Вологість деревини, яку використовують для виготовлення меблів та інших виробів у багатьох галузях промисловості, повинна бути заздалегідь доведена до конкретної величини – відповідно до умов експлуатації даної продукції, і не змінюватись з часом. Висушена деревина також має витримувати впливи навколишніх факторів і зберігати стійкість фізико-механічних властивостей. До основних технологічних вимог сушіння деревини слід віднести стійкість форми і розмірів деталей, запобігання їх розтріскуванню, коробленню і загниванню, збільшення міцності при одночасному зменшенні ваги. Дотриманню усіх цих вимог до сушіння, з одночасним використанням відходів деревини, допоможе нова сушильна установка, розроблена науковцями Українського державного лісогосподарського університету.

Процес сушіння деревини слід розглядати в двох напрямах:

природний – коли використовується енергія сонця і вітру;

технічний – коли використовуються закономірності механіки, фізики і хімії.

Обидва напрями широко застосовуються в деревообробній промисловості. Кожен з них має свої недоліки та переваги. Якщо взяти природний напрям сушіння деревини, то він економічний з точки зору енергетичних затрат і невимогливий до рівня кваліфікації спеціалістів-сушильників. До недоліків цього напрямку слід віднести велику тривалість сушіння в часі, його не завжди можна застосувати в різні пори року і в різних географічних широтах, він практично не піддається автоматизації.

Технічний напрям сушіння деревини має широкий діапазон застосування, це практично невичерпний потенціал науково-технічного пошуку ефективних та економічних методів в галузі технології гідротермічної обробки деревини, економії часу та енергетичних затрат. До його недоліків слід віднести фінансові затрати на розробку і впровадження у виробництво нових проектів у галузі сушіння деревини, а також затрати на підготовку висококваліфікованих кадрів.

У технічному напрямі гідротермічної обробки деревини широке застосування мають камери періодичної і неперервної дії. За використанням джерел енергії ці камери поділяються на повітряні, газові та парові. Крім зазначених камер для сушіння деревини, застосовуються теплові установки з електричним нагрівом, але вони на мають широкого застосування в деревообробній промисловості через дорожнечу електроенергії.

Камери повітряні та парові використовують теплову енергію парових котлоагрегатів, що економічно невигідно для підприємств деревообробної промисловості, а газові камери для нагрівання використовують топкові гази, які утворюються в спеціальних топках при спалюванні різного роду палива, в тому числі і деревини.

Газові камери мають ряд недоліків, а саме:

- автоматичне регулювання режиму сушіння в газових камерах практично неможливе через відсутність зволожувальних пристроїв;

- газові камери живляться теплом газів від однієї топки, внаслідок чого порушується режим їх роботи при завантаженні або розвантаженні штабеля пиломатеріалів в одній або декількох камерах одночасно;

- в газових камерах циркулююча суміш агента термічної обробки насичена токсичними газами, кислотами, спиртами, смолками та іншими шкідливими речовинами, які забруднюють камеру, матеріал деревини, а при вивантаженні штабеля з камери – забруднюють цех та довкілля, що не відповідає вимогам охорони праці тощо.

Група науковців Українського державного лісогосподарського університету розробила універсальну конструкцію сушильної установки, яка може знайти широке застосування на деревообробних підприємствах і в лісогосподарській галузі. На рисунку в ескізі показана сушильна установка з власним джерелом теплової енергії, яке забезпечує теплом дві камери періодичної дії, нагріваючи циркулюючий агент сушарки, яким є чисте повітря, нагріте до заданої температури. Джерело тепла може забезпечувати тепловою енергією від однієї до восьми сушильних камер, а за потреби – і більше. Опис сушильної установки наводимо в певній послідовності з метою надати читачеві можливість більш глибоко зрозуміти і усвідомити інженерний задум створення подібного сушильного господарства на деревообробному підприємстві будь-якого масштабу, де тепловим ресурсом є відходи деревообробки, тирса і шліфувальний порох.

Як видно з рисунку, дві камери періодичної дії (1) одержують нагріте повітря з диференційного колектора (2) і через спеціальний розподільник (6) подають агент сушіння у робочу зону камери, в якій розташовано штабель термооброблюваної деревини, розміщений на платформі-візку. Відпрацьоване повітря з камер надходить у зворотний колектор (4) і відкачується по повітропроводу (9) на вхід вентиляторів (12).

Для регулювання подачі кількісного об’єму нагрітого повітря в камері передбачені регулюючі заслінки (10), диференційний колектор (11) і шибер подачі нагрітого повітря, яке надходить із загального колектора (3).

За допомогою диференційного колектора (2) і здвоєних регулювальних шиберів (10) система автоматичного керування створює можливість підтримувати температурні режими в кожній камері. Це дає змогу одночасно термічно обробляти деревину в камерах при різних температурних режимах, різному часі завантаження камер пиломатеріалами, різній сортності пиломатеріалів і різних їхніх розмірах.

Для створення в камерах відповідного режиму вологості в робочу зону, в якій термообробляється матеріал, подається зволожувальна пара з колектора (7), яка надходить в колектор з парогенератора (34).

Джерело теплової енергії, яке нагріває циркулююче повітря в камерах, являє собою куперний тепловий генератор, спалюючий відходи деревини від деревообробних верстатів, тирсу від пилорам, одержану в процесі різання деревини, і пил, одержаний при шліфуванні меблевих заготовок, фанери та деревостружкових плит.

Рекуперативний генератор тепла являє собою конструкції (21), в якій розміщені нагрівачі повітря (14), парогенератор (34), перфорований газовий екран (33), перфорований колесник (19), дверцята (20), які відчиняються в топку для подачі повітря для піддуву.

Рамна конструкція рекуперативного генератора тепла (21) розміщена на бетонному фундаменті (17). В бетонній конструкції фундаменту рекуператора розміщено збірник попелу, який закритий дверцятами (18).

Для спалювання деревинних кускових відходів в топці їх закидають через дверцята (20) вручну. Для подачі в топку повітря в конструкції передбачено пристрій (16), який під`єднаний до колектора (13) зворотної подачі циркулюючого повітря до нагрівачів рекуператора.

Подача тирси з бункера (24) шнеком (21) спрямовується в топку на колесо (32) оригінальної конструкції, яке при роботі шнеку розкидає рівномірно тирсу по об`єму топки, даючи при цьому доступ кисню до палива. Шнек приводиться в рух електродвигуном (23), який через редуктор (22) змушує його крутитися з відповідною швидкістю. Як відомо, на деревообробних комбінатах тирсу одержують переважно на розпилюванні невисушених деревинних матеріалів різної сортності. Ця тирса містить в собі багато вологи і погано згорає в топках котлоагрегатів та інших пристроїв. Крім цього, багато тирси міститься у відвалах підприємств, порушуючи екологію довкілля. Для спалювання така тирса потребує підсушення до певного процентного вмісту вологи. В конструкції розробленого науковцями рекуператорного генератора тепла передбачено спеціальну сушарку тирси (27), що сушить тирсу вихідними газами, які газопроводами подаються в сушарку (27), а через газотрубопровід (29) вихідні гази з сушарки спрямовуються в газодимову трубу рекуператора (ЗО).

На рисунку зображено резервуар (35), який трубопроводами з’єднаний з парогенератором, забезпечуючи його безперервно водою, що постійно циркулює між ними. Тиск в резервуарі контролюється електроконтактним манометром (36), який при перевищенні тиску в резервуарі поза допустимі межі подає імпульс на електромагнітний клапан (37), через який тиск зменшується до безпечного значення.

На думку розробників, їхня система сушіння пиломатеріалів, порівняно з іншими, економічно вигідніша за багатьма параметрами.

Іван ЛИЧАТИН,

Газета "Деревообробник"