Способ сушки пиломатериалов в камерной сушилке периодического действия

 

Изобретение относится к области конвективной сушки материалов, может быть использовано для сушки пиломатериалов в деревообрабатывающей, мебельной и других отраслях промышленности и позволяет повысить качество и эффективность процесса сушки. Для этого пиломатериалы подвергают сушке путем тепловлагообработки с контролем состояния сушильного агента по температуре по мокрому и сухому термометрам в три цикла, при этом подачу острого насыщенного пара ведут до достижения температуры в камере 75-96°С и осуществляют в течение 2-3 ч выдержку пиломатериалов при этой температуре, после чего подачу пара прекращают и подают в камеру атмосферный воздух, понижая температуру по мокрому термометру до получения психрометрической разности 4-5°С, и выдерживают пиломатериалы при таком режиме в течение 2-3 ч, после чего цикл тепловлагообработки повторяют, но психрометрическую разность увеличивают до 6-8°С, а после третьего цикла выдержку осуществляют в течение 8-24 ч до достижения психрометрической разности 18-28°С и затем ведут окончательную тепловлагообработку, причем температуру по сухому термометру в течение всего процесса сушки поддерживают постоянной. 1 ил., 4 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) О)) (s1)s F 26 В 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4661499/06 (22) 13.03.89 (46) 07.03.92. Бюл, hL 9 (71) Ленинградская лесотехническая академия им.С.M.Êèðîâà (72) А.А.Смирнов (53) 66,047.38 (088.8) (56) Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины.—

М.: Лесная промышленность, 1975, с.184188. (54) СПОСОБ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

В КАМЕРНОЙ СУШИЛКЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к области конвективной сушки материалов, может быть использовано для сушки пиломатериалов в деревообрабатывающей, мебельной и других отраслях промышленности и позволяет повысить качество и эффективность процесса сушки. Для этого пиломатериалы подвергают сушке путем тепловлагообработки с

Изобретение. относится к технике сушки и может быть использовано в деревообрабатывающей и лесопильной промышленности для. сушки пиломатериалов, тарной дощечки, лыжных брусков, паркетной фризы и других древесных материалов плоской формы в камерных сушилках периодического действия.

Известен способ сушки пиломатериалов в камерных сушилках периодического действия путем их продувки сушильным агентом, температуру и степень насыщенности которого изменяют в процессе сушки тремя ступенями с координацией по начальной и текущей влажности древесины, контролем состояния сушильного агента по температуре по мокрому и сухому термометрам в три цикла, при этом подачу острого насыщенного пара ведут до достижения температуры в камере 75 — 96 С и осуществляют в течение 2 — 3 ч выдержку пиломатериалов при этой температуре, после чего подачу пара прекращают и подак)т в камеру атмосферный воздух, понижая температуру по мокрому термометру до получения психрометрической разности 4 — 50С, и выдерживают пиломатериалы при таком режиме в течение 2 — 3 ч, после чего цикл тепловлагообработки повторяют, но психрометрическую разность увеличивают до 6-8 С, а после третьего цикла выдержку осуществля- а ют в течение 8 — 24 ч до достижения психрометрической разности 18 — 28 С и затем ведут о кончател ьную тег ловла гоо бра ботку, причем температуру по сухому термометру в течение всего процесса сушки поддерживают постоянной. 1 ил., 4 табл.

Недостаток известного способа сушки заключается в необходимости периодического открывания дверей камеры с целью контроля текущей влажности высушиваемой древесины, то приводит к нарушениям температурного и влажностного состояния сушильного агента и, как следствие, к возрастанию продолжительности процесса сушки, т.е, к снижению его эффективности.

Осуществляемый при этом контроль влажности древесины по нескольким образцам, закладываемым в торцовую часть штабеля, крайне приближенно отражает реальное распределение влажности древесины в различных точках штабеля в данный момент

1717916 времени. В результате этого по окончании сушки (с контролем влажности по образцам) наблюдается неравномерность распределения конечной влажности древесины по отбъему штабеля, т.е. отмечается пониженное качество сушки из-за неравномерности распределения конечной влажности высушенных пиломатериалов. Кроме того, при переводе процесса сушки на новую ступень в древесине часто возникают неконтролируемые внутренние напряжения, сопровождающиеся дефектами сушки (растрескивание, коробление).

Известен также способ сушки штабеля пиломатериалов в камерной сушилке периодического действия путем циркуляции сушильного агента при постоянном расходе тепла на сушку и постоянной температуре смоченного термометра.

Недостатками этого способа являются, во-первых, то, что процесс сушки осуществляется без промежуточных и конечной тепловлагообработок, в результате чего снижается качество сушки — возрастает растрескивание и коробление пиломатериалов, и во-вторых, сохраняется необходимость временного открывания дверей в процессе сушки для определения текущей влажности образцов, что сопровождается снижением производительности и эффективности процесса сушки. . Цель изобретения — повышение качества и эффективности процесса сушки.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно осуществляют подачу острого насыщенного пара в камеру до достижения температуры в камере 75-96 С и при данной температуре ведут тепловлагообработку материала в течение 2-6 ч, после чего прекращают подачу пара, затем дополнительно подают в камеру атмосферный воздух, понижая температуру по мокрому термометру до получения психрометрической разности 4 — 5 С, ведут выдержку материала при данном режиме в течение 2 — 3 ч, после чего весь цикл тепловлагообработки повторяют, при этом психрометрическую разность увеличивают до 6-8 С, а после третьего цикла выдержку осуществляют в течение 8 — 24 ч до достижео ния психрометрической разности 18-28 С, затем ведут окончательную тепловлагообработку, причем температуру по сухому термометру в процессе сушки поддерживают постоя н ной.

На чертеже изображен график изменения температуры сушильного агента по сухому (с ) и мокрому (t<) термометрам в процессе осуществления предлагаемого способа сушки.

После закатки штабеля и герметизации дверей камеры закрывают регулирующие заслонки на воздуховодах устройства приточно-вытяжной вентиляции и производят

5 начальный прогрев и начальную тепловлагообработку древесины в соответствии с общеизвестными положениями на эти операции. Конечная температура и продолжительность прогрева и тепловлагообра10 ботки принимаются в зависимости от породы древесины и размеров древесных материалов. Указанная конечная температура должна быть на 2 — 4 С выше нормативной температуры третьей ступени процесса, 15 когда текущая влажность древесины в камере в результате выполняемой сушки не превышает 25 .

Прогрев заканчивают при достижении в камере конечных температур сухого и мок20 рого термометров 75 — 96 С, т.е. при наличии степени насыщенности, приблизительно равной единице. В этих условиях ведут начальную тепловлагообработку в течение

2 — 6ч.

25 По окончании начальной тепловлагообработки прекращают ввод острого пара в камеру и открывают очень незначительно регулирующие заслонки на воздуховодах приточно-вытяжной вентиляции, т.е. под30 ают в камеру атмосферный воздух, понижая температуру по мокрому термометру до получения психрометрической разности 4 — 5 С.

При этом снижение температуры по мокрому термометру должно быть очень мед35 ленным, По истечении некоторого времени изменение температуры сушильного агента прекращается и она стабилизируется на значительное время при стабильной степени насыщенности сушиль40 ного агента в пределах 0,75-0,86. Стабильное состояние температур и степени насыщенности поступает в тот момент, когда расход испаряемой из древесины влаги становится равным расходу влаги, удаляе45 мой из камеры при воздухообмене, Выдерживают материал при данном режиме в течение 2 — 3 ч, после чего повторяют весь цикл тепловлагообработки (теперь уже именуемой промежуточной), При этом псих50 рометрическую разность увеличивают до 6—

8 С и после выдержки в течение 2 — 3 ч вновь производят промежуточную тепловлагообработку.

После этой тепловлагообработки выдержку осуществляют в течение 8 — 24 ч до достижения психрометрической разности

18 — 28 С. Затем ведут конечную тепловлагообработку для снятия внутренних напряжений в древесном материале. охлаждают

1717916

55 материал и выкатывают штабель высушенной древесины из камерной сушилки.

Температуру сушильного агента по сухому термометру в процессе сушки поддерживают постоянной. 5

3а цикл считается продолжительность той или иной тепловлагообработки и последующего охлаждения древесного материала от конечной достигнутой при тепловлагообработке до температуры рав- 10 новесного состояния в камере, которое характеризуется неизменностью в течение некоторого времени температур по сухому и мокрому термометрам, психрометрической разности и степени насыщенности су- 15 шильного агента. В цикл включается также время выдержки пиломатериала в условиях равновесного состояния в камере.

Значения достигаемой равновесной психрометрической разности температуры 20 мокрого термометра и продолжительности цикла сушки заранее не регламентируется на весь процесс сушки. Эти показатели зависят от фактической начальной влажности., идентичности формирования штабелей, конст- 25 руктивных особенностей камерной сушилки и других причин, Начальная и текущая влажность древесины не контролируется и расписание сушки не составляется. Так, при некоторой пониженной влажности древес- 30 ного материала равновесие может наступить, например, при психрометрической разности 5ОС, а при повышенной начальной влажности древесины — при 3 С.

Качество сушки достигают за счет про- 35 межуточных тепловлагообработок при повторных циклах (мягкий режим). Так, при сушке пиломатериалов или заготовок из древесины сосны или ели выполняют один или два цикла, из древесины бука или березы — 40 два или три цикла, из древесины лиственницы — три или четыре цикла, из древесины ясеня или дуба — четыре или пять циклов.

После конечной тепловлагообработки при необходимости осуществляют кондициони- 45 рующую тепловлагообработку.

В табл.1 — 4 приведены конкретные режимы низкотемпературных процессов сушки: табл.1 — сушка пиломатериалов или черновых заготовок толщиной 50 мм из древесины сосны, ели, пихты, кедра с начальной влажностью 60, конечной 7ф>, табл.2 — то же, толщиной 50 мм из древесины березы; табл.3 — то же, толщина 40 мм из древесины бука; табл.4 — то же, толщиной 40 мм из древесины лиственницы.

Параметры сушильного процесса могут корректироваться в зависимости от конкретных условий (порода древесины и исходные параметры древесного материала, конструктивные особенности камерной сушилки).

Использование предлагаемого способа обеспечивает сокращение сроков сушки в

1,5-2,5 раза, что резко повышает экономическую эффективность способа, Формула изобретения

Способ сушки пиломатериалов в камерной сушилке периодического действия путем тепловлагообработки пиломатериалов с контролем состояния сушильного агента по температуре по мокрому и сухому термометрам, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и эффективности процесса сушки, дополнительно осуществляют подачу острого насыщенного пара в камеру до достижения температуры в камере 75—

96 С и при данной температуре ведут тепловлагообработку материала в течение

2 — 6 ч, после чего прекращают подачу пара, затем дополнительно подают в камеру атмосферный воздух, понижая температуру по мокрому термометру до получения психрометрической разности 4-5 С, ведут выдержку материала при данном режиме в течение 2 — 3 ч, после чего весь цикл тепловлагообработки повторяют, при этом психрометрическую разность увеличивают до

6 — 8 С, а после третьего цикла выдержку осуществляют в течение 8 — 24 ч до достижения психрометрической разности 18 — 28 С, затем ведут окончательную тепловлагообработку, причем температуру по сухому термометру в процессе сушки поддерживают постоя н ной.

1717916

Iо о о

Z LO

X

Э

Щ

fQ с с:

Q!

CL с

S

K с о ч о

CL с о лл о

«О

«О («I

СО - - 1

ОС)

«О о

«Со

-4 0

iО О -4 CO

I I

I I

I >«" 1

z

IU

Э

1П

6) ч0

CA

CO

CD о со

C«I f«I

-! Ю

cv сл

СО

CO

CD CO

«

-О

СО л аэ

СО I

Y э

О«

1

1 I . I

Z о

1Q

Ь

G л

IО о

z («!

Q;

fQ

U

О

Ь о

1 LA л о о

CO CO (! <«!

01 1 1

I 1л

CO f«I f«I о

z а.

CL х

S о

1 .Г 0

1 о со

LA о

LA

1 о!

1 I

I !О а

1 О«

ЭО

О«

0«а

Е о э

Z с

X о

«О л

01 0

1 1 о

01 01

«О

01

1 в в в

f r

CL

О«

1C

Q

IО«

CL

IЭ

X о

X а

Э L!

О«

X о х

О«

v о

Г О О

0 (ТЪ

I 1

0«(n

1

1.

l

I !

I о с!

CO о

С«! !л

II II

D- Ю а!

О х

IO !

О

CL !

О о

I о !

Э

I-

I о

fQ с о с с

fD

11 о

1 .с и о с с

Э

IY о о о

fQ о о ч х

J)

fQ о

Z п.

QI

К

Э 3 Э о fQ х 1- х

Э D l- Э ч х о ч

X QIO X

fQ X fQ <О

С OCL

Х CL LO Х

L! Î О

U;

<О

z г о

I>) Iо

Э 13

Э

О CL а IO с: о

Э х

X п.

Э

3L

J)

0:!

К

fQ

Х

<О э х

z о о

fQ х э

Х (Э

fQ

Э

>« () 1

1 !

1 л

1!

1

1 л 1

fQl

1 т!

1 с!

IO I

fQl

К

S т (О п.

Q с

C) с

S о

v о с

v о

« г

IL

Щ

Z л с

fQ fQ х (О Iо

LO Q

S fQ а

О! IO Э э о ч

CL O ! 1 !О

О!О С а с х с: m o

=! 0 =! 0

«О «О «О «О

m О Г 1.

CO 0 CO CO

1 1 1 1

00 -- «О 0 0«0«

CO 0 CO CO LA LA

«.О «О .О «О «О О О

0 0 0 0 0 0 01

1 1 1 I 1 1 1

--О - 2 -4 -4

0 0 01 01 0 0 «О«

CL

LO о о

L о с с

fQ

И

О« п.

Э S

S Z

z o

Э S т

K S

<О

? х о о о с

CLL

Э

1Щ

Э О с

Э Lч

K !О

Щ с х о, оо

1717916

1

1

1

1

I

1 ! ! !

1

I

I

1

1

<Ч I

Y

Б

»

О

IО о

z о с

Э

IS

K с о

С". о а

1::

CD !

Ч т

О (:> .О LA О О

-4

CO

CO

fD

1 «

CO

f× О (4 сч м

С«!

00 !

CO

С) 1 1

t0 I!

:Г !!

S !

LO

Щ 1

IL

Щ

О

Э о

Ф

ID л

М\ л

О .О

ID

LA O л

СС

LA

С:! м м

f 4 <М

I 1

N <М (! fV

1 !

Г\ (:) I0 а

»

lf0

Э с

Э

i-!

CL

»

IЭ с

Е

Э вЂ”

LA O

CO

1 1 м е

CO а о

СО СО

I 1 м л

CO Л

Ю СО

CO Л

1 I м

О) л

"О WI О

I 1! л л О! л

СО ! м

CD м

CO СО

I 1 м м

CO CO о

c(1

1

I

1

1

1

1

1

1

1

1

I Ã

1 Щ

1 а

1 Qj

1 о

L.

1 с

1 S !

I о о о

Ig

I о с

Э

1ILI о о

Ig с

m о !

II0

I! о с с

Э

IY

lo

Ю

Щ о о

Y о о

m о о с

Щ Щ

X с> а.

e x

I- o

Щ Ш

X O

m o z с а.

S Э

Э С Х

3 .Ig Щ

Щ

=3 З х»» ои и

f0 а.

IQ о о

I о с

Э

Iр,о

CO

Р«)

СО !о

СЧ

ll ll

С! О

«С з з

IC

Щ

r о с

Щ Щ у Y

f0 о

LO

f0 а

m ца э о а. о

I I о а. с

С 0!

lL

I0

Я

»

Э S

S Z о

Э S

Ц

3E S

Щ с х о о о о

С С

К

Щ

r f0

Э Y

z о о -"- !а

Щ

X а

Э

Я

iI

Y з

»

СЭ с«!

I I

1 1

1 1

1 1

>т

1 Б 1

1 1

1 Э I

1 fg I

I 1 1

1 Ig 1 с !

1 IZ 1

» I Э

\а I a 1 с

O I X l

1: 1 3

o1 r

I !» ) о o

1 Э I

1 Ш I

1 Ig I

1 X I

1 о о

I- 1

Э (С о 1

f0 1о о о о хэх

S O ffI I

О S

1: a a I

1 1 о

ЭO! 1

ЭО

О 1» 1

o»a!

r 1ООЭ I с z

- -- — — 1

» 1

:, a

X l- 1 о э х z

» о о r а

O e 1

С I-C

1» Л

1

1!!

1!

1

1

1

1

1

1!.Г\ !Г! LA !4 \

СО СО CO CO

1 1 1 1 м м м м

CO CO CO 00!

С

Щ

Э Г Э

S <3 S х:

Э» fg Э

K Y CL

K Э 1- K щ с о щ с о!о

Х а Щ X о = а о

Ig

Э

О

z .» щ Э

Х Lt е 1X O щ о!о с а щ х с=а о и m m

CO CO CO

I 1 м м м

СО CO CO

- и - . 1 О -. сч О О - Ф CO О!

LA !Г\ 1

LA

CO

1 м

СО О О

1717916 О м

CO 00

О О О О О О чо О О

-ф

00 О

О-4 LA

О СО (О а

О О

s с

LO

I—Ю

C) л

LA (3; л (0 СО

C) л

1 (Г\!

О О

О

43\ Lr! л

1 (Л

О м

OO Л ! I

° м

00 м

СО

СО м я)

Со Л

1 1 (Л со л с0

00 л

I 1 л

С0 (Г\

М1 1 м м

1, 1 (О 00 (CO

00 м м

CO 0O

1 1

СО 00 м м

СХ> СО

I 1

00 00 о О с:3

I о

I (g с

Ф о с с

Ф

II (О о о

lg с

Ф о с с

I о с г

Ф

II о (Щ с

Ф о с с

Ф (1

Q.

LO о о

l о с с

Ф

I»

Y о

Ф о

l2 о о ! (g lg

S ((3 а

e x

I- 2

fg l2 х о о х с а.

s Ф

C У о

О («) I сО (ц охо!

I л

«> о о

С(С(Ig

Y .% а.

Ф с

Щ

lg

Ф Y

Z 1о о

IQ (g (g

Y Х

-:> >

»»

D О

I 1 I

1 1 1

>»s

LI 1 Х>

O»3

zIo 3 е о î 1 m с o ( эо(е

r: 1=

Su3Ci(1 3(1 e I со(а!

OC 3 C

1 С (1 о-3>s

1 CL 3 1 .а 1 с

1 л 1 I- 1

КХ(О

1 lg Y I Ф.I

I Я3(I I

1 (О» ((3 1 ь о

I 1

3 1

1 (3 (>

m о

Z оэср

1 e X m I» 1

mOYu оаоо(zxez

1 Ф S O K I

mos Ф асса.(.

1 I

1 lg 1 I а.(о

I » Z t I

1 1- Э CL D 1

m z а. о аo(1 Ф Е» 1 со: а(1 E X I- I

ЭООЭ( (-cz

1 lg - 1

1 а. »

»» а.

1 I- E I- I

moe ах s э»о

1 CVS а.

e O Ф. и

1 I- C 1- 0 1

1 1

1 1

1 1

I I

1 I

1 I

I 1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

3 1

1 1

1 1

I 1 I I

I 1

1 I

1 1

1 I

1 1

I =Г 1

3 lg 1 а 1

I e 1

I C 1 о 1

I I

1 I

1 1 х 1.

1 1

1 1

I3:

Z с

lg lg т х (g (z o

IO Ф

r m

Ф!О Ф э о с ао Зе

I lg о m c а . х

c m o х

Ф о

I- Z

»lg Ф

3E Y (f

Ф I- % х î е

o!o с

o.m х

cа с>

6;

lg х э о m s х

» I- e

so cc

Ф (О 36

X m оа. с а(о х о с

О К) мм ъО (Ч Я мм О м м с4 (Ч (>> I

1 (Ч Х) (М

-ca О

Р

1 !

men о л (Г\ ц 1 мм м

Со 00 00

1 1

СО CO 00 О О О О О О О сО О О

V 1 1

-:Г

» а, Ф S Ф х (g

O Y эs(-е о а

3E s (о е „m ((3 а с

OIO X (=> о о

1717916

Таблица 4

Общая продолжительность сушки, ч, по способу

Цикл Операция равновесная психрометрическая

О разность, С

Известный Предлагаемый

Прогрев и начальная тепловлагообработка

75-77 75-77 0,5-1,0

12/12 1 О/8

4-5

16/16

10/8

75-77

71-72

Охлаждение

75-77 75-77

75-77 69-70

Промежуточная тепловла гообработка

6/6

6/6

0,5-1,0

6 "7

Охлаждение

Промежуточная тепловлагообработ ка

0,5-1>0

8-9

Охлаждение

64/52

74/62

8-9

19-20

19-20

8/8

Конечная тепловлагообработка

75-77

75-77

0,5-1,0

67 55

67 - 55

До 30

18/18

12

Сушка пиломатериалов/

Сушка черновых заготовок

192/168

168/156

Составитель А. Смирнов

Редактор Н. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор М, Кучерявая

Заказ 867 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Сушка До ПАР» 20-302

До "аР

Выдержка

Охлаждение

Кондиционирующая обработка

Охлаждение

Температура по сухому термометру, OC

75-77

75"77

75-77

75-77

75-77

Температура по смоченному термометру, С.

75-77

67-68

67-68

57-58

57«58

6/6

6/6

42/38

50/48

6/6

6/6

6/6

6/6

8/6