УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2000 года по МПК F26B9/06 F26B3/347 

Изобретение относится к технике сушки пиломатериалов с помощью энергии электромагнитных волн и мажет быть использовано для сушки древесины - пиломатериалов в штабеле.

Известна установка для сушки древесины (патент России N 2075709, опубл. 20.03.97 г.), содержащая средство для перемещения высушиваемых деталей вдоль предписанной траектории, один источник микроволновой энергии, средство воздействия микроволновой энергией на указанные детали, линию передачи микроволновой энергии к указанному средству воздействия, средство обдува деталей и удаления взвешенной при этом влаги, а также средство следящего автоматического согласования указанных источника микроволновой энергии и линии передачи.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и большие энергозатраты.

Прототипом изобретения является устройство для электромагнитной обработки материалов (патент России N 2101631, опубл. 10.01.98 г.), содержащее рабочую камеру с оснасткой для укладки высушиваемого материала. СВЧ-генератор с магнетроном, излучатель в виде рупорной антенны, вентиляторы для подачи воздуха.

Недостатком данной установки является низкая эффективность сушки при больших энергозатратах.

Предлагаемым изобретением решается задача равномерной сушки древесины с низкими энергозатратами в течение короткого времени в простом по конструкции устройстве.

Поставленная задача достигается тем, что в известной установке для сушки древесины, включающей рабочую камеру, СВЧ-генератор, сопряженной с рабочей камерой, выход которого соединен с излучателем, выполненным в виде рупорной антенны, вентиляторы для подачи воздуха, излучатель снабжен отрезком волновода квадратного сечения с диэлектрической вставкой, причем отрезок волновода имеет длину, кратную нечетным четвертям длин волн в волноводе, а стенки излучателя и рабочей камеры выполнены в виде сотовых экранов. Вентиляторы установлены с возможностью подачи воздуха поперек рабочей камеры.

Признаки, отличающие предлагаемую установку для сушки древесины от прототипа: размещение в излучателе отрезка волновода квадратного сечения с диэлектрической вставкой, причем отрезок волновода имеет длину, кратную нечетным четвертям длин волн в волноводе, что позволяет создать СВЧ-излучение с вращающейся поляризацией, обеспечивающее более равномерное распределение его в объеме рабочей камеры.

Известно, что при достижении определенной температуры значительно более низкой, чем температура кипения воды, в центральных слоях материалов резко повышается давление паров влаги, причем скорость распространения поля давления на три-четыре порядка превышает скорость распространения поля температуры. Под действием этого давления возникает молекулярный перенос влаги от внутренних слоев материала к поверхности, определяемый законом фильтрации Дарси. Для того чтобы удалить эту влагу с поверхности материала, необходимо обеспечить либо испарение влаги, что наиболее часто используют, либо путем высокоскоростного аэродинамического выноса этой влаги с поверхности материала, что предлагается в данной установке. Выполнение стенок рабочей камеры в виде сотовых экранов обеспечивает минимальное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха и позволяет сдувать влагу с поверхности материала. Величина СВЧ-мощности поддерживается на таком уровне, что разрушение материала не происходит.

На фиг 1 представлена установка для сушки древесины,
на фиг 2 - вид сверху,
на фиг 3 - разрез по А-А,
на фиг 4 разрез по В-В,
на фиг 5 - схема укладки брусьев древесины в рабочей камере, вид сбоку,
на фиг 6 - вид сверху.

Установка содержит СВЧ-генератор с панелью управления 1, подключенный к блоку питания 2 через разъем 3. Выход СВЧ-генератора 1 соединен с излучателем в виде рупорной антенны 4, снабженным отрезком волновода 5 с диэлектрической вставкой 6 и сопряженным с рабочей камерой 7, закрываемой крышкой 8. За рабочей камерой установлены вентиляторы 9. Штабель брусьев древесины 10 в рабочей камере 7 укладывают с использованием деревянных прокладок 11. Стенки излучателя 4 и рабочей камеры 7 выполнены в виде сотовых экранов 12.

Установка работает следующим образом.

СВЧ-энергия от СВЧ-генератора 1 через рупорную антенну 4 с вращающейся поляризацией попадает в рабочую камеру 7 равномерно по всему объему камеры. Штабель брусьев древесины 10 в рабочей камере укладывается с использованием деревянных прокладок 11 высотой не менее 80 мм у дна камеры и не менее 50 мм у середины и верха камеры, что обеспечивает обтекание досок воздушным потоком и вынос влаги из камеры. У стенок камеры следует оставлять зазор не менее 50 мм. Укладка брусьев древесины таким образом позволяет повысить эффективность сушки. Сотовые экраны 12 обеспечивают минимальное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, создаваемым вентиляторами 9, и исключают выход СВЧ-энергии за пределы рабочей камеры 7.

Данная установка позволяет равномерно высушивать древесину различных пород в течение короткого времени при низких энергозатратах. Данные о эффективности сушки различных пород древесины с использованием вентиляторов мощностью 6 кВТ приведены в таблице.

Из таблицы видно, что энергозатраты на сушку в предлагаемой установке действительно низки по сравнению с энергозатратами в традиционных установках для сушки древесины, равными 200 - 300 кВТч/м³.

Использование: для сушки древесины с помощью энергии электромагнитных волн. Установка содержит СВЧ-генератор с панелью управления, подключенный к блоку питания через разъем. Выход СВЧ-генератора соединен с излучателем в виде рупорной антенны, снабженным отрезком волновода с диэлектрической вставкой и сопряженным с рабочей камерой, закрываемой крышкой. За рабочей камерой установлены вентиляторы. Штабель брусьев древесины в рабочей камере укладывают с использованием деревянных прокладок. Стенки излучателя и рабочей камеры выполнены в виде сотовых экранов. Изобретение позволит обеспечить равномерную сушку древесины при низких энергозатратах в течение короткого времени в простом по конструкции устройстве. 1 з.п.ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Установка для сушки древесины, включающая рабочую камеру, СВЧ-генератор, сопряженный с рабочей камерой посредством излучателя в виде рупорной антенны, вентиляторы для подачи воздуха, отличающаяся тем, что излучатель снабжен отрезком волновода квадратного сечения с диэлектрической вставкой, причем отрезок волновода имеет длину, кратную нечетным четвертям длин волн в волноводе, а стенки рабочей камеры выполнены в виде сотовых экранов. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляторы установлены с возможностью подачи воздуха поперек рабочей камеры.