Puidu kamberkuivatus: tehnoloogia, plussid ja miinused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Puit viimistletud saematerjali, vineeri ja puitlaastplaatide kujul on paljudes tööstusharudes ja ehituses jätkuv alt põhiline kulutooraine. Selle keskkonnasõbralikkus ja paindlikkus töötlemisel võimaldavad tal konkureerida isegi kõrgtehnoloogilise klaaskiuga. Samal ajal on materjalil ka puudusi, mis on tingitud vähesest tugevusest ja tundlikkusest agressiivse keskkonna suhtes. Neid saab minimeerida spetsiaalsete eeltöötlusmeetoditega. Eelkõige on puidu kamberkuivatus termilise toimega üks levinumaid viise selle tehniliste ja füüsikaliste omaduste parandamiseks.

Rakendusseadmed

Kuivatusseadmeid on erinevat tüüpi, mille üldpõhimõte näeb ette soojusülekandevedelike olemasolu. Nendest jaotuvad kuumad ojad üle sihtmaterjali pinna. Põhiklassifikatsioonis eristatakse dielektrilisi ja konvektiivseid kuivatuskambreid. Dielektrilised mudelid moodustavad kõrgsageduslike voolude muundamise protsessis soojusenergiat.

Konvektiivseadmed omakorda pumpavad soojust saematerjalile läbi eelsoojendatud õhu, missoodustab niiskuse eemaldamist. Kuivatusainet sellises tööskeemis kuumutatakse koos veeauruga. Seejärel tsirkuleeritakse segu soojusvahetis. Puidu kuivatamiseks mõeldud konvektiivkambris saab funktsionaalsete elementidena (soojusjuhtidena) kasutada tuletoru, auru-vee ja induktsioonkandjaid. Mõnikord kasutatakse ka gaasikambreid, mis eraldavad suures koguses soojusenergiat. Nii dielektrilised kui ka konvektiivsed kuivatite mudelid võivad töötada vaakumis, st madalal rõhul.

Materjali ettevalmistamine

Kuivatamise kvaliteet sõltub paljuski sellest, kui õigesti olid virnad ette valmistatud - nn saematerjaliga pakendid, mis on spetsiaalselt kambrisse ladumiseks vormitud. Näiteks plaatide üksikute sektsioonide ebaühtlane kuivamine ja deformatsioon on lihts alt ebaõige pakendamise tagajärg.

Tavaliselt kasutatakse kahte sellist valmistamismeetodit:

• üks virn;
• partii järjehoidja.

Esimesel juhul sisaldab üks virn mitut samas konfiguratsioonis virnastatud tahvlit. Partii ladumine eeldab, et saematerjal virnatakse mitmesse valmis virna. Virna alusena kasutatakse tasase pinnaga jäika platvormi. See võib olla üksikutest rööbastest moodustatud raudteevagun.

Selleks, et puidu kamberkuivatus toimuks ilma soojusaine lekkimiseta, ei ole virna alakoormamine lubatud. See peab olema täielikult täidetud kas sama pikkusega lauadega võierineva suurusega saematerjal järjest. Ühendatud laudade vahel on üks või mitu voodrikihti.

Modes

Kuivatuskategooriaid on kolm:

1. Esimene kategooria on kvaliteetne režiim, mida teostatakse temperatuuril umbes +60+70°С. See režiim võimaldab kuivatada materjali niiskusesisalduseni 6-8%. Sellisel töötlemisel saadud tooted eristuvad kõrgete tehniliste ja töönäitajate poolest, mis võimaldavad materjali kasutada instrumendi- ja masinaehituses, kandekonstruktsioonides, inseneriseadmete elementide valmistamisel jne.
2. Teine kategooria pakub režiimi õhuniiskuse taseme tõstmiseks kuni 8-10%. Sel eesmärgil kasutatakse kuivatuskambreid, mis töötavad temperatuuril kuni + 75 ° C. Selles režiimis töödeldud materjalide sihtvaldkonnaks on mööblitootmine, samuti tisleri- ja ehituskonstruktsioonide tootmine.
3. Kolmas kuivatamise kategooria võimaldab saada keskmise kvaliteediga saematerjali, mille niiskusesisaldus võib ulatuda kuni 15%. Sellisest puidust toodetakse hiljem mahuteid, liiste ja odavaid ehitusmaterjale.

Puidukütmine

Esmane kuumutamine on vajalik, et vältida pingeprotsesse saematerjali sisestruktuuris põhikuivatamise ajal. Tekib intensiivne, kuid lühiajaline termiline efekt, mille käigus niiskus ei aurustu. Paralleelselt kuumtöötlusega suunatakse kambrisse küllastunud aur. Seda funktsiooni täidab kütteseadmetega ventilaatorite rühm. Aurutamisprotsessniiskus kogu materjali paksuses algab alles pärast termilise kokkupuute lõppemist.

Jällegi, et puidu kamberkuivatus ei kahjustaks selle struktuuri, reguleeritakse juba kuumutamise esimesel etapil temperatuuri režiimi ja niiskuse langemise kiiruse vahelist tasakaalu. Kui see tasakaal on häiritud, tekib pragunemise oht. Selle protseduuri kestuse määravad puidu välistingimused ja omadused – keskmiselt 1 kuni 2 tundi.

Pealava

Pärast esmast soojendamist järgneb kohe kuivatamine. Kuid üleminek peaks olema järk-järguline, mis kajastub niiskust eemaldavate õhuvahetussiibrite aeglases avanemises. Sama intervalliga määratakse soojusvoogude optimaalsed parameetrid. Temperatuurirežiimi omakorda reguleerib kambri luukide avanemise tase. Kui on vaja suurendada aine küllastumist, suletakse toitetorud täielikult.

Samuti saab soojusefekti küllastusastet reguleerida aurugeneraatori käivitamisega. Kui õhupuhasti on avatud, ei saa aga auru sissepritsesüsteeme ühendada. Toimingu läbiviimisel juhitakse puidu kambris kuivatamist temperatuuri omaduste ja selle vea järgi. Tootmises logitakse need väärtused tavaliselt iga tund.

Niiske kuumtöötlus

See on ka omamoodi vaheetapp, mille jaoks luuakse erilised keskkonnatingimused: see peab tagama suure intensiivsusega niiskuse eemaldamise jastabiilne temperatuur. Selline keskkond luuakse sisselülitatud küttekehadega sama aurusüstiga. Määrusesse võib kaasata ventilaatorid ja väljatõmbekanalid. Selle töötlemisrežiimi optimaalne temperatuur peaks olema 6–7 °C kõrgem kui põhikuivatamisetapi söötme temperatuur, kuid samal ajal olema alla +100 °C.

Oluline on rõhutada, et niiskustermilist töötlemist ei rakendata kõikidele puuliikidele. Näiteks kuiva puidu valmistamise tehnoloogiad näevad ette selle toimingu kasutamise seedri-, männi-, pärnast saematerjali puhul, mille paksus ületab 60 mm. Pakse toorikuid saab mitu korda märgkuumutada, et sisemine struktuur täielikult katta.

Protsessi lõpetamine

Pärast kuivatamist viiakse läbi konditsioneerimistöötlus, mille eesmärk on ühtlustada materjali niiskust ja struktuuri. Niisutajate ja kütteseadmete abil moodustub spetsiaalne keskkond, kus ülekuivanud saematerjali alad niisutatakse, ebapiisav alt kuivanud aga kuivavad. Ajaliselt kestab selline töötlemine mitu tundi – konkreetne kestus sõltub järjehoidja mahust ja materjali parameetritest.

Puidu niiskusesisalduse näitajad pärast kambris kuivatamist koos konditsioneerimistöötlusega varieeruvad olenev alt kasutatavast režiimist 6–15%. Lisaks laaditakse korstnad pärast eeljahutamist kambrist välja. Vajadusel saab aktiveerida täiendava ventilatsiooniga sundjahutuse.

Tehnoloogia plussid

Temperatuuri- ja niiskustöötlusega kambrid võimaldavad kuivatusprotsesse, säilitades täielikult materjali keskkonnasõbralikkuse. Enamikul juhtudel ei nõua sellised töötlemismeetodid aktiivsete kemikaalide kasutamist, mis suurendavad protsessi efektiivsust. Märgitakse ka tulemuse kõrget kvaliteeti. Kui operaator ei teinud protsessi korraldamisel vigu, omandab saadud tala kõrge tugevuse ja kaitseomadused.

Paljud inimesed viitavad ka puidu kamberkuivatamise kõrgele tootlikkusele. Plussid ja miinused aga koonduvad selles omaduses. Ühest küljest võimaldab partii töötlemine tõesti serveerida suurtes kogustes puitu lühikeste ajavahemike järel. Teisest küljest piirab vähendatud koormusega väikepakkide töötlemise võimatus selliste seadmete ulatust.

Tehnoloogia miinused

Selle kuivatustehnoloogia peamine kriitika taandub saematerjali arvukate defektide tekkimise ohule toimingu ajal. Üks levinumaid neist on koolutamine. Tehnoloogia rikkumine võib esile kutsuda nii piki- kui ka põikisuunalisi deformatsioone.

Tavaliselt on sellised protsessid ebapiisava niiskuse eemaldamise tagajärg enne peamist kuivatamisetappi. Sageli tekib materjalil defekte otstes pragunemise kujul. Sarnased vead ilmnevad ka siis, kui saematerjali kuivatit kasutati algfaasis vormitud režiimissoojendama. Tehnoloogia nõuab, et see protsess, isegi minimaalsetel temperatuuridel, toimuks saematerjali struktuuri pehmendamise tingimustes.

Järeldus

Töötlemisüksuste haldamise ja hoolduse põhimõtete lihtsustamine aitas kaasa tervete koduseks kasutamiseks mõeldud seadmete segmentide kujunemisele. Kui õigustatud on oma saematerjali kuivatamise liini korraldamine? See oleneb töötlemismahtudest.

Ja samuti on oluline arvestada puidu kambris kuivatamise kuludega. 1 m3 hind on keskmiselt 2-3 tuhat rubla. Muidugi, kui ehitate oma maja baarist, on eelised ilmne. Kuid seadmed ise ei ole odavad, rääkimata töö nüanssidest ja riskidest saada ilma professionaalse abita samad vead.