Автоклав для сушки древесины своими руками

Вакуумная сушка древесины

Вакуумная сушка древесины – технологический процесс, представляющий собой термическую обработку деревянных конструкций под действием постоянного вакуума. Эта технология была разработана в 1964 г. итальянским ученым Эрнесто Паньоцци. Вакуумная сушка сокращает период обработки пиломатериалов и улучшает их физические свойства.

Особенности сушки в вакууме

Вакуумная сушка применяется при обработке лиственных пород древесины и деревьев с большим сечением. Она осуществляется в компрессионных сушильных камерах. Этот метод сушения имеет следующие достоинства:

1. Высокая скорость обработки пиломатериалов, что сокращает длительность производственного процесса.
2. Низкое давление на поверхность древесины. На обрабатываемых досках не образуются трещины, изгибы и иные внешние дефекты.
3. Герметичность процедуры, что предотвращает бактериальное заражение древесины.
4. Легкость эксплуатации сушильного оборудования. Аппараты для обработки досок имеют низкие габариты и управляются при помощи электронных устройств. Это позволяет регулировать режим сушки.
5. Экологичность процедуры. Обработка древесины в вакууме не оказывает негативное влияние на окружающую среду.

Вакуумная сушка имеет следующие недостатки:

1. Высокие энергетические затраты. Для питания сушильного оборудования необходимо большое количество электричества.
2. Высокая стоимость оборудования. Сушилки для пиломатериалов стоят 360 000 руб.
3. Малый объем загрузки. Данный метод сушения не позволяет обрабатывать большое количество деревянных конструкций.

Сушка в вакууме обладает следующими показателями:

1. Потребление электричества: 2,8 кВт/м 3 .
2. Удаление влаги: 180-300 л/м 3 .
3. Потребление тепловой энергии: 129-762 Ккал/м 3 .

Существуют 3 основных режима вакуумной сушки древесины:

1. Мягкий: обрабатываемые материалы сохраняют свою прочность и физические свойства.
2. Нормальный: в результате термической обработки изменяется окрас дерева и изменяется его износоустойчивость.
3. Форсированный: после сушки материалы становятся хрупкими и приобретают темный окрас.

При выборе режима сушки необходимо учитывать породу дерева, размер обрабатываемых пиломатериалов, значение влажности, особенности сушильных аппаратов и категорию качества растительного сырья. Если влажность дерева составляет более 20%, то сушка должна проводится при температуре ниже 100 °С.

В результате термической обработки можно получить следующие категории древесины в зависимости от показателя влажности:

1. Мокрая: влажность равняется более 50%.
2. Воздушно-сухая: влажность составляет 15 – 20%.
3. Комнатно-сухая: влажность равняется 8 – 12%.
4. Абсолютно сухая: в ней полностью отсутствует влага.

Влажность определяется по массе досок и стружке. При расчете этого показателя необходимо учитывать остаточное напряжение пиломатериалов и коэффициент перепада влажности.

Этапы сушки

Сушка деревянных конструкций осуществляется в 3 этапа:

1. Начальный прогрев досок. На этом этапе проводится первичная термическая обработка поверхности древесины. Прогревание производится без вакуумного давления. Температура материала изменяется в зависимости от режима сушки.
2. Сушение. На этом этапе включается помпа, предназначенная для удаления воздуха из сушильной камеры. Во время этого процесса влага скапливается на внешних слоях древесины. Вакуумная помпа равномерно распределяет влагу, что предотвращает растрескивание и коробление материала. Вышедшая на поверхность вода испаряется и выводится из корпуса сушильного аппарата.
3. Кондиционирование. На этом этапе обрабатываемые доски охлаждаются. Они восстанавливают свою твердость и прочность. Процесс кондиционирование осуществляется при включенной помпе, предотвращающей деформацию обрабатываемых заготовок. Когда доски охладились до комнатной температуры, их вынимают из камеры.

Этапы сушки в вакууме контролируются автоматические устройствами, получающими данные от датчиков безопасности. Эти технологии позволяют сохранить рабочие свойства пиломатериалов. Перед началом сушки необходимо настроить давление, оказываемое помпой на дерево, и температуру. Эти параметры настраиваются в зависимости от разновидности обрабатываемого сырья. Сушка дуба толщиной 25 мм производится при температуре 80 °C, давление помпы должно равняться 500 кг/м 2 . Сушение этого материала производится в течение 28 дней. Процедура сушения сосны толщиной 25 мм осуществляется при температуре 45 °C, давление составляет 550 кг/м 2 . Этот материал необходимо сушить в течение 8 дней.

Вакуумные камеры для сушки древесины

Вакуумная сушильная камера для древесины – установка, предназначенная для сушки деревянных конструкций в сыром виде. В них создается пониженное давление. Температура во внутренней части сушилки не превышает 100 °C. Данное оборудование позволяет уменьшить теплопотери при обработке пиломатериалов и сохранить окрас древесины.

Большинство сушильных камер оснащаются гидравлическим прессом. Эта деталь предназначена для сохранения формы досок во время их термической обработки. Пресс при вакуумной сушке позволяет предотвратить деформацию заготовок и устранить их внешние дефекты.

Сушильная камера полностью автоматизирована. Она оснащается следующими устройствами:

1. Автоматическая система управления. Она задает режимы сушки пиломатериалов на основе шаблонов и пользовательских программ.
2. Цифровой дисплей. На этом приборе отображаются показатели влажности и температуры обрабатываемых пиломатериалов.
3. Световые индикаторы и звуковые динамики. Они предназначены для оповещения пользователя о поломке оборудования.

При выборе сушильных камер необходимо учитывать следующие критерии:

1. Материал изготовления. Все детали должны быть произведены из металлов, не подвергающихся воздействию коррозии. Чаще всего комплектующие камер изготавливаются из алюминиевых сплавов и нержавеющей стали.
2. Герметичность. Сушилка должна изолировать обрабатываемые доски от влаги и атмосферного воздуха.
3. Наличие вентиляции. Моторы сушильных камер должны равномерно обдувать пиломатериалы, обеспечивая стабильную скорость воздушного потока.

Срок службы сушилок зависит от качества сушильного оборудования, планируемых объемов сушки и условий эксплуатации аппарата.

Устройство сушильной камеры

Современные сушильные камеры производятся в форме цилиндра или параллелепипеда. Они состоят из следующих элементов:

1. Силиконовая мембрана.
2. Рамка.
3. Резиновый уплотнитель.
4. Нагревательные пластины.
5. Шланги.
6. Вакуумная помпа.
7. Нагреватель.
8. Термоизоляционные механизмы.

Загрузка и выгрузка древесины производится в выходной зоне сушилки, оснащенной крышкой. Термообработка досок осуществляется при помощи нагревательных пластин. Они устанавливаются под каждым пластом пиломатериала. Пластины изготавливаются из алюминия, имеющего высокую теплопроводность. Температура нагревательных элементов повышается при контакте с горячей водой. Циркуляция жидкости обеспечивается водяным насосом со шлангами. Герметичность процесса обеспечивается при помощи силиконовой мембраны и резиновых уплотнителей. Вакуум при сушении дерева образуется посредством помпы. Она оказывает давление на заготовку и выводит весь воздух из сушилки.

Вакуумная сушка древесины своими руками

Чтобы высушить деревянные конструкции своими, нужно приобрести вакуумную камеру. Промышленное оборудование отличается высокой стоимостью, поэтому рекомендуется самостоятельно собрать сушильный аппарат. Процесс изготовления вакуумной сушилки для древесины своими руками выглядит следующим образом:

1. Постройка фундамента.
2. Возведение каркаса.
3. Обшивка корпуса металлическими пластинами.
4. Установка теплоизоляционных материалов и опорных механизмов.
5. Монтаж нагревательных элементов и вентиляторов.

Стенки самодельной камеры выполняются из бетона, металла и древесины. Их необходимо утеплить фольгой, пенополистиролом или древесной стружкой. Толщина утеплителей составляет должна составлять не менее 0,15 м. Каркас аппарата обшивается листовым металлом. Дверь сушилки нужно загерметизировать.

В качестве источника тепла рекомендуется использовать электрический бойлер, тепловентилятор или радиатор отопления. Важно обеспечить циркуляцию горячей воды при помощи насоса. Равномерное распределение тепла обеспечивается при помощи вентиляторов. Чтобы контролировать влажность и температуру в камере, рекомендуется установить влажный и сухой термометр.

После сооружения вакуумной камеры необходимо загрузить в нее пиломатериалы. Для этого можно использовать вилочные погрузчики. После погрузки начинается процедура сушения досок. Необходимо контролировать процесс при помощи термопар и датчиков давления. Чтобы материалы не сместились во время обработки, на них торцевые части нужно нанести смесь из олифы и мела.

Источник

Как сделать дешевую вакуумную сушилку для дерева своими руками

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Знаете ли вы что самое главное в материалах из дерева? Это качественная просушка. Каждое предприятие использует специальную технологию просушивания. Но если Вы захотели самостоятельно просушить материал, то я расскажу, как изготавливается вакуумная сушилка своими руками. Но сначала немного теории.

Древесина является гигроскопичным материалом, это связано с тем что дерево поглощает испарения воды из воздуха. Каждый материал из древесины отличается разной степенью влажности, зависимо от условий хранения и окружающей среды.

Для чего сушить древесину?

Сушкой называют процесс удаления влаги из материала, путем испарения. Когда дерево растет, обмен веществ в нем осуществляется с помощью циркуляции влаги по стволу. При срезании циркуляция прекращается, и влага начинает испарятся. Для того, чтобы построить дом или сделать любое деревянное изделие, нужно качественно просушить бревна.

Покупная вакуумная сушилка

Хорошо просушенный материал защищен от грибков, повреждений и трещин, а срок службы заметно увеличится.

Если сушка была качественной, то и изделие прослужит Вам долгие годы.

Древесина делится на категории в зависимости от степени влажности:

1. мокрой считается та, которая находилась в воде и ее влажность стопроцентная;
2. свежесрубленная, с влажностью в пределах от 50 до 100%;
3. воздушно-сухая, в случаи если материал долго находился на воздухе. Влажность такой древесины примерно 15-20%;
4. комнатно-сухая, с влажностью 8-12%
5. абсолютно сухая, влажность которой ровна 0.

Влажный материал будет плохо поддаваться обработке, но отличается гибкостью и эластичностью.

Свойства сухой древесины

Сухой материал обладает большей биологической стойкостью. После сушки прочность увеличивается, лучше выдерживает нагрузку. Легко обрабатывается, а изделия после обработки не трескаются, в отличии от сирого дерева, в котором может даже начаться процесс гниения при подходящих условиях.

Старинные способы сушки

Очень давно для постройки домов люди использовали только дерево. В домах можно било встретить деревянную посуду. Поэтому нужно было придумывать способы качественной просушки бревна, как основного строительного материала. На то время люди пользовались несколькими способами просушки.

Выпаривание древесины

Для этого способа брали необходимый кусок древесины, воду и опилки. Воду нагревали до 70 градусов, помещали в нее заготовку, после засыпали опилками и оставляли на определенное время, чтобы материал пропарился.

После просыхания заготовка не трескалась, а структура становилась более плотной и гибкой.

Парафинирование

Парафинирование — это еще один способ, широко применявшийся очень давно. Здесь деревянные заготовки опускали в нагретый до 40 градусов парафин и оставляли на несколько часов. Важно было поддерживать одинаковую температуру вещества.

После процедуры древесина должна сохнуть несколько дней. Свойства материала после высыхания меняются. Заготовка не трескается, не подвергается гниению и приобретает оригинальный тонированный оттенок.

Мастера использовали такой способ сушки для изготовления деревянной посуды, потом готовое изделие искусно расписывали.

Влажность древесины, способы измерения

Есть множество способов определить влажность. Для точного определения влажности древесины используются специальные приборы. Электрические влагомеры способны определить влажность с точностью 2-3 %. Основной принцип таких приборов основан на том, что древесина разной влажности имеет разное электрическое сопротивление.

Есть еще много «народных» способов определения влажности, но их используют только профессионалы:

• По массе, взвешивая одинаковые кусочки древесины одной породы в руке или на весах поочередно.
• Опытные специалисты определяют влажность «на глаз», по наличию трещин и разломов.
• По стружке. При обработке пиломатериала, мелкую стружку сжимают в кулаке. Если она легко сминается, то материал влажный. На сухую древесину указывает ломкость стружки, но если стружка рассыпается, то скорее всего дерево пересушили.
• По резанию. Если при обработке древесины стамеской отмечается влажный след, и материал легко, плавно режется, то она не просушена. Лучше не делать резьбу на такой поверхности, так как при высыхании появятся трещины и изъяны.

Собираем вакуумную сушилку в домашних условиях

Очень выгодно сушить древесину самому, а если это делать с помощью вакуумной сушилки, то время сушки сократится в разы. Но покупать вакуумную сушку на заводах дороговато, и я расскажу, как можно сделать ее своими руками, причем еще и сэкономить на этом.

Сушка в домашних условиях происходит в специальных камерах. Чтобы ее обустроить Вам понадобится большое помещение, источник тепла, а также вентилятор для распределения тепла внутри конструкции.

Обязательно пол, стенки и потолок такой сушки должны быть очень прочные, лучше всего подойдет железобетон или железный конвейер. Если взять дешево б/у железный конвейер к примеру с железной дороги, то это будет даже очень дешевый вариант. Или к примеру для удешевления можно сварить конвейер самому из старого железа.

Для сохранения тепла внутри камеры стены укрепляем пенопластом и обделываем вагонкой. Вместо пенопласта можно использовать минеральную вату или другой утеплитель.

Для отражения тепла нужно постелить специальный материал. Можно использовать фольгу, но подойдет и пенофол, тем более что его теплоотражающие и сохраняющие качества намного лучше.

Переходим к монтированию нагревательного прибора. Вся система отопления обязательно монтируется отдельно от других отопительных контуров и должна постоянно работать. Можно использовать радиатор отопления, с помощью которого вода нагревается до 65-90 градусов. Чтобы тепло в камере одинаково распределялось, обязательно нужен вентилятор, иначе будет неравномерная просушка сырья и соответственно низкое качество. Еще один момент, температура в камере должна меняться плавно и постепенно.

При строительстве собственной сушки Вы должны соблюдать все правила пожарной безопасности.

Немаловажный момент, это постройка системы погрузки пиломатериала в камеру. Вы будете погружать большие и достаточно тяжёлые доски. Для этого хорошо подойдут тележки, двигающиеся по рельсам или вилочный погрузчик. Материал внутри складывают на полки или просто на пол. Чтобы контролировать процесс сушки Вы должны установить специальные датчики, а это термопары и датчики вакуума (давления). Сделав все правильно можно получить очень качественную древесину с хорошим товарным видом.

Главный момент в строительстве сушки — добиться необходимых параметров внутри камеры, а материалы и оборудование, которые использовались, не имеют значения. В своей камере Вы сможете сократить процесс сушки сырья до 2х недель.

Как работает вакуумная сушка

После того, как Вы поставили материал в сушильную камеру, плотно закрыли дверцу, можно начинать сушку. Из камеры извлекается воздух для создания вакуума около 9 — 10 бар. Известно, что при снижении давления, вода закипает быстрее.

Благодаря такой технологии связанная и свободная влага будет равномерно двигаться от центра к периферии, тем самым обеспечивается качественное и равномерное просушивание материала, независимо от расположения.

Сухие верхние клетки древесины будут впитывать влагу от расположенных в сердцевине. Сначала высыхают тонкие места, затем влага из более толстых слоев движется уже до высохших, тем самым увлажняя их. Если прервать этот процесс, то материал может разрушится, так как начинается смещение более тонких слоев.

Покрытие торцов толстого пиломатериала для исключения быстрого выхода влаги и образования трещин при сушке.

Чтобы предотвратить смещение пиломатериалы обрабатывают специальной смесью, которую делают из мела, а также олифы. Зачастую обрабатывать нужно торцевые части заготовок.

Сушка исключает применения систем увлажнения, а в камерах не должны устанавливаться термометры. Контролировать процесс можно применяя специальные датчики, управление которыми проводится извне, зачастую в отдельном тамбуре.

Очень часто вакуумные установки используют для сушки дорогих пород, таких как дуб, мербау, падук, венге, зебрано. Очень удобно, так как древесина при сушении практически не разрушается.

Моя помощь

Имею возможность оказать консультацию по технологии сушки, подбору нового и б/у оборудования. Связаться со мной можно через ПОДДЕРЖКУ.

Недавно вышла в свет моя новая книга в которой даются рекомендации по работе сушильных комплексов на производстве. Информация которая дана в книге просто уникальная, вы такую точно нигде не найдете. Подробнее о книге можно узнать в разделе «МОИ КНИГИ».

Источник