Устройство для электромагнитной обработки материалов

 

Использование: в технике термообработки материалов в электромагнитных полях, а также для нагрева и сушки изделий химической, лесоперерабатывающей промышленности, в частности для сушки досок различных размеров. Сущность: устройство для электромагнитной обработки древесины включает термоизолированную рабочую камеру с дверью и расположенной внутри оснасткой, выполненной с возможностью укладки обрабатываемой древесины в форме волноводов, и источника электромагнитного поля, в качестве которого используют не менее одного СВЧ-генератора, сопряженного с рабочей камерой посредством волноводного тракта с рупорными антеннами, причем рабочая камера и магнетрон СВЧ-генератора соединены каналами подачи воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к технике термообработки материалов в электромагнитных полях и может быть использовано для нагрева и сушки изделий химической, лесоперерабатывающей промышленности, в частности для сушки досок различных размеров.

Известно устройство диэлектрической обработки древесины в электрической обработки древесины в электрическом поле путем ее последовательного перемещения между парами пластин конденсаторов [1] Недостатками данного устройства являются неравномерность сушки древесины и большие энергозатраты.

Известно устройство для электромагнитной обработки древесины (прототип), содержащее рабочую камеру с оснасткой для укладки высушиваемого материала и источник электромагнитного поля, выполненного в виде не менее одного СВЧ-генератора с магнетронами, сопряженного с рабочей камерой посредством волноводного тракта и каналов подачи воздуха [2] Недостатком данной установки является низкая эффективность сушки древесины в течение длительного времени с большими энергозатратами. В результате древесина сохнет неравномерно.

Изобретение решает задачу равномерной сушки древесины с низкими энергозатратами в простом по конструкции и надежном в работе устройстве.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для электромагнитной обработки древесины, включающем рабочую камеру с дверью и расположенной внутри оснасткой для укладки древесины и источник электромагнитного поля, новым является то, что рабочая камера снабжена дверью и термоизоляцией, в качестве источника электромагнитного поля используют не менее одного СВЧ-генератора, сопряженного с рабочей камерой посредством волноводного тракта с рупорными антеннами, причем рабочая камера и магнетрон СВЧ-генератора соединены каналами подачи воздуха, а оснастка выполнена с возможностью укладки обрабатываемой древесины в форме волноводов.

На чертеже приведен общий вид устройства.

Оно содержит термоизолированные рабочую камеру 1 с дверью 2, сопряженную с СВЧ-генератором 3, включающим магнетрон 4, посредством волноводного тракта 5 с рупорными антеннами 6, содержащая внутри оснастку 7 для укладки обрабатываемой древесины в форме одного или нескольких волноводов. Рабочая камера 1 и магнетрон 4 соединены каналами подачи воздуха 8 с помощью вентилятора 9.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-энергия от СВЧ-генератора 3 с магнетроном 4 через волноводный тракт 5 и рупорные антенны 6 подается в волноводы, образованные древесиной, уложенной на оснастке 7, размещенные в рабочей камере 1, где происходит ее поглощение обрабатываемой древесиной (сушка). Теплый воздух от магнетронов 4 по каналам подачи воздуха 8 с помощью вентилятора 9 поступает в рабочую камеру 1, снабженную термоизоляцией.

Пример 1. Проводилась обработка основной доски 3000х150х50 мм в СВЧ-поле, генерируемом генератором с частотой 2,45 Гц в рабочей камере 3100х1500х1000 мм. Доски укладывали в форме волновода прямоугольного сечения на специальной оснастке, изготовленной из древесины без металлических включений. Вводимая в рабочую камеру СВЧ-мощность составляла 10 кВт. Продолжительность обработки 7 ч. Исходная влажность сосновой доски 70% влажность после обработки 12% При обработке 1 м³ древесины в предлагаемом устройстве требуется 100-140 кВт·ч/м³ электроэнергии, а при сушке в устройстве-прототипе удельный расход электроэнергии составляет 230 кВт·ч/м³, что в 1,5-2 раза выше.

Количество стадий обработки зависит от влажности исходного сырья (древесина зимняя, летняя, осенне-весенняя, топляк). Режимы обработки варьируют в широких пределах и влияют только на продолжительность сушки, не оказывая воздействия на качество древесины.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает электромагнитную обработку древесины с низкими энергозатратами и в течение короткого времени в 2-3 раза ниже, чем при использовании устройства-прототипа. При этом древесина сохнет равномерно и не трескается.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитной обработки материалов, преимущественно древесины, включающее рабочую камеру с оснасткой для укладки высушиваемого материала и источник электромагнитного поля в виде не менее одного СВЧ-генератора с магнетроном, сопряженного с рабочей камерой посредством волноводного тракта и каналов подачи воздуха, отличающееся тем, что камера снабжена дверью и термоизоляцией, волноводный тракт подключен к рабочей камере посредством рупорных антенн, а оснастка выполнена с возможностью укладки высушиваемого материала в форме волновода.

РИСУНКИ

Рисунок 1