Способ сушки древесины



Способ сушки древесины
Способ сушки древесины

 


Владельцы патента RU 2457411:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" (RU)

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации камерной сушки древесины. Температура сушильного агента по показаниям сухого термометра в течение всего процесса сушки поддерживается постоянной в пределах от 38°С до 108°С в зависимости от характеристик высушиваемого материала, а температура смоченного термометра поддерживается ниже уровня сухого термометра в пределах от 0°С до 36°С и изменяется ступенчато в сторону ее уменьшения, при этом в камеру подается диспергированная горячая вода. Изобретение должно обеспечить сокращение времени сушки. 2 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации камерной сушки пиломатериалов.

Известен конвективный способ высокотемпературной сушки древесины в среде перегретого пара, при котором температура сушильного агента достигает 120-130°C. Способ позволяет ускорить процесс в 1.5-2 раза, воздействуя на влагопроводность и градиент давления внутри высушиваемого пиломатериала (Микит Э.А., Упманис К.К., Интенсификация камерной сушки пиломатериалов. М., Лесная промышленность. 1967, с.99).

Недостатком данного способа является снижение прочности древесины на скалывание почти на 35%, наблюдается расслоение древесины по ее ранней зоне внутри годичного слоя, изменяется ее цвет, и она становится хрупкой, улетучиваются связующие вещества; для реализации способа требуется наличие перегретого пара давлением 0.3-0,5 МПа.

Известен также способ конвективной сушки пиломатериалов форсированными режимами путем ее первоначального прогрева и искусственной циркуляции сушильного агента при ступенчатой структуре повышения температуры сухого термометра и постоянном значении температуры смоченного термометра. При этом максимальное значение температуры на последней ступени сушки не превышает 125°C (ГОСТ 19773-84. Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия.) - прототип.

Недостатком данного способа также является снижение прочности древесины до 20% с наличием вышеуказанных отрицательных явлений, снижающих товарный вид материала, а также необходимость иметь технологический пар давлением не ниже 0,3 МПа.

Технической задачей заявляемого изобретения является сокращение сроков сушки древесины при низкотемпературном процессе в двух категориях режимов: мягких и нормальных (ГОСТ 19773-84).

Техническая задача достигается тем, что в известном способе конвективной сушки режим (изменение температурно-влажностных параметров в функции времени) структурно выглядит следующим образом, см. Рис.1. Температура сухого термометра (в зависимости от породы и сечения высушиваемых пиломатериалов) на протяжении всего процесса в отличие от нормативного режима постоянна и равна по своему значению температуре последней (третьей) для нормальных (или мягких) режимов сушки в пределах от 38°C до 108°C (ГОСТ 19773-84. Пиломатериалы хвойных и лиственных пород режимы сушки в камерах периодического действия; РТМ.).

Температура смоченного термометра зависит от величины психрометрической разности и поддерживается ступенчато в сторону ее понижения от 0÷36°C (см. ГОСТ 19773-84, для мягких и нормальных режимов) ниже температуры сухого, при этом в рабочий объем камеры при необходимости подается увлажняющий агент (например, диспергированная вода или пар).

Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:

- температура сушильного агента (в зависимости от породы и сечения древесины - высушиваемых пиломатериалов) по показаниям сухого термометра в течение всего периода сушки постоянна и равна по своему значению температуре последней (третьей стадии) для нормальных (или мягких) режимов в пределах от 38°C до 108;

- температура смоченного термометра зависит от нормативной психрометрической разности и поддерживается ниже температуры сухого термометра, ступенчато в сторону ее понижения (в зависимости от породы и сечения высушиваемой древесины) на 0÷36°C;

- в рабочий объем камеры подается диспергированная вода.

Поэтому заявляемое решение соответствует критерию «новизна».

Высокие температурно-влажностные параметры среды (в частности, по показаниям смоченного термометра) повышают коэффициент влагопроводности древесины с ее значения a'=12·10-6 см2/с до значения a'=30·10-6 см2/с (почти в 2,5 раза), при этом также снижается вязкость воды в древесине, что интенсифицирует процесс сушки.

Интенсификация процесса сушки подтверждается последними проведенными авторами исследованиями, результаты которых приведены на характерных графиках, отражающих рассматриваемые процессы.

На Рис.1 представлен график сушки пиломатериалов по предлагаемому интенсифицированному режиму, где 1 - температура по показаниям сухого термометра; 2 - температура по показаниям мокрого термометра; 3 - кривая изменения текущей влажности пиломатериалов; 4 - мощность источника тепла; а - график сушки; б - график скорости сушки и удельного расхода тепла.

На Рис.2 - график сушки по стандартному режиму, где 1 - температура по показаниям сухого термометра; 2 - температура по показаниям мокрого термометра; 3 - кривая изменения текущей влажности пиломатериалов; 4 - мощность источника тепла; а - график сушки; б - график скорости сушки и удельного расхода тепла.

Сравнивая данные, приведенные в графиках, можно отметить, что продолжительность сушки древесины сокращается практически на сутки (кривая 3 - кинетическая кривая изменения текущей влажности древесины).

Заявляемая совокупность существенных признаков с достижением определенного результата, а именно - сокращения продолжительности сушки пиломатериалов, не найдена заявителем в проанализированных охранных документах и литературе. Поэтому можно предположить, что заявляемое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Способ осуществляется следующим образом.

В сушильной камере с загруженной древесиной при работающем вентиляторе и включенном источнике тепла обеспечивается начальный прогрев материала. Температурно-влажностные параметры сушильного агента в рабочем объеме камеры по показаниям сухого термометра поднимаются до нормативного значения последней ступени режима сушки для данной древесины, при этом ее значение поддерживается постоянным на протяжении всего процесса.

Температура смоченного термометра поддерживается ниже температуры сухого термометра ступенчато в сторону ее понижения для данного материала (в зависимости от породы и сечения) в пределах 2÷36°C и обеспечивает ее целостность, т.е. позволяет избежать трещинообразований. При недостатке влаги в камере степень насыщенности среды поддерживается подачей в камеру горячей водяной аэрозоли с помощью распылительных форсунок. Осуществляя стабилизацию температурно-влажностных параметров сушильного агента по указанной схеме, проводится весь процесс сушки древесины до необходимой конечной влажности.

Пример.

Сушка производится в лесосушильной камере периодического действия типа "Урал-72". Штабеля формировались из пиломатериалов хвойных пород (сосна) сечением 50×150 мм. В соответствии с требованиями нормативных документов (ГОСТ 19773-84 и РТМ) для данной породы и сечения пиломатериала категория берется по группе нормальных (Н) или мягких (М) режимов сушки. По условиям производства и характеристик пиломатериалов выбирается нормальный режим 4-Н, его параметры приведены в таблице 1.

В производственных условиях проводилось по 15 опытных сушек по стандартному и заявляемому способам. Сушке подвергались две группы сосновых пиломатериалов: сечением 50×150 мм и 44×150 мм.

Таблица 1
Средняя влажность древесины, % Нормативный режим (способ) Предлагаемый режим (способ)
Параметры режима Параметры режима
Температ. - tcух, °C Психром. разн. - Δt, °C Температ. - tсмоч, °C Температ. - tсух, °C Психром. разн. - Δt, °C Температ. - tсмоч, °C
>35 73 5 5 91
35-25 77 9 68 96 9 87
<25 96 28 28 68

Усредненные данные результатов опытных сушек приведены в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что скорость сушки по предлагаемому способу увеличивается с 60 кг влаги/ч до 83 кг влаги\ч, что в 1,38 раза больше скорости сушки при стандартном режиме; при этом расход электроэнергии (источник тепла - электрический) снизился на 33%.

Продолжительность процесса, как это следует из графиков, снижается в 1,4 раза, т.е. на 20 час.

Таблица 2
Значение показателей при сушке
Показатели
Заявляемый способ (режим) Стандартный способ (режим)
Продолжительность сушки сосновых пиломатериалов сеч. 50×150 мм, час 60 84
Продолжительность сушки сосновых пиломатериалов сеч. 44×150 мм, час 52 65
Снижение продолжительности сушки, % 20 -
Максимальная скорость сушки, кг влаги/час 83 60
Увеличение скорости сушки, % 38 -
Удельный расход электроэнергии (для электрических камер), кВт. час/кг исп. влаги 15 20
Снижение расхода электроэнергии, % 33

Способ сушки древесины путем начального прогрева и ступенчатого изменения ее температурно-влажностных параметров, отличающийся тем, что температура сушильного агента по показаниям сухого термометра в течение всего процесса сушки поддерживается постоянной в пределах от 38°С до 108°С в зависимости от характеристик древесины, а температура смоченного термометра поддерживается ниже уровня сухого термометра в пределах от 0°С до 36°С и изменяется ступенчато в сторону ее уменьшения, при этом в камеру подается диспергированная горячая вода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу определения потребности в сушильном воздухе в сушилке древесины и заключается в том, что древесину в виде пачки древесины помещают в сушильную камеру, закрытую по отношению к окружающей атмосфере, и в которой содержащую воду атмосферу с влажной температурой, сухой температурой, и связанную с этим психрометрическую разность поддерживают при помощи нагнетаемого сушильного воздуха, пропускаемого через древесину.

Изобретение относится к вариантам сушильного устройства для отверждения покрытия, нанесенного на перемещаемое через сушильную камеру изделие. .

Изобретение относится к способу термической обработки древесины и может найти применение в деревообрабатывающей, мебельной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области сушки, а именно к способам сушки стеблевых лубоволокнистых материалов, например льняной стланцевой тресты. .

Изобретение относится к системе для сушки древесины, при этом упомянутая система содержит: средство генерирования тепла для подачи тепла для сушки загрузки древесины; средство теплообмена для передачи тепла, произведенного при генерировании тепла, в газообразный поток охлаждения для обработки загрузки древесины; средство сгорания для производства газа CO2 -охладителя для обработки загрузки древесины; модуль обработки загрузки древесины, причем упомянутый модуль содержит центральный объем, известный как технический объем или объем обработки, и используемый для сушки древесины, и входную и выходную шлюзовые камеры для древесины, расположенные после и перед центральным объемом; и тепловое средство для дегидратации или конденсации водяного пара, извлеченного из древесины во время цикла сушки.
Изобретение относится к способам сушки влажных капиллярно-пористых керамических материалов и может найти применение при производстве различных керамических изделий, например кирпичей, камня керамического.
Изобретение относится к области деревообработки, к лесосушильной технике, применительно к технологии сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах периодического действия.

Изобретение относится к области физики и может быть использовано в лесной промышленности для повышения эффективности сушки древесины, в сельском хозяйстве для сушки овощей, в медицинской промышленности для сушки препаратов.
Изобретение относится к технологиям удаления влаги из капиллярно-пористых материалов, например торфа, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для сушки пиломатериалов. .

Изобретение относится к теплотехнической технологии сушки самых разнообразных сыпучих материалов

Изобретение относится к способу и устройству для сушки материала

Изобретение относится к технике сушки древесины (бревен в коре), в специальных сушильных камерах и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях

Изобретение относится к технологическим процессам сушки керамических изделий. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение энергетической эффективности процесса сушки. Способ сушки включает регенерацию сушильного агента, заключающуюся в том, что сушильный агент подают в сушильную камеру навстречу объекту сушки; затем осушают и вновь подают в сушильную камеру, при этом осушение сушильного агента осуществляют в трубе газодинамической температурной стратификации. 2 ил.

Изобретение относится к технологии сушки крупномерной древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей и других отраслях промышленности при изготовлении изделий из крупномерной древесины. Способ сушки и термовлажностной обработки крупномерной древесины осуществляется при удалении свободной влаги путем чередования стадии нагрева древесины и вакуумирования, стадии создания воздушного давления на протяжении 10-15 минут, а при удалении связанной влаги стадию прогрева древесины проводят радиационно-контактным способом, в процессе нагрева древесину подвергают воздействию насыщенного водяного пара температурой 150-180°C, на стадии вакуумирования давление в аппарате понижается по закону P = 3,0814 ⋅ e 0,0334 ( T н а г р − a T T ц . м − T п о в . м R 2 ⋅ τ ) где Tнагр - температура древесины после предыдущей стадии нагрева, °С; Tпов.м - температура поверхности древесины, °C; Tц.м - температура центра древесины, °C, R - радиус или половина толщины древесины, м; a т - коэффициент температуропроводности древесины, м2/с; τ - текущая продолжительность стадии вакуумирования, сек; разница температур поверхности и центра древесины (Tц.м-Tпов.м)=10÷12°C; после окончания стадии вакуумирования древесина подвергается воздействию воздушного давления 5-10 атм. Изобретение позволяет осуществить одновременную сушку и термовлажностную обработку высоковлажной крупномерной древесины. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам покрытия внутренней и внешней поверхностей пятистороннего контейнера, а также к способам и системам сушки таких контейнеров. Способ включает в себя нанесение краски на водной основе на внутренние поверхности и внешние поверхности контейнера и подачу под давлением нагретого воздуха через открытую сторону контейнера для по меньшей мере частичного высушивания краски на внутренних поверхностях и внешних поверхностях контейнера. Система, включающая в себя сушильную камеру и стандартные нагнетатели и нагреватели, может быть установлена в транспортировочном помещении при небольших затратах или может быть легко отрегулирована под существующие сушильные камеры. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 пр., 4 ил.

Изобретение относится к способу сушки теплоизоляционных материалов, например пеноваты, для использования в строительстве. Способ сушки теплоизоляционного материала осуществляют в сушильной камере, выполненной с возможностью вмещения нескольких партий теплоизоляционного материала вдоль камеры, с подачей теплоносителя на выходе камеры сушки и с отводом газов на ее входе при сушке, процесс сушки проводят поэтапно, для чего на вход камеры во входной, первой зоне сушки устанавливают первую партию теплоизоляционного материала, в сторону теплоизоляционного материала непрерывно подают теплоноситель, осуществляя одновременный вывод отходящих газов из входной зоны сушильной камеры наружу в вытяжную вентиляцию, сушку первого этапа продолжают в течение части времени сушки, по прошествии которого партию теплоизоляционного материала поэтапно передвигают в сторону выходной зоны, а на ее место при необходимости устанавливают последующую партию теплоизоляционного материала, далее последующие этапы сушки повторяют в том же режиме. Изобретение должно обеспечить повышение экологичности путем интенсивного вывода формальдегида из материала в процессе сушки. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к деревообработке, а именно к деревянному домостроению, и может быть использовано при изготовлении домов из круглых, в том числе оцилиндрованных лесоматериалов. Способ сушки круглых лесоматериалов включает конвективную камерную сушку, причем перед сушкой древесину подвергают автоклавной пропитке 16-18% водным раствором смеси веществ нитрата аммония и карбамида или нитрата аммония и нитрата кальция, взятых в соотношении 1:1, а сушку проводят до достижения древесиной равновесной влажности с учетом условий будущей эксплуатации. Способ позволяет исключить появление трещин усушки, улучшить внешний вид, обеспечить стабильные размеры древесины в процессе эксплуатации, тем самым увеличить сроки службы круглых лесоматериалов. 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к способу сушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях. Сущность изобретения заключается в том, что способ сушки пиломатериалов в конвективных сушильных камерах предусматривает выдерживание заданных параметров циркулирующего агента сушки. Для этого температуру пола сушильных камер выравнивают до температуры боковых и потолочных конструкций сушильных камер путем использования некоторой части горячей воды, отработанной в калориферах сушильных камер. А устройство для обогрева пола выполнено по форме змеевика из металлопластиковой трубы и установлено под полом сушильных камер на расстоянии 15-20 см от поверхности пола. Змеевик из металлопластиковой трубы выполнен, по меньшей мере, из двух контуров и обводного контура по периметру пола сушильной камеры с возможностью поддержания достаточной температуры греющей воды от калориферов, учитывая длину каждого контура. Изобретение должно обеспечить улучшение режима сушки пиломатериалов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к деревообрабатывающей технике строительного производства и может использоваться для просушивания материалов и изделий из древесины. В способе тепловой обработки древесины на сушильной установке, состоящей из закрытой камеры, вентилятора, калорифера, воздуховодов, системы сбора и удаления влаги и регенерационной системы, закрытую камеру выполняют в виде отдельно стоящих секций, оснащенных однотипными вентиляторами, калориферами и воздуховодами с узлами переключения потоков энергоносителя, обеспечивая его цикличную рециркуляцию, предусматривая при этом постепенное снижение рабочей мощности калориферов в направлении движения энергоносителя в интервале от 90 до 10% их номинальной мощности в зависимости от числа секций в установке, температуры и влажности наружного воздуха, а также сорта, объема, конфигурации, внешних габаритов, температуры и влажности обрабатываемой древесины, причем каждый цикл работы отдельной секции состоит из периодов, количество которых соответствует числу секций в установке, например для двухсекционной установки такой период составляет 7-10 суток при продолжительности цикла 14-20 суток, для семисекционной же установки такой период работы отдельной секции составляет 2-3 суток при продолжительности цикла 14-21 суток с чередованием процесса полного отбора отработанного энергоносителя из секции с его частичным отбором, составляющим 60-80% от поступления исходного энергоносителя, с одновременным выпуском оставшейся части отработанного энергоносителя в объеме 20-40% в атмосферу. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, бесперебойности и экономичности процесса тепловой обработки древесины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх