СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ Российский патент 1998 года по МПК F26B3/347 

Изобретение относится к области технологии сушения пиломатериала. Традиционная технология сушки основывается на извлечении влаги за счет нагретого воздуха. О применении микроволновой энергии для обработки древесины и древесных материалов пишется в работах [1, 2]
Прототип изобретения является способ, описанный в [3] Согласно способу сушки, описанному в этой литературе, микроволновый нагрев осуществляется в импульсном режиме и может сочетаться с принудительным обдувом горячим воздухом. Импульсный режим используется для обеспечения выравнивания температурных полей, возникающих в связи с быстрым процессом микроволнового нагрева. Причем период микроволнового нагрева составляет при этом от 1/4 до 3/4 общего периода сушки. При таком способе сушки уменьшается средняя подводимая мощность, что исключает перегрев древесины. Следует отметить, что меньшая часть микроволновой энергии используется эффективно и идет на нагрев и перенос влаги к поверхности (примерно 10 20%), большая же часть энергии используется менее эффективно идет на испарение.

Недостатком способа является неполное использование источника непрерывной микроволновой энергии и неэффективное использование микроволновой энергии (испарение влаги). И, как следствие, невозможность выделить в единице объема древесины большую мощность.

Технической задачей изобретения является осуществление качественной и экономичной сушки пиломатериала с принудительной последовательной подачей теплого воздуха и микроволновой энергии.

Поставленная цель достигается тем, что воздействия микроволновой энергией и теплым воздухом циклически чередуются, причем доза воздействия микроволновой энергией зависит от текущей влажности пиломатериала и предельно допустимой величины энергии, выделяемой в пиломатериале, не приводящей к снижению качества, а доза энергетического воздействия теплым воздухом в несколько раз больше.

Сущность изобретения состоит в том, что в течение первой части цикла теплый воздух удаляет с поверхности пиломатериала влагу, создавая градиент влажности по его поперечному сечению. На втором этапе к пиломатериалу подводится микроволновая энергия, которая безынерционно на всю толщину прогревает древесину, при этом энергия выделяется больше там, где больше влаги. Микроволновая энергия вызывает интенсивный перенос влаги к поверхности. При этом, если древесина достаточно влажная, то влага может выдавливаться из нее в жидкой фазе. В зависимости от требований технологии сушки можно формировать в древесине различные поля влажности, что позволяет высушивать, например, круглый сортамент. На последующем этапе пиломатериал интенсивно обдувается, чтобы испарить воду и создать поле влажности, при котором поверхность будет подсушена. Таким образом происходит подготовка к следующему циклу интенсивного воздействия микроволновой энергией. Время обдува должно быть не менее нескольких минут. Для достижения качественной сушки пиломатериала требуется выполнить несколько таких циклов. Причем в каждом последующем цикле должна уменьшаться доза подводимой микроволновой энергии.

Эксперименты показали, что при измерении влажности (существующими методами измеряется поверхностная влажность) сразу после окончания циклического режима обработки древесины снижения влажности может не наблюдаться, древесине надо вылежаться. Кроме того, интенсивная накачка энергии внутрь древесины во время циклической обработки приводит к тому, что удаление влаги идет еще несколько часов после окончания процесса сушки.

Использование; для сушки пиломатериалов. Сущность: наряду с обдувом нагретым воздухом используют микроволновую энергию. Наиболее перспективен этот способ при сушке ценных пород древесины. Обработка пиломатериала осуществляется в циклическом режиме. Сначала теплый воздух удаляет с поверхности пиломатериала влагу, создавая градиент влажности по его поперечному сечению. Потом к пиломатериалу подводится микроволновая энергия, которая безынерционно на всю толщину прогревает древесину. Микроволновая энергия вызывает интенсивный перенос влаги к поверхности. И наконец, на последнем этапе пиломатериал интенсивно обдувается, чтобы испарить воду и создать поле влажности, при котором поверхность будет подсушена. Таким образом происходит подготовка к следующему циклу интенсивного воздействия микроволновой энергии.

Способ комбинированной сушки пиломатериалов путем облучения микроволновой энергией и обдува теплым воздухом, отличающийся тем, что воздействие микроволновой энергией и теплым воздузом цилиндрически чередуют.