СПОСОБ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В КОНВЕКТИВНЫХ СУШИЛЬНЫХ КАМЕРАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
DRYING METHOD OF SAWN TIMBER IN CONVECTIVE DRYING CHAMBERS AND DEVICE FOR METHOD'S IMPLEMENTATION

Изобретение относится к способам сушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях.
Известен способ сушки пиломатериалов в камерной сушилке периодического действия путем тепловлагообработки пиломатериалов с контролем состояния сушильного агента по температуре по мокрому и сухому термометрам (Авт. св. СССР 1717916, кл. F26B 3/04, 13.03.1989 г.). По этому способу дополнительно осуществляется подача острого насыщенного пара в камеру до достижения температуры в камере 75-90°C 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°C, ведут выдержку материала при данном режиме в течение 2-3 ч, после весь цикл тепловлагообработки повторяют, при этом психрометрическую разность увеличивают до 6-8°C. После третьего цикла выдержку осуществляют в течение 8-24 ч до достижения психрометрической разности 18-28°C. Затем ведут окончательную тепловлагообработку, причем температуру в процессе сушки поддерживают постоянной.
Однако известный способ сушки пиломатериалов является очень сложным.
Известна шахтная сушилка, содержащая шахты с расположенными в них верхними и нижними рядами подводящих и отводящих коробов, подключенных соответственно к расположенной между шахтами воздухораспределительной камере и отводящим камерам, нагревательные и отсасывающие вентиляторы (Авт. св. СССР 1703933, кл. F26B 17/12, 25.12.1989 г.). Сушилка снабжена системой воздухоотводов, а боковые и нижние грани каждого подводящего короба выполнены перфорированными. Над наклонными гранями каждого из коробов дополнительно установлен треугольный рассекатель с образованием полости. Каждая полость подключена к своему нагревательному вентилятору посредством воздуховода, при этом наклонные грани выведены за пределы боковых граней коробов. Суммарная площадь перфорации боковых граней подводящих коробов в верхних рядах больше, чем в нижних.
Недостатком известной сушилки является сложность поддержания заданных параметров.
По патенту RU 2027127, кл. F26B 3/04, 14.05.1992 г. известен способ сушки пиломатериалов путем предварительного его прогрева с последующей сушкой. Предварительный нагрев материала ведут без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме. Сушку осуществляют циклично. чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер. при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме. После чего дополнительно выдерживают материал в режиме вентилирования без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер.
Однако известный способ предусматривает сушку по ступеням, переход к которым требует тщательного контроля текущей влажности пиломатериалов.
По авт. св. СССР 1021891, кл. F26B 3/04, 09.02.1982 г. известен способ сушки пиломатериалов различной толщины путем непрерывного перемешивания партий пиломатериалов, уложенных в штабели, навстречу потоку нагретого сушильного агента и поддержания заданной температуры последнего. Температуру сушильного агента по «сухому» термометру поддерживают одинаковой для партий пиломатериалов любой толщины. Психрометрическую разность поддерживают тем ниже, чем толще пиломатериалы со снижением ее на 1-3°C при переходе к сушке партии пиломатериалов повышенной толщины.
Недостатком известного способа является то, что не учитывается характер развивающихся внутренних напряжений в пиломатериалах, ведущих к образованию трещин, короблений, а также увеличению времени сушки.
Задача изобретения - повышение качества высушиваемых пиломатериалов, упрощение способа сушки, увеличение производительности и экономичности процесса сушки.
Технический результат при использовании изобретения заключается в улучшении режима сушки пиломатериалов, в создании устройства для реализации способа сушки.
Указанный технический результат достигается тем, что способ сушки пиломатериалов в конвективных сушильных камерах предусматривает поддерживание 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.
На фиг.1 упрощенно изображена схема устройства для осуществления способа сушки пиломатериалов.
Устройство выполнено в виде змеевика из металлопластиковой трубы. Змеевик включает обводной контур 1 по периметру пола сушильной камеры и два контура 2 и 3. Трубы всех контуров подключены к калориферам (на схеме не показаны).
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Предлагаемый способ сушки сосновых пиломатериалов толщиной 50 мм и длиной 6 м в конвективных сушильных камерах с применением устройства для этого способа состоит из нагрева камеры и пиломатериалов, прогрева пиломатериалов, самой сушки, выравнивания конечной влажности пиломатериалов, остывания пиломатериалов в камере.
Устройство для осуществления способа сушки подключено к греющей воде постоянно и отключается только при повышении температуры окружающего атмосферного воздуха до +15°C. Причем первый обводной контур 1 проложен по периметру сушильной камеры фиг.1 для выравнивания температуры пола в первой зоне (на расстоянии 1 м от ограждения камер) и температуры ограждений камеры. Второй и третий контуры подключены также постоянно и поддерживают температуру пола сбоку и в центре камеры. Прямая и обратная горячая вода подключены к той же системе, что и калориферы сушильной камеры. В результате создано полное покрытие пола сушильной камеры дополнительным несущим тепловым устройством.
Процесс нагрева сушильной камеры сокращается в среднем на 10% в теплый период и на 14…27% за счет тепла, аккумулируемого монолитной железобетонной плитой пола лесосушильной камеры, лежащей на металлопластиковой трубе, в которую подана горячая вода.
Прогрев пиломатериалов осуществляется при закрытых приточно-вытяжных каналах. Если в сушильной камере холодный пол, то на нем образуется конденсат из влаги циркулирующего воздуха. Агент сушки осушается, и на непрогретом материале начинается процесс сушки, в древесине возникают внутренние напряжения и, как следствие, такие дефекты как микротрещины на пластях и кромках пиломатериалов. Такие материалы, например, не пригодны для дальнейшей склейки.
Процесс сушки пиломатериалов состоит из нескольких этапов, каждый на которых характеризуется определенными режимными параметрами. Жесткость режима при заданной температуре определяет относительная влажность агента сушки пиломатериалов.
Применение устройства («теплый пол») для указанного способа сушки позволяет поддерживать параметры режимов сушки в заданных пределах, что способствует сокращению продолжительности сушки до 12…20% практически на всех толщинах пиломатериалов. Сравнительные показателя сушки пиломатериалов с применением устройства и без него (традиционное исполнение пола сушильной камеры) приведены в таблице.
Сечения сосновых пиломатериалов, мм
Уменьшение продолжительности сушки пиломатериалов, %
Переход пиломатериалов в низшие сорта из-за дефектов сушки, %
без устройства «холодный пол»
с устройством «теплый пол»
без устройства «холодный пол»
с устройством «теплый пол»
холодный период
летний период
холодный период
летний период
50×150
1
1
12,69
18,7
11,2
4,3
Примечание*. Обработан массив данных за период с августа 2013 г. по октябрь 2013 г. на предприятии ООО «Ангел-Элит», г. Красноярск
Пример 2. Предлагаемый способ сушки лиственничных пиломатериалов толщиной 50 мм и длиной 6 м в конвективных сушильных камерах с применением устройства для этого способа состоит из нагрева камеры и пиломатериалов, прогрева пиломатериалов, самой сушки, выравнивания конечной влажности пиломатериалов, остывания пиломатериалов в камере.
Устройство для осуществления способа сушки подключено к греющей воде постоянно и отключается только при повышении температуры окружающего атмосферного воздуха до +15°C. Причем первый обводной контур проложен по периметру сушильной камеры поз.1 для выравнивания температуры пола в первой зоне (на расстоянии 1 м от ограждения камер) и температуры ограждений камеры. Второй и третий контуры поз.2 и 3 подключены также постоянно и поддерживают температуру пола в самой камере.
За качество сушки лиственничных пиломатериалов отвечает период нагрева лесосушильной камеры и прогрева пиломатериалов. Согласно ГОСТ 19773-84 при сушке лиственничных пиломатериалов особенно жесткие требования к относительной влажности агента сушки в начальный период прогрева пиломатериалов. В этот период недопустима сушка пиломатериалов из-за возникновения поверхностных микротрещин.
Загрузка пиломатериалов в сушильную камеру осуществляется при включенной подаче греющей воды во все 3 контура змеевика устройства для осуществления способа сушки пиломатериалов.
Прогрев пиломатериалов осуществляется при закрытых приточно-вытяжных каналах для создания максимально возможной относительной степени насыщенности агента сушки.
Процесс сушки пиломатериалов состоит из нескольких этапов, каждый из которых характеризуется определенными режимными параметрами. Жесткость режима при заданной температуре определяет относительная влажность агента сушки пиломатериалов.
Устройство для осуществления способа сушки (система «теплый пол») в сушильной камере позволяет поддерживать параметры режимов сушки в заданных пределах, что способствует сокращению продолжительности сушки до 20% практически на всех толщинах лиственничных пиломатериалов.
Процесс кондиционирования или выравнивания конечной влажности при наличии теплого пола проходит более плавно с сохранением заданного качества сушки пиломатериалов.
Переход в низшие сорта снижается до 4…10% из-за снижения таких дефектов сушки лиственницы, как покоробленность, нарушение целостности (трещины), неравномерная конечная влажность высушенных пиломатериалов.
Уменьшение продолжительности сушки пиломатериалов снижает себестоимость сушки при одновременном увеличении производительности сушильных камер.