Zaujímavosti o sušičkách dreva a sušení dreva - systémy sušenia a technológia sušenia
Keď strom rastie v prírodných podmienkach, obsahuje čo najviac vody. O „zelenom“ dreve sa hovorí, keď je obsah vody viac ako 35%. Ak je drevo určené na priemyselné použitie, musí sa obsah vody výrazne znížiť, aby bolo chránené pred zmrštením, hnilobou alebo špongiou. Drevo musí byť navyše vhodné na spracovanie, berúc do úvahy zamýšľané použitie. Za týmto účelom vyvíjame a konštruujeme špeciálne sušičky dreva.
Obsah vody v dreve je uvedený v percentách. Je to hmotnosť vody v pomere k hmotnosti dreva v suchom stave. Voda sa vyskytuje ako voľná voda v bunkových dutinách a ako viazaná voda v bunkových stenách. Množstvo vody viazanej v bunkových stenách je 25 - 35%. Tento obsah vody sa nazýva bod nasýtenia vlákniny.
Ak je dosucha vysušená, odparí sa iba voľná voda. Na druhej strane, ak drevo ďalej vysychá, dochádza k zmršťovaniu dreva.
Princípom každého sušenia dreva je uviesť okolitý vzduch do stavu, v ktorom je rovnovážny obsah vlhkosti nižší ako príslušný obsah vlhkosti v dreve. Voda teraz prenikne do dreva a bude absorbovaná vo vzduchu ako vodná para.
Vzťah medzi relatívnou vlhkosťou a vlhkosťou dreva pri cca 20 ° C
Drevo sa musí sušiť, kým sa nedosiahne obsah vody, ktorý zodpovedá rovnovážnemu obsahu vlhkosti v dreve v mieste použitia. Pretože sa drevo používa všade, sú určené hodnoty vlhkosti dreva od 5% do 20%.
Ilustračný obrázok ukazuje rovnovážnu krivku pri 20 ° C za účelom porovnania účelu použitia a vlhkosti dreva. Je zrejmé, že stavebné drevo má rovnovážny obsah vlhkosti nad 15%, takže ho možno sušiť na vzduchu, zatiaľ čo drevo s obsahom vody pod 15% sa musí sušiť umelo.
Od umelého sušenia dreva napr. Ak je sušenie dreva so sušiacimi komorami TTA priemyselným procesom, je jeho nevyhnutnou súčasťou doba. Ak je drevo skladované v normálnej izbovej klíme (20 ° C a 40% r.v.), sú skutočne splnené podmienky na vyschnutie na obsah vody 8%, ale čas bude zvyčajne príliš dlhý. Nižšie uvedené krivky ukazujú potrebný čas sušenia pri inej teplote pre drevo rôznej kvality. Okrem toho je možné vidieť vplyv rozmerov dreva.
Od stavu sušeného na vzduchu: 14 - 18% vlhkosti dreva po suchý nábytok: 6 - 10% vlhkosti dreva.
Šírka dreva viac ako 7-násobok hrúbky dreva.
Neplánované povrchy, teplota približne 20 ° C, nízka rýchlosť vzduchu.
Drevo, napríklad na nábytok, sa po dlhodobom skladovaní upraví na obsah vody približne 8%, v súlade s rovnovážnym obsahom vlhkosti pri 20 ° C a 40% relatívnej vlhkosti. Drevo musí byť preto pred ďalším spracovaním umelo vysušené na obsah vody 8%.
Toto sušenie sa tradične uskutočňuje v sušiarni pomocou kúrenia a vetrania. Umelé sušenie dreva, najbežnejšie používaný spôsob, znamená riadenie teploty a vlhkosti vzduchu takým spôsobom, aby sa dosiahol požadovaný výsledok z hľadiska vlhkosti dreva.
Toto nasávanie ohriateho vlhkého vzduchu je však energeticky náročné a preto drahé. Tu prichádza do úvahy kondenzačné sušenie.
Pomocou kondenzátorovej sušičky je možné regulovať relatívnu vlhkosť v sušiarni bez nasávania ohriateho vzduchu. Zároveň je šetrnejšie sušenie, pretože prevádzková teplota je nižšia a relatívna vlhkosť sa dá postupne znižovať.
Všetky druhy dreva je možné sušiť pomocou kondenzačnej sušičky. Proces sa uskutočňuje v uzavretej a dobre izolovanej sušiarni pri teplote okolo 28-50 ° C.
Je veľmi dôležité, aby sa teplota a zodpovedajúca relatívna vlhkosť kombinovali s nútenou cirkuláciou vzduchu cez hromadu dreva. Ako je znázornené na výkrese, je to možné dosiahnuť pridaním potrebného počtu ventilátorov.
Na zahájenie procesu sušenia je vyžadovaná izbová teplota 28 ° C. Ak neexistujú alternatívne zdroje vykurovania (solárne panely, štiepky atď.), Je táto počiatočná teplota dosiahnutá vykurovacím registrom zabudovaným v sušičke. Vďaka princípu cirkulujúceho vzduchu, ktorý prepúšťa teplo v komore a kompresor na stratu tepla a latentné teplo, nie je potrebné žiadne ďalšie vykurovanie. Zdroje tepla sa vypínajú pomocou inteligentného ovládania komory.
Pri týchto teplotách a koordinovanej rýchlosti vzduchu drevo uvoľňuje svoj obsah vody do vzduchu. Relatívna vlhkosť vzduchu je zvýšená.
Vzduch zo sušiarne je nasávaný cez odvlhčovač, čím sa uvoľňuje podstatná časť jeho obsahu vody, a pri vyššej teplote sa vháňa späť do miestnosti. Pokiaľ je proces sušenia v prevádzke, bude tento ohrev obvykle postačujúci na ďalší priebeh procesu pri teplote približne 45 - 50 ° C.
Stručne !
Z hľadiska energie je kondenzačné sušenie oveľa ekonomickejšie ako všetky ostatné spôsoby sušenia dreva, pretože nielen efekt tepelného čerpadla s rekuperáciou energie má pozitívny vplyv, ale proces cirkulácie vzduchu tiež eliminuje straty pri vetraní. Takže nie je divu, že úspora energie v porovnaní s bežnými metódami sušenia môže byť až 80%!
Pokiaľ ide o sušenie na vzduchu suchého dreva s obsahom vody od 15 do 18% do 8%, ktoré je nevyhnutné pre drevo na výrobu nábytku, je úloha pomerne jednoduchá, pretože drevo nie je zvlášť citlivé na nízku relatívnu vlhkosť a vysoké teploty. je.
Drevo sa pred začiatkom procesu umelého sušenia bežne suší na vzduchu na obsah vody 20%. Pokiaľ však ide o sušenie zeleného dreva s oveľa vyšším obsahom vody, je to náročnejšie, pretože pri príliš rýchlom uvoľňovaní vody z povrchu dôjde k poškodeniu prasknutia dreva, takže materiál sa tu začne zmenšovať skôr ako Vnútorné časti miznú.
V týchto prípadoch je preto nevyhnutné riadiť proces podľa programu sušenia. Tento program môže zodpovedať napríklad nasledujúcemu programu, v ktorom sa vlhkosť a teplota vzduchu riadia pomocou hygrostatu alebo termostatu. (Už je naprogramované v našich ovládacích prvkoch komory)
Program je založený na regulácii relatívnej vlhkosti. Na začiatku procesu sa udržuje relatívne vysoká relatívna vlhkosť. Tým sa zníži vzdialenosť medzi vlhkosťou dreva a rovnovážnou vlhkosťou. Postupne s klesajúcou vlhkosťou dreva sa relatívna vlhkosť reguluje smerom nadol.
Časovú škálu je možné približne určiť výpočtom obsahu vody v dreve v porovnaní s výkonom použitého odvlhčovača pri priemernom obsahu vlhkosti v dreve.
Tvrdé drevo uvoľňuje svoju vlhkosť pomalšie ako mäkké drevo. Program sušenia pre tvrdé drevo preto bude trvať dlhšie ako pre mäkké drevo. Vďaka tomu je výkon kondenzátorovej sušičky menej náročný.
Konštrukcia a materiál sušiarne sa líšia a mali by sa prispôsobiť existujúcej budove.
Primárne funkčné požiadavky sú, že miestnosť je dobre vzduchotesná a izolovaná. V sušiarni by malo byť drevo poukladané tak, aby okolo všetkých povrchov mohol cirkulovať vzduch. To sa dá uspokojivým spôsobom dosiahnuť stohovaním dreva s malými 25 mm hrubými kusmi dreva ako medzivrstvou.
Sušiareň je vybavená termostaticky riadeným ventilátorom, ktorý odsáva vzduch z miestnosti, ak teplota v miestnosti stúpne na 55 ° C, pretože to je maximálna prípustná prevádzková teplota kondenzátorovej sušičky. Teplota sa môže zvýšiť v dôsledku tepla kompresora. Ventilátor musí byť kombinovaný s vhodnou klapkou nasávania vzduchu pre čerstvý vzduch a je dôležité, aby klapka nasávania vzduchu aj klapka odvádzaného vzduchu boli vybavené žalúziami, ktoré sa automaticky zatvoria, keď sa nepoužívajú.
Nútená cirkulácia vzduchu v miestnosti sa vykonáva pomocou jedného alebo viacerých ventilátorov. Sú pripevnené na paneli. Tým je zaistené rovnomerné čistenie vzduchu a prúdenie najvlhčšieho vzduchu do kondenzačnej sušičky.
Výkon ventilátora musí byť taký vysoký, aby objem sušiarne cirkuloval asi 20-krát za hodinu. Sušiareň by mala mať za normálnych okolností objem 3 - 5-násobku objemu dreva.
Aby bolo možné dimenzovať potrebnú kapacitu sušenia, musí sa vypočítať množstvo vody, ktoré sa má odstrániť.
Počiatočný bod je často taký, že vzduchom sušené drevo s obsahom vody 15-20% by malo byť sušené na nižší obsah vody. Pretože obsah vody sa počíta v% vo vzťahu k hmotnosti suchého dreva, východiskovým bodom musí byť objemová hmotnosť. Tu môžete vypočítať s nasledujúcou hustotou pre drevo s obsahom vody 0%:
Množstvo vody, ktoré sa má odstrániť, je v tomto prípade 221 kg = asi 221 litrov vody
Rozmery dreva, usporiadanie sušiarne a jej vetranie, obsah živice v dreve a ďalšie podmienky, ktoré ovplyvňujú rýchlosť, pri ktorej drevo uvoľňuje svoju vlhkosť, mierne zmenia čas sušenia.
Ak nemáte sušiaci počítač, môžete použiť nasledujúcu tabuľku ako pomôcku pre malé systémy s manuálnym ovládaním.
Z moderného hľadiska je teraz nevyhnutné používať plne automatický sušiaci počítač. Tým sa dosiahne najlepšia kvalita s najvyššou rýchlosťou sušenia súčasne.
Preto sú obstarávacie náklady na sušiaci počítač oprávnené z hľadiska hospodárnosti.
Drevo je veľmi živé v živom strome. Jednotlivé drevené bunky, ale aj bunkové steny, ktoré ich oddeľujú, sú naplnené na maximum vodou (bunkovou šťavou). Sú v maximálnom stave opuchu. Po výrube sa však väčšia časť tejto vody postupne odparuje, kým sa nedosiahne rovnováha medzi vlhkosťou okolitého vzduchu a vlhkosťou dreva. Zároveň sa zmršťujú drevené bunky; tento proces sa nazýva zmršťovanie. Samozrejme, tento pomalý proces sušenia na vzduchu sa dnes pri spracovaní dreva urýchľuje procesmi v sušiacich komorách (sušenie v komore), kým obsah vlhkosti nezodpovedá neskoršej okolitej vlhkosti v mieste použitia. Teraz sú rozhodujúce tri skutočnosti. Po prvé, pri dreve zostáva schopnosť absorbovať vlhkosť z okolitého prostredia, a tým napučiavať, alebo naopak vydávať vlhkosť, a tak sa zmenšovať, a to aj vtedy, ak je lakované, naolejované alebo voskované. Po druhé, dôležitá ovplyvňujúca zložka vlhkosti vzduchu, a to relatívna vlhkosť, nie je nikdy konštantná. Naopak, veľmi silno kolíše v sezónnom rytme.
Cieľom riadených procesov sušenia je dosiahnuť obsah vlhkosti v dreve. To je zvyčajne medzi 10% a 15% vlhkosti dreva (na základe hmotnosti sušeného dreva).
Na porovnanie: čerstvé drevo z lesa obsahuje asi 40% vody.
Iba riadeným sušením sa dá zabrániť poškodeniu sušením (roztrhnutie, nalodenie, vyradenie dreva). Pri sušení dreva na spaľovanie na výrobu energie (sušenie palivového dreva) sa kladie dôraz na rýchlu dehydratáciu, aby sa zlepšili spaľovacie vlastnosti a výhrevná kapacita paliva. (WIKIPEDIA)