Камерные нюансы

Сушка древесины — пожалуй, один из сложных участков деревообработки. А его главное «действующее лицо» — правильно подобранная и верно настроенная лесосушильная камера. 

Конвекция и вакуум
Любимцы российских и европейских деревообработчиков — конвективные и вакуумные сушильные камеры. Первые сушат древесину теплым воздухом, который нагревается от калориферов с горячей водой или паром. В вакуумных камерах создается герметичное вакуумное пространство, где поддерживается давление разряжения, необходимое для быстрого удаления влаги из древесины.

Другие разновидности сушильных камер на производстве используются значительно реже. Ротационные, аэродинамические, радиационные, камеры СВЧ и другие с задачей сушки древесины справляются хорошо, но очень уж высоки энергозатраты. Это существенно повышает себестоимость конечной продукции и автоматически переводит такие типы камер в разряд маловостребованных продуктов. 

Когда надо много
Когда годовой объем сушки древесины на предприятии «переваливает» за 100 тысяч кубометров, лучшими помощниками становятся конвективные камеры непрерывного действия. Они отличаются солидными габаритами, а процесс сушки идет в них непрерывно.

Когда с одной стороны камеры открываются ворота и выгружается штабель с сухим пиломатериалом, с другого ее конца загружается штабель с сырым. Часть материала остается в камере до следующей выгрузки. Штабель с пиломатериалами в ней медленно передвигается, словно в туннеле, чем объясняется второе название камеры — туннельная. При необходимости высушить несколько десятков тысяч кубометров древесины в год такая технология очень эффективна.

Однако в конвективной камере постоянного действия одновременно может находиться пиломатериал только одной породы дерева и одного сечения. Чтобы начать сушить пиломатериалы другого сечения или породы, нужно полностью остановить процесс и перенастроить камеру. Это хлопотно и дорого. Поэтому туннельные камеры разумно устанавливать там, где не требуется часто менять номенклатуру изделий. То есть в крупных ДОКах. Пиломатериалы в них сушат обычно до транспортной влажности — 16-22%, по нулевой категории качества древесины.

Быстрая перенастройка
В конвективных камерах периодического действия сушат пиломатериалы любой категории. От самой сухой — первой (7–8% влажности), необходимой при изготовлении высокоточных приборов, музыкальных инструментов и оборудования, до второй (7–10%) (мебельное производство), третьей (10–15%) (погонажные изделия) и нулевой.  
Объемы загрузки конвективных камер — от 10 до 200 кубометров. Это позволяет сушить небольшие партии пиломатериалов любой длины и сечения. В Европе так сушат даже брус габаритами 100х100 и 150х150 мм. В России — доски толщиной максимум 60 мм.

Если требуется заложить материал другой породы или сечения, параметры работы камеры можно быстро перенастроить. Это удобно для средних и малых предприятий, которым нужно сушить от тысячи до пятнадцати тысяч кубических метров древесины в год. 

Вдоль волокон
Самые маленькие в ряду популярных сушильных камер — вакуумные. В них можно загрузить до 12–15 м3 материала и получать древесину любой категории.

Сушить длинные доски и крупные детали не выгодно, в связи с тем, что продолжительность сушки по сравнению с конвективными камерами снижается незначительно, а энергозатраты чуть выше. Самые подходящие «клиенты» для таких камер — небольшие заготовки из дерева, например, колодки для производства обуви или болванки для шапок. И дело не только в габаритах. «Влага из древесины вытягивается вакуумом в основном из торцов детали. Ведь удаление воды вдоль волокон происходит в десятки раз быстрее, чем поперек, — говорит директор ООО «Барс Красноярск», кандидат технических наук Юрий Корчук. — Поэтому чем короче заготовка, тем эффективнее и быстрее сушка». 

Мягкий или жесткий?
Еще один критерий выбора сушильной камеры для конкретного производства — наличие нужных режимов сушки. В конвективной камере при мягком режиме температура поднимается до 50–55°С, при нормальном — до 80°С, а при форсированном и высокотемпературном — выше 100°С.

Выбор режима зависит от желания заказчика древесины. Кто-то хочет сохранить естественный цвет и структуру дерева, здесь нужна мягкая сушка, на которую уходит больше времени. Это востребовано при обработке древесины для производства мебели или отделочных материалов. Другому важна скорость, а внешние характеристики принципиального значения не имеют. Например, если планируется покрывать дерево непрозрачным лаком или использовать в невидимых глазу местах. Тогда можно применить форсированный режим. Однако прочность материала при этом может снижаться до 20%, поэтому его не рекомендуется использовать при изготовлении несущих конструкций.

Режимы сушки в конвективных и вакуумных камерах различаются. Выбирая конкретную модель, нужно «плясать» от точных характеристик конечного продукта, которые напрямую зависят от его назначения.

Точный расчет 
Когда выбор в пользу того или иного типа сушильной камеры сделан, остается рассчитать, какого именно объема и сколько камер понадобится вашему предприятию. Специалисты предлагают воспользоваться простым алгоритмом. 
«Берем количество сечений пиломатериалов, которые планируется сушить. Например, три сечения сосны и три лиственницы — всего шесть, — рассказывает Юрий Корчук. — Делим шесть на два — получается три. Это число камер, при котором сохраняется гибкость предприятия. Сушить древесину разных пород и сечений в одной камере вместе нельзя. Разовый объем загрузки каждой камеры зависит от того, сколько пиломатериала нужно высушить за месяц. Возьмем 300 кубометров. Делим на три — 100 куб.м. Столько должна сушить одна  камера. Теперь важно знать среднюю продолжительность сушки древесины конкретной породы и сечения. В конвективных камерах сосна сохнет до 8%-ой влажности 7-8 дней. Разделим 30 дней (месяц) на 8, и получим 2,5 целых цикла.

Теперь нужно 100 кубометров разделить на 2,5. Итог — 40 «кубов», разовый объем загрузки камеры. Значит, при заданных параметрах нам потребуется три сушильных камеры объемом по сорок кубических метров каждая».
Имея на руках эти начальные данные, можно отправляться на поиски «своих» камер. Эксперты советуют обратиться не к одному, а к нескольким производителям. Сравнить модели, параметры работы, системы управления и, наконец, цены. И потом уже делать выбор.

Владислав Белимовкоммерческий директор ООО «Инновация+Консалтинг+Сервис»

— Традиционные сушильные камеры конвективного типа применяются для сушки всех пород древесины до влажности 8%. Для хорошей сушки важно  правильно выбрать саму сушильную камеру. Верно рассчитать аэродинамические потоки внутри нее, точно настроить систему управления режимами сушки. Убедиться в долговечности конструкции и агрегатов. Необходимо четко соблюдать правила по формированию сушильных пакетов, их размещению в камере и установке измерительных датчиков.
Выбор режима сушки зависит от требований, предъявляемых к качеству древесины. К низкотемпературным относятся мягкие, нормальные и форсированные режимы. Мягкие обеспечивают бездефектную сушку при полном сохранении естественных физико-механических свойств древесины, прочности и цвета. Они рекомендуются для сушки до транспортной влажности экспортных пиломатериалов. 
Для сушки древесины для внутреннего потребления до любой влажности применяют нормальные режимы. Форсированные режимы предназначены для бездефектной сушки при сохранении прочности на статический изгиб, растяжение и сжатие, но при снижении прочности на скалывание и раскалывание до 20% с потемнением древесины. 
При высокотемпературных режимах сушат древесину без дефектов для изделий, работающих с большим запасом прочности. Прочность на статический изгиб, растяжение и сжатие незначительно снижается. Прочность на скалывание и раскалывание уменьшается на 35%.

Юрий Корчук, кандидат технических наук, директор ООО «Барс Красноярск»

— Главное отличие лесосушильных камер разных марок — в системе управления. Корпус и оборудование внутри, например, конвективных камер разных производителей практически идентичны. В этом плане германские, польские, финские и другие камеры — «братья-близнецы». 
Но вот система управления у каждого своя, с собственными ноу-хау и нюансами. Это напрямую влияет на качество сушки. Более совершенная электроника позволяет тоньше настраивать режим работы камеры в зависимости от породы, региона и места произрастания дерева. 
Конечно, цена от этого тоже зависит. Так, камера объемом 50 кубометров с устаревшей системой управления на пример Китайского производителя обойдется в 1,4-1,6 миллиона рублей. Более современная — на 300–400 тысяч дороже. Камеры известных производителей — на 100–200 тысяч. 
Значит ли это, что лучше покупать более дорогую сушильную камеру? Мой опыт показывает, что иногда не самые «раскрученные» производители предлагают не менее качественные системы управления, чем широко разрекламированные марки. 
Можно построить камеру самостоятельно. В качестве ограждения подойдет кирпич или бетон. Даже при использовании хорошей импортной «начинки» такая камера обойдется на 25–30% дешевле. Но при этом все проблемы, связанные со строительством, оборудованием и запуском камеры придется решать самим.

Автор: Наталья Демшина