Размеры прокладок Шаг прокладок Типовые размеры штабелей Оглавление статьи Таблица 1. Размеры межрядовых и межпакетных прокладок для сушильных штабелей Тип прокладки Толщина, мм Ширина, мм Допуск по толщине Область применения Межрядовая стандартная 25 40-50 ±1 мм Камерная сушка всех пород Межрядовая для низких штабелей 22 30-50 ±1 мм Штабеля высотой до 3 м Межрядовая для высоких штабелей 32 50 ±1 мм Штабеля высотой 5 м и более Межрядовая для широких досок 35 40-50 ±1 мм Доски шириной более 200 мм Межпакетная 100 100 ±2 мм Разделение пакетов в пакетных штабелях Заготовки в качестве прокладок до 32 до 70 ±1 мм Тонкие заготовки толщиной до 32 мм Примечание: влажность прокладок для сушки до транспортной влажности не более 22%, для эксплуатационной влажности не более 10%. Шероховатость рабочих пластей Rm max 800 мкм по ГОСТ 7016-2013. Таблица 2. Расстояние между прокладками (шаг) в зависимости от условий сушки Порода древесины Конечная влажность Формула расчета шага Пример (доска 25 мм) Пример (доска 50 мм) Хвойные (сосна, ель, кедр) 18-22% (транспортная) Шаг = 35 × T 875 мм 1750 мм Хвойные (сосна, ель, кедр) 10-12% (эксплуатационная) Шаг = 20 × T 500 мм 1000 мм Хвойные (короткие сортименты) 5-7% (мебельная) Шаг = 10 × T 250 мм 500 мм Твердолиственные (дуб, бук) 10-12% Шаг = 15 × T 375 мм 750 мм Твердолиственные (дуб, бук) 18-22% Шаг = 25 × T 625 мм 1250 мм Примечание: T - толщина высушиваемого пиломатериала в мм. Чем тоньше доски и выше требования к конечной влажности, тем чаще располагают прокладки. Таблица 3. Рекомендуемые размеры сушильных пакетов и штабелей Параметр Пакет Беспакетный штабель Пакетный штабель (2 пакета) Пакетный штабель (4 пакета) Ширина, мм 1200-1800 1800-2000 1800-2100 1800-2100 Высота, мм 1200-1500 2500-3000 2600-3200 4800-5200 Длина, мм до 7000 до 6500 до 7000 до 7000 Число прокладок по длине 5-7 5-8 5-7 6-8 Объем пиломатериала, м3 4-8 12-20 15-25 30-45 Примечание: конкретные размеры определяются габаритами сушильной камеры и характеристиками подъемно-транспортного оборудования. Содержание статьи Основные требования к формированию штабеля Характеристики и размещение прокладок Схемы укладки досок различной ширины Влияние укладки на равномерность сушки Предотвращение коробления пиломатериалов Применение пригруза и зажимных устройств Контроль качества штабелирования Часто задаваемые вопросы Основные требования к формированию штабеля Формирование сушильного штабеля представляет собой технологическую операцию, от качества выполнения которой напрямую зависит равномерность высушивания древесины и сохранение геометрических параметров пиломатериалов. Правильно сформированный штабель обеспечивает беспрепятственную циркуляцию сушильного агента через всю толщу уложенных досок, механическую устойчивость конструкции на протяжении всего цикла термообработки и предотвращение деформационных изменений высушиваемого материала. Для достижения оптимальных результатов камерной сушки необходимо соблюдать принцип однородности состава штабеля. В одну загрузку допускается укладывать исключительно пиломатериалы одной породы древесины, одинаковой толщины и близкой начальной влажности. Смешивание сырых и подсушенных досок, а также материалов различной толщины категорически не допускается, поскольку это приводит к неравномерному просыханию и возникновению внутренних напряжений. Требования к подштабельному основанию Основание штабеля должно быть прочным и жестким, с горизонтальным верхом при отклонении не более ±5 мм. Длина основания соответствует длине штабеля. При формировании на трековых тележках крайние опорные брусья располагают строго под концами досок. Форма поперечного сечения сушильного пакета и штабеля должна быть строго прямоугольной. Торцы досок выравнивают по вертикали с одной или обеих сторон в зависимости от применяемой технологии укладки. Выравнивание торцов критически важно для предотвращения торцевого растрескивания и обеспечения равномерной скорости высушивания по длине штабеля. Типы сушильных штабелей При камерной сушке применяют два основных типа конструкций: пакетный штабель и беспакетный (цельный) штабель. Пакетный вариант формируется из двух или четырех предварительно уложенных сушильных пакетов при помощи подъемно-транспортных механизмов. Беспакетный штабель собирается целиком непосредственно на месте формирования вручную или с использованием штабелеформирующих линий. Пакетный способ формирования считается более прогрессивным и производительным. Он позволяет использовать автопогрузчики, козловые и башенные краны, тельферы для механизации погрузочно-разгрузочных операций. При этом производительность труда на одного рабочего достигает 17-18 м3 пиломатериалов в смену, тогда как при ручной укладке этот показатель не превышает 2-2,5 м3. ↑ К навигации Характеристики и размещение прокладок Межрядовые прокладки выполняют несколько важнейших функций в процессе камерной сушки: создают горизонтальные каналы для движения сушильного агента, обеспечивают механическое зажатие пиломатериалов для предотвращения коробления, передают вертикальную нагрузку от веса вышележащих рядов на основание штабеля и защищают торцы досок от интенсивного высыхания при правильном расположении. Прокладки изготавливают из здоровой высушенной древесины хвойных или лиственных пород. Материал не должен содержать гнили, синевы и сквозных трещин. Сучки диаметром более 10 мм, а также завитки и прочие пороки строения древесины не допускаются. Предпочтительным материалом считается еловая древесина, поскольку она не вызывает окрашивания контактных поверхностей высушиваемого пиломатериала и не оставляет вмятин. Контроль качества прокладок Перед укладкой штабеля прокладки осматривают и измеряют штангенциркулем с ценой деления 0,1 мм. Прокладки с отклонениями от установленных размеров, деформированные и сломанные использовать не разрешается. Контрольные проверки состояния прокладок проводятся не реже одного раза в месяц. Правила размещения прокладок в штабеле По высоте штабеля прокладки располагают строго вертикально одна над другой. Допустимый сдвиг в направлении длины досок составляет не более половины ширины прокладки. Нарушение вертикальности рядов прокладок является одной из наиболее распространенных ошибок при формировании штабеля и неизбежно приводит к продольному короблению досок в процессе сушки. Крайние прокладки у лицевого выровненного торца штабеля укладывают заподлицо с торцами досок или на расстоянии не более 25 мм от них. Концы прокладок не должны выступать за боковые поверхности пакета или штабеля более чем на 25 мм. При механизированном формировании пакетов допускается размещать крайние прокладки на расстоянии до 100 мм от торцов штабеля согласно техническим параметрам формирующего оборудования. Расчет количества прокладок Число прокладок по длине штабеля определяется толщиной и породой высушиваемого пиломатериала, а также требуемой конечной влажностью. Существует обратная зависимость: чем тоньше доски и жестче требования к качеству сушки, тем большее количество прокладок необходимо установить. Для хвойных пиломатериалов стандартное расстояние составляет 20-35 толщин доски, для твердолиственных пород этот показатель снижается до 15-25 толщин. При укладке досок толщиной до 15 мм расстояние между соседними прокладками не должно превышать 500 мм, для досок толщиной 15-32 мм допускается шаг 750-1000 мм, для брусков толщиной более 32 мм расстояние может достигать 1300-1500 мм. Нижняя прокладка обязательно располагается непосредственно над опорным брусом основания или другим прочным элементом конструкции. ↑ К навигации Схемы укладки досок различной ширины Пиломатериалы укладывают в штабеля горизонтальными рядами на деревянных прокладках. В зависимости от типа циркуляционной системы сушильной камеры применяют два способа укладки: без шпаций (сплошными рядами) и со шпациями (с промежутками между досками в ряду). Укладка без шпаций более рациональна для камер с горизонтально-поперечной циркуляцией воздуха, поскольку увеличивает емкость штабеля и снижает его аэродинамическое сопротивление. При укладке досок разной ширины в один ряд соблюдают определенный порядок размещения: широкие доски располагают по краям штабеля, узкие - ближе к центру. Такое распределение обеспечивает более равномерное омывание всех элементов сушильным агентом и предотвращает образование застойных зон с недостаточной интенсивностью воздухообмена. Укладка при неполном заполнении ширины Если по ширине пакета или штабеля целое количество досок не размещается, образовавшийся зазор оставляют строго по середине ширины укладываемого ряда. Размещение зазора у края штабеля недопустимо, поскольку это создает нежелательный воздушный коридор и приводит к неравномерному просыханию материала по ширине конструкции. Необрезные пиломатериалы укладывают комлями в разные стороны для обеспечения плотности рядов и компенсации естественного сбега древесины. При таком способе укладки достигается максимальное заполнение полезного объема штабеля и равномерное распределение нагрузки на основание. Укладка со шпациями В штабелях со шпациями общая ширина промежутков составляет 35% ширины штабеля для обрезных досок и 57% для необрезных. Шпации распределяют равномерно по ширине ряда. Данный способ применяется при продольной или вертикальной схеме циркуляции воздуха в камере. Недогрузка штабеля по высоте Недогрузка штабеля по высоте категорически недопустима. При неполном заполнении объема камеры образуется значительное пространство над верхним рядом пиломатериалов, через которое происходят утечки сушильного агента в обход штабеля. Это резко снижает скорость циркуляции воздуха непосредственно в штабеле, увеличивает продолжительность цикла сушки и приводит к неравномерному просыханию материала по высоте и ширине конструкции. Современные штабелеформирующие линии позволяют формировать штабеля заданной высоты с точностью укладки, обеспечивающей полное заполнение рабочего объема камеры. При ручной укладке необходимо заранее рассчитывать количество рядов и толщину материала с учетом суммарной высоты прокладок. ↑ К навигации Влияние укладки на равномерность сушки На равномерность высушивания пиломатериалов и сохранение правильной геометрии досок после завершения технологического цикла оказывает определяющее влияние качество формирования штабелей и пакетов. Деформирование высушиваемого материала является прямым следствием недостаточного зажатия досок, то есть неправильной укладки в штабель с нарушением вертикальности рядов прокладок. Циркуляция сушильного агента должна обеспечивать равномерное омывание всех уложенных досок и заготовок. При горизонтально-поперечной схеме воздух перемещается через штабель только в горизонтальном направлении перпендикулярно продольной оси пакета. Это требует укладки без шпаций и соответствующей конструкции циркуляционной системы камеры с боковыми воздуховодами. Распределение скорости воздуха Для равномерной сушки по высоте штабеля расстояние от стенки камеры до боковой поверхности штабеля должно составлять не менее четверти высоты штабеля. При недостаточном зазоре скорость воздуха в верхних и нижних зонах штабеля существенно различается, что приводит к неравномерному влагоудалению и разбросу конечной влажности по объему загрузки. Толщина межрядовых прокладок также влияет на интенсивность сушки. При суммарной ширине штабелей в камере до 4,5 м рекомендуется применять прокладки толщиной не менее 25 мм. При большем количестве штабелей или увеличенной суммарной ширине толщину прокладок повышают до 30-35 мм для компенсации возросшего аэродинамического сопротивления. Последствия неправильной укладки При недостаточной толщине прокладок сушка проходит медленнее, увеличивается неравномерность влажности по ширине штабеля. При несоблюдении вертикальности рядов прокладок возникает продольное коробление. При смешивании пород или толщин материал просыхает неравномерно с образованием внутренних напряжений. ↑ К навигации Предотвращение коробления пиломатериалов Коробление древесины обусловлено неодинаковой усушкой в радиальном и тангенциальном направлениях относительно годичных слоев. Поперечному короблению особенно подвержены широкие доски, а неправильное строение древесины (свилеватость, наклон волокон) усиливает склонность к скручиванию и продольной деформации. Предотвращение коробления достигается комплексом мер при формировании штабеля. Основной принцип предотвращения деформаций заключается в механическом зажатии досок между прокладками строго определенной одинаковой толщины. При соблюдении этого условия доски не могут покоробиться в процессе высушивания, поскольку ограничены в свободе перемещения по вертикали. Разная толщина прокладок в пределах одного штабеля приводит к тому, что часть досок остается незажатой и коробится при усушке. Торцевое растрескивание Торцевые трещины образуются при интенсивном высушивании торцов досок. Кардинальной мерой защиты является замазка торцов влагонепроницаемым составом, однако при массовой сушке это трудоемко. Практическим решением служит правильная укладка пиломатериалов с тщательным выравниванием торцов штабеля и размещением крайних прокладок заподлицо с торцами досок. При соблюдении этих требований торцовые трещины обычно неглубоки и удаляются при раскрое без значительных потерь древесины. Дополнительную защиту торцов обеспечивает применение брезентовых или полимерных чехлов, укрепляемых на торцевых сторонах штабелей. Мероприятие трудоемкое и требует дополнительных затрат, однако экономически оправдано при сушке ценных пород древесины или материалов с повышенными требованиями к состоянию торцов. Влаготеплообработка Коробление после завершения сушки происходит при наличии в высушенном материале остаточных упругих деформаций. Для их снятия проводят конечную влаготеплообработку непосредственно в камере перед выгрузкой. Эта операция обязательна для пиломатериалов первой и второй категорий качества и особенно важна для сортиментов крупного сечения. Выгрузка штабеля из камеры допускается только после полного охлаждения древесины. Охлаждение проводят в штабеле без разборки, поскольку извлечение горячих досок приводит к их интенсивному досыханию и короблению на воздухе. Продолжительность охлаждения определяется толщиной материала и может достигать нескольких часов для крупных сечений. ↑ К навигации Применение пригруза и зажимных устройств Для предупреждения коробления высушиваемый материал зажимают в штабеле с помощью специальных устройств, обеспечивающих равномерное давление на верхнюю поверхность конструкции. Наиболее эффективным решением является применение железобетонной плиты толщиной около 100 мм с шириной и длиной, соответствующими габаритам штабеля. Масса такого пригруза достаточна для надежной фиксации материала. Альтернативным способом служит использование пружинных стяжек с усилием пружины порядка 50 кг. Стяжки располагают через каждые 0,7 м с обеих сторон штабеля, что обеспечивает равномерное распределение прижимного усилия по всей поверхности. Данный метод требует меньших капитальных затрат, но более трудоемок в обслуживании. Учет усадки штабеля В процессе сушки высота штабеля постепенно уменьшается вследствие усушки древесины. Это необходимо учитывать при выборе системы пригруза. Проволочные стяжки малоэффективны, поскольку не компенсируют уменьшение высоты. Пружинные устройства и верхние шторы аэродинамической системы должны быть подвижными. Верхние зажимы Для верхних слоев штабеля применяют специальные прижимные устройства, предотвращающие коробление досок в условиях повышенной интенсивности сушки. Верхняя часть штабеля всегда находится в зоне максимальной скорости воздуха и более высокой температуры, что создает условия для ускоренного и неравномерного высушивания поверхностных рядов. Конструкция прижимов должна обеспечивать возможность регулировки усилия в процессе сушки с учетом уменьшения толщины материала. Чрезмерное давление недопустимо, поскольку препятствует нормальной усадке и создает дополнительные внутренние напряжения в древесине. ↑ К навигации Контроль качества штабелирования Систематический контроль качества формирования штабелей является обязательным элементом технологического процесса камерной сушки. Контролю подлежат следующие параметры пакета и штабеля: ширина, высота, длина, расстояние между прокладками по длине, расстояние от крайних прокладок до торцов штабеля, вертикальность рядов прокладок, горизонтальность верха основания. Перед загрузкой в камеру технолог обязан проверить влажность пиломатериалов бесконтактным влагомером, пробежавшись по всей партии для выявления наиболее влажных участков. Результаты замеров фиксируются с указанием места установки датчиков контроля: в какой пакет (верхний, нижний, центральный), в доску какой толщины, в какую часть доски. Закладка контрольных образцов Для контроля текущей влажности древесины и внутренних напряжений в штабеля закладывают контрольные образцы (отрезки) высушиваемого материала длиной 1000-1200 мм. Каждый образец должен располагаться не менее чем на двух прокладках для обеспечения устойчивости положения. Периодическое взвешивание образцов позволяет отслеживать ход просыхания и принимать решения о переходе на следующую ступень режима или прекращении сушки. Наблюдение за снижением влажности ведется по нескольким образцам, размещенным в различных зонах штабеля: по высоте, ширине и длине. Это позволяет оценить равномерность сушки и своевременно выявить участки с отклонениями от нормального хода процесса. Типичные ошибки при формировании штабеля Наиболее распространенные нарушения: укладка прокладок от края вместо середины, несоответствие количества межрядовых и межпакетных прокладок, отсутствие строгой вертикальности рядов, смешивание материала разной толщины или пород, недогрузка по высоте, выступание концов прокладок более 25 мм. ↑ К навигации Часто задаваемые вопросы Какая оптимальная толщина межрядовых прокладок для камерной сушки? Стандартная толщина межрядовых прокладок для камерной сушки составляет 25 мм с допуском ±1 мм. Для штабелей высотой до 3 м допускается применение прокладок толщиной 22 мм. При высоте штабеля 5 м и более рекомендуется увеличить толщину до 32 мм. Для широких досок (более 200 мм) в камерах с естественной циркуляцией применяют прокладки толщиной 35 мм. Почему важно располагать прокладки строго вертикально? Вертикальное расположение прокладок одна над другой обеспечивает равномерную передачу нагрузки от веса вышележащих рядов на основание штабеля. При нарушении вертикальности доски испытывают неравномерный изгиб под действием собственного веса и массы материала сверху. Это неизбежно приводит к продольному короблению досок в процессе сушки. Допустимый сдвиг составляет не более половины ширины прокладки. Можно ли укладывать доски разной ширины в один штабель? Да, укладка досок разной ширины в один штабель допускается при условии одинаковой толщины всего материала. Широкие доски следует располагать по краям штабеля, узкие - ближе к центру. При невозможности полного заполнения ряда по ширине образовавшийся зазор оставляют строго посередине ширины пакета. Это обеспечивает равномерное омывание всех досок сушильным агентом. Какое расстояние должно быть от крайних прокладок до торцов досок? Крайние прокладки рекомендуется укладывать заподлицо с торцами досок или на расстоянии не более 25 мм от них. При механизированном формировании штабелей допускается увеличение этого расстояния до 100 мм в соответствии с техническими параметрами формирующего оборудования. Правильное расположение крайних прокладок защищает торцы досок от интенсивного высыхания и растрескивания. Чем отличаются межрядовые прокладки от межпакетных? Межрядовые прокладки разделяют горизонтальные ряды досок внутри пакета или штабеля и имеют сечение 25×40 мм (толщина 22-35 мм, ширина 30-50 мм). Межпакетные прокладки служат для разделения готовых пакетов при формировании пакетного штабеля и имеют квадратное сечение не менее 100×100 мм. Количество межпакетных прокладок по длине штабеля должно соответствовать количеству межрядовых и располагаться в одном вертикальном ряду с ними. Как предотвратить коробление досок при камерной сушке? Предотвращение коробления достигается комплексом мер: использование прокладок строго одинаковой толщины, соблюдение вертикальности рядов прокладок, укладка однородного по толщине и породе материала, применение пригруза или пружинных стяжек, проведение конечной влаготеплообработки перед выгрузкой, охлаждение штабеля в камере без разборки. Для верхних слоев применяют специальные прижимные устройства. Почему недопустима недогрузка штабеля по высоте? При недогрузке штабеля по высоте над верхним рядом досок образуется значительное свободное пространство. Через него происходят утечки сушильного агента в обход штабеля, что резко снижает скорость циркуляции воздуха непосредственно в материале. Это увеличивает продолжительность сушки и вызывает неравномерное просыхание пиломатериалов по высоте и ширине конструкции. Какие требования предъявляются к материалу прокладок? Прокладки изготавливают из здоровой высушенной древесины хвойных или лиственных пород без гнили, синевы и сквозных трещин. Влажность материала не более 22% при сушке до транспортной влажности и не более 10% при сушке до эксплуатационной. Сучки диаметром более 10 мм, завитки и гниль не допускаются. Шероховатость рабочих пластей должна соответствовать Rm max 800 мкм по ГОСТ 7016-2013. Предпочтительна еловая древесина.