СПОСОБ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ОЦИЛИНДРОВАННЫХ БРЕВЕН
METHOD OF CONVECTIVE DRYING OF ROUNDED LOGS

Изобретение относится к технологии обработки древесины, а именно к технологии конвективной сушки оцилиндрованных бревен, преимущественно используемых в качестве конструкционных материалов при возведении стен деревянных построек.
Из уровня техники известны различные технологии сушки древесины - бруса или бревен с применением приемов и методов, направленных на предотвращение растрескивания как наружных, так и внутренних слоев древесины в процессе сушки, например:
- в техническом решении по а.с. СССР №100765 на концах бруса выполняют пропилы различной длины вдоль направления волокон;
- в техническом решении по патенту РФ №2163328 вдоль продольной оси бруса или бревна на его противоположных сторонах выполняют пазы различной конфигурации и направляют поток воздуха вдоль пазов;
- в техническом решении по патенту РФ №2298139 вдоль продольной оси бруса или бревна выполняют прорезь, в которой размещают источник тепла в виде электропроводящего нагревательного элемента;
Перечисленные выше аналоги имеют один и тот же недостаток, заключающийся в сложности и энергозатратности технологии сушки древесины известными способами.
Известен способ сушки древесины, преимущественно бревен по патенту РФ №2047064.
При реализации данного способа перед началом сушки в сердцевине бревна формируют сквозной канал, куда нагнетают теплоноситель, герметизируют объем сушки эластичной пленкой, а сам процесс сушки ведут с применением вакуумирования объема сушки и удалением отработанного теплоносителя через патрубок отвода.
При таком способе сушки продольные волокна древесины центральной и периферийной части бревна высыхают и подвергаются усадке одновременно и не вызывают растрескивания его поверхности. С другой стороны, благодаря наличию сквозного отверстия в геометрическом центре бревна, скорость молекулярного перемещения влаги от центра к его поверхности возрастает по сравнению с традиционными видами сушки древесины, что в целом обеспечивает сокращение сроков сушки.
Известный способ можно принять за прототип заявленного изобретения по главному одинаковому с ним существенному признаку - наличию сквозного отверстия в геометрическом центре бревна, которое в основном и обеспечивает технический результат изобретения по прототипу.
Вместе с тем прототип имеет недостатки, заключающиеся в большой трудоемкости данного способа, сложности технологического процесса по обеспечению заданных режимов сушки и его энергозатратности.
Задача изобретения - совершенствование технологии конвекционной сушки оцилиндрованных бревен с одновременным сокращением сроков сушки.
Технический результат - упрощение технологического процесса сушки оцилиндрованных бревен, снижение его трудоемкости и энергозатрат.
Поставленная задача может быть реализована, а ее технический результат может быть достигнут посредством использования заявленного изобретения - способа конвективной сушки оцилиндрованных бревен, преимущественно используемых в качестве конструкционных материалов при возведении стен деревянных построек, в котором перед началом сушки по всей длине каждого бревна в поперечном направлении равномерно сверлят сквозные диаметральные отверстия для прохождения через них сушильного агента. При этом сверление всех отверстий в каждом бревне осуществляют под одинаковым углом наклона к горизонтали, а величину угла наклона выбирают из условия, при котором при возведении стен построек каждое последующее бревно перекрывает отверстия предыдущего.
На фиг.1 показана схема расположения отверстий в высушенных оцилиндрованных бревнах при монтаже стены.
Заявленный способ конвекционной сушки применим к оцилиндрованным бревнам, используемым в качестве конструкционного материала при возведении стен деревянных построек и предварительно подготовленных к данному процессу, т.е. снабженных заранее подготовленной по всей длине бревна площадкой под укладку бревен друг на друга, сформированной продольной выборкой древесины и копирующей радиальную поверхность оцилиндрованного бревна.
Перед началом сушки по всей длине каждого бревна 2 в поперечном направлении равномерно сверлят сквозные диаметральные отверстия 1 для прохождения через них сушильного агента (теплого воздуха) и удаления с ним испарившейся влаги. При этом сверление всех отверстий в каждом бревне осуществляют под одинаковым углом наклона к горизонтали, а величину угла наклона выбирают таким образом, чтобы при возведении стен построек каждое последующее бревно 2 перекрывало отверстия 1 предыдущего (фиг.1).
В качестве примера реализации заявленного способа была произведена сушка образцов из свежесрубленных сосновых оцилиндрованных бревен диаметром 180 мм при длине 60 мм, начальной влажностью 23%. Образцы высушивались при температуре 50-55°С в течение 180 часов. Образцы были разделены на две группы. В первой группе в образцах отверстия не сверлились. Во второй группе в каждом образце были высверлены в поперечном направлении по 5 отверстий диаметром 28 мм равномерно через каждые 100 мм под одинаковым углом наклона к горизонтали. Влажность образцов определялась весовым способом через 60, 120 и 180 часов. Результаты исследований представлены в таблице.
Таблица
Продолжительность сушки, час
Изменение влажности древесины % при количестве сквозных отверстий, шт.
0 шт.
5 шт.
0
23
23
60
21,3
18,9
120
16,8
13,5
180
13,2
11,7
Анализ табличных данных свидетельствует, что в образцах со сквозными отверстиями в поперечном направлении влажность на 12,8% меньше, чем в образцах без отверстий.
Использование заявленного изобретения позволит значительно упростить технологический процесс конвективной сушки оцилиндрованных бревен, снизить его трудоемкость и уменьшить энергозатраты. Наличие же сквозных в поперечном направлении отверстий будет способствовать быстрому и равномерному нагреву бревна по сечению, что ускорит процесс сушки. Кроме того, равномерность нагрева древесины отверстиями обеспечивает одновременную усушку волокон центральной и периферийной части бревна, что приводит к снижению внутренних напряжений, возникающих в бревне в процессе сушки, и устраняет образование трещин на его поверхности.