СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА Российский патент 2001 года по МПК F26B9/06 

Изобретение относится к устройствам для сушки материалов и может быть использовано для сушки древесины (доски, брус и т.п.).

Известна сушилка для древесины по а.с. N 517768 кл. F 26 В 9/06, 1975, содержащая теплоизолированный туннель с установленными в нем на рельсовом пути вагонетками и огневые калориферы, причем туннель имеет три участка равной длины, средний из которых выполнен с большей шириной по сравнению с крайними, а калориферы размещены только в уширении среднего участка туннеля.

Недостатком этой сушилки является низкое качество высушенной древесины ввиду отсутствия принудительного обдува древесины в процессе сушки воздушным потоком.

Известна также вентиляционная сушилка для пиломатериалов по а.с. 521441, кл. F 26 В 21/00, 1973, содержащая тележку, установленную на направляющих с возможностью перемещения и несущую кожух с вентилятором и приводным электродвигателем внутри, снабженный всасывающим и нагнетательным патрубками, причем парубки укреплены на кожухе консольно, образуют с ним П-образный канал, охватывающий штабель сверху и с боков, и смещены вдоль горизонтальной оси штабеля. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа следует отнести: размещение двигателя в горячей и влажной среде сушильной камеры; неравномерная вентиляция высушиваемого материала на концах штабеля из-за смещения патрубков вдоль горизонтальной оси; низкий коэффициент заполнения сушильной камеры высушиваемым материалом. Все это приводит к невысокому качеству сушки древесины при высоких затратах энергии и низкой надежности установки. Кроме того, кожух и непродуваемые нагревательные элементы(регистры) имеют большую металлоемкость, что увеличивает стоимость сушилки.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение качества высушиваемого материала путем оптимизации конструктивно-компоновочной схемы сушильной камеры.

Достигается это тем, что:
- вблизи потолка сушилки установлен фальшпотолок;
- калориферы установлены над дверью под углом относительно горизонтальной плоскости, в пределах 0-45^o;
- вентилятор выполнен реверсным и установлен у торцевой стенки камеры, противоположной двери, причем каждая последующая лопатка вентилятора повернута относительно предыдущей на угол 180^o;
- ось вентилятора перпендикулярна полу камеры, а двигатель вентилятора помещен в стакан, устанавливаемый со стороны потолка камеры;
- каналы приточно-вытяжной вентиляции расположены на торцевой стенке камеры вблизи вентилятора так, что один из них установлен выше плоскости вращения вентилятора, а другой ниже нее;
- внутри воздуховода на фальшпотолке установлены поддоны для воды с возможностью наполнения и слива воды;
- высота воздуховода h₂ выбрана из условия

где h₁ - расстояние между фальшпотолком и полом камеры;
расстояние δ между штабелем высушиваемых материалов и торцевыми стенками камеры выбрано из условия

где h₁ - расстояние между фальшпотолком и полом камеры;
ширина камеры составляет 0,7-1,2 ее высоты;
между слоями штабеля высушиваемых материалов установлены продуваемые в продольном направлении камеры прокладки со степенью перфорации, составляющей 10-90%.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан на фиг. 1 - общий вид сушильной камеры, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, на. фиг. 4 - варианты позиции 15 на фиг. 1 (увелич.), на фиг. 5 - колесо вентилятора.

Сушильная камера содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2, дверь 3, тележку 4 для высушиваемых материалов, реверсный винт вентилятора 5 с двигателем 6, установленный у торцевой стенки камеры, противоположной двери 3, и помещенный в стакан 7, устанавливаемый со стороны потолка камеры. Внутри камеры установлен фальшпотолок 8 с размещенными на нем поддонами 9 для воды. Вблизи вентилятора 5 на торцевой стенке камеры размещены клапаны 10 и 11 приточно-вытяжной вентиляции, один из которых установлен выше, а другой ниже плоскости вращения вентилятора 5. Над входной дверью 3 установлены калориферы 12 под углом к горизонтальной плоскости (на фиг. 1 - угол α ). Фальшпотолок 8 и потолок камеры образуют воздуховод 17. Стакан 7 двигателя 6 закрыт с внешней стороны крыши дефлектором 13. На тележке 4 уложены штабелем пиломатериалы 14, между слоями которых установлены перфорированные прокладки 15. К калориферам 12 подходят трубопроводы 16 (в случае использования пароводяных калориферов).

Работает сушильная камера следующим образом.

Пиломатериал 14 с установленными прокладками 15 закатывают на тележке 4 в сушильную камеру и закрывают дверь 3. С пульта управления (на фиг. 1 для простоты не показан) включают электродвигатель 6 и вентилятор 5 начинает вращаться. По трубопроводам 16 подводят теплоноситель (горячую воду или пар) к калориферам 12. Поток воздуха от вентилятора 5 распространяется по воздуховоду 17, образованному фальшпотолком 8 и потолком сушильной камеры (направление потока показано стрелками), проходит через калориферы 12, нагревается и через штабель пиломатериалов 14 вновь возвращается к вентилятору 5. Перфорация, выполненная в прокладках 15, установленных между слоями пиломатериалов, не создает существенного сопротивления потоку. В начальный период сушки клапаны 10 и 11 закрыты. Периодически, например, через 2-3 часа двигатель 6 выключают (это может быть осуществлено в автоматическом режиме) и после остановки вентилятора 5 снова включают двигатель 6, но вращение его вала осуществляется в противоположном направлении. Поскольку лопатки вентилятора установлены так, что последующая лопатка повернута относительно предыдущей на 180^o, поток от вентилятора формируется в противоположном направлении относительно предыдущего цикла работы вентилятора (движение потока в обратном направлении относительно указанного стрелками на. фиг. 1). Таким образом происходит равномерная сушка пиломатериалов по высоте штабеля и по его длине. Удаление избытка влажного воздуха из сушильной камеры и приток сухого воздуха осуществляется через клапаны 10 и 11 (в зависимости от направления вращения вентилятора область повышенного давления может быть как перед вентилятором, так и за ним).

По мере высыхания пиломатериалов для предотвращения их растрескивания в поддоны 9 подается вода (трубы для подачи и слива воды на фиг. 1 не показаны).

Стакан 7 электродвигателя 6 служит для его защиты от проникновения влаги внутрь двигателя.

Сверху стакан 7 снабжен дефлектором 13 для защиты от атмосферных осадков (в случае, если сушильная камера установлена на улице). Установка калориферов 12 под углом предназначена для снижения гидравлического сопротивления и формирования потока на входе в штабель, а также для слива остатков теплоносителя (воды) при остановке сушильной камеры в холодное время года (отрицательные температуры).

Соотношения размеров и между шириной и высотой камеры, а также угол установки калориферов выбраны из условия обеспечения оптимальных режимов сушки (минимальное сопротивление потоку и минимальные затраты на электропривод), а также максимального использования объема сушильной камеры.

Изготовлен опытный образец описанной выше сушилки для объема древесины 12 м³. В сушильной камере были установлены два калорифера КВС9-П, диаметр вентилятора составлял 630 мм, а мощность электродвигателя -7,5 кВт (n=2800 об/мин). Расход воздуха 18...20 тыс.кубометров в час позволяет обеспечить скорости воздуха в зазорах между высушиваемым материалом V ≥ 1...2.5 м/с. При сушке сосновых брусков размером 120х60мм по "мягкому" режиму сушки (температура сушильного агента не превышает 80^oC) удается получать качественную древесину влажностью ~ 7% за ~15 дней.

Таким образом, разработана экономичная и высокопроизводительная сушильная камера, обеспечивающая высокое качество высушиваемых пиломатериалов.

Изобретение предназначено для сушки преимущественно пиломатериалов и может быть использовано для высококачественной сушки досок, бруса и т.п. Сушильная камера преимущественно для сушки пиломатериалов содержит теплоизолированный корпус 1, дверь 3, установленную на одном из торцов корпуса, калориферы 12, воздуховод 17, вентилятор 5 с двигателем 6, клапаны приточно-вытяжной вентиляции и тележку для высушиваемых материалов, причем вблизи потолка камеры установлен фальшпотолок 8, калориферы 12 установлены над дверью под углом относительно горизонтальной плоскости в пределах 0-45°, вентилятор 5 выполнен реверсным и установлен у торцевой стенки камеры, противоположной двери 3, причем каждая последующая лопатка вентилятора повернута относительно предыдущей на 180°, ось вентилятора перпендикулярна полу камеры, а двигатель 6 вентилятора 5 помещен в стакан, устанавливаемый со стороны потолка камеры, клапаны приточно-вытяжной вентиляции расположены на торцевой стенке камеры вблизи вентилятора так, что один из них находится выше плоскости вращения вентилятора 5, а другой ниже нее, внутри воздуховода 17 на фальшпотолке 8 установлены поддоны для воды с возможностью наполнения и слива воды, высота воздуховода выбрана из условия

а расстояние δ между штабелем высушиваемых материалов и торцевыми стенками камеры выбрано из условия

где h₁ - расстояние между фальшпотолком 8 и полом камеры, ширина камеры составляет 0,7-1,2 ее высоты, а между слоями штабеля высушиваемых материалов установлены продуваемые в продольном направлении камеры прокладки со степенью перфорации, составляющей 10-90%. Устройство позволяет проводить высококачественную сушку древесины с минимальными затратами тепловой и электрической энергии. 5 ил.

Сушильная камера преимущественно для сушки пиломатериалов, содержащая теплоизолированный корпус, дверь, установленную на одном из торцов корпуса, калориферы, воздуховод, вентилятор с двигателем, клапаны приточно-вытяжной вентиляции и тележку для высушиваемых материалов, отличающаяся тем, что в ней вблизи потолка камеры установлен фальшпотолок, калориферы установлены над дверью под углом относительно горизонтальной плоскости в пределах 0 - 45^o, вентилятор выполнен реверсивным и установлен у торцевой стенки камеры, противоположной двери, причем каждая последующая лопатка вентилятора повернута относительно предыдущей на 180^o, ось вентилятора перпендикулярна полу камеры, а двигатель вентилятора помещен в стакан, устанавливаемый со стороны потолка камеры, клапаны приточно-вытяжной вентиляции расположены на торцевой стенке камеры вблизи вентилятора так, что один из них находится выше плоскости вращения вентилятора, а другой ниже ее, внутри воздуховода на фальшпотолке установлены поддоны для воды с возможностью наполнения и слива воды, высота воздуховода выбрана из условия

а расстояние δ между штабелем высушиваемых материалов и торцевыми стенками камеры выбрано из условия

где h₁ - расстояние между фальшпотолком и полом камеры,
ширина камеры составляет 0,7 - 1,2 ее высоты, а между слоями штабеля высушиваемых материалов установлены продуваемые в продольном направлении камеры прокладки со степенью перфорации, составляющей 10 - 90%.