установка для сушки древесины

Формула изобретения

Установка для сушки древесины, содержащая цилиндрический корпус с крышкой, сообщенный с источником вакуума, камеру сушки, размещенную внутри корпуса с зазором и образованную боковыми и верхней перегородками, последняя из которых выполнена с возможностью вертикального перемещения и соединена с корпусом пружинами, и теплообменное устройство, отличающаяся тем, что последнее расположено вдоль корпуса за боковыми перегородками, выполненными перфорированными с переменным размером перфорации по их длине и установленными с образованием замкнутых сегментных зазоров для теплоносителя, подаваемого вентилятором, размещенным в камере сушки внутри корпуса, сообщенных между собой через сегментные зазоры, причем в зазоре между верхней перегородкой и корпусом размещена герметичная емкость, выполненная из эластичного материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для сушки пиломатериалов и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.

Известна сушильная камера для сушки пиломатериалов в штабелях, содержащая корпус, в полости которого расположен циркуляционный канал с вентилятором и калорифером. Камера снабжена перфорированной перегородкой, установленной в циркуляционном канале вдоль штабеля, причем размеры перфорации перегородки увеличены в направлении циркуляции потока агента. На боковых стенках корпуса закреплены поворотные заслонки, ограничивающие продольный размер циркуляционного контура /см., например, пат. РФ N 2022221, МКИ F 26 B 19/06, 1994/.

Недостатком сушильной камеры является низкое качество пиломатериалов, обусловленное развитием объемно-напряженного состояния внутри древесины при конвективной сушке, которое возникает в результате неравномерного распределения влагосодержания и температуры по сечению материала.

Известна также установка для сушки древесины, включающая горизонтально расположенную герметичную емкость с крышкой, устройство для обогрева с элементами углового профиля, расположенными вдоль емкости, вентилятор для циркуляции горячего воздуха и вакуум-насос, заборный патрубок которого связан с внутренней полостью емкости, а отводящий патрубок с атмосферой /см., например, заявку N 93015429 РФ, МКИ F 26 B 19/00, от 24.03.93. Опубл. Б.И. N 18, 1995/.

Недостатками известной установки являются неравномерность сушки пиломатериалов и низкое качество древесины, находящейся в верхнем ряду штабеля.

Указанные недостатки обусловлены организацией циркуляции теплоносителя в период прогрева штабеля и интенсивной сушкой верхних рядов досок, приводящей к растрескиванию и короблению последних.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для сушки древесины, содержащая герметичный цилиндрический корпус с крышкой, сообщенный с источником вакуума, камеру сушки, размещенную внутри корпуса с зазором и образованную боковыми и верхней перегородками, последняя из которых выполнена с возможностью вертикального перемещения и соединена с корпусом пружинами, и нагревательный элемент /см., например, Пат. РФ N 2022215, МКИ F 26 B 19/06, 1994/.

Недостатком данной установки является низкое качество пиломатериалов, обусловленное неидентичными условиями процесса сушки в различных по высоте рядах досок штабеля.

В результате интенсивного подвода тепла к пиломатериалам в процессе сушки влагосодержание наружных слоев снижается быстрее внутренних, вследствие диффузионного механизма переноса влаги. В результате неравномерного распределения влагосодержания по сечению материала, приводящего к возникновению и развитию внутренних напряжений, происходит деформация (коробление) пиломатериалов. Внутренние ряды досок штабеля испытывают нагрузку со стороны верхних, которая устраняет коробление пиломатериалов. Верхние же слои, лишенные достаточного компенсирующего противодействия внутренним напряжениям, изменяют свою форму.

Целью изобретения является повышение качества сушки пиломатериалов.

Указанная цель достигается тем, что в установке для сушки древесины, содержащей герметичный цилиндрический корпус с крышкой, сообщенный с источником вакуума, камеру сушки, размещенную внутри корпуса с зазором и образованную боковыми и верхней перегородками, последняя из которых выполнена с возможностью вертикального перемещения и соединена с корпусом пружинами, и теплообменное устройство, согласно изобретению последнее расположено вдоль корпуса за боковыми перегородками, выполненными перфорированными с переменным размером перфорации по их длине и установленными с образованием замкнутых сегментных зазоров для теплоносителя, подаваемого вентилятором, размещенным в камере сушки внутри корпуса, сообщенных между собой через сегментные зазоры, причем в зазоре между верхней перегородкой и корпусом размещена герметичная емкость, выполненная из эластичного материала.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение отличается следующими признаками: теплообменное устройство расположено вдоль корпуса за боковыми перегородками, выполненными перфорированными с переменным размером перфорации по их длине и установленными с образованием замкнутых сегментных зазоров для теплоносителя, подаваемого вентилятором, размещенным в камере сушки внутри корпуса, сообщенных между собой через сегментные зазоры, причем в зазоре между верхней перегородкой и корпусом размещена герметичная емкость, выполненная из эластичного материала.

Благодаря этому обеспечиваются идентичные условия процесса сушки пиломатериалов, составляющих штабель.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен продольный разрез установки сушки древесины (вид сверху); на фиг. 2 - поперечное сечение установки.

Установка содержит герметичный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, камеру сушки 3, калориферы 4, вентилятор 5, вакуум-насос 6.

Камера сушки 3 образована боковыми 7 и верхней 8 перегородками, установленными в корпусе 1 с зазорами. Боковые перегородки 7 выполнены перфорированными и образуют замкнутые сегментные зазоры 9. В сегментных зазорах 9 вдоль корпуса 1 размещены калориферы 4.

Вентилятор 5 сообщен с камерой сушки 3 через сегментные зазоры 9 и перфорированные боковые перегородки 7.

Верхняя перегородка 8 выполнена с возможностью вертикального перемещения и соединена с корпусом 1 пружинами 10. В зазоре 11, образованном верхней подвижной перегородкой 8 и корпусом 1, помещена герметичная емкость 12, выполненная из эластичного материала, например, резины.

Внутренняя полость корпуса 1 сообщена с вакуум-насосом 6 через патрубок 13, а с атмосферой краном 14.

Внутри камеры сушки 3 размещен на тележке 15 штабель пиломатериалов 16.

Установка работает следующим образом. Штабель пиломатериалов 16 на тележке 15 помещают в камеру сушки 3, после чего корпус 1 герметизируют при помощи крышки 2. Включают вакуум-насос 6, сообщенный через патрубок 13 с герметичным корпусом 1, и понижают давление над штабелем пиломатериалов 16. За счет разности давлений во внутреннем пространстве корпуса 1 и герметичной емкости 12, последняя расширяется, перемещая верхнюю перегородку 8 по направлению к штабелю 16, и сдавливает верхний ряд досок. Давление, оказываемое верхней перегородкой 8 на верхний ряд досок, противодействует внутренним напряжениям, возникающим в древесине при сушке, и сохраняет первоначальную форму пиломатериалов. В процессе вакуумирования корпуса 1 аккумулированная тепловая энергия древесины расходуется на испарение влаги. По мере удаления влаги материал охлаждается, снижая тем самым интенсивность испарения жидкости.

Для увеличения скорости сушки корпус 1 разгерметизируют краном 14 (при выравнивании давления в момент разгерметизации пружины 10 возвращают верхнюю перегородку 8 в исходное положение) и включают вентилятор 5. Воздух, проходя через калориферы 4, нагревается и проступает в камеру сушки 3. Благодаря переменному размеру перфорации боковых перегородок 7 создается равномерный ввод и отвод теплоносителя по длине камеры сушки 3, что при его движении в зазорах, образованных прокладками, поперек штабеля 16 обеспечивает идентичные условия для всех досок в процессе нагрева.

Нагрев пиломатериалов осуществляется в замкнутом объеме смесью воздуха с парами испарившейся жидкости и сопровождается увлажнением поверхности досок и перераспределению влагосодержания по сечению.

Нагрев прекращают при достижении температуры поверхности пиломатериалов 40-60^oC.

После процесса нагрева краном 14 герметизируют корпус 1 и вновь проводят процесс вакуумирования. Вакуумирование и конвективный нагрев чередуют до тех пор, пока влагосодержание пиломатериалов не достигнет заданного конечного значения (6-8%).

Преимущества предлагаемой установки иллюстрируется приведенным ниже конкретным примером ее исполнения.

Габаритные размеры установки, мм:

длина - 8000

ширина - 3100

высота - 3000

Диаметр корпуса, мм - 2200

Диаметр перфорации, мм - 10-53

Вентилятор - МЦ N 12

Мощность электродвигателя вентилятора, кВт - 7,7

Вакуум-насос - ВВН 1-25М1

Мощность электродвигателя вакуум-насоса, кВт - 35

Габариты штабеля, мм - 4200x1000x1000

Разработанная сушильная установка принята к внедрению на Казанской фабрике музыкальных инструментов для сушки ценных пород древесины.

Таким образом, использование предлагаемой установки позволяет повысить качество пиломатериалов, подвергаемых сушке в штабелях, за счет обеспечения идентичных условий процесса.