СПОСОБ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 1998 года по МПК F26B3/02 

Изобретение относится к способу сушки древесины, а точнее к способу тепловой сушки, предназначенному для сушки свежесрубленной древесины, свежесрубленного бамбука и т.п. зеленых насаждений (которые срублены), с тем, чтобы за короткий период времени получить сухую древесину, сухой бамбук и т. п. сухие растения с устойчивым содержанием влаги.

После валки свежесрубленная древесина (и т.п.) все еще содержит значительное количество влаги и обычно множество насекомых и их яйца. Поэтому при производстве пиломатериалов для строительных целей и/или для отделки обычно производится сушка свежесрубленной древесины и ее химическая обработка для уничтожения насекомых и их яиц.

В настоящее время в процессе сушки свежесрубленная древесина подвергается естественной выдержке на воздухе, при которой древесину необходимо оставить на складе в течение продолжительного времени, например от трех до пяти лент. В течение этого периода времени рабочим лесного склада необходимо часто перемещать древесину для усиления процесса сушки. Однако, выдержка древесины на складе в течение такого длительного периода времени приводит к малым инвестициям, а также к дополнительным неудобствам, заключающимся в необходимости поражения древесины насекомыми.

В этих условиях в настоящее время предложены разнообразные быстрые процессы сушки древесины за короткий период времени. Например, одним из таких общепринятых процессов сушки является сушка в условиях вакуума, а другим подобным процессом является тепловая сушка с использованием сушильного помещения, куда подается горячий воздух.

Однако, сухая древесина, полученная посредством обычных процессов быстрой сушки, имеет недостатки, заключающиеся в невозможности предотвращения ее растрескивания и поглощения влаги, что вызывает разрушение древесины, как и в случае сухой древесины, получаемой путем естественной выдержки на воздухе.

Для того чтобы решить указанные выше проблемы, присущие обычным процессам быстрой сушки, предложен иной обычный процесс (т.е. обычный тепловой процесс). В случае обычного теплового процесса свежесрубленная древесина вначале складывается в сушильное помещение, в которое осуществляется непосредственная подача горячих газообразных продуктов сжигания древесных отходов или т. п. при этом свежесрубленная древесина приводится в контакт с горячими газами сгорания с целью ее сушки и дезинфекции теплом и различными элементами дыма от газообразных продуктов сгорания для уничтожения насекомых и их яиц в древесине без проведения какой-либо химической обработки и разрушения осушенной древесины.

Например, в японских выложенных патентах 59-129373 и 60-103281 раскрыт один из вышеуказанных обычных тепловых процессов, при котором свежесрубленная древесина помещается в камеру для обработки, которая имеет верхнюю зону, подвергаемую воздействию горячего потока воздуха, и нижнюю зону, подвергаемую воздействию холодного потока воздуха, для сушки древесины. В японских выложенных патентах раскрыт процесс, который, однако, имеет малую эффективность обработки древесины. При ведении процесса в том случае, когда большое количество древесины помещается в камеру для обработки в целях повышения эффективности этого процесса, имеет тенденцию к изменению содержания влаги, что делает невозможным стабилизировать качество продукции (или древесины).

Наиболее близким к настоящему изобретению является известный способ сушки древесины, заключающийся в том, что укладывают свежесрубленную древесину в сушильную камеру, имеющую свободное открытое внутреннее пространство, закрывают эту камеру с обеспечением ее герметичности, подают в последнюю горячие продукты сгорания, полученные в результате сжигания топлива в камере сгорания генератора газообразных продуктов сгорания, обеспечивая постепенное вытеснение воздуха, первоначально находившегося в сушильной камере, пока последняя не окажется заполненной продуктами сгорания ("Пособие по сушке пиломатериалов", М. Лесная промышленность, 1978, с. 54-56).

Поэтому задача настоящего изобретения заключается в решении вышеуказанных проблем путем создания эффективного способа сушки большого количества древесины. Эта задача решается тем, что в способе сушки древесины, в котором свежесрубленную древесину укладывают в сушильной камере, закрывают сушильную камеру и подают в нее горячие газообразные продукты горения, согласно изобретению закрывают сушильную камеру таким образом, чтобы она стала герметично изолированной, вводят горячие газообразные продукты горения в сушильную камеру и постепенно замещают воздух, прежде находившийся в сушильной камере, пока вся камера не заполнится газообразными продуктами горения, управляют скоростью горения в камере сгорания посредством регулирования количества свежего воздуха, подаваемого в камеру сгорания, и посредством отвода эквивалентного количества газообразных продуктов горения из камеры в условиях принудительной циркуляции части газообразных продуктов горения с тем, чтобы содержание кислорода в среде, находящейся в сушильной камере с древесиной, оставалось на стабильном низком уровне и происходила стабилизация распределения температуры.

При этом желательно газообразные продукты сгорания вырабатывать горящим деревом.

В способе согласно настоящему изобретению идущую в отходы древесину или что-либо подобное ей сжигают в генераторе при образовании горячих газообразных продуктов, сопровождаемом выделением дыма. После этого газообразные продукты сгорания вводят в верхнюю зону помещения для сушки древесины через канал для подачи этих газообразных продуктов.

В помещении для сушки древесины горячие газообразные продукты сгорания проходят через свежесрубленную древесину, которая сложена штабелем в помещении, вниз для ее нагрева и сушки и достигают нижней зоны помещения, откуда газообразные продукты текут в трубопровод для выпуска отработанных газов и выпускаются в атмосферу через дымоход системы.

При описанном способе сушки согласно настоящему изобретению часть газообразных продуктов сгорания, вытекающая из нижней зоны помещения для сушки древесины, циркулирует таким образом, чтобы войти в трубопровод для регенерации газообразных продуктов сгорания, причем эта циркулирующая таким образом часть газообразных продуктов сгорания возвращается в генератор таких продуктов, где циркулирующая часть газообразных продуктов сгорания используется для управления скоростью сгорания топлива (т.е. идущей в отходы древесины) в генераторе во взаимодействии со свежим воздухом, введенным в генератор через трубопровод для подачи воздуха.

При проведении сушки свежесрубленной древесины согласно настоящему изобретению необходимо создание газообразных продуктов сгорания, не содержащих кислород. Кроме того, нежелательно чрезмерное увеличение температуры газообразных продуктов сгорания. Поэтому в способе согласно настоящему изобретению желательна частичная циркуляция газообразных продуктов сгорания. Посредством циркуляции части газообразных продуктов сгорания согласно настоящему изобретению представляется возможной регенерация пара и летучих материалов из газообразных продуктов перед тем, как газ выпускается из системы через дымоход. Регенерированные при этом летучие материалы вновь подвергаются сгоранию и сжигаются до их выпуска в атмосферу через дымоход, причем такое сгорание способствует решению проблемы загрязнения воздуха (называемого летучими материалами, содержащимися в газообразных продуктах сгорания), а также способствует экономии, поскольку летучие материалы могут быть использованы в качестве топлива.

На чертеже изображено устройство для сушки древесины.

Как показано на чертеже, в процессе операции по сушке свежесрубленной древесины и т.п. древесину собирают и штабелируют в помещении 1 для сушки. Помещение может герметично закрываться, причем его располагают таким образом, чтобы оно было вблизи генератора 2 газообразных продуктов сгорания, верхняя зона которого сообщается с верхней зоной помещения для сушки древесины посредством канала 3 для подачи газообразных продуктов сгорания.

Нижняя зона генератора 2 газообразных продуктов сгорания образует камеру сгорания 21, в которой для образования горячих газообразных продуктов сгорания сжигают соответствующее топливо например идущую в отходы древесину или что-либо подобное. С камерой сгорания 21 генератора 2 соединяют трубопровод 4 для впуска воздуха, предназначенного для введения свежего воздуха в камеру сгорания 21.

В открытой концевой части трубопровода 4 для впуска воздуха с обеспечением возможности поворота устанавливают воздушную заслонку 41, предназначенную для управления скоростью потока свежего воздуха, вводимого в камеру сгорания 21 генератора 2 газообразных продуктов сгорания.

При большом числе положений дна или пола помещения 1 для сушки древесины помещение соединяют с большим количеством трубопроводов 5 для регенерации газообразных продуктов сгорания, соединенных с трубопроводом 4 для впуска воздуха.

В каждом трубопроводе 5 для регенерации газообразных продуктов сгорания устанавливают вентилятор 51 для всасывания газообразных продуктов сгорания из помещения 1 для сушки древесины с тем, чтобы подать их к генератору 2 и воздушную заслонку 52 для управления скоростью потока газообразных продуктов сгорания, всасываемых из помещения 1 для сушки древесины.

С другой стороны, трубопровод 6 для выпуска отработанных газов соединяют с угловой частью помещения 1 для сушки древесины таким образом, чтобы он был расположен противоположно от канала для подачи газообразных продуктов сгорания в диагональном направлении помещения для сушки древесины, при этом входную часть трубопровода 6 для выпуска отработанных газов располагают в наиболее удаленной части помещения 1 для сушки древесины по отношению к каналу 3 для подачи газообразных продуктов сгорания. Трубопровод 6 для выпуска отработанных газов проходит к дымоходу 7, из которого отработанные газы, проходящие через трубопровод 6, выпускаются в атмосферу.

В трубопроводе для выпуска отработанных газов с обеспечением возможности поворота устанавливают воздушную заслонку 61, предназначенную для управления скоростью потока отработанного газа, выпускаемого в дымоход 7.

При осуществлении способа для сушки древесины согласно настоящему изобретению, во-первых, соответствующее несущее устройство, например тележка, переносит свежесрубленную древесину в помещение 1 для ее сушки, причем древесина складывается в штабель на полу этого помещения. После этого помещение 1 закрывают с тем, чтобы оно было герметично уплотнено, а затем в камере сгорания 21 генератора 2 для образования газообразных продуктов сгорания сжигают соответствующее топливо, например идущую в отходы древесину или что-либо подобное, для создания горячих газообразных продуктов сгорания, которые выходят из генератора 2 в помещение 1 для сушки древесины через канал 3 для подачи газообразных продуктов сгорания.

В то время, когда воздушная заслонка 61 трубопровода 6 для выпуска отработанных газов закрыта, горячие газообразные продукты сгорания постепенно заполняют помещение 1 для сушки древесины с тем, чтобы заменить воздух, который раньше находился в этом помещении, причем воздух всасывается в камеру сгорания 21 генератора 2 газообразных продуктов сгорания через трубопроводы 5 регенерации газообразных продуктов сгорания. До тех пор, пока помещение 1 не заполнится газообразными продуктами сгорания, полученные таким образом газообразные продукты сгорания циркулируют через устройство.

По мере того как температура помещения 1 для сушки древесины повышается за счет тепла от горячих газообразных продуктов сгорания, содержание кислорода в атмосфере помещения уменьшается и снижает скорость сгорания топлива в камере сгорания 21 генератора 2, при этом скорость повышения температуры в помещении для сушки древесины уменьшается.

В этих условиях воздушная заслонка 61 трубопровода 6 для выпуска отработанных газов слегка открывают с тем, чтобы обеспечить возможность ухода части газообразных продуктов сгорания, которые находятся в помещении 1 для сушки древесины, в дымоход 7 через трубопровод 6 выпуска отработанных газов. В результате по трубопроводу 4 для впуска воздуха в камеру сгорания 21 генератора 2 газообразных продуктов сгорания вводится свежий воздух, причем количество свежего воздуха соответствует количеству той части газообразных продуктов сгорания, которая могла уйти из помещения 1 для сушки древесины. Посредством управления количеством свежего воздуха, вводимого в камеру сгорания 21 генератора 2, скорость сгорания топлива в камере 21 контролируют адекватным образом.

Кроме того, в процессе сушки за счет действия как вентилятора 51, так и воздушных заслонок 52 трубопроводов 5 для регенерации газообразных продуктов сгорания частью газообразных продуктов, находящихся в помещении 1 для сушки древесины, принудительно циркулирует через устройство для их подачи в камеру сгорания 21 генератора 2 так, что свежий воздух, подаваемый в камеру сгорания 21, разбавляется циркулирующей таким образом частью газообразных продуктов сгорания, чтобы обеспечить возможность сохранения невысокого содержания кислорода в атмосфере помещения 1 для сушки древесины. В результате предотвращают изменение содержания кислорода в атмосфере повышения 1 для сушки древесины и происходит стабилизация или выравнивание распределения температуры в помещении.

В случае сушки согласно настоящему изобретению, помещение 1 для сушки древесины заполняют горячими газообразными продуктами сгорания, которые имеют невысокое содержание кислорода и устойчивое распределение температуры. Поэтому в помещении 1 для сушки древесины можно осуществлять эффективную сушку свежесрубленной древесины. Масса летучих газов, выделяемых из свежесрубленной древесины в помещении 1 в течение сушки, циркулирует таким образом, чтобы осуществлялась подача этих газов в камеру сгорания 21 генератора 2 газообразных продуктов сгорания, причем в камере эти летучие газы сжигают вместе с топливом, например с идущей в отходы древесиной, с тем, чтобы создать газообразные продукты сгорания. Поэтому при способе сушки древесины согласно настоящему изобретению, представляется возможным препятствовать загрязнению атмосферы такими летучими газами.

При осуществлении способа сушки древесины согласно настоящему изобретению, поскольку в горячей атмосфере, имеющейся в помещении 1 для сушки древесины, сохраняется невысокое содержание кислорода при выравненном или устойчивом распределении температуры представляется возможным получить высококачественную продукцию или сухую древесину с обеспечением высокой производительности.

Использование: сушка свежесрубленной древесины. Сущность: способ сушки древесины состоит в том, что свежесрубленную древесину укладывают в сушильной камере, закрывают сушильную камеру и подают в нее горячие газообразные продукты горения, закрывают сушильную камеру таким образом, чтобы она стала герметично изолированной, вводят горячие газообразные продукты горения в сушильную камеру. При этом управляют скоростью горения в камере сгорания посредством регулирования количества свежего воздуха, подаваемого в камеру сгорания, и посредством отвода эквивалентного количества газообразных продуктов горения из камеры в условиях принудительной циркуляции части газообразных продуктов горения. 1 ил.

Способ сушки древесины, заключающийся в том, что укладывают свежесрубленную древесину в сушильную камеру, имеющую свободное открытое внутреннее пространство, закрывают эту камеру с обеспечением ее герметичности, подают в последнюю горячие продукты сгорания, полученные в результате сжигания топлива в камере сгорания генератора газообразных продуктов сгорания, обеспечивая постепенное вытеснение воздуха, первоначально находившегося в сушильной камере, пока последняя не окажется заполненной продуктами сгорания, отличающийся тем, что используют древесину для сжигания в камере сгорания, размещенной в нижней части генератора газообразных продуктов сгорания, расположенного вблизи сушильной камеры, управляют скоростью горения в камере сгорания изменением количества воздуха, а также принудительной рециркуляцией эквивалентного количества газообразных продуктов сгорания из сушильной камеры для повторного использования при горении, обеспечивая содержание кислорода в атмосфере сушильной камеры на постоянно низком уровне и стабильное распределение в ней температур.