установка для сушки древесины
Классы МПК: | F26B9/06 в стационарных барабанах или камерах F26B5/04 путем испарения или возгонки влаги при пониженном давлении, например в вакууме |
Автор(ы): | Сафин Руслан Рушанович (RU), Сафин Рушан Гареевич (RU), Гильмиев Ринат Рафаилевич (RU), Хасаншин Руслан Ромелевич (RU), Тимербаев Наиль Фарилович (RU), Зиатдинова Диляра Фариловна (RU), Кайнов Павел Александрович (RU), Миндубаев Ренас Рамзисович (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2008-04-04 публикация патента:
10.11.2009 |
Настоящее изобретение относится к технике сушки пиломатериалов и может быть использовано в деревообрабатывающей, лесохимической и других областях промышленности. Установка для сушки древесины содержит цилиндрический герметичный корпус с установленными внутри калориферами, вентилятором и продольными перегородками, образующими аэродинамический тракт движения, вакуум-насос, парогенератор и грузовую тележку для размещения высушиваемой древесины внутри камеры. Установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры и конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель. С помощью конденсационного оборудования тепловая энергия, отводимая из первой камеры, в которой производится процесс вакуумирования, подводится к другой камере, в которой протекает нагрев жидкости (воды); после окончания цикла «прогрев-вакуумирование» выключением одного компрессорного устройства и включением другого происходит смена стадий в камерах: в первой камере начинается прогрев пиломатериалов, а во второй создается необходимое разрежение для дальнейшего сброса давления. Изобретение должно обеспечить снижение себестоимости процесса сушки пиломатериалов. 1 ил.
Формула изобретения
Установка для сушки древесины, содержащая цилиндрический герметичный корпус с установленными внутри калориферами, вентилятором и продольными перегородками, образующими аэродинамический тракт движения, вакуум-насос, парогенератор и грузовую тележку для размещения высушиваемой древесины внутри камеры, отличающаяся тем, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры и конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.
Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к технике сушки пиломатериалов и может быть использовано в деревообрабатывающей, лесохимической и других областях промышленности.
Известна установка для сушки древесины, содержащая две герметичные теплоизолированные камеры, в полости каждой из которых образован циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером. Камеры имеют воздуховоды, соединяющие эти полости между собой с возможностью перепуска по ним поочередно образующегося в одной из камер пара. Причем воздуховоды соединяют области повышенного давления каждой камеры с областями пониженного давления соседней камеры, что позволяет использовать водяной пар, образующийся при сушке одного штабеля пиломатериалов, для нагрева другого штабеля (см. патент РФ № 2157489, МПК F26В 9/06, 21/04, 2000 г.).
Недостатками данной сушильной установки являются высокие эксплуатационные расходы на удаление влаги из твердолиственных пород древесины и низкая производительность процесса сушки.
Известна установка для сушки и пропитки древесины, включающая две камеры, соединенные при помощи трубопроводов рассчитанного диаметра со смонтированными на них быстродействующими клапанами с ресивером, вакуумный насос, емкости для пропитывающей жидкости, связанные при помощи трубопроводов с каждой сушильно-пропиточной камерой, в которых смонтированы распылители, теплообменники (см. патент РФ № 2279024, МПК F26В 9/06, 5/04, 2004 г.).
Недостатком данной установки является потери тепловой энергии, аккумулированной в процессе прогрева материала, при «сбросе» давления в ресивер на каждой из стадий вакуумирования, что существенно увеличиваем расход энергоресурсов.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для сушки штабелей пиломатериалов, содержащая верхние и боковые секции, выполненные из эластичного материала в виде мембран с возможностью изменять свои размеры и форму под действием потока теплоносителя. Нижняя секция имеет продольные прорези, позволяющие размещать высушиваемый пиломатериал на грузовой тележке внутри камеры сушки. В данной камере реализуется вакуумно-конвективный способ, сущность которого заключается в чередовании стадий прогрева высушиваемой древесины и вакуумирования (см. патент РФ № 2206843, МПК F26В 9/06, 5/04, 2003 г.).
Основным недостатком указанной установки является нерациональное использование энергетических ресурсов на процесс сушки, обусловленное высокой стоимостью сушки за счет независимого охлаждения конденсатора и независимого нагрева калориферов.
Целью настоящего изобретения является снижение себестоимости процесса сушки пиломатериалов. Указанная цель достигается тем, что установка содержит цилиндрический герметичный корпус с установленными внутри калориферами, вентилятором и продольными перегородками, образующими аэродинамический тракт движения, вакуум-насос, парогенератор и грузовую тележку для размещения высушиваемой древесины внутри камеры, отличающаяся тем, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры l конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.
Отличительным признаком заявленного изобретения является то, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры и конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.
Предложенное техническое решение позволяет существенно снизить энергозатраты на процесс сушки пиломатериалов благодаря тому, что тепловая энергия испаренной из древесины влаги в процессе ее вакуумирования с помощью конденсационного оборудования передается жидкости (воде), находящейся во второй камере. После этого аккумулированная жидкостью (второй) тепловая энергия на стадии прогрева с помощью второй конденсационной установки передается высушиваемому пиломатериалу. При этом на процесс передачи тепловой энергии из одной камеры в другую с помощью конденсационного оборудования затрачивается меньшее количество энергии, чем величина передаваемой энергии. Поэтому процесс прогрева пиломатериалов протекает при меньших энергозатратах, а в процессе вакуумирования древесины установка конденсационного оборудования позволяет избежать дополнительных затрат на охлаждение хладагента для конденсатора.
Схема установки представлена на чертеже. Установка содержит две вакуумные камеры 1 и 2, парогенератор 3, вакуумный насос 4, конденсационное оборудование, включающее два компрессора 5 и 6, дроссельные вентили 17, конденсаторы 7 и испарители 8, помещенные в камеры 1 и 2. При этом первая камера расположена над второй и соединена с ней трубой, на конце которой расположена перфорированная насадка 10.
Конденсационное оборудование использует в качестве хладагента фреон. Для ускорения процесса прогрева вакуумной камеры в пусковой момент времени используется дополнительный электрический нагреватель 9.
Установка вакуумной сушки работает следующим образом. После формирования штабеля пиломатериалов 15 на тележке и загрузки камеры 1 начинается стадия прогрева высушиваемой древесины. Для этого производится предварительная откачка инертного газа (воздуха) вакуум-насосом 4 из рабочей полости аппарата при открытом вентиле 14, после чего вентиль 14 закрывается, и из парогенератора 3 при открытом вентиле 13 подается водяной пар для создания среды в аппарате. Затем включается дополнительный нагреватель 9. Параллельно в вакуумной камере 2, которая частично заполнена жидкостью (водой) 16, создается необходимое в дальнейшем разрежение включением вакуум-насоса 4 и открытием вентиля 12.
После окончания прогрева штабеля 15 в камере 1 производят «сброс» давления путем открытия газового вентиля 11, и паровая среда вследствие разности давлений через трубу с перфорированной насадкой 10 устремляется в камеру 2, где происходит ее конденсация за счет прохождения пара через слой жидкости. После «сброса» газовый вентиль 11 перекрывается, и в работу включается компрессорное устройство 5. Компрессор нагнетает сжатый (а значит, нагретый) хладагент в испаритель 8 камеры 2. Таким образом, тепловая энергия, отводимая из вакуумной камеры 1 с помощью компрессорного устройства 5 передается испарителю 8 камеры 2, где в это время происходит прогрев жидкостной среды (воды) 16.
После окончания цикла вакуумирования в камере 1 выключением компрессорного устройства 5 и включением компрессорного устройства 6 происходит смена стадий в камерах: в камере 1 начинается прогрев, в камере 2 - вакуумирование. Перед началом стадии прогрева в камере 1 предварительно с помощью парогенератора 3 создается необходимая паровая среда. Теперь тепловая энергия, аккумулированная в жидкости (воде) 16 камеры 2 во время ее нагрева, передается в камеру 1. При необходимости повышения интенсивности прогрева производится кратковременное включение дополнительного нагревателя 9.
Чередование стадий прогрева и вакуумирования в вакуумных камерах 1 и 2 происходит до снижения влагосодержания пиломатериалов до заданного значения (6-8%).
Преимущества предлагаемой установки характеризуется приведенным ниже конкретным примером ее исполнения:
Мощность электродвигателя вентилятора | 7,7 кВт |
Мощность электродвигателя вакуум-насоса | 7,5 кВт |
Мощность компрессорной установки при максимальной | |
нагрузке (при передаче 50 кВт/ час) | 16 кВт |
Мощность калориферов | 50 кВт |
Мощность парогенератора | 30 кВт |
Из таблицы видно, что для передачи тепловой мощности в 50 кВт компрессорной установкой затрачивается мощность, равная 16 кВт, позволяя снизить общие энергозатраты на процесс сушки более чем в два раза.
Класс F26B9/06 в стационарных барабанах или камерах
Класс F26B5/04 путем испарения или возгонки влаги при пониженном давлении, например в вакууме