Камера для сушки пиломатериалов

Камера для сушки пиломатериалов.
Полезная модель относится к сушильной технике, а более конкретно к установкам для сушки пиломатериалов, и может быть использовано для высококачественной сушки пиломатериалов любых древесных пород и толщин.
Известны камеры для сушки пиломатериалов с принудительной циркуляцией агента сушки, роль которого выполняет воздух, нагреваемый калорифером. Патент Российской Федерации № 2022221, МПК: F 26 В 9/06, 1994г., с.З.
Важным требованием к сушильной камере является обеспечение равномерности конечной влажности по объему штабеля, которая зависит от равномерной скорости и температуры агента сушки по поверхности пиломатериалов.
Вследствие трения сушильного агента о боковые поверхности циркуляционного канала и раздачи в междурядовое пространство штабеля происходит уменьшение его скорости по длине штабеля.
Известна камера для сушки пиломатериалов, содержащая герметичный теплоизолированный корпус, транспортные ворота, расположенные в торце камеры, рельсовый путь на основании корпуса, транспортное средство пиломатериалов, формирователь потока агента, вентилятор и нагреватель. Патент Российской Федерации № 20420931, МПК: F 26 В 9/06, 1995г. (Прототип).
Недостатком прототипа является низкая эффективность сушки пиломатериалов, возможность их деформации в процессе сушки, сложность конструкции формирователя потока агента, необходимость дополнительного аппаратного блока, в котором отдельно расположены вентилятор, воздуховод, калорифер и охлаждающий контур.
F 26 В 9/06
Данная полезная модель устраняет недостатки аналога и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции камеры, повышение эффективности сушки пиломатериалов, повышение устойчивости обработанной древесины по отношению к разным физическим, химическим и биологическим воздействиям, изменение собственной окраски пиломатериалов.
Технический результат достигается тем, что в камере для сушки пиломатериалов, содержащей герметичный теплоизолированный корпус, транспортные ворота, установленные в торце камеры, рельсовый путь, расположенный на основании корпуса, транспортный элемент пиломатериалов, формирователь потока сушильного агента, вентилятор, нагреватель, транспортный элемент и формирователь потока сушильного агента выполнены в виде пакета перфорированных плит для укладки, сжатия и транспортировки пиломатериалов, в камере установлены гидроцилиндры, на которых расположена балка, передающая усилие пресса, над пакетом перфорированных плит расположена плита пресса, на потолочной части камеры расположены нагревательные элементы и клапан выпуска пара, а вдоль боковой стенки камеры расположена группа осевых вентиляторов для формирования потока агента между стеной и пакетом, стены камеры выполнены наклонными; перфорированные плиты сформированы из металлических модулей, снабженных по торцевым сторонам замковыми элементами для соединения их в плиту, а боковые стенки модулей перфорированы. По крайней мере, одна пара сформированных из металлических перфорированных модулей плит соединены в виде параллельных плоскостей на расстоянии, превышающем размер перфорации. Дополнительные транспортные ворота установлены в противоположном торце камеры.
На фиг.1 схематично представлен разрез камеры для сушки
пиломатериалов, где 1 - корпус камеры, 2 - гидроцилиндры, 3 - балка,
передающая усилие, 4 - нагревательные элементы (Тэны), 5 - группа
осевых вентиляторов, 6 - плита пресса, 7 - пиломатериалы,
подвергающиеся сушке, 8 - плиты пакета, 9 - рельсы пакета. Стрелками
показано направление циркуляции агента.
На фиг. 2 схематично представлен вид сверху на плиту пакета в разрезе,
где 10 - металлический модуль, 1Г и И - элементы замкового
соединения, 12 - отверстия перфорации.
На фиг.З представлен металлический модуль 10, где 1Г и И элементы замкового соединения, 12 - отверстия перфорации.
На фиг. 4 схематично представлены параллельно сваренные плиты (вид
сбоку), где 8 - плиты пакета, 12 - отверстия перфорации 13 профилированные листы металла.
На фиг. 5 представлены характеристики процесса сушки древесины на
примере древесины из березы. Кривые приведены для разных
начальных температур в корпусе 1 сушильной камеры. По оси ординат
приведена шкала температур в градусах Цельсия, а по оси абсцисс
отложено время в минутах.
Камера для сушки пиломатериалов работает следующим образом. Древесина, напиленная в доски одинаковой толщины, закладывается в пакет, состоящий из металлических перфорированных плит 8. Плиты 8 пакета сформированы из отдельных металлических модулей 10, соединенных последовательно замковыми элементами 1Г и И. Перфорация 12 плит 8 в собранном пакете представляют собой серию отверстий, через которые свободно проходит сушильный агент (воздух). Каналы для протекания сушильного агента формируются отверстиями 12 перфорации, наклонными стенками корпуса 1,группой осевых вентиляторов 5 и нагревательными элементами 4. Можно попарно
сформировать плиты 8 (фиг. 4) посредством сварки параллельных плит 8 с профилированными листами металла 13. Расстояниямежду
плитами 8 при парной сварке превышает размер отверстий 12 перфорации. При формировании пакета из таких плит 8 и пиломатериалов 7 в процессе сушки возможны более мягкие режимы.
Для закладки пиломатериалов 7 и выемки высушенного пиломатериала 7, пакет снабжается механизмом растаскивания плит 8 типа «пантограф с гидравлическим или иным механическим приводом.
Сложенный пакет из плит 8 и пиломатериала 7 закатывают в корпус 1 камеры по рельсам 9.
Корпус 1 камеры представляет собой герметичный контейнер, из стали с двумя воротами для загрузки и выгрузки пакетов, собранный на жёсткой стальной раме. Стены, пол и потолок камеры термоизолированы и пароизолированы несколькими слоями минеральной ваты и алюминиевой фольги. Внутренняя облицовка камеры выполнена из нержавеющей стали или другого композитного термо - паро - и химостойкого материала.В потолочной части
камеры расположен клапан для выпуска пара (на фигурах не показан).
На стальной нижней раме корпуса 1 независимо расположены гидроцилиндры 2, которые через балку 3 передают усилие на плиту пресса 6, создавая в пакете равномерно распределённое давление до 1015 кГ/см2. Воздух в корпусе 1 камеры разогревается блоком электрических водо-воздушных нагревателей или комбинированно с использованием внешних агрегатов разогрева воздуха (исходя из оптимальных местных энергетических источников) до 140-200°С. Одновременно он перемешивается с помощью группы осевых вентиляторов 5, отражаясь от наклонных стен и проходя через каналы внутри плит 8 создаёт равномерный прогрев древесины пиломатериалов 7 в пакете. За счёт быстрого разогрева древесины по всему объёму
пакета до температур 120-160°С, она переходит в пластичное состояние, при котором уменьшаются внутренние напряжения от её поперечной усушки, давление же, искусственно созданное внутри пакета за счёт гидроцилиндров 2, уплотняет древесину и компенсирует напряжения от усушки. Лишняя влага выходит из камеры за счёт избыточного давления через паровой клапан, расположенный в потолочной части.
При достижении необходимой влажности порядка 8% процесс завершают, а пакет из пиломатериалов 7 и плит 8 выкатывают через вторые ворота, в первые ворота вкатывают следующий пакет.
Свежая древесина сушится в камере при температуре около 120°С, как показано на фиг.5 на примере берёзы. Продолжительность процесса в зависимости от начальной влажности и толщины досок и до достижения необходимой влажности 8% может составлять от 6 до 18 часов. В частности для сосны: 6-8 часов, для дуба 14-18 часов.
В камере для сушки пиломатериалов возможна и вторая стадия. На этой стадии температура может достигать до 230°С, в зависимости от того, какой конечный продукт пользователь хочет получить. В качестве сырья можно применять и предварительно высушенное дерево. Обработка при максимальной температуре также длится несколько часов. При температурах свыше 200°С интенсивно обрабатывается много пород. В этом случае используются только тепловая энергия, пар и свежая вода. В результате обработки древесина темнеет равномерно по всему объему, разбухание и усадка резко снижаются (на 40-60%), а процесс размножения бактерий гниения останавливается. Древесину, прошедшую такую обработку, можно использовать для производства паркета, мебели, внешней отделки домов, а также для оконных и дверных рам. 1 2 Камера для сушки пиломатериалов, содержащая герметичный теплоизолированный корпус, транспортные ворота, расположенные в торце камеры, рельсовый путь, установленный на основании корпуса, транспортный элемент пиломатериалов, формирователь потока сушильного агента, вентилятор и нагреватель, отличающаяся тем, что транспортный элемент и формирователь потока сушильного агента выполнены в виде пакета перфорированных плит для укладки, сжатия и транспортировки пиломатериалов, в камере установлены гидроцилиндры, на которых расположена балка, передающая усилие пресса, над пакетом перфорированных плит расположена плита пресса, на потолочной части камеры расположены нагревательные элементы и клапан выпуска пара, а вдоль боковой стенки камеры расположена группа осевых вентиляторов для формирования потока сушильного агента между стеной и пакетом, стены камеры выполнены наклонными; Камера для сушки пиломатериалов по п.1, отличающаяся тем, что перфорированные плиты сформированы из металлических модулей, снабженных по торцевым сторонам замковыми элементами для соединения их в плиту, а боковые стенки модулей перфорированы.
3.Камера для сушки пиломатериалов по п.1 или п. 2, отличающаяся тем, что по крайней мере, одна пара сформированных из металлических перфорированных модулей плит соединены в виде параллельных плоскостей на расстоянии, превышающем размер перфорации.
4.Камера для сушки пиломатериалов по п.1 или п.2, или п.З, отличающаяся тем, что дополнительные транспортные ворота установлены в противоположном торце камеры.