Сушка в вакуумной камере: влажность под контролем

При сушке древесины необходимо точно знать её влажность на всех этапах процесса. Зная характер изменения этого свойства материала, можно управлять параметрами камеры и формировать сушильную среду так, чтобы обеспечить наиболее интенсивное испарение влаги и при этом избежать излишнего напряжения в высушенной древесине, которое приводит к появлению дефектов.

Существует несколько способов измерения влажности древесины в сушильных камерах, которые можно классифицировать по двум параметрам: точность измерения и условия применения.
Вакуумная сушка более скоростная, чем конвективная, независимо от способа передачи тепла высушиваемому штабелю. Поэтому и метод измерения влажности следует выбирать наиболее быстрый, учитывающий свойства среды с пониженным давлением.

Начальная влажность

Определение влажности древесины при сушке в вакууме, как и при других способах, происходит в три этапа: измерение начальной влажности древесины для выбора режима удаления влаги, текущее измерение и оценка конечной влажности.

Начальную влажность пиломатериалов можно определить различными способами (по весу древесины контрольного образца, измерить ручным влагомером и др.). Необходимо только учитывать продолжительность операции, а также сложность используемого оборудования.

Наиболее простой и распространённый способ измерения начальной влажности — кондуктометрический, с помощью ручного влагомера. Этот прибор обеспечивает точность измерений, достаточную для подбора режима сушки. Более точно определить влажность пиломатериалов позволяет весовой метод, по его результатам можно провести корректировку режима сушки.

Контроль по образцам

Для эффективного управления процессом удаления влаги из древесины в вакуумных камерах необходимо знать влажность пиломатериалов в течение всего процесса сушки. Сделать это можно двумя способами: периодически останавливать сушку, открывать камеру и извлекать контрольный образец для измерения влажности, или проводить оценку дистанционно, не прерывая технологическую операцию.

В вакуумных сушильных камерах с прерывистым режимом текущую влажность штабеля можно определить по контрольным образцам, которые укладывают в разные места штабеля. В процессе сушки, после стадии вакуумирования и перед последующим нагревом, их взвешивают и по количеству испарившейся влаги определяют текущую влажность.

Это позволяет определять, когда следует перейти на следующую ступень режима или завершить процесс сушки.

Такой метод достаточно точен и прост, но он требует значительного использования ручного труда: специалист должен открыть камеру, извлечь образцы, взвесить их и подсчитать влажность, а затем уложить образцы на место и закрыть камеру.

К тому же данный метод нельзя применять, если вакуумную сушку проводят с непрерывным подводом тепла к штабелю при постоянном пониженном давлении (например, в вакуумно-диэлектрической камере).

Измерение на расстоянии

Для дистанционного определения текущей влажности высушиваемого материала в камере можно установить весовое гидравлическое устройство.

Весовое устройство работает следующим образом. При загрузке подштабельной тележки с пиломатериалами её колёса фиксируют на штоке гидравлических датчиков. Воздействуя через опорные тарелки на эластичные мембраны, они создают давление жидкости на каждом гидравлическом датчике пропорционально массе пиломатериалов. Полученное усреднённое давление, проходя через преобразователь, трансформируется в электрический сигнал, величина которого пропорциональна массе штабеля.

В вакуумных сушильных камерах измерить текущую влажность также можно по усадке штабеля, которая напрямую связана с усушкой по толщине древесины.

Финальный этап

Вакуумную сушку пиломатериалов завершают, когда влажность древесины достигает необходимого показателя. Конечный показатель можно определить по влажности контрольных образцов, весу высушенного штабеля либо его усадке, т. е. уменьшению высоты относительно первоначального значения.

Также среднюю конечную влажность древесины в вакуумной камере можно вычислить по количеству испарившейся влаги, которая была сконденсирована и выведена из камеры через специальный вакуумный водосборник.

Для справки:
В вакуумной среде помимо параметров древесины (порода, плотность, структура, вид распиловки) на результат измерения влияют температура и пониженное давление.

Текст: Николай Ладейщиков, директор ООО «Уралдрев-СКМ»