Установка для сушки древесины

Полезная модель относится к деревообрабатывающей и другим отраслям промышленности, в частности к сушильному оборудованию, и может быть использовано для сушки древесины и других капиллярно-пористых материалов.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для сушки древесины, содержащая камеру, установленную горизонтально, снабженную конечным выключателем, магнетроны, размещенные на боковых противоположных друг к другу стенках камеры в шахматном порядке, процессор, поддон для высушиваемого материала, магнетроны закреплены таким образом, что оси антенн излучения магнетронов взаимно перпендикулярны и расположены под углом 45° к вертикали, установка снабжена системой циркуляции воздуха, включающей поддон для высушиваемого материала в виде короба с отверстиями на боковых стенках, диаметр которых не превышает 0,1 длины волны излучения магнетронов, расположенными на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов, полость которого соединена с установленными в верхней части камеры воздуховодом с отверстиями на днище, по размерам и расположению идентичными отверстиям на стенках поддона, калорифером и вентилятором, а между поддоном и боковыми стенками размещены вертикальные перегородки из радиопрозрачного влагонепроницаемого материала (патент RU 2189549 С2, 20.09.2002 г.).
Недостатком прототипа является постоянное направление потока СВЧ энергии к неизменной стороне высушиваемого пиломатериала, что снижает качество и скорость сушки, и не позволяет высушивать пиломатериалы до требуемой влажности без их обугливания.
Задачей полезной модели является повышение эффективности процесса сушки пиломатериалов до необходимой влажности без снижения качества древесины.
Техническим результатом является равномерное распределение электромагнитного поля воздействующего на древесину.
Технический результат достигается тем, что в установке для сушки древесины, содержащей камеру, установленную горизонтально, снабженную конечным выключателем, магнетроны, размещенные на боковых противоположных друг к другу стенках камеры в шахматном порядке, процессор, поддон для высушиваемого материала, магнетроны закреплены таким образом, что оси антенн излучения магнетронов взаимно перпендикулярны и расположены под углом 45° к вертикали, причем установка снабжена системой циркуляции воздуха, включающей поддон для высушиваемого материала в виде короба с отверстиями на боковых стенках, диаметр которых не превышает 0,1 длины волны излучения магнетронов, расположенными на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов, полость которого соединена с установленным в верхней части камеры воздуховодом с отверстиями на днище, по размерам и расположению идентичными отверстиям на стенках поддона, калорифером и вентилятором, а между поддоном и боковыми стенками размещены вертикальные перегородки из радиопрозрачного влагопроницаемого материала, согласно изобретению, высушиваемый материал размещен на поддоне в раме с горизонтальной осью вращения посредством электропривода, установленного за камерой.
На фиг. 1 схематически изображена установка для сушки древесины, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.
Установка для сушки древесины содержит камеру 1 прямоугольного сечения с двухстворчатой дверью 2, снабженную конечным выключателем 3. Магнетроны СВЧ-излучения 4 расположены в шахматном порядке на боковых противоположных друг к другу стенках камеры 1, соединены с волноводами 5 и антеннами излучения 6, по которым СВЧ-энергия поступает в камеру 1. Каждый магнетрон 4 имеет блок питания 7. Установка содержит систему циркуляции воздуха, состоящую из поддона 8, выполненного в виде короба с отверстиями 9 диаметром не более 0,1 длины волны излучения магнетронов, находящимися на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов, что исключает проникновение СВЧ-излучения за пределы камеры. Полость поддона 8 соединена с воздуховодом 10, расположенным в верхней части камеры, и вместе с калорифером 11 и вентилятором 12 образуют систему циркуляции горячего воздуха. В днище воздуховода 10 выполнены отверстия, по размерам и расположению идентичные отверстиям на боковых стенках поддона 8. В воздуховоде 10 закреплены датчики температуры 13 и датчик-электровлагомер 14. Полость воздуховода 10 соединена с вентиляционной трубой 15, предназначенной для выброса горячего и влажного воздуха из камеры 1 через обратный клапан 16 с помощью вентилятора вытяжки 17. В воздуховоде имеется люк забора свежего воздуха 18. Между стенками камеры 1 и поддоном 8 для высушиваемого материала на равном расстоянии от них размещены вертикальные перегородки 19 из полиэтилена. Они предназначены для защиты магнетронов от влаги и теплоизоляции штабеля.
Высушиваемый материал размещен на поддоне в раме по горизонтальной оси камеры. Рама представляет собой горизонтальный вал 20 с закрепленными посредством крестовин 21 кольцами 22. Крестовины 21 жестко соединены с валом 20 и кольцами 22. Кольца 22 подвижно взаимодействуют с роликами 23 установленными на поддоне 8 под каждым кольцом. Вал 20 проходит через отверстие в двухстворчатой двери 2 и жестко соединен с редуктором 24. Электродвигатель 25 имеет возможность вращения вала 20 через редуктор 24. Редуктор 24 и электродвигатель 25 размещены за камерой 1.
Установка для сушки работает следующим образом.
Перед загрузкой перегородки из полиэтилена 19 фиксируют в поднятом состоянии, чтобы не препятствовать загрузке материала. На раме укладывается высушиваемый материал в виде штабеля. Для лучшего прохождения СВЧ-энергии через штабель используют прокладки толщиной 5-6 см. Уложив штабель, перегородки 19 опускают и закрывают двухстворчатую дверь 2 камеры 1. Подают напряжения на блоки питания 7 магнетронов 4 и двигатель 25. СВЧ-энергия через волноводы 5 и антенны излучения 6 от магнетронов 4 подается в камеру 1. Двигатель 25 через редуктор 24 вращает высушиваемый материал, размещенный в раме на поддоне. Оси антенн излучения 6 смежных магнетронов взаимно перпендикулярны и расположены под углом 45° к вертикали. При этом улучшается развязка между магнетронными генераторами, исключается «затягивание» частоты при одновременной работе магнетронов и обеспечивается более равномерное распределение электромагнитного поля относительно высушиваемого материала. Этому способствует и вращение высушиваемого материала относительно излучения магнетронов. Происходит лучшее проникновение СВЧ-энергии в древесину за счет большей вероятности совпадения поляризации падающей электромагнитной волны с волокнами древесины. В зависимости от необходимого режима сушки обеспечивают требуемую мощность излучения, которая может регулироваться включением в работу всех магнетронов или включением в работу магнетронов размещенных только на одной стороне или изменением скважности работы магнетронов 4, а также изменением скорости вращения высушиваемого материала относительно электромагнитного поля. Режим сушки выбирается исходя из породы, толщины, влажности материала и степени загрузки камеры.
На первом этапе происходит разогрев материала. С началом сушки влажный и теплый воздух от штабеля материала поднимается в верхнюю часть камеры, попадает в воздуховод 10, откуда с помощью вентилятора 12 подается в полость поддона 8 и через отверстия в боковых стенках возвращается в нижнюю часть камеры 1. В процессе сушки происходит периодическое включение и отключение калорифера 11 для поддержания заданной температуры воздуха. В случае превышения температуры по данным датчиков 13 через процессор (на фиг. 1 и фиг. 2 не показан) происходит отключение блоков питания 7 магнетронов 4 и калорифера 11. При снижении температуры ниже требуемой магнетроны 4 и калорифер 11 включаются. Одновременно с контролем и регулированием температуры с помощью электровлагомера 14 поддерживается заданная влажность воздуха в камере 1. При превышении заданного уровня влажности происходит включение вентилятора вытяжки 17, расположенного в вентиляционной трубе 15. Воздух вместе с лишней влагой выбрасывается наружу через обратный клапан 16. При достижении заданного уровня влажности воздуха вентилятор вытяжки 17 отключается. При достижении требуемой влажности материала отключают подачу электрической энергии всей установки, выключается электродвигатель 25, открывают дверь 2 камеры 1 и выгружают сухой материал.
Применение предложенной установки для сушки древесины в отличие от прототипа позволяет сократить продолжительность сушки, повысить качество сушки за счет вращения пиломатериала в электромагнитном поле, тем самым обеспечивается более равномерное распределение электромагнитного поля взаимодействующего на древесину, а также повышается эффект применения принудительного воздухообмена в камере и повторного использования горячего воздуха для подогрева материала. Кроме того предложенное техническое решение в отличие от прототипа имеет большие возможности выбора режимов сушки: включением или отключением магнетронов, размещенных на одной стороне, а также регулированием скорости вращения высушиваемого материала в камере.