МИКРОВОЛНОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛА Российский патент 2004 года по МПК F26B3/347 F26B9/06 

Изобретение относится к лесосушильной промышленности, а именно к области сушки пиломатериала различных пород. Для любого деревообрабатывающего производства требуется высококачественный пиломатериал. Одной из самых сложных и дорогостоящих процедур в подготовке материала является сушка горячим воздухом, топочными газами или перегретым паром. При этом тепло, необходимое для испарения влаги из древесины, подводится от горячих газов к поверхности пиломатериала. После испарения влаги с поверхности тепло к внутренним влажным слоям подводится через слой высушенного пиломатериала, теплопроводность которого очень низка. Вследствие высокой температуры сушильного агента наружные слои сильно перегреваются. Это приводит к стягиванию волокон древесины. В зоне соприкосновения сухих и еще влажных слоев возникают напряжения, которые приводят к растрескиванию материала и его деформации. Встречные потоки тепла и влаги не позволяют достичь высоких скоростей сушки. В результате процесс сушки растягивается на 2-3 недели.

Наряду с установками, использующими традиционные источники нагрева, в последнее время появляются установки, использующие эффект поглощения энергии СВЧ-излучения, например периодическая сушилка фирмы ДЕСА производительностью до 0,4 куб. м пиломатериала в сутки. Загрузка пиломатериала осуществляется через верхнюю открывающуюся крышку, а СВЧ-энергия подводится снизу. Сушилка представляет собой удлиненную камеру с открывающейся верхней крышкой, в которую укладывается пиломатериал. Длина пиломатериала, подвергаемого сушке, ограничена длиной камеры и составляет 4 м. Пиломатериал укладывается по определенной схеме, что вызывает большие трудности при загрузке. Известна сушилка ФЛОРА (разработка ФЦНИРИ, г. Москва), которая представляет собой квадратную камеру с расположенными на боковых стенках магнетронными блоками. Производительность сушилки до 5 куб.м в сутки. Сушилка оборудована выкатывающейся тележкой, на которую укладывается пиломатериал. Продолжительность сушки достигает 200 часов. Большим недостатком этой сушилки является большая трудоемкость процесса загрузки пиломатериала на загрузочную тележку вследствие сложной схемы укладки. Нерациональная конструкция камеры не позволяет добиться равномерного распределения СВЧ-энергии в объеме сушильной камеры, вследствие чего не удается достичь равномерности сушки пиломатериала. Кроме того, кпд сушки очень низкий, вследствие чего себестоимость сушки 1 куб.м пиломатериала высокая и сравнима с себестоимостью сушки на обычных конвективных сушилках, а эксплуатация их нерентабельна. Наиболее близким решением является микроволновая сушилка (см. RU 2105435 С1, 20.02.1998, Н 05 В 6/64) для пиломатериалов, содержащая корпус, внутри которого расположена подвижная рама и ребра для размещения пиломатериала, а также источники СВЧ-излучения. Но в этом решении также не удается достичь равномерности сушки пиломатериала и улучшить его качество.

В основу изобретения положена задача повысить удельную производительность, качество высушенного пиломатериала, увеличить тепловой кпд и снизить продолжительность сушки при обеспечении заданных показателей высушенной древесины.

Поставленная задача решается тем, что согласно изобретению корпус микроволновой сушилки выполнен в форме цилиндра, на котором равномерно размещены магнетроны, а внутри располагается вал, установленный на подвижной раме для пиломатериала с роликами, причем вал оборудован ребрами для крепления пиломатериала.

Желательно, чтобы ребра были снабжены держателями пиломатериала, исключающими выпадение пиломатериала из ребер при вращении вала.

Желательно, чтобы наличием жесткого крепления на нескольких ребрах исключалась продольная деформация высушиваемого материала.

Желательно, чтобы были предусмотрены специальные элементы для отражения СВЧ-энергии, выполняющие роль диссектора.

Желательно, чтобы магнетроны были расположены преимущественно в верхней части корпуса.

Все преимущества и характеристики данного изобретения будут более понятны из чертежей, на которых изображена микроволновая сушилка.

Микроволновая сушилка для сушки древесины, изображенная на фиг.1, содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, состоящий из нескольких секций, соединенных с помощью фланцев со специальными уплотнениями, исключающими утечку СВЧ-энергии в окружающее пространство. Длина секций и их количество определяется потребной длиной пиломатериала, подвергаемого сушке. На фиг. 1 и 2 представлены три разреза сушилки. Зона А показывает внешний вид основного корпуса сушилки, зона Б - внешний вид сушилки, зона В - разрез сушилки. Внутри корпуса сушилки, вдоль его продольной оси расположено устройство, предназначенное для размещения пиломатериала. Устройство имеет вал 2, состоящий из секций, соединенных между собой с помощью фланцев 3. Длина секций зависит от размеров сушилки и технологических возможностей изготовления. На валу размещены ребра 4, на которые укладывается пиломатериал 5. Ребра 4 снабжены специальными держателями 6 пиломатериала, исключающими выпадение пиломатериала из ребер при вращении вала. Дополнительно для отражения СВЧ-энергии предусмотрены специальные элементы, выполняющие роль диссектора. Кроме того, наличие жесткого крепления на нескольких ребрах практически исключает продольную деформацию материала при сушке. Вал установлен на подвижной раме 7, оборудованной роликами 8, которая перемещается по специальным направляющим вдоль корпуса сушилки и выдвигаться для перезагрузки. Задний фланец сушилки оборудован приводом 9 вращения вала (мотор-редуктором), соединяющимся с валом через подвижную муфту 10. На корпусе сушилки расположены магнетроны 11. Магнетроны расположены преимущественно в верхней части корпуса так, чтобы обеспечивать равномерное облучение пиломатериала СВЧ-энергией. Магнетроны питаются от блоков 12 питания. Управление блоками осуществляется с электронного блока 13 управления. Для охлаждения магнетронов предусмотрен специальный воздуховод 14 и вентилятор 15. Передняя крышка 16 подвижная и опирается на раму 17, а также снабжена устройством 18 для фиксации ее в закрытом состоянии при работе сушилки и специальным устройством 19 для перемещения передней крышки.

Сушилка оборудована блоком управления с компьютером и может автоматически вести процесс сушки по заданной программе. Программа учитывает сорт древесины и режим сушки заданный технологом.

Устройство работает следующим образом.

В положении подвижной рамы с устройством для размещения пиломатериала вне корпуса сушилки на ребра последовательно укладывается пиломатериал и закрепляется специальными держателями. После заполнения всего устройства для размещения пиломатериала подвижная рама по направляющим вкатывается в корпус сушилки, при этом конец оси устройства для размещения пиломатериала входит в зацепление с муфтой, связанной с приводом, после чего рама фиксируется. После этого накатывается передняя крышка и зажимается. Включается привод и устройство для размещения пиломатериала начинает вращаться. Включается вентилятор и привод. Затем открывается передняя крышка и рама фиксируется. После привод и устройство для размещения пиломатериала начинает вращаться, включается вентилятор охлаждения и магнетроны. Процесс сушки продолжается 40-60 минут. По окончании процесса сушки магнетроны отключаются, отключается вентилятор и привод. Затем открывается передняя крышка и рама с устройством для пиломатериала выкатывается из корпуса для перезагрузки пиломатериалов.

Пример.

При сушке пиломатериала толщиной 50 мм продолжительность сушки составила 60 мин. Влажность снизилась с 35% до 12%. Удельный расход электроэнергии составил 140 кВт•ч на 1 куб.м пиломатериала, а себестоимость сушки в 3-4 раза ниже, чем на существующих конвективных сушилках.

Изобретение относится к установке для сушки древесины, содержащей горизонтальный цилиндрический корпус с источниками СВЧ-энергии, расположенными по периметру цилиндрического корпуса, внутри которого вдоль его продольной оси расположено устройство для крепления пиломатериала. Магнетроны расположены в шахматном порядке преимущественно в верхней части корпуса. Устройство имеет вал с прикрепленными к нему специальными кронштейнами и размещается в специальной раме, оборудованной катками для выкатывания ее из корпуса при перезагрузке сушилки. Изобретение должно обеспечить повышение удельной производительности, повысить качество высушенного материала и тепловой кпд и снизить продолжительность сушки. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Микроволновая сушилка для сушки пиломатериала, содержащая корпус, внутри которого расположена подвижная рама для размещения пиломатериала и ребра, а также источники СВЧ-энергии, отличающаяся тем, что корпус выполнен в форме цилиндра, на котором равномерно размещены магнетроны, рама снабжена вращающимся валом и роликами, а ребра для крепления пиломатериала размещены на валу.2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что ребра снабжены держателями пиломатериала, исключающими выпадение пиломатериала из ребер при вращении вала.3. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что наличием жесткого крепления на нескольких ребрах исключается продольная деформация высушиваемого материала.4. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрены специальные элементы для отражения СВЧ-энергии, выполняющие роль диссектора.5. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что магнетроны расположены преимущественно в верхней части корпуса.