 1.2.
Трьохступеневий камерний режим сушіння пиломатеріалів листяних порід
| Індексрежима | Вологістьдеревини | Номер режима і параметри повітря | |||||||||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||||||||
| t | Δt | t | Δt | t | Δt | t | Δt | t | Δt | t | Δt | t | Δt | t | Δt | T | Δt | ||
| >30 | 82 | 3 | 75 | 3 | 69 | 3 | 63 | 2 | 57 | 2 | 52 | 2 | |||||||
| А | 30...20 | 87 | 6 | 80 | 6 | 73 | 6 | 67 | 5 | 61 | 54 | 55 | 4 | ||||||
| <20 | 108 | 27 | 100 | 26 | 91 | 24 | 83 | 22 | 77 | 21 | 70 | 20 | |||||||
| >30 | 82 | 4 | 75 | 4 | 69 | 4 | 63 | 3 | 57 | 3 | 52 | 3 | 47 | 2 | 42 | 2 | 38 | 2 | |
| Б | 30...20 | 87 | 8 | 80 | 8 | 73 | 7 | 67 | 6 | 61 | 6 | 55 | 5 | 50 | 5 | 45 | 4 | 41 | 4 |
| <20 | 108 | 29 | 100 | 28 | 91 | 25 | 83 | 23 | 77 | 22 | 70 | 21 | 62 | 18 | 57 | 17 | 52 | 16 | |
| >30 | 82 | 6 | 75 | 5 | 69 | 5 | 63 | 4 | 57 | 4 | 52 | 4 | 47 | 3 | 42 | 3 | 38 | 3 | |
| В | 30...20 | 87 | 10 | 80 | 9 | 73 | 8 | 67 | 7 | 61 | 7 | 55 | 7 | 50 | 6 | 45 | 5 | 41 | 5 |
| <20 | 108 | 31 | 100 | 29 | 91 | 26 | 83 | 24 | 77 | 23 | 70 | 22 | 62 | 19 | 57 | 18 | 52- | 17 | |
| >30 | 82 | 8 | 75 | 7 | 69 | 6 | 63 | 5 | 57 | 5 | 52 | 5 | 47 | 4 | 42 | 4 | 38 | 4 | |
| Г | 30...20 | 87 | 12 | 80 | 11 | 73 | 10 | 67 | 9 | 61 | 9 | 55 | 8 | 50 | 7 | 45 | 6 | 51 | 6 |
| <20 | 108 | 33 | 100 | 31 | 91 | 28 | 83 | 26 | 77 | 25 | 70 | 23 | 62 | 21 | 57 | 20 | 52 | 18 | |
| >30 | 82 | 10 | 75 | 9 | 69 | 8 | 63 | 7 | 57 | 6 | 52 | 6 | |||||||
| Д | 30...20 | 87 | 14 | 80 | 13 | 73 | 12 | 67 | 11 | 61 | 10 | 55 | 9 | ||||||
| <20 | 108 | 35 | 100 | 33 | 91 | 30 | 83 | 27 | 77 | 26 | 70 | 24 | |||||||
Додаток до таб. 1.2.