Устройство для сушки древесины

 

Использование: сушка, в частности твердых материалов путем удаления из них влаги, преимущественно в деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Сущность изобретения: устройство для сушки древесины содержит теплоизолированную камеру с крышкой, нагревательными элементами и пароотводящими патрубками, кассету для фиксации и погружения древесины в теплоизолированную камеру, привод и приборы контроля. Устройство снабжено дополнительными решетчатой перегородкой и сыпучим теплоносителем, размещенными внутри теплоизолированной камеры, а также цапфами, уложенными на токоподводящие подшипниковые опоры. Решетчатая перегородка жестко связана с внутренними стенками теплоизолированной камеры и разделяет ее полость на равные отсеки, в одном из которых размещен сыпучий теплоноситель, в другом закреплена кассета, а цапфы жестко связаны с наружными стенками теплоизолированной камеры и приводом. Нагревательные элементы установлены вдоль внутренних стенок в отсеках теплоизолированной камеры. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сушке, в частности твердых материалов, путем удаления из них влаги и может быть использовано преимущественно в деревообрабатывающей и мебельной промышленности.

Известно устройство для сушки древесины, включающее автоклав, цилиндрический туннель, вентилятор, калорифер, трубопроводы для впуска пара и выпуска конденсата, вакуумпровод, приборы управления.

Недостаток устройства заключается в сложности изготовления, длительности сушки древесины, большом расходе теплоэнергии, больших производственных площадях.

Цель изобретения упрощение конструкции, повышение интенсификации тепломассообмена.

Цель достигается тем, что устройство для сушки древесины содержит теплоизолированную камеру с крышкой, нагревательные элементы, патрубки, размещенные в камере, кассету для фиксации высушиваемой древесины, привод камеры, приборы контроля, цапфы, жестко связанные с приводом, вне камеры размещены токоподводящие подшипниковые опоры, на которые свободно установлены вышеуказанные цапфы корпуса.

На фиг. 1 изображено устройство для сушки древесины; на фиг. 2 теплоизолированная камера; на фиг. 3 участок кассеты со штабелем древесины.

Устройство содержит изолированную камеру 1, крышку 2, нагревательные элементы 3, пароотводящие патрубки 4, 14, решетчатые перегородки 6, сыпучий теплоноситель 7, узел 8, 9 установки цапфы, отсек 10, 11, фиксатор 12, отверстия для проводов 13, тепловой поток 15, токосъемные кольца 16, древесина 17, 18, привод 19.

Сушка древесины осуществляется следующим образом.

После подготовки кассеты 5 и, отдельно устройства, к работе, например, заключающейся в нагреве теплоносителя 7 до температуры 120^оС, и отсека 10 до загрузки древесины до температуры 101-105^оС при закрытой крышке 2, осуществляют загрузку теплоизолированной камеры 1 древесиной, заключенной в кассету 5, в ее открытом положении и последующую герметизацию перемещением крышки 2 вдоль направляющих.

После включения привода 19 теплоизолированный корпус 1 начинает медленно вращаться, при этом воздух, заключенный в отсеке 10, конвективным путем воздействует на верхние и внутренние слои древесины и постепенно прогревает их при температуре 101-105^оС. Небольшое количество пара, выделяющееся при этом через патрубок 4, выводится наружу, а теплоноситель 7, нагретый до 105-120^оС, через проемы в решетчатой перегородке 6 постепенно пересыпается в отсек 10 из отсека 11, а патрубок 14 начинает закрываться за счет гравитации его пустотелой разрезной втулки и массы теплоносителя. Древесина, заключенная в отсеке 10, вступает в непосредственный контакт с сыпучим теплоносителем 7, а следовательно, в фазу контактного массообмена. При заполнении отсека 10 теплоноситель 7 сепарируется элементами перегородки 6 и плотно заполняет "мертвые зоны", освобождается от влаги и получает кинетический заряд. Наряду с этим перегретый теплоноситель 7 энергией трения и составной аккумулированной тепловой энергией создает приращение температуры, приложенной к древесине, и обеспечивает выход влаги из ее внутренних слоев, препятствуя закупорке пор и усыханию, преимущественно трением. Сепарация теплоносителя 7 элементами решетки 6 и непосредственно древесиной, размещенной в кассете 5 в шахматном порядке, обеспечивает интенсивное перемешивание, имитирующее в течение цикла кипящий слой. После поворота теплоизолированного корпуса 1 цапфами 8 на 180^о вокруг поперечной оси сыпучий теплоноситель пересыпается из отсека 11 в отсек 10 полностью, а пароотводящий патрубок 14 открывается. Под действием энергии сыпучего теплоносителя 7 и физических факторов, обусловивших приращение температуры или температурную инерцию, остатки влаги через пористую структуру теплопроводной перегретой массы активно отводятся через отсек 11 и его патрубок 14 в атмосферу. Теплоноситель 7 при продолжении вращения корпуса 1 пересыпается в отсек 11 в обратном порядке, проходя аналогичную аспарацию, и освобождается от влаги окончательно, получая при этом необходимое температурное насыщение от нагревательных элементов. В конечном итоге решетчатая перегородка 6 отделяет кассету 5 от теплоносителя и возвращает ее в исходное положение.

Мощность установки определяют аналитически, в зависимости от предъявляемых к ней требований, поэтому обусловленное этим количество циклов может осуществляться в аналогичном порядке. В процессе работы сыпучий теплоноситель 7 может располагаться и в отсеке с кассетой, и в общих отсеках одновременно (в зависимости от положения камеры). Контролирование может производиться с помощью на чертеже не указанных приборов. Датчики температуры в камере 11 нагрева сыпучего теплоносителя 7, провода к датчикам устанавливают через отверстия 13 и подключают нагреватели 3. Пиломатериалы 17 укладываются в штабель горизонтальными рядами и отделяют прокладками 18. В зависимости от сечения пиломатериалов 17 последние укладываются на расстоянии, например от стенки кассеты 5, равном 50-100 мм, а между пиломатериалами 17 на расстоянии 30-60 мм, кассета 5 вставляется в камеру 1, фиксируется крышкой 2. Возможен вариант, когда кассета 5 погружается из предварительно собранных пакетов, а затем ее вставляют в камеру.

Однако экспериментальная проверка сушки, выполненная многократно на основной заготовке, например на брусе размером 50 х 50 х 200 мм с начальной влажностью 58% и конечной 7,5% в сравнении с результатом ее тепловой автоклавной обработки конвективным методом, информирует о значительных сокращениях сроков сушки, а именно до 15-18 мин. Результаты проведенного эксперимента позволяют сделать вывод о достижении положительного эффекта, в частности о повышении интенсификации тепловой обработки и возможности осуществления сушки штабеля древесины за один цикл.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ, содержащее теплоизолированную камеру с крышкой, нагревательными элементами и патрубками, размещенную в камере кассету для фиксации высушиваемой древесины, привод камеры и приборы контроля, отличающееся тем, что камера частично заполнена сыпучим теплоносителем, а к ее внутренним стенкам жестко прикреплена решетчатая перегородка, делящая камеру на два равных отсека, причем кассета для фиксации древесины жестко закреплена в одном из отсеков, на наружных стенках камеры закреплены цапфы, жестко связанные с приводом, а вне камеры размещены токоподводящие подшипниковые опоры, на которые свободно установлены цапфы корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы установлены вдоль внутренних стенок отсеков камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3