СПОСОБ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК F26B3/04 

Изобретение относится к способам сушки пиломатериалов и заготовок хвойных и лиственных пород и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях.

Известен способ сушки пиломатериалов путем их загрузки в сушильную камеру, тепловой обработки, сушки по заданному режиму в зависимости от породы, толщины, начальной влажности с последующей влаготеплообработкой и кондиционированием пиломатериалов [1].

Однако этот способ является продолжительным во времени и энергоемким. Недостатком известного способа является сложность поддержания заданных параметров. В известном способе сушка осуществляется по ступеням, переход к которым требует тщательного контроля текущей влажности пиломатериалов.

Целью изобретения является упрощение способа сушки, повышение качества высушиваемых пиломатериалов, увеличение производительности и экономичности процесса сушки.

Поставленная цель достигается тем, что предварительный нагрев материала ведут без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции теплоносителя в сушильном объеме, последующую сушку осуществляют циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции теплоносителя в сушильном объеме с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, теплоносителя в калорифер и циркуляции теплоносителя в сушильном объеме, после чего дополнительно выдерживают материал в режиме вентилирования без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер.

Предварительный нагрев материала (начальная обработка) проводится без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции теплоносителя в сушильном объеме.

В режиме подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции теплоносителя в сушильном объеме (рабочее состояние камеры) происходит интенсивное движение влаги из внутренних слоев древесины к ее поверхности с последующим испарением. В режиме полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, энергоносителя в калорифер и циркуляции теплоносителя в сушильном объеме (нерабочее состояние камеры) испарение влаги с поверхности древесины идет менее интенсивно, но ускоряется ее движение из внутренних к наружным слоям. В процессе своего движения влага равномерно распределяется по толщине, обеспечивая тем самым существенное снижение величины внутренних напряжений, возникающих при сушке древесины. Чередование рабочих и нерабочих состояний сушильной камеры оптимизирует процесс сушки древесины, сокращая его продолжительность.

В режиме вентилирования (кондиционирования) древесины без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер в сушильной камере создается определенная среда по степени насыщенности и температуре, при которой недосушенные пиломатериалы подсыхают, а пересушенные увлажняются.

Предлагаемый и известный способы сушки пиломатериалов и заготовок реализуются в герметичных камерах периодического и непрерывного действия, в том числе аэродинамических и камерах с использованием энергии ТВЧ и волн СВЧ диапазона.

Начальная W_н и конечная W_к влажность пиломатериалов, относительная деформация зубцов силовых секций f_ср% , а также среднее квадратическое отклонение влажности S_ср% для предлагаемого и известного способов сушки определяются в соответствии с [1].

Режимы тепловой обработки, сушки, влаготеплообработки и кондиционирования древесины для известного способа определяются в соответствии с [1].

Изобретение поясняется следующими примерами.

П р и м е р 1. Предлагаемый способ сушки необрезных пиломатериалов из сосны толщиной 50 мм и длиной 6 м включает в себя начальную обработку, рабочее и нерабочее состояния камеры и кондиционирование в сушильной камере периодического действия (см. фиг.1). Начальная обработка: приточно-вытяжные каналы закрыты 1, энергоноситель подается в калориферы 2, циркуляция теплоносителя осуществляется вентиляторами 3. Температура теплоносителя в сушильном объеме t_с = 85^о С, продолжительность 5 ч. Рабочее состояние камеры: открытие приточно-вытяжных каналов на 50%, подача энергоносителя в калориферы 2 и поддержание температуры теплоносителя t_с = 80^о С, непрерывная циркуляция теплоносителя вентиляторами 3. Продолжительность цикла 2 ч. Нерабочее состояние камеры: закрытие приточно-вытяжных каналов 1 на 100%, отключение подачи энергоносителя в калориферы 2, полная остановка вентиляторов 3. Продолжительность цикла 2 ч. Рабочее и нерабочее состояние камеры осуществляется циклично до достижения средней влажности пиломатериалов равной 10% . Кондиционирование пиломатериалов: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты, энергоноситель в калориферы 2 не подается, непрерывная циркуляция теплоносителя вентиляторами 3. Продолжительность 8 ч.

Сушка по известному способу проводится для необрезных пиломатериалов из сосны толщиной 50 мм и длиной 6 м, нормальным режимом до достижения средней влажности пиломатериалов, равной 10%, по II категории качества в соответствии с [1].

Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов для предлагаемого и известного способов приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Предлагаемый способ сушки необрезных пиломатериалов из сосны толщиной 75 мм и длиной 6,5 м включает в себя начальную обработку, рабочее и нерабочее состояние камеры и кондиционирование в сушильной камере периодического действия (см. фиг.1). Начальная обработка: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты, энергоноситель подается в калориферы 2, циркуляция теплоносителя осуществляется вентиляторами 3. Температура теплоносителя в сушильном объеме t_с = 75^о С, продолжительность 8 часов.

Рабочее состояние камеры : открытие приточно-вытяжных каналов на 100%, подача энергоносителя в калориферы 2 и поддержание температуры теплоносителя t_с = 80^о С, непрерывная циркуляция теплоносителя вентиляторами 3. Продолжительность цикла 2 ч.

Нерабочее состояние камеры: закрытие приточно-вытяжных каналов 1 на 50% , отключение подачи энергоносителя в калориферы 2, полная остановка вентиляторов 3. Продолжительность цикла 2 ч. Рабочее и нерабочее состояния камеры осуществляются частично до достижения средней величины влажности пиломатериалов, равной 15%.

Кондиционирование пиломатериалов: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты, энергоноситель в калориферы 2 не подается, непрерывная циркуляция теплоносителя вентиляторами 3. Продолжительность 14 ч.

Сушка по известному способу проводится для необрезных пиломатериалов из сосны толщиной 75 мм и длиной 6,5 м нормальным режимом до достижения средней влажности, равной 15%, по II категории качества в соответствии с [1].

Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов для предлагаемого и известного способов приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Предлагаемый способ сушки пиломатериалов из дуба толщиной 50 мм и длиной 6 м включал в себя начальную обработку, рабочее и нерабочее состояния камеры и кондиционирование в сушильной камере периодического действия (см. фиг.1).

Начальная обработка: приточно-вытяжные каналы закрыты, энергоноситель подается в калориферы 2, циркуляция теплоносителя осуществляется вентиляторами 3. Температура теплоносителя в сушильной объеме t_с = 60^о С, продолжительность 6 ч.

Рабочее состояние камеры: открытие приточно-вытяжных каналов 1 на 70%, подача энергоносителя в калориферы 2 и поддержание температуры теплоносителя t_с = 55^о С, непрерывная циркуляция теплоносителя вентиляторами 3. Продолжительность цикла 1 ч.

Нерабочее состояние камеры: закрытие приточно-вытяжных каналов 1 на 70% , отключение подачи энергоносителя в калориферы 2, полная остановка вентиляторов 3. Продолжительность цикла 3 ч. Рабочее и нерабочее состояние камеры осуществляется циклично до достижения средней влажности пиломатериалов, равной 8%.

Кондиционирование пиломатериалов: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты, энергоноситель в калориферы 2 не подается, непрерывная циркуляция теплоносителя вентиляторами 3. Продолжительность - 12 ч.

Сушка по известному способу проводится для необрезных пиломатериалов из дуба толщиной 50 мм, длиной 6 мм нормальным режимом до достижения средней влажности пиломатериалов, равной 8%, по II категории качества в соответствии с [1].

Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов для предлагаемого и известного способов приведены в табл.3.

П р и м е р 4. Предлагаемый способ сушки необрезных пиломатериалов из сосны толщиной 40-45 мм и длиной 6 м в аэродинамической сушильной камере включает в себя начальную обработку, рабочее и нерабочее состояния камеры и кондиционирование (см. фиг.2). Начальная обработка: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты, ротор-теплогенератор 2 осуществляет подачу теплоносителя к штабелю пиломатериалов 3. Температура теплоносителя в сушильном объеме t_с = 85^о С, продолжительность 4 ч.

Рабочее состояние камеры: открытие приточно-вытяжных каналов 1 на 100%, ротор-генератор осуществляет подачу теплоносителя к штабелю. Температура теплоносителя в сушильном объеме t_с = 80^о С, продолжительность цикла 3 ч.

Нерабочее состояние камеры: закрытие приточно-вытяжных каналов 1 на 100%, привод ротора-теплогенератора 2 либо отключается, либо переводится на холостой ход. Продолжительность цикла 2 ч. Рабочее и нерабочее состояния камеры осуществляются циклично до достижения средней влажности пиломатериалов, равной 10%.

Кондиционирование пиломатериалов: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты, ротор-генератор осуществляет подачу теплоносителя к штабелю. Продолжительность цикла 4 ч.

Сушка по известному способу проводится для необрезных пиломатериалов из сосны толщиной 40-45 мм и длиной 6 мм, нормальным режимом до достижения средней влажности пиломатериалов, равной 10%, по II категории качества в соответствии с [1]. Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов для предлагаемого и известного способов приведены в табл.4.

П р и м е р 5. Предлагаемый способ сушки в конвективной диэлектрической сушилке (см. фиг.3) заготовок из древесины сосны толщиной 40-45 мм и длиной 2 м включает в себя начальную обработку, рабочее и нерабочее состояния камеры и кондиционирование. Начальная обработка. Приточно-вытяжные каналы 1 закрыты. Материал 2 нагревается в обкладках конденсатора 3 за счет диэлектрических потерь. Температура нагрева t = 80^о С, продолжительность 40 мин. Рабочее состояние камеры: открытие приточно-вытяжных каналов 1 на 100%. Материал 2 нагревается в поле ТВЧ до 80^о С, продолжительность 10 мин. Нерабочее состояние камеры: закрытие приточно-вытяжных каналов 1 на 100%. Продолжительность 2 ч, поле ТВЧ снято. Рабочее и нерабочее состояния камеры осуществляется циклично до достижения средней влажности 10%. Кондиционирование: приточно-вытяжные каналы 1 закрыты. Материал находится в поле ТВЧ, продолжительность 2 ч.

Сушка по известному способу проводится для заготовок из древесины сосны толщиной 40-45 мм, длиной 2 м, нормальным режимом до достижения средней влажности заготовок равной 10%, по II категории качества в соответствии с [1] . Сравнительные показатели качества сушки заготовок для предлагаемого и известного способов приведены в табл.5.

Открытие приточно-вытяжных каналов меньше 50% (рабочее состояние камеры) и закрытие меньше 50% (нерабочее состояние камеры) не оказывает существенного влияния на объем свежего воздуха, поступающего в сушильную камеру.

Температура сушильного агента t_с (по сухому термометру), продолжительность начальной обработки, циклов рабочего и нерабочего состояний сушильной камеры и кондиционирования устанавливается в зависимости от породы, толщины, начальной влажности и типа камеры.

Внедрение предложенного способа в производственных условиях обеспечивает сокращение продолжительности сушки в среднем на 10-15%, снижение расхода электроэнергии на 40% и тепловой энергии на 10-15%.

Контроль остаточных напряжений по относительной деформации зубцов силовых секций и величины среднего квадратического отклонения влажности пиломатериалов в штабеле при сушке предлагаемым способом соответствует II категории качества, а при сушке известным способом - III категории качества.

Использование: для сушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород. Сущность изобретения: предварительный нагрев материала ведут без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, а сушку осуществляют циклично чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, после чего дополнительно выдерживают материал в режиме вентилирования без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер. 3 ил., 5 табл.

СПОСОБ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ путем предварительного его прогрева с последующей сушкой, отличающийся тем, что предварительный нагрев материала ведут без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, а сушку осуществляют циклично чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, после чего дополнительно выдерживают материал в режиме вентилирования без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер.