Сушка древесины

Сушка древесины

Сушкой называют процесс удаления влаги из того или иного материала ее испарением. Процессы сушки широко применяются в различных отраслях промышленности и народного хозяйства, в том числе в деревообрабатывающих производствах.

Испарение влаги связано с поглощением скрытой теплоты парообразования, поэтому промышленные процессы сушки требуют больших энергетических затрат, связанных с расходованием топлива, пара или электроэнергии. Имеются материалы, например ткани, из которых можно удалять влагу механически, посредством отжима или центрифугирования. К древесине, вследствие особенностей ее строения, механические способы удаления влаги практически неприменимы. Единственный промышленный метод ее обезвоживания в настоящее время — сушка.

Сушка древесины может быть выполнена в виде круглых лесоматериалов (строительство, сооружение линий связи и электропередач); пиломатериалов, т. е. досок, брусков и заготовок (лесопиление, деревообработка и ряд других производств и отраслей народного хозяйства); шпона (фанерная промышленность); щепы, стружки или волокна (производство плит).

Наибольшее хозяйственное значение имеют процессы сушки пиломатериалов.

Сушка пиломатериалов — обязательная операция в подавляющем большинстве случаев их промышленного и хозяйственного использования. Это объясняется следующим. Детали или части изделия, изготовленные из сырой или недостаточно просушенной древесины, неизбежно будут высыхать в эксплуатации. При этом будут изменяться их размеры и форма, в результате чего уменьшится плотность их соединений, нарушится прочность и внешний вид изделия, а в худшем случае оно может разрушиться. Для предупреждения размеро- и формоизменяемости древесины в изделиях необходима ее предварительная сушка до такого состояния, которое приобретают детали или части изделий при их эксплуатации.

Сушка, кроме того, предохраняет древесину от поражения дереворазрушающими и деревоокрашивающими грибами, повышает ее прочность и снижает массу (что имеет большое значение в строительстве и при дальних перевозках пиломатериалов), улучшает качество склеивания древесины и ее отделки.

Для решения задач по улучшению использования древесины и повышению качества продукции, одним из важнейших условий является надлежащая организация и правильное проведение сушки пиломатериалов.

В промышленности и народном хозяйстве используют многие способы сушки материалов, различающиеся применяемым оборудованием и особенностями передачи материалу тепла, необходимого для испарения влаги.

Основной промышленный способ сушки пиломатериалов в настоящее время — конвективно-тепловая камерная сушка, осуществляемая в специальных сооружениях, называемых лесосушильными камерами, куда пиломатериалы загружают штабелями. Тепло древесине передается за счет омывания ее нагретым воздухом или другим газом (такая передача тепла называется конвективной). Для нагревания воздуха и его циркуляции в штабелях сушильные камеры снабжают нагревательными и циркуляционными устройствами.

При камерной сушке гарантируются сравнительно короткие сроки просыхания пиломатериалов от десятков часов до нескольких суток, вполне надежное регулирование процесса, доведение древесины до любой конечной влажности и получение заданного ее качества, отвечающего тому или иному назначению пиломатериалов.

Второй по промышленному значению способ сушки пиломатериалов - атмосферная сушка. Доски здесь укладывают в штабеля, размещаемые на специальной открытой территории (складе), и они постепенно просыхают за счет омывания их атмосферным воздухом.

Преимущество атмосферной сушки состоит в сравнительно низкой ее себестоимости, так как отсутствует расход энергии на испарение влаги. Недостатки атмосферной сушки по сравнению с камерной: ее сезонность (зимой сушка практически прекращается) ; большая продолжительность, измеряемая неделями и месяцами; невозможность доведения древесины до низкой конечной влажности. С сезонностью и большой продолжительностью атмосферной сушки связана необходимость создания и хранения большого непроизводительного запаса древесины.

Атмосферная сушка, таким образом, не универсальная, и в ряде случаев ее применение оказывается нецелесообразным. Тем не менее там, где позволяют ее особенности, использование атмосферной сушки необходимо всемерно расширять.

Кроме камерной и атмосферной сушки известны и в ограниченном объеме применяются другие способы сушки пиломатериалов, к которым относятся:

Сушка в жидкостях. Пакет пиломатериалов погружается в ванну с гидрофобной, т. е. не смешивающейся с водой, жидкостью (обычно расплавленным высококипящим маслом), температура которой поддерживается выше точки кипения воды, на уровне 105—120° С. Интенсивная передача тепла от жидкости к древесине вызывает испарение (а в начале процесса — кипение) влаги, которая в виде пара удаляется в атмосферу, преодолевая сопротивление слоя жидкости. Продолжительность сушки по сравнению с камерной сокращается при прочих равных условиях в 3—4 раза.

В настоящее время этот способ сушки применяют в технологии консервирования древесины для снижения ее влажности перед пропиткой. В качестве сушильных жидкостей используют пли пропиточные антисептические масла (креозотовое, антраценонос), или петролатум (остаток после перегонки нефти). Предпринимались попытки внедрить сушку в петролатуме на черно обрабатывающих предприятиях, однако они не дали положительных результатов из-за того, что пиломатериалы после петролатумной сушки не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к древесине для столярных и столярно-строительных изделий.

Индукционная, или электромагнитная, сушка исполняется в камере, внутри которой (по стенам, потолку и полу) смонтированы витки толстых проводов, образующих электрический соленоид. Доски укладывают в штабель и разделяют между рядными железными прокладками—решетками. Штабель закатывают внутрь соленоида, где переменным током промышленной частоты создается электромагнитное поле. Железные прокладки в этом поле нагреваются индуктивными токами, переда мая тепло древесине и воздуху.

Индукционная сушка не получила широкого промышленного распространения вследствие большого расхода электроэнергии и повышенной в связи с этим себестоимости, а также недостаточно высокого качества пиломатериалов после сушки. Она применяется в небольшом объеме на мелких полукустарных предприятиях из-за сравнительной простоты оборудования и обслуживания.

Диэлектрическая, или высокочастотная, сушка. Штабель пиломатериалов помещают между пластинами электрического конденсатора, где специальным генератором создается электромагнитное поле высокой частоты. В этом ноле древесина вследствие диэлектрических потерь интенсивно нагревается и очень быстро (в 20—30 раз быстрее, чем при камерной сушке) высыхает. Диэлектрическая сушка требует очень большого расхода электроэнергии и не обеспечивает высокого качества древесины. Хорошие качественные показатели получаются при комбинировании диэлектрической сушки с обычной камерной сушкой или вакуумной сушкой (при пониженном давлении). Однако ни камерно-диэлектрическая, ни вакуумно-диэлектрическая сушка пока не получили широкого распространения из-за сложности оборудования и высокой себестоимости процесса.

Связать^?