НАРДИ РОССИЯ СУШИЛЬНЫЕ КАМЕРЫ ДЛЯ ДЕРЕВА КАЧЕСТВЕННАЯ СУШКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

и используется при производстве практически любой продукции из дерева. В

некоторых случаях ( например, при производстве паркета), когда требуются очень низкие значения конечной влажности ( до 6-8%), искусственная сушка является абсолютно необходимой.

Далее приводятся рекомендуемые значения конечной влажности в зависимости от климатических условий и предполагаемого дальнейшего использования пиломатериала (снаружи/внутри).

пород

и риск образования во время сушки дефектов, брака или даже

полного повреждения материала, становится очевидной важность понимания процесса сушки .

Это прежде всего относится к пиломатериалам твердолиственных пород, так как:
стоимость загруженной в камеру твердолиственной древесины часто превышает стоимость самой установки;
при сходных значениях начальной влажности древесины в процентном соотношении удалению подлежит бòльшее количество воды;
строение клеток древесины таково, что обычно твердолиственные породы отличает более низкая проницаемость, т.е. из них более трудно извлекать воду;
в то же время у пород с высокой проницаемостью (например, у бука), анатомическое строение клетки обуславливает к повышенному риску образования дефектов сушки.

выражен термином «качество сушки», в действительности представляет собой совокупность отдельных

процессов или взаимодействий между свойствами древесины и условиями окружающей среды.
Далее мы подробно рассмотрим основные понятия, связанные с процессом сушки.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

воды и массой ( весом) совершенно обезвоженной древесины, выраженное в

процентах:

Вес влажной древесины – вес обезвоженной древесины
--------------------------------------------------------- X 100 Вес обезвоженной древесины

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

только ее среднего значения (Средняя влажность образца). Влажность древесины в

разных местах доски может значительно отличаться, особенно если пиломатериал был высушен недавно :

даже если процесс выравнивания и кондиционирования древесины был проведен правильно, все равно останется небольшая разница между влажностью поверхности доски и ее сердцевины;
градиент между поверхностью и сердцевиной доски может появиться также из-за изменения климатических условий (сухая и влажная погода);
если климат в сушильной камере был неоднородным, может появиться разница в значениях влажности по длине досок;
причиной этого также могут быть перебои проницаемости сосудов дерева;
эти же перебои проницаемости сосудов, часто вызываемые различными растительными патологиями, могут вызвать образование мокрых карманов.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

связанная со стенками клеток) и связанная (в стенках клеток).
После удаления

свободной воды ( во время естественной или искусственной сушки ), дерево начинает терять воду, которая связана со стеками клеток. Этот момент является критическим для процесса сушки и называется «Точкой насыщения стенок клеток (анг.FSP). Это соответствует приблизительно 25-30% влажности дерева. Когда значение влажности опускается ниже FSP, дерево переходит в так называемое гигроскопичное состояние.

ВЛАЖНОСТЬ ДЕРЕВА (III): СВОБОДНАЯ ВОДА – СВЯЗАННАЯ ВОДА

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

(см. ниже), и в зависимости от температуры (чем выше температура,

тем ниже FSP).

ВЛАЖНОСТЬ ДЕРЕВА (IV): ТОЧКА НАСЫШЕНИЯ СТЕНОК КЛЕТОК

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

FSP, является гигроскопичным материалом, то есть может поглощать воду из

влажного воздуха и отдавать влагу в сухой окружающий воздух. Когда давление пара влажной древесины равно давлению пара окружающего воздуха, возникает динамическое равновесие, называемое равновесной влажностью (Ue или нем. Ugl).

Равновесная влажность Ue является одной из основных характеристик для всех процессов обработки дерева (и не только), включая и процесс сушки. Для каждого уровня температуры и относительной влажности воздуха существует соответствующая Ue : другими словами, образец дерева при определенной температуре окружающей среды (например: 20°C) и при определенной относительной влажности (например: 50%) стремится к достижению определенного уровня влажности ( в этом случае: 9.2%; см. след. страницу).

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

разработаны на основе Пихты sitchensis (ель Sitka). Правильнее было бы

назвать эту равновесную влажность: Ue условная. В действительности, гигроскопичность различных пород дерева несколько отличается от Ue.
В приведенной ниже таблице показана разница между условной и реальной равновесной влажностью для некоторых пород дерева.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

достигнет 11% влажности при температуре 23°C и 50% относительной влажности;

аналогичный очень сухой образец в тех же климатических условиях достигнет только 7% влажности. Эта разница называется гистерезис.
Эксперименты показали, что дерево, которое было высушено при высоких температурах, имеет бòльший гистерезис по сравнению с деревом, которое было высушено на открытом воздухе (или подвергалось искусственной сушке при низких температурах).
Гистерезис имеет важное значение для определения правильного уровня конечной влажности пиломатериала или изделия из дерева.

Изотерма для робинии (при 23°C)

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

медленно и постепенно, никогда не достигая при этом пиковых значений,

соответствующих очень сухому или очень влажному климату.
В ходе одного из недавно проведенных экспериментов различные образцы дерева находились под наблюдением в течение 20 месяцев, при этом значения теоретической равновесной влажности колебались между 4% и 14% (разница 10%), а колебания влажности дерева не превышали 5,42%.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

ниже FSP) сжимается при высыхании и разбухает при поглощении влаги

из окружающего воздуха.
Изменения размеров по трем анатомическим направлениям дерева (осевое, радиальное, тангенциальное) при усушке и при разбухании происходят по-разному.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

с поверхности и идет вглубь по направлению к сердцевине, и

изменение размеров по анатомическим направлениям происходит не одинаково, приводит к возникновению серьезных дефектов сушки: некоторые из них являются естественными дефектами дерева, а некоторые действительно связаны с искусственной сушкой.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

сушкой, тем не менее, сушка способна ухудшить состояние древесины и

сделать дефекты более заметными.
a) Растрескивание сердцевины.
b) Растрескивание из-за скручивания или переплетения волокон древесины
c) Отлуп
d) Растрескивание из-за напряжений роста

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

агрессивным климатом в начале сушки, что вызывает слишком быструю отдачу

воды с поверхности досок. Сжатие поверхности превышает пределы своего механического сопротивления. Это приводит к образованию трещин и/или поверхность доски становится настолько сухой и покрытой коркой, что процесс сушки прекращается.
При коллапсе в древесине возникают очень сильные напряжения, которые могут стать причиной коллапса целых групп клеток; при этом наблюдаются волнообразное искривление поверхности досок.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

в сердцевине дерева из-за воздействия агрессивного климата в конце сушки

(прежде всего, если дерево уже покрылось коркой). Подобный дефект часто встречается при сушке пород дерева, которые плохо впитывают воду (например, дуба), или слишком толстых пиломатериалов, особенно при отсутствии должного контроля за климатом в сушильной камере.

Тот факт, что отдача воды происходит более быстро с торцов досок, приводит к образованию торцевых трещин. Этого можно избежать, поддерживая соответствующий климат в камере во время сушки, или нанеся на торцы досок специальные материалы (воск и т.д.).

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

а является скорее дефектом, вызванным естественным неодинаковым сжатием дерева в

трех анатомических направлениях, тем не менее , правильно выбранная программа сушки позволяет контролировать этот процесс и свести ее к минимуму, поскольку более мягкий цикл сушки позволяет предотвратить дальнейшее образование напряжений из-за слишком быстрой отдачи воды.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

программы сушки (или сама программа может быть правильной, но климат

в камере не контролируется должным образом).
Обычно обесцвечивание досок наблюдается при слишком высокой температуре воздуха или при повышенной влажности (риск образования плесени).

Наиболее часто встречаются следующие изменения цвета:
Заготовки из бука темные в центре: это особенно плохо, если заготовки планировалось распилить на ламели и использовать для производства двух/трех-слойного паркета.
Белые пятна на досках из дуба.
Желтые пятна на досках из каштана.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

как их можно избежать, используя правильные программы сушки, необходимо понять,

как происходит движение воды внутри дерева и образование градиента влажности.

Движение воды от сердцевины дерева к его поверхности и последующее ее испарение происходит вследствие воздействия тепла, которое, в свою очередь, перемещается от поверхности к сердцевине.
Перемещение тепла по дереву происходит с трудом, поскольку дерево обладает хорошей изолирующей способностью ( чем ниже влажность, тем выше термоизоляция).

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

определенный резерв влажности, на который перемещение воды в поверхностных слоях

не оказывает непосредственного влияния.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

(Z2), где вода, через имеющиеся в дереве капилляры, перемещается по

направлению к поверхности . Здесь влажность начинает уменьшаться.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

(Z3), где вода в форме пара посредством диффузии перемещается через

стенки клеток к поверхности дерева. На поверхности вода испаряется в окружающий воздух.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

существует область, которая имеет тенденцию к смещению вглубь доски. Данная

область называется ФРОНТ ИСПАРЕНИЯ; здесь вода переходит из жидкого состояния в газообразное (пар).

Если обозначить скорости перемещения воды в каждой из трех зон как v1, v2 и v3, то сушка происходит равномерно, когда
v1 = v2 = v3.
Это является основным показателем качественной сушки.

1

2

3

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

влаги между сердцевиной и поверхностью дерева (градиент влажности). Именно благодаря

этому градиенту дерево сохнет. То есть, сушить древесину означает создавать максимально высокий градиент влажности, который в то же время не должен превышать пределов сопротивления дерева.

Изменение градиента влажности во время сушки можно изобразить графически (см.рис.слева), где
ось x – это толщина дерева,
ось y – содержание влажности.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

в течение трех различных фаз сушки.

Следует отметить, что влажность на

поверхности дерева стремится всегда быть равной равновесной влажности (т.е. влажности окружающего воздуха).

Теоретически, в конце сушки градиент влажности стремится к 0 (однородная влажность воздуха в досках)
Профиль и форму этих графиков определяют условия сушки, свойства дерева и толщина пиломатериала.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

выделить три фазы этого процесса (см. ниже).
Фаза I – Влажность

всего образца выше FSP.

Фаза II – Влажность поверхности образца понижается ниже FSP и поверхность начинает сжиматься.

Фаза III – Влажность сердцевины понижается ниже FSP и сердцевина начинает сжиматься.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

зависимости от своей влажности.
Фаза I – Напряжений нет.
Фаза II –

Влажность сердцевины еще выше FSP, из-за этого она подвергается сжатию со стороны поверхностных слоев, которые уже начали усыхать.
Фаза III – Сердцевина начинает сжиматься и в свою очередь сжимает поверхностные слои.

Распределение напряжений можно наблюдать на специально подготовленных образцах (см. схему).

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

также фазами, не путать с описанными ранее фазами сушки)
Операция

1: Разогрев

Операция 2: Сушка

Операция 3: Выравнивание

Операция 4: Кондиционирование

Операция 5: Охлаждение

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

дерева до начальной температуры сушки без одновременного высушивания поверхности досок
уменьшение

градиента влажности внутри досок
релаксация внешних слоев досок, особенно если они покрыты коркой

Разогрев проводится по-разному в зависимости от состояния пиломатериала:
свежераспиленный материал,
подсушенный материал без корки
подсушенный материал, покрытый коркой
замороженный материал, и т. д.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

поверхности досок, без превышения пределов механической выносливости материала
в поддержании

равновесия между скоростью испарения и внутренним переносом воды
в достижении требуемого значения влажности материала без образования дефектов древесины.

Климат в сушильной камере изменяется в соответствии с вышеперечисленными фазами:
Фаза I: Умеренная температура и высокая относительная влажность
Фаза II: Умеренная температура и пониженная относительная влажность
Фаза III: Повышается температура и резко падает относительная влажность

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

климатических параметров (см.ниже), в зависимости от влажности дерева и, естественно,

от породы дерева.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

больше толщина материала, тем ниже температура сушки; равновесная влажность или

относительная влажность при сушке более толстых досок дожны быть выше.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

дерева. Для предварительно подсушенного материала в начале сушки необходим более

влажный воздух, по сравнению со свежераспиленным материалом.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

климат, чтобы у всего загруженного в камеру пиломатериала по окончании

цикла была равномерная и /или постоянная конечная влажность. Это означает:
что влажность воздуха (равновесная влажность) повышается, чтобы предотвратить дальнейшее высыхание более сухих досок
влажность воздуха (Ue) поддерживается на правильном уровне, чтобы более влажные доски досохли до требуемой конечной влажности.

При кондиционировании:
в камере создается такой климат, чтобы свести градиент (разницу по влажности между сердцевиной и поверхностью) к минимуму. Для этого:
влажность воздуха (Ue) значительно повышается для увлажнения досок. Таким образом, содержание влаги на поверхности наиболее приближено к содержанию влаги в сердцевине.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

ввод (input) климатических данных и данных состояния дерева
точный контроль (output)

климата в сушильной камере во время сушки, что обеспечивает желаемые конечные качественные характеристики пиломатериала и исключает риск образования дефектов
точное считывание параметров (влажности) пиломатериала, что позволяет достичь желаемого значения конечной влажности в соответствии с равновесной влажностью среды
создание правильного климата во всей камере, что увеличивает ее эффективность и производительность и одновременно сводит к минимуму риск возникновения дефектов
техническая поддержка по всем возникающим вопросам, касающимся технологии сушки
возможность выполнить все это быстро и эффективно.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

батареи
вентиляторы
камины для удаления влажности
спрей или установка увлажнения
электронная система контроля

для циклом сушки

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

из нержавеющей стали AISI304 с оребрением из специального алюминиевого сплава.

Оребрение выполняется на специальном шпиндельном станке, что способстует достижению безупречного соединения ребер с внутренней трубой. Благодаря этому значительно повышается коэффициент теплообмена , который приблизительно равен 1.3 м2 / 1м трубы.
Теплоноситель (горячая вода, перегретая вода, даутермическое масло) проходит внутри труб из нержавеющей стали.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

способствуют повышению эффективности сушильной камеры. Из-за застоя и плохого воздухообмена

воздух вокруг загруженного пиломатериала насыщается водой, испаряющейся с поверхности досок в форме пара, из-за чего процесс сушки приостанавливается.
Слишком ламинарный поток воздуха может замедлить процесс испарения, в то время как чрезмерная турбулентность, наоборот, приводит к перерасходу энергии и провоцирует оборазование дефектов в пиломатериале ( неравномерная конечная влажность, образование корки и т.п.).
Таким образом, система вентиляции и сами вентиляторы должны проектироваться так, чтобы обеспечивать оптимальный поток воздуха с учетом характеристик конкретного пиломатериала (порода дерева, толщина, его влажность).

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

В ТРУБАХ (“tunnel ventilator”), которые увеличивают эффективность и производительность системы

вентиляции сушильных камер.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

значительно улучшаются такие технические характеристики вентилятора, как
количество переносимого воздуха (до

25% и выше ) и давление.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

потока воздуха в камерах традиционного типа, что приводит значительному уменьшению

потерь нагрузки и увеличению количества переносимого воздуха при тех же энергозатратах. Уменьшение поверхностной турбулентности приводит также к понижению уровня шума.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

(«шторками») специальной конструкции, что также способствует повышению эффективности системы вентиляции.

Более равномерный перепад давления оптимизирует поток воздуха, что приводит к повышению качества сушки.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

превосходят вентиляторы традиционного типа, при равных значениях расхода и скорости

воздуха в камере можно установить меньшее количество вентиляторов. Это обеспечивает существенную экономию средств при установке и эксплуатации сушильной камеры. К примеру, если в камере установить всего лишь на один вентилятор мощностью 4 кВт меньше, то годовая экономия электроэнергии составит 35 000 кВт/ч.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

чтобы обеспечить удаление из камеры влажного и горячего воздуха. Это

способствует поддержанию внутри камеры постоянного уровня относительной влажности, соответствующего состоянию древесины в данный момент.
Открытие и закрытие каминов происходит автоматически, по команде электронной системы контроля Нарди.
Заслонки каминов открываются пропорционально (20%, 30%, 40%), что обеспечивает необходимый уровень открытия и уменьшает энергозатраты. Все это способствует поддержанию постоянного и правильного климата внутри сушильной камеры.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

давления, воздухо-водной смеси), в сушильной камере поддерживается желаемый уровень влажности.
Система

увлажнения особенно необходима для быстрого увеличения влажности воздуха, во время начального, промежуточного или окончательного кондиционирования, для предотвращения образования дефектов во время сушки.
Система увлажнения состоит из алюминиевых труб со специальными форсунками, количество и качество которых полностью соответствует типу, размерам сушильной камеры и породе дерева.
Увлажнение включается автоматически по команде системы контроля.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород

системы электронного управления и контроля за циклом сушки с учетом

последних достижений в области сушки древесины позволяет поддерживать ее гибкость и удобство на самом высоком уровне.
Системы «Леонардо» и «Галилео» являются мультимодульными, обе имеют один центральный блок, который соединяется с периферийными устройствами. При использовании системы »Леонардо», периферийные устройства могут работать в автономном режиме.

Качественная сушка пиломатериалов твердолиственных пород