Способ обезвоживания лесоматериалов

 

СПОСОБ ОБЕ ЗВОЖИВАНИЯ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ , сформированных в штабель, путем помещения его в контейнер и механического удаления влаги под действием разности давлений, создаваемой при вращении штабеля, радиально размещенного относительно оси вращения , отличающийся тем, что, с целью сокращения времени обезвоживания и обеспечения равномерного распределения влажности по длине лесоматериалов, предварительно перед вращением повышают давление в контейнере до 1,5 МПа, а при начале вращения осуществляют сброс давления . 120 30 0 Л/

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

ЗСЮ Р 26 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРытий

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ JIFCOMAТЕРИАЛОВ, сформированных в штабель, путем помещения его в контейнер и механического удаления влаги под дей. ствием разности давлений, создаваемой при вращении штабеля, радиально размещенного относительно оси вращения, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени обезвоживания и обеспечения равномерного распределения влажности по длине лесоматериалов, предварительно перед вращением повышают давление в контейнере до 1,5 МПа, а при кача. ле вращения осуществляют сброс давления. (21) 3573528/24-06 (22) 07.04.83 (46) 07.09.84. Бюл. № 33 (72) В.И.Патякин, В,П.Полищук, С.N.Áàçàðîâ и A.Ä.Ñoðoêuíà (71) Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им.С.M.Kupo. ва (53) 66.047(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 450064, .кл. F 26 В 5/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 89456, кл. F 26 В 3/34, 1948.

3. Авторское свидетельство СССР № 568815, кл. F 26 В 5/08, 1974.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

111?207

Изобретение относится к области сушки и может быть использовано для сушки капиллярно-пористых материалов, преимущественно бревен, брусьев, пиломатериалов и заготовок. 5

Известен сгособ сушки бревен путем вращения радиально размещенных бревен в центрифуге. При этом центробежные силы, направленные вдоль продольных осей бревен, способству- 10 ют перемещению капиллярной влаги к торцам бревен и удалению ее, в результате чего влажность средней по длине лесоматериалов зоны снижается

""î 40-60! (1j .

Недостатком этого способа при при менении его fia деревообрабатывающих предприятиях является то, что после сушки в приторцовых зонах по длине бревен (50-70 см от каждого торца) э0 влажность древесины остается повышен ной (80-150Е) и снизить ее путем центрифугирования практически невозможно.

Известен конвективно-высокочастот 25 ный способ сушки лесоматериалов, заключающийся в том, что лесоматериалы подвергают одновременно конвективной сушке и циклическому нагреву в электрическом поле токов высокой час- 30 тсты 2), Однако для проведения качественной сушки требуется большой расход электроэнергии. Например, при сушке сердцевины сосновых брусьев сечением З5

1756175 мм от влажности 93 до 227. расход электроэнергии составляет

2,6 кВт ч/кг. Конвективная составляющая этого способа сушки характеризуется продувкой высушиваемого материа-40 ла специально подогретым и увлажненным воздухом. По сравнению с атмосферной сушкой этот процесс имеет более высокую интенсивность, воэможность регулирования позволяет достичь45 любую конечную влажность и обеспечить сушку е т:ечение всего года. При этом происходит уничтожение грибной инфекции и насекомых в прогретой древесине. Конвективная сушка топочными ra- 5O зами аналогична конвективной сушке воздухом. Отличие состоит лишь в подготовке и подаче к материалу в качестве газообразного сушильного аген та продуктов сгорания твердого, жид- 55 кого или газообразного топлива. Сушильные установки для такой сушки более дешевы н просты по сравнению с воздушными. Конвективная сушка перегретым паром сходна по принципу действия к устройству с конвективной сушкой воздухом. Ее особенность — высокая температура сушильного агента (выше 100 С), отсутствие воздуха в

0 камере, более интенсивный процесс сушки, но прочность высушенной древесины несколько ниже иэ-за перегрева. Недостатки конвективного метода сушки — большие затраты энергии (1,61,8 кВт ч/ на 1 кг удаляемой влаги) и большая продолжительность сушки, так как попытки интенсификации процес"а сушки приводят к резкому повышению бвака.

Вакуумно-диэлектрическая составгяющая способа сушки заключается в том, что нагрев лесоматериалов ь поле токов высокой частоты производится в вакуумной камере. Высокочастотная энергия используется на прогрев древесины и на интенсификацию процессов малярного и молекулярного влагопереноса, а пар или горячий воздух используется для испарения влаги с поверхности древесины. Процесс диэлектрической сушки интенсифицируется под действием избыточного давления.

Для этого температура древесины должна быть выше температуры кипения воды. При пониженном давлении температура кипения воды снижается. Достаточно температуру поверхности лесоматериалов поддерживать на уровне температуры кипения воды при соответствующем давлении (не ниже 611 Н/м ), чтобы создать высокоинтенсивный процесс сушки. За счет гидравлического сопротивления древесины в центральной ее части образуется избыточное давление пара, что способствует переносу влаги на поверхность ° Однако при вакуумно-диэлектрической сушке интенсивно поглощается энергия высокочастотного электрического поля, превращающаяся вследствие диэлектрических потерь в древесине в тепло.

Скорость сушки в основном зависит от квадрата напряженности электрического поля. Мощность, выделяемая в древесине, резко увеличивается с увеличением влажности лесоматериалов.удель ный расход электроэнергии на 1 кг удаляемой влаги при сушке образцов сосны составляет 1,47 руб. или 260280 кВт.ч на сушку 1 мз условного пиломатериала.

1112207 («к -26 с нг СО8 8> сила сопротивления

«Сж.В «Н4 с

Недостатками вакуумно -диэлектри- F — сила поверхностного ческой сушки являются большой расход натяжения, электроэнергии и необходимость приме- - — сила сила тяжести. нения высокочастотных гене тных генераторов При центробежном обеэвоживакии на большой мощности до 250 кВт и более. 5 столбик в капилляре древесины дейстН аиболее близким к изобретению по вуют центробежная си а F

Л ) 1 Я техничесткой сущности и достигаемому сила поверхн поверхностного напряжения результату является способ обезвоживания лесоматериалов, сформированных в штабель, путем помещения его в кон 10 тейнер и механического удаления вла- движению 0с = - Ь и 0V

1 ги под действием разности давлений, создаваемой при вращении штабеля, pa- e — масса жидкости в капилляре, U диально размещенного относительно оси угловая частота вращен щения, — радиус вращения (3 . 15 вращения, d — сила поверхностного

Недостатки известного способа натяжения à — радиус — радиус капилляра,о большая длительность вращения и не- краевой угол смачивакия 1"„ — динами1ч равномерное распределение влажности по длине лесоматериалов. на столбика жидкосТи в капилляре 1, капилляре, .

Цель изобретечия — сокращение вре- 20 скорость движения жидкости. мени обезвоживания и /обеспечение рав. Для обеэвоживаки эвоживакия капилляров неномерного распределения влажности по обходимо, чтобы Г ) F>w Р . Однако, длине лесоматериалов. когда масса жидкости в капиллярах дре. днако

Поставленная цель достигается весины уменьшается, центробежная сила тем, что согласно способу обеэвожива- 25 становится рави < F

И С и ка тор ния лесоматериалов, сформированных в цах лесоматериалов остаются зоны выштабель, путем помещения его в кон- сокой вла н . П и влажности. ричем, чем меньше тейнер и механического удаления вла- длина оставше а оставшейся эоны, тем большую ги под действием разности давлений

Р частоту вращеки оту вращения должна иметь центри. создаваемой при вращении штабеля,ра- g0 фуга. диально размещенного относительно оси Повышая да овышая давление в контейкере, завращения, предварительно перед враще- полняют свободн е т свободные капилляры сжатым м. ри резком с росе давления нием повышают давление в контейнере. воздухом. При реэ б до 1,5 МПа, а при начале вращения в контейнере создается разность между осуществляют сброс давления.

35 давлением ч ка ил м ч капиллярах, медленно сниСпособ осуществляется сле

" я следующим жающимся иэ-эа большого гидравлическообразом. го сопротивления капилляров древесины

Лесоматериалы помещают в замкнутый в поперечном направлении и атмосферобъе ъем (контейнер), в котором повышают ным давлением в контейнере. Под дейстдавление воздуха от начального ду чального Р до40 вием сжатого воздуха и центробежной .конечного P . П v. этом р . капилляры, силы, направленных к торцам, происнезаполненные влагой, заполняются ходит удаление вла влаги иэ приторцовых сжатым воздухом. После сброса давления в контеинере. защемленный в капил- Величину необходимого давления воз лярах сжатий воздух выталкивает жид- 45 духа при вращении б р вращении со с росом давления кость, находящуюся у торцов, по про- определяют из условия дольным капиллярам через торцы. Силу от разности давлений внутри и снаруl жи капилляра при сбросе давления от P, К ДО К W,С т 4, Новизну предлагаемого способа характеризуют операции подъема давлес*.6 т Е тт,ж е к э 4 ния в контейнере с материалом и лосгде F e, FT ® — сила трения воздуха и ледовательность операций подъема давжидкости при движении ления. Подъем давления беэ одноврепо капилляру, 55 менного со сбросом давления вращения

F — силы инерции, деиству не приводит к удалению влаги из приющие на жидкость и. торцовых зон ° Положительный эфвоздух, фект (достижекие равномерного

1112207

Составитель Ю.Мартинчик

Редактор И.Шулла Техред С,Легеза Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6441/26 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, распределения влажности при меньшем времени вращения) может быть достигнут при условии предварительного

1 подъема давления и вращения одновременно со сбросом давления в контейнере или предварительного вращения, подъема давления в контейнере и по вторного вращения одновременно со сбросом давления.

На чертеже показан график распределения влажности по длине бревен по известному (кривая 1) и предлагаемому (кривая 2) способам.

Торцовые эоны бревен при обезвоживании по известному способу имеют высокую влажность, соответствующую пер. воначальной, (до центрифугирования) и удалить влагу из этих участков за счет центробежных сил практически невозможно.

Пример. Круглые свежесрубленные сортименты сосны длиной 5,5 м и влажностью заболонной древесины 1101307. укладывают в закрытый контейнер

5 таким образом, чтобы центр тяжести и совпадал с центром вращения центрифуги, и производят вращение в горизонтальной плоскости с угловой частотой 40 1/с в течение 2-3 мин. После этого поднимают давление воздуха в герметично закрытом контейнере с бревнами до 1,5 МПа и вращают в том же режиме одновременно со сбросом давления в течение 2 мин.В результате время вращения сокращается до

5 мин, а влажность по всей длине бревен — до 40-507.. По известному способу влажность заболонной древесины приторцовых зон, занимающих 9-107. длины бревен, составляет 110-1307, а время вращения — от 20 мин до нескольких часов.