СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1996 года по МПК H05B6/64 F24C7/02 F26B3/32 F26B3/34 

Изобретение касается сушки материалов с помощью СВЧ энергии и может быть использовано для сушки пиломатериалов в штабеле.

Известна сушильная установка, которая содержит металлическую камеру с дверью, диэлектрический экран, несколько СВЧ генераторов (магнетронов) с излучателями, несколько устройств приточно-вытяжной вентиляции и тележку для пиломатериалов. Дверь снабжена контактными устройствами. Излучатели раскрывами расположены внутрь камеры. Окна приточной вентиляции и излучатели расположены на боковых стенах камеры. Окна вытяжной вентиляции расположены на потолке.

Однако эта установка не обеспечивает постоянной, требуемой влажности по всей длине пиломатериалов после просушки и имеет низкий КПД.

На фиг. 1 представлена сушильная установка со снятой передней боковой стенкой, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 сушильная установка со снятой передней торцовой стенкой и размещенным в камере штабеле пиломатериалов, вид с торца.

Сушильная установка содержит металлическую камеру 1, по меньшей мере одну дверь 2, СВЧ-генераторы 3, устройства 4 воздушного охлаждения, излучатели 5, трубы 6 приточной вентиляции, тележку 7 с приводом 8, окна 9 приточной вентиляции, окна 10 вытяжной вентиляции, экранные сетки 11 и штабель 12 пиломатериалов.

Металлическая камера 1 может быть выполнена в форме параллелепипеда из металла, например железа, сварной или паяной конструкции. Все размеры камеры много больше рабочей длины волны λ генераторов, например: длина х ширина х высота 32λ х 13λ х 17λ
На каждой боковой стене камеры выполнены сквозные отверстия, часть которых предназначена для размещения излучателей 5, а другие служат окнами 9 приточной вентиляции. На верхней стенке камеры выполнены отверстия окна 10 вытяжной вентиляции. Все вентиляционные окна закрыты металлической, экранной сеткой 11 с размерами ячеек много меньше длины волны СВЧ генераторов.

Дверь 2 камеры 1 выполняется из материала камеры, имеет контактное устройство в виде полуволнового дросселя или контактов типа "лапша" и устанавливается на торцовой стенке камеры.

СВЧ генератор 3 может быть выполнен на магнетроне, например с рабочей длиной волны 12 см (2450 МГц), КПД которого равно 50% другая половина потребляемой магнетроном электроэнергии поступает в виде нагретого воздуха в приточную вентиляцию камеры.

Устройство 4 воздушного охлаждения может быть выполнено в виде центробежного вентилятора в кожухе. Температура отработанного воздуха на выходе устройства составляет 50-70^оС.

К выходам устройств воздушного охлаждения СВЧ генераторов одним концом присоединены трубы 6 приточной вентиляции, другие концы которых присоединены к краям окон 9 приточной вентиляции.

Трубы 6 приточной вентиляции могут быть выполнены из металла или диэлектрика.

Излучатели 5 размещены в отверстиях боковых стен камеры в несколько рядов, в шахматном порядке и могут быть выполнены в виде рупоров или открытых концов волноводов. Например, в три ряда по горизонтали, причем в верхнем и нижнем рядах по 4 шт. и 5 шт. в среднем ряду.

Окна 9 приточной вентиляции расположены напротив соответствующих излучателей на противоположной боковой стене камеры, на расстоянии друг от друга в ряду не более ширины главного лепестка диаграммы направленности излучателя в плоскости, параллельной боковым стенкам камеры, проходящей через середины верхней и нижней стенок камеры, и не менее размера раскрыва излучателя.

Тележка 7 для пиломатериалов устанавливается на нижней стенке камеры, на рельсах с возможностью перемещения. Привод тележки 8 установлен вне камеры и служит для придания тележке возвратно-поступательного движения в пределах не менее половины расстояния между излучателями в горизонтальной плоскости. Тележка выполняется из металла с диэлектрическим настилом для штабеля пиломатериала, слой от слоя которого отделяется диэлектрическими прокладками (например, сухое дерево).

Привод 8 тележки может быть выполнен электрическим с эксцентриком на валу редуктора и жесткой тягой, соединяющей эксцентрик с тележкой. Эксцентрик должен обеспечивать перемещение тележки на расстояние не менее половины расстояния между излучателями.

Окна 9 приточной вентиляции могут иметь размеры нескольких λ, например 2λ х 2λ
Окна 10 вытяжной вентиляции могут иметь размеры больше λ, например 25λ х 4λ
Экранная сетка 11 может быть выполнена из металлической проволоки (латунь) с размерами ячеек много меньше λ, например 0,01λ
Штабель 12 может быть уложен на тележку с длиной пиломатериала 25λ
Сушильная установка работает следующим образом.

На тележку 7 укладывается пиломатериал в виде штабеля 12 так, чтобы в горизонтальных слоях было одинаковое количество брусов одинакового поперечного сечения.

Тележка вкатывается в камеру. К ней присоединяется свободный конец жесткой тяги привода 8. Закрывается дверь 2 камеры. Включаются устройства 4 воздушного охлаждения, СВЧ генераторы 3 и привод 8 тележки 7.

Излучатели 5 излучают СВЧ энергию в направлении штабеля 12. Теплый воздух из устройства воздушного охлаждения через окна 9 поступает в камеру под избыточным давлением, вытесняет из камеры холодный и влажный воздух в окна 10 вытяжной вентиляции.

Штабель пиломатериалов с помощью СВЧ энергии и теплового воздуха нагревается до 60-70^оС. Выдерживается при этой температуре определенный отрезок времени, в соответствии с технологией сушки в зависимости от сортамента материала и породы дерева.

Установка отключается. Открывается дверь. Тележка разъединяется с приводом и выкатывается из камеры. При необходимости цикл сушки можно повторить.

Требуемое значение влажности по всей длине пиломатериалов обеспечивается за счет размещения излучателей и окон приточной вентиляции на боковых стенах камеры в определенном порядке и перемещения штабеля пиломатериала во время сушки. КПД установки увеличивается за счет того, что отработанный воздух охлаждения генераторов используется для создания тепловой рубашки между стенами камеры и штабелем.

Использование: в технике СВЧ нагрева для сушки пиломатериалов в штабеле. Сущность изобретения: сушильная установка содержит металлическую камеру 1, по меньшей мере одну дверь 2, СВЧ-генераторы, соединенные с устройством воздушного охлаждения, излучатели 5, установленные рядами, в шахматном порядке, раскрывом внутрь камеры, на противоположных боковых стенках камеры, трубы приточной вентиляции, соединенные с окнами 9 приточной вентиляции и устройством воздушного охлаждения СВЧ-генераторов, тележку 7 с приводом 8, установленную на нижней стенке камеры, окна вытяжной вентиляции, выполненные в верхней стенке камеры, и экранные сетки 11, установленные на окна вытяжной и приточной вентиляции. Окна 9 приточной вентиляции располагаются напротив соответствующего излучателя 5 на расстоянии друг от друга в ряду не более ширины главного лепестка диаграммы направленности излучателя в плоскости, параллельной боковым стенкам камеры, проходящей через середины верхней и нижней стенок камеры, и не менее размера раскрыва излучателя. 3 ил.

СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая металлическую камеру по меньшей мере с одной дверью, СВЧ-генераторы, выход каждого из которых соединен с излучателем, установленным в отверстии боковой стенки камеры раскрывом внутрь камеры, трубы приточной вентиляции, соединенные с окнами приточной вентиляции, причем излучатели установлены рядами на противоположных стенках камеры, на верхней стенке камеры выполнены окна вытяжной вентиляции, на нижней стенке камеры установлена тележка, отличающаяся тем, что введен привод тележки, каждый СВЧ-генератор снабжен устройством воздушного охлаждения, выход которого соединен с трубой приточной вентиляции, излучатели установлены в шахматном порядке, окна приточной вентиляции располагаются напротив соответствующего излучателя на расстоянии друг от друга в ряду не более ширины главного лепестка диаграммы направленности излучателя в плоскости, параллельной боковым стенкам камеры, проходящей через середины верхней и нижней стенок камеры, и не менее размера раскрыва излучателя, окна приточной и вытяжной вентиляции закрыты экранной сеткой.