УСТАНОВКА СВЧ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ Российский патент 1998 года по МПК H05B6/64 

Изобретение относится к устройствам для сушки СВЧ-энергией. Установка предназначена для интенсивной сушки пиломатериалов из древесины твердолиственных пород и может быть использовано на предприятиях деревообрабатывающей промышленности.

Известно устройство, содержащее камеру, генератор и подвижную облучающую антенну. Недостатками данного устройства является то, что антенна перемещается совместно с генератором и камерой, а это влечет за собой создание камеры, объемом в три раза большим, чем объект, снижение КПД и уменьшение равномерности сушки.

Известна установка для вакуумной ВЧ сушки пиломатериалов, принятая нами за прототип, состоящая из стационарной вакуумной камеры, выполненной из армированного монолитного железобетона с комплексом вакуумного и высокочастотного оборудования. Недостатком данной установки является то, что при сушке с помощью ВЧ энергии в среде с повышенной влажностью возникают диэлектрические пробои, кроме того, поверхностные слои пиломатериала высыхают быстрее, чем внутренние, а это приводит к короблению и растрескиванию.

Изобретение направлено на решение следующей технической задачи: увеличение равномерности распределения энергии по объему камеры. Сущность изобретения заключается в том, что в теплоизлированной электрогерметичной камере вдоль транспортной тележки с уложенным на ней пиломатериалом перемещаются по монорельсам излучающие антенны.

Транспортная тележка, выполненная в виде рамы с боковыми полками для укладки пиломатериалов, неподвижно располагается в технологическом объеме камеры, в который подается увлажненный и подогретый воздух. Стенки технологической камеры выполнены из радиопрозрачного материала, они же формируют поток воздуха в зазоре между полками транспортной тележки, который, кроме того, препятствует осаждению продуктов возгонки на них. Элементы ввода энергии выполнены в виде последовательно соединенных подводящего стационарного волновода, внутри которого расположен подвижный короткозамыкающий поршень, подвижного волновода, механически соединенного с поршнем и электрически - со стационарным волноводом, а также многоплечего делителя мощности, к каждому плечу которого подсоединены волноводно-щелевые антенны, размещенные сбоку по отношению к тележке так, что каждая волноводно-щелевая антенна расположена напротив зазора между полками тележки.

Генератор и подводящие волноводные элементы с нагрузкой располагаются на верхней стенке камеры. Там же устанавливаются электрокалориферы, вентиляторы с воздуховодами. Увлажнители (распылители) воздуха устанавливаются непосредственно в воздуховоды. Дверные проемы электрогерметичны с системой блокировок. Испаренный из древесины конденсат удаляется из камеры свободным сливом в канализацию через решетки с ячейками запредельного волновода.

Установка сушки пиломатериалов в разрезе показана на фиг.1. На фиг.2 представлено сечение B-B соединения стационарного и подвижного волноводов. На фиг.3 представлен вид B стационарного, подвижного волновода с делителем и щелевыми антеннами.

Установка СВЧ-сушки пиломатериалов содержит камеру нагрева 1, в которой установлена транспортная тележка 2 с полками 3 для размещения на ней пиломатериалов. К камере 1 подключен источник СВЧ-энергии 4 через элементы ввода энергии 5. Камера снабжена системой 6 продува увлажненного и подогретого воздуха, содержащей увлажнитель 7 и подогреватель 8. Воздух продувается в зазорах между пиломатериалом, уложенном на боковых полках 9, закрепленных к раме 10 тележки 2.

Облучение (нагрев) пиломатериалов обеспечивают волноводно-щелевые антенны 11, подключенные к делителю 12. Делитель 12 соединен с подвижным волноводом 13 с помощью прямоугольного волновода 14, который соединен с планарной линией 15. Внутренний проводник 16 планарной линии 15 через прямоугольную щель 17 введен в стационарный волновод 18. В стационарном волноводе 18 с одной стороны от проводника 16 находится подвижный короткозамкнутый поршень 19, механически соединенный с подвижным волноводом при помощи планки 20.

Щель стационарного волновода ограничена уголками 21 с размерами AxB, а планарную линию образуют уголки 22 с размерами BxC.

Размеры уголков 21 выбраны из условия минимального излучения в окружающее пространство, а размеры уголков 22 выбраны из условия согласования стационарного волновода с подвижным волноводом.

Установка работает следующим образом.

Пиломатериалы, подвергаемые сушке, размещают на полках транспортной тележки, и транспортную тележку перемещают в камеру. Закрывают двери камеры и включают системы нагрева воздуха, увлажнители и подогреватели. После достижения необходимой температуры и влажности воздуха производят включение источника СВЧ-энергии и механизма перемещения подвижного волновода с делителем и антеннами.

В процессе сушки регулируют температуру и влажность воздуха, а также подводимую СВЧ-мощность.

По окончании сушки выключаются все исполнительные блоки, открывают двери и выкатывают тележку. Далее циклы сушки повторяют.

Пиломатериалы, подвергнутые СВЧ-сушке в атмосфере с регулируемой влажностью и температурой имеют высокое качество при малой длительности сушки в равномерно распределенном поле в объеме камеры.

Использование: установка СВЧ-сушки пиломатериалов обеспечивает высококачественную скоростную сушку различных пород древесины в среде с регулируемой влажностью, температурой и подводимой СВЧ-энергией. Сущность изобретения: установка состоит из камеры нагрева, транспортной тележки, подвижных антенных излучателей и системы подготовки атмосферы. Положительный эффект достигается за счет сочетания объемного циклического СВЧ-нагрева в среде с регулируемыми параметрами. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Установка СВЧ сушки пиломатериалов, содержащая камеру нагрева, связанную с источником СВЧ энергии посредством элементов ввода энергии, транспортную тележку, отличающаяся тем, что камера нагрева снабжена системой продува воздуха через транспортную тележку, при этом в системе продува воздухом установлены увлажнитель и подогреватель воздуха, а транспортная тележка выполнена в виде рамы с боковыми полками, предназначенные для размещения пиломатериалов, элементы ввода энергии выполнены в виде последовательно соединенных подводящего стационарного волновода, внутри которого расположен подвижный короткозамыкающий поршень, подвижного волновода, механически соединенного с подвижным короткозамыкающим поршнем, и многоплечего делителя мощности, к каждому плечу которого подсоединены волноводно-щелевые антенны, расположенные сбоку от транспортной тележки между ее полками. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что подводящий стационарный волновод выполнен в виде прямоугольного волновода, вдоль середины широкой стенки которого выполнена щель, к краям которой снаружи прикреплены параллельно два уголка с размерами А х В, причем плечи "В" уголков направлены в противоположные стороны. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что подвижный волновод выполнен в виде последовательно соединенных отрезка планарной симметричной линии и отрезка прямоугольного волновода, причем наружные проводники планарной симметрии линии выполнены в виде уголков с размерами В х С, плечи "В" уголков направлены в противоположные стороны, а внутренний проводник выступает из линии. 4. Установка по пп.1 3, отличающаяся тем, что полки транспортной тележки параллельны. 5. Установка по пп.1 3, отличающаяся тем, что полки транспортной тележки установлены под углом к горизонту, при этом
a = λ_o/2, b ≥ λ_o/4, c = λ_o/4,
где λ_o - рабочая длина волны.