Cámara de secado de madera de bricolaje

No hay una sola empresa de carpintería que pueda prescindir del procedimiento de secado de madera. Para evitar la aparición de varios defectos, se acostumbra utilizar una tecnología especial para secar la madera en una cámara de secado. Si desea fabricar productos de madera usted mismo, también necesitará un horno de secado de madera. Hoy hablaremos sobre cómo hacerlo bien..

Contenido:

La necesidad de secar la madera

¿Cómo secar la tabla de forma eficaz y rápida? Esta pregunta ha sido de interés para todos los carpinteros desde la antigüedad. La gente se ha dedicado a almacenar el bosque durante muchos años para tener tiempo de secarlo de manera uniforme. El abuelo cosechó un árbol para su nieto, utilizando el mismo material que su abuelo le dejó..

¡La importancia de la madera debidamente seca es enorme! Por ejemplo, si los muebles de madera de la habitación están hechos de madera demasiado húmeda recién cortada, se secarán con el tiempo, porque la madera puede secarse y encogerse, lo que significa que se deteriorará.!

Si la puerta de la casa está hecha de madera excesivamente seca, ¡se hinchará con el tiempo y no podrá cerrarse! Si un panel de puerta se ensambla a partir de espacios en blanco que se secan de manera desigual en volumen, ¡puede reventarlo o deformarlo! Por lo tanto, se recomienda secar todos los espacios en blanco de madera. Además, el secado protege el material de los daños causados ​​por hongos destructores de la madera, previene el tamaño y la forma de la madera, mejora las propiedades físicas y mecánicas de la madera..

El secado de la madera es un procedimiento costoso, complejo y que requiere mucho tiempo. Utilizando tecnologías tradicionales, la madera se calienta con vapor sobrecalentado o aire caliente. La madera seca se puede transportar y almacenar por más tiempo. Además, no se deforma durante el funcionamiento. El secado de los tableros se realiza en cámaras de vapor, donde se excluye la posibilidad de daños internos..

Concepto de humedad de madera

Para una comprensión completa de la esencia del proceso de secado, vale la pena sumergirse un poco en la teoría. El procedimiento para eliminar la humedad de la madera no es del todo simple, porque hay dos tipos de humedad en el propio material. La madera se compone de células vegetales alargadas. La humedad puede estar en las paredes de las células y en sus cavidades, llenando el sistema microcapilar. La humedad que está presente en los espacios entre las células y en sus cavidades se llama intercelular libre, y la humedad en las paredes celulares se llama intercelular..

El contenido de humedad ligada en la madera es limitado. La condición en la que las paredes de las células difieren en la humedad máxima cuando entran en contacto con la humedad líquida se denomina límite de saturación. En general, se acepta que el contenido de humedad del límite de saturación no depende de la raza y tiene un promedio del 30%. Si el contenido de humedad del árbol es superior al 30%, entonces contiene humedad intercelular libre. La madera de un árbol recién cortado o en crecimiento tiene un contenido de humedad superior al límite de saturación, es decir, está húmeda..

Dependiendo del propósito de los espacios en blanco de madera, se acostumbra secar la madera de diferentes maneras. La madera se seca a un contenido de humedad de 6 – 8%, cuando el material es necesario para el procesamiento mecánico y el ensamblaje de productos para conexiones críticas de alta precisión que afectan el rendimiento (producción de esquís, parquet o instrumentos musicales)..

La humedad de transporte es del 18 al 22%. Es con este contenido de agua que la madera aserrada es adecuada para el transporte de larga distancia en climas cálidos. La madera secada a este contenido de humedad se utiliza principalmente en la construcción de viviendas estándar, en la producción de contenedores ordinarios y cuando no hay necesidad de intercambiabilidad durante el montaje..

La humedad de la carpintería se divide en varias subespecies. Los productos moldeados (terrazas, revestimientos, tablas de piso, revestimientos) deben tener un contenido de humedad del 15 ± 2%. Los productos de madera (ventanas, puertas, escaleras y elementos interiores) hechos de madera maciza o encolada pueden soportar fluctuaciones de humedad del 8 al 15%.

La humedad del mueble, según el nivel del producto y el uso de madera maciza o encolada, es del 8 ± 2%, ya que es a esta humedad donde la madera presenta las características más óptimas para el procesado, encolado y posterior operación. Pero suele ser costumbre bajar el contenido de humedad al 7-10%, realizando una esterilización parcial de la madera y teniendo en cuenta la uniformidad de la humedad en todo el árbol, la preservación de las propiedades mecánicas del material, la ausencia de superficie y grietas internas.

Modos de secado de madera

Dependiendo de los requisitos para la calidad de la madera, la madera se puede secar en diferentes modos, que difieren en el nivel de temperatura. En una mini cámara de secado de madera, durante el proceso de secado, la temperatura del aire aumenta gradualmente y la humedad relativa del agente disminuye. Los modos de secado se seleccionan teniendo en cuenta el grosor de la madera, el tipo de madera, el contenido de humedad final, la categoría de calidad de la madera a secar y el diseño de la cámara..

Se distinguen los modos de proceso de baja y alta temperatura. Los primeros modos prevén el uso de aire húmedo como agente de secado, cuya temperatura en la etapa inicial es inferior a 100 grados. Hay tres categorías de estos modos:

• El modo suave puede garantizar un secado sin defectos del material mientras mantiene las propiedades físicas y mecánicas naturales de la madera, incluido el color y la resistencia, que es importante para secar la madera hasta el contenido de humedad del transporte de la madera aserrada exportada..
• El modo normal garantiza un secado de la madera sin defectos con una conservación casi completa de la resistencia del material con pequeños cambios de color, que es adecuado para secar la madera aserrada hasta la humedad final.
• El modo forzado conserva la resistencia para la flexión, la compresión y la tensión estáticas, pero es posible cierta reducción en la resistencia para la división o astillado con el oscurecimiento de la madera, que está diseñado para secar la madera a la humedad operativa..

Para los modos de baja temperatura, se supone un cambio de tres pasos en los parámetros del agente de secado, y de cada paso a la siguiente transición se puede llevar a cabo solo después de que el material alcance un cierto nivel de humedad, que es proporcionado por el modo..

Los modos de alta temperatura proporcionan un cambio de dos etapas en los indicadores del agente de secado, y es posible cambiar de la primera etapa a la segunda después de que la madera alcanza un contenido de humedad de transición del 20%. El régimen de alta temperatura se determina en función del grosor y el tipo de madera aserrada. Los modos de alta temperatura se pueden usar para secar madera, que se usa para la fabricación de elementos no portantes de edificios y estructuras en los que se permite el oscurecimiento de la madera y una disminución de la resistencia..

Concepto de cámara de secado

El secado en cámara es el método principal para secar la madera. Se requieren cámaras de secado para secar maderas de coníferas y de hoja caduca en diferentes categorías de calidad. Uno de los métodos más populares y económicos de deshidratación artificial de la madera aserrada es el secado, cuando la humedad unida y libre se elimina del árbol suministrando calor al árbol húmedo con aire caliente y eliminando el exceso de humedad evaporada con aire humedecido y parcialmente enfriado. ..

La cámara de secado es una instalación completamente confeccionada, que está equipada con todo el equipo necesario para secar la madera. Según el dispositivo, las cámaras de secado para madera se dividen en metal prefabricado y están hechas de materiales de construcción. Estos últimos se construyen directamente en talleres o como edificios separados de los materiales que se utilizan ampliamente en la industria. La cámara puede ser completamente de hormigón armado monolítico. Sus paredes pueden estar hechas de ladrillo rojo macizo y el techo está hecho de hormigón armado monolítico..

Si se utilizan varios secadores, a menudo se combinan en una sola unidad, construyendo un corredor de control común donde se ubican la distribución del suministro de calor y el sistema de control automático para todas las cámaras. Dependiendo del volumen de madera cargada en la cámara, puede haber circulación de aire horizontal o vertical-transversal..

La carga de madera en la cámara se puede realizar de las siguientes maneras: en carros en forma de pilas a lo largo de una vía férrea, como paquetes con una carretilla elevadora. La transferencia de calor a la madera se puede realizar: por aire, productos de combustión o vapor sobrecalentado; calor radiante que proviene de emisores especiales; un cuerpo sólido, si organiza el contacto con una superficie calentada; corriente que atraviesa la madera húmeda; un campo electromagnético de alta frecuencia que penetra en un árbol húmedo.

El equipo para un horno de secado de madera se divide en principal y adicional. El principal es el sistema de ventiladores, el sistema de suministro de calor, el suministro y extracción de ventilación y humidificación, el adicional incluye una unidad de puerta aislada y psicrométrica, carros debajo de la pila, un motor eléctrico del accionamiento del ventilador..

El proceso de control para secar la madera en la cámara se puede automatizar. La automatización es capaz de mantener la humedad y la temperatura del ambiente en la secadora a un nivel dado. La temperatura se controla suministrando el agente de calentamiento a los calentadores o encendiendo y apagando el calentador eléctrico, y la humedad mediante el sistema de humidificación y ventilación de suministro y escape..

El sistema de control para el secado de madera puede estar provisto de la posibilidad de control remoto de humedad y temperatura en la cámara. Al secar la madera en una cámara de secado, es necesario controlar el contenido de humedad de la madera, para lo cual se usa un medidor de humedad remoto, que le permite verificar el contenido de humedad del árbol en varios puntos sin ingresar a la cámara. En ausencia de fuentes externas de suministro de calor para la secadora, se pueden usar módulos de calefacción autónomos y se puede usar gas, carbón, desechos de madera, electricidad y combustible diesel..

Tipos de cámaras de secado

En la vida real, se acostumbra utilizar los siguientes tipos de cámaras de secado. La energía requerida en las cámaras de secado por convección se transporta al material por medio del ciclo de aire y la transferencia de calor a la madera se produce por convección. Las cámaras de convección son de dos tipos: túnel y cámara..

Los hornos de convección de túnel son cámaras profundas donde se empujan pilas de pilas desde el extremo húmedo hasta el extremo más seco. Estas cámaras deben llenarse por un extremo y por el otro, se vacían. El empuje de las pilas (el proceso de llenar las cámaras y vaciarlas) se lleva a cabo una pila a la vez con un intervalo de 4 a 12 horas. Estas cámaras están diseñadas para grandes aserraderos y solo permiten el secado de transporte de madera..

Las cámaras de secado por convección de la cámara son más cortas que las cámaras de secado de túnel y al vacío para madera; durante el funcionamiento, se mantienen los mismos parámetros en toda la cámara. A una profundidad de soplado de más de 2 metros, se utiliza la técnica de inversión de la dirección de ventilación para igualar las condiciones de secado de la madera. La cámara se vacía y se llena por un lado si tiene una puerta. Se conocen otros sistemas de carga que son similares al procedimiento para cargar cámaras de túnel. Puede secar cualquier madera a cualquier contenido de humedad final, por lo tanto, el 90% de la madera en Europa y Rusia se seca en secadores de cámara..

La cámara de secado por condensación se diferencia de las anteriores en que la humedad que se produce en el aire se condensa en refrigeradores especiales y el agua sale del proceso de secado. La eficiencia de dicho proceso es grande, pero el ciclo es largo, porque los dispositivos no funcionan a altas temperaturas y también pérdidas de calor totales significativas. La cámara de condensación es adecuada principalmente para secar pequeñas cantidades de madera o para secar tipos de madera densos: roble, haya o fresno. La gran ventaja de tales cámaras es que no hay necesidad de una sala de calderas, el precio de una cámara de secado de madera y el costo de secado es menor..

Las cámaras de secado también se clasifican según el método de circulación y la naturaleza del agente de secado utilizado, el tipo de recinto y el principio de funcionamiento. Las cámaras de secado por lotes se caracterizan por el hecho de que pueden cargarse completamente para secar simultáneamente todo el material, y el modo de secado de la madera cambia con el tiempo, de momento permanece igual para toda la cámara..

A modo de circulación, existen cámaras con incentivo y circulación natural. Los secadores con circulación natural están desactualizados, son ineficientes, el modo de secado en ellos es casi incontrolable, la uniformidad del secado del árbol es insatisfactoria. Para la construcción moderna, tales dispositivos no se recomiendan, y los existentes están necesariamente sujetos a modernización. Por la naturaleza del agente de secado, existen cámaras de gas, aire y de alta temperatura que operan en un ambiente de vapor sobrecalentado..

Procedimiento de secado de madera

Previo al secado según el modo seleccionado, la madera se calienta con vapor, que se suministra a través de las tuberías de humidificación, con los ventiladores en funcionamiento, los dispositivos de calefacción encendidos y los conductos de escape cerrados. Primero debe calcular la cámara de secado de la madera. La temperatura del agente al comienzo del calentamiento de la madera debe ser 5 grados más alta que la primera etapa del régimen, pero no más de 100 grados Celsius. El nivel de saturación del medio ambiente debe ser 0,98 – 1 para un material con un contenido de humedad inicial de más del 25% y 0,9 – 0,92 para la madera con un contenido de humedad de menos del 25%..

La duración del calentamiento inicial depende del tipo de madera y es para coníferas (pino, abeto, abeto y cedro) de 1 a 1,5 horas por cada centímetro de espesor. La duración del calentamiento de árboles de hoja caduca blanda (álamo temblón, abedul, tilo, álamo y aliso) aumenta en un 25%, y para árboles de hoja caduca duros (arce, roble, fresno, carpe, haya): 50% en comparación con la duración de calentamiento de coníferas..

Después del calentamiento preliminar, es habitual llevar los parámetros del agente de secado a la primera etapa del régimen. Luego, puede comenzar a secar la madera aserrada de acuerdo con el régimen establecido. La humedad y la temperatura están reguladas por válvulas en las líneas de vapor y amortiguadores de los conductos de succión-escape..

En el proceso de funcionamiento de la cámara de secado por infrarrojos para madera, surgen tensiones residuales en el árbol, que pueden ser eliminadas mediante un tratamiento intermedio y final de humedad-calor en un ambiente de temperatura y humedad elevadas. Es habitual procesar madera aserrada, que se seca hasta alcanzar la humedad operativa y se somete a un procesamiento mecánico en el futuro..

El tratamiento intermedio de humedad-calor se realiza durante la transición de la segunda etapa a la tercera o de la primera a la segunda en condiciones de alta temperatura. Las coníferas con un grosor de 60 milímetros y los árboles de hoja caduca con un grosor de 30 milímetros se someten a un tratamiento de humedad y calor. La temperatura del medio durante el tratamiento de calor y humedad debe ser 8 grados más alta que la temperatura de la segunda etapa, pero no más de 100 grados, a un nivel de saturación de 0,95 a 0,97..

Cuando la madera alcanza el contenido de humedad medio final, se puede realizar el tratamiento final de humedad-calor. En este proceso, la temperatura del medio se mantiene a 8 grados más que la última etapa, pero no más de 100 grados. Al final del tratamiento final de humedad-calor, la madera seca debe mantenerse en las cámaras durante 2 a 3 horas con los parámetros proporcionados por la última etapa del modo. Entonces se detiene la cámara de secado..

Fabricación de cámaras de secado

Si decide hacer productos de madera con sus propias manos, entonces una cámara de secado para madera es imprescindible para usted. Sin embargo, durante la construcción de la secadora, observe todos los estándares requeridos. Necesitará una cámara, ventilador, aislante y dispositivo de calefacción..

Construya una secadora o reserve una habitación separada, una de las paredes y el techo serán de concreto, y las otras paredes serán de madera que debe aislarse. Para esto, es costumbre crear varias capas: la primera de ellas es poliestireno, la segunda son tablas de madera, que se acostumbra envolver en papel de aluminio con anticipación..

Después de eso, se debe instalar un elemento calefactor, que se puede hacer en forma de baterías. Se debe suministrar agua a las baterías desde la estufa, en la que se calentará a 60-95 grados centígrados. Es deseable hacer circular agua de forma continua mediante bombas de agua en el elemento calefactor. Además, se debe colocar un ventilador en una cámara de secado de madera casera, que ayuda a distribuir el aire caliente por toda la habitación..

Piense en cómo se cargará la madera en la cámara de secado. Una de las opciones de carga puede ser un carro de ferrocarril. Para regular la humedad y la temperatura en la cámara de secado, es necesario usar los termómetros adecuados en el área de trabajo, húmedos y secos. Proporcione estantes dentro de la secadora para aumentar el espacio de trabajo..

En el proceso de secado de la madera, no se permite un cambio brusco de temperatura en la sala de trabajo, de lo contrario, esto provocará que la madera se deforme o agriete. Al construir una cámara de secado, es extremadamente importante cumplir con los requisitos de seguridad contra incendios. Por lo tanto, asegúrese de instalar extintores de incendios en las inmediaciones de la secadora..

Y finalmente, recuerde que en lugar de un elemento calefactor en casa, puede usar una estufa eléctrica de dos quemadores. Puede aislar las paredes de la cámara de secado con sus propias manos utilizando virutas de madera. Se puede utilizar en lugar de papel de aluminio en la cámara con espuma de espuma, que puede proporcionar una buena reflexión del calor de la superficie. En una secadora de este tipo, la madera se seca previamente en 1-2 semanas..