установка для сушки древесины

Формула изобретения

1. Установка для сушки древесины, содержащая две герметичные теплоизолированные камеры, в полости каждой из которых образован циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером, отличающаяся тем, что полости камер соединены между собой воздуховодами с возможностью поочередного перепуска по ним образующегося в одной из камер пара.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что воздуховоды соединяют между собой области повышенного давления (за вентилятором) с областями пониженного давления (перед вентилятором) каждой камеры.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что воздуховоды снабжены управляемыми шиберами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для сушки древесины, а также других водосодержащих материалов.

Известны сушильные камеры, содержащие теплоизолированный корпус, в полости которого имеется циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером [1].

Располагающийся в камере штабель пиломатериалов подвергается действию циркулирующего в камере подогреваемого калорифером сушильного агента. Образующийся при сушке пиломатериалов водяной пар выбрасывается в атмосферу через выхлопное окно, снабженное управляемым шибером. При этом энергия, затраченная на испарение воды, теряется. Известен способ регенерации тепла с помощью теплового насоса [1, стр. 116]. Однако этот способ не нашел широкого применения из-за присущих ему недостатков: существенного увеличения капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Известны также рекуператоры для подогрева свежего воздуха, поступающего в камеру, за счет тепла отработанного сушильного агента. Но при этом расход энергии сокращается лишь на несколько процентов из-за низкого теплосодержания поступающего в камеру сухого воздуха и не рекомендуется для сушильных камер периодического действия [1, стр. 122].

Цель изобретения - сокращение энергетических затрат на сушку древесины при минимальных капитальных вложениях за счет использования водяных паров, образованных при сушке одного штабеля пиломатериалов, для нагрева другого штабеля.

Это достигается тем, что две герметичные теплоизолированные камеры, в полости каждой из которых образован циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером, содержат воздуховоды, соединяющие между собой эти полости. Воздуховоды соединяют между собой области повышенного давления (за вентилятором) с областями пониженного давления (перед вентилятором) каждой камеры. В каждом воздуховоде установлен управляемый шибер. Загрузка штабеля пиломатериалов в одну из камер производится после того, как в другой камере закончен прогрев пиломатериалов и началось интенсивное испарение воды. При этом прогрев вновь загруженного штабеля происходит за счет подачи образующегося в соседней камере пара по соединяющему эти камеры воздуховоду.

На чертеже схематически представлена предлагаемая установка.

Установка состоит из двух теплоизолированных камер 1 и 2, разделенных герметичной перегородкой 3. В каждой камере над ложным потолком 4 размещены вентилятор 5 и калорифер 6. Камеры соединены между собой воздуховодами 7 и 8, в которых установлены управляемые шиберы 9. В каждой камере может быть размещен штабель пиломатериалов 10.

Порядок работы на установке следующий. В одну из камер (например, камеру 1) загружается штабель. При включенных вентиляторе и калорифере производят нагрев штабеля известным способом (без воздухообмена с окружающей средой) [2,3] . После достижения установленной режимом сушки температуры в камере 1 загружается штабель в камеру 2, включается вентилятор этой камеры и открывается шибер в воздуховоде 7, соединяющем область повышенного давления камеры 1 с областью пониженного давления камеры 2. Пары воды, поступающие из камеры 1 в камеру 2, конденсируются на штабеле, нагревая его, а конденсат стекает на дно камеры и удаляется. К концу сушки штабеля в камере 1 штабель в камере 2 уже нагрет до температуры, близкой к установленной режимом сушки. После замены штабеля в камере 1 процесс идет в обратном направлении, причем источником энергии для испарения воды в камере 2 является калорифер.

Рассмотрим энергетические параметры процесса при сушке сосновой доски с начальной влажности 60% до конечной влажности 12% при среднегодовой температуре +4^oC в различных режимах. Масса 1 кубометра доски 640 кг, количество испаряемой воды 192 кг.

1. Нормальный режим с температурой сушки 85^oC.

Расход энергии на прогрев материала

Q_пр = pxC (t_м - t_о),

Q_пр = 6403(85-4)=155500 кДж,

где C - теплоемкость древесины.

Расход тепла на испарение

Теплосодержание 1 кг пара при 85^oC - 2650 кДж.

Расход тепла на испарение 1 кг воды

q = i - Cв85 = 2650 - 4.1985 = 2300 кДж

Общий расход тепла на испарение 192 кг воды

Q_исп = 2300192 = 441600 кДж

Общий расход тепла

Q = Q_пр + Q_пр = 597100 кДж

Так как нагрев досок идет за счет энергии пара, полученной при сушке штабеля в соседней камере, энергия от внешних источников на нагрев не расходуется.

Экономия энергии составит Э = Q_пр/Q = 0.26 или 26%.

2. Высокотемпературный режим с температурой сушки 120^oC.

Этот режим сушки находит все большее применение с использованием таких дополнительных источников энергии, как токи высокой или сверхвысокой частоты. Расчет по такой же методике, как в п. 1, показывает, что экономия энергии составит 33.6 %.

Таким образом, предлагаемое устройство без существенных капитальных затрат и без повышения эксплуатационных расходов позволяет экономить значительную часть затрачиваемой на сушку энергии.

Литература

1. П.В. Соколов, Г.Н. Харитонов, С.В. Добрынин, "Лесосушильные камеры", - М.: Лесная промышленность, 1987 г.

2. Патент РФ N 2030698.

3. Патент РФ N 2027127.