УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Устройство для центробежной сушки пиломатериалов предназначено для искусственного обезвоживания древесины и может быть использовано в технологических линиях по получению пиломатериалов в промышленном масштабе на лесоперерабатывающих предприятиях.
Известно устройство для обезвоживания пиломатериалов, содержащее установленный на основании вращающийся барабан с приводом, на внешней поверхности которого смонтированы перегородки для размещения между ними пиломатериалов и перфорированные отверстиями откидные крышки для удержания пиломатериалов на внешней поверхности барабана [1].
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет осуществлять удаление влаги из мерзлых пиломатериалов. В зимний период года пиловочные бревна хранятся на лесопильных предприятиях в штабелях на открытых площадках. Ввиду этого древесина промерзает и в таком виде подается на распиловку. Полученные пиломатериалы также складируются на открытых площадках в пакетах, что способствует их еще большому промерзанию. Центробежная сушка в таких условиях затруднительна, а зачастую невозможна, так как вода в древесине находится в твердом состоянии. Для удаления влаги из мерзлых пиломатериалов путем центрифугирования необходимо предварительно их прогреть. Как правило, эту проблему решают путем расположения запаса пиломатериалов в отапливаемом помещении перед центробежной сушкой. Однако в этом случае увеличиваются габаритные размеры технологических помещений (цехов), требующих значительных затрат строительных материалов. Немаловажно и то, что для отопления таких помещений необходимы значительные энергетические затраты ввиду увеличения их объема.
Известна установка для конденсационной сушки материалов, содержащая корпус, размещенную внутри корпуса камеру сушки с поддонами, воздуховод с вентилятором. В корпусе дополнительно установлены конденсационная и нагревательная камеры, которые связаны воздуховодом с камерой сушки, при этом воздуховод представляет собой замкнутый контур. Конденсационная и нагревательная камеры содержат, по крайней мере, по одному термоэлектрическому модулю, на котором с двух сторон установлены радиаторы с теплоизоляционным слоем, расположенные в конденсационной и нагревательной камерах, а также в контуре стабилизации с вентилятором. Установка имеете блок управления, который соединен с термоэлектрическими модулями, вентиляторами, конденсационной и нагревательной камерами и камерой сушки [2].
Недостаток данного устройства заключается в низкой производительности, так как для высушивания материалов, требуется значительное количество времени (время сушки измеряется сутками). Частично эту проблему решают путем увеличения порции пиломатериалов, размещаемых в камере сушки. Однако в этом случае увеличиваются ее габаритные размеры, что повышает энергетические затраты на сушку, и требует больших производственных площадей под размещение установки.
Наиболее близким аналогом, который был выбран в качестве прототипа, является устройство для центробежной сушки пиломатериалов, содержащее установленный на основании корпус барабана с приводом, механизмы подачи пиломатериалов и балансировки корпуса барабана. На корпусе барабана дополнительно смонтировано формирующе-фиксирующее приспособление, включающее гибкую ленту и захватно-натяжной механизм, причем один конец гибкой ленты закреплен на захватно-натяжном механизме, а другой снабжен механизмом фиксации для закрепления на механизме подачи пиломатериалов при формировании их в пакет на внешней поверхности корпуса барабана и на захватно-натяжном механизме [3].
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет осуществлять удаление влаги из мерзлых пиломатериалов путем центрифугирования (центробежной сушки).
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое устройство, является обеспечение центробежной сушки мерзлых пиломатериалов, снижение затрат времени на сушку пиломатериалов и, как следствие, повышение производительности работ, а также уменьшение энергетических затрат на сушку древесины и требуемых площадей производственных помещений под осуществление центробежной сушки.
Достигается технический результат за счет того, что на основании по торцам вращающегося полого барабана установлены нагревающие элементы и подающие нагретый сушильный агент в полость вращающегося полого барабана вентиляторы, а вращающийся полый барабан снабжен вентиляционными окнами.
Сущность устройства пояснено чертежами. На фиг. 1 показан главный вид устройства (вертикальный разрез). На фиг. 2 - тоже (частичные разрез). На фиг. 3 приведена схема фиксации пиломатериалов на полом барабане. На фиг. 4 показан полый барабан (изометрия).
Устройство для центробежной сушки пиломатериалов включает установленный на основании вращающийся полый барабан 1 с приводом, механизм фиксации пиломатериалов вдоль поверхности вращающегося полого барабана, нагревающие элементы 2, 3 и подающие нагретый сушильный агент в полость барабана вентиляторы 4 и 5, установленные на основании по торцам вращающегося полого барабана 1, сушильную камеру.
Основание состоит из станина 6, вертикальных стоек 7 и 8, установленных на станина 6 и снабженных опорными подшипниками 9 и 10, валов 11 и 12, восьми роликов (показано четыре, остальные располагаются симметрично) 13, 14, 15, 16, связанных со станина 6, и механизмов крепления вала к барабану 17 и 18.
Вращающийся полый барабан 1 снабжен вентиляционными окнами 19, опорными дисками 20, 21 опирающимися на ролики 14, 15, 13, 16 соответственно, и тормозной системой (не показана). Кроме того, вращающийся полый барабан 1 может оснащаться механизмом его балансировки.
Привод включает электродвигатель 22, коробку передач 23, и ременную передачу 24.
Механизм фиксации пиломатериалов вдоль цилиндрической поверхности вращающегося полого барабана выполнен в виде нескольких гибких лент 25, обхватывающих вращающийся полый барабан 1 и проходящих через фиксирующие элементы 26, монтирующийся на поверхности вращающегося полого барабана 1. Концы гибких лент 25 снабжены механизмами их сцепления и натяжения (не показаны).
На основании (на станина 6) по торцам вращающегося полого барабана установлены нагревающие элементы 2 и 3. Нагревающие элементы 2 и 3 могут быть снабжены системой регулировки нагрева (не показано).
Подающие нагретый сушильный агент в полость вращающегося полого барабана вентиляторы 4 и 5 установлены на основании (на валах 11 и 12) по торцам вращающегося полого барабана 1.
Сушильная камера включает корпус 27, смонтированную на нем защитную крышку 28, снабженную отверстиями, ванну с наклонным дном 29, сливную трубу 30. Корпус 27 также может иметь дополнительные отверстия для вывода сушильного агента.
Работа устройства для центробежной сушки пиломатериалов осуществляется следующим образом. Первоначально формируется на полом барабане 1 пакет пиломатериалов 31. Для этого открывают защитную крышку 28 корпуса 27, и подают пиломатериалы в сушильную камеру. При помощи нескольких гибких лент 25, фиксирующих элементов 26 и механизма сцепления и натяжения концов гибких лент (не показан) закрепляют пиломатериалы 31 вдоль цилиндрической поверхности вращающегося полого барабана 1. Затем закрывают защитную крышку 28.
На следующем этапе начинают прогрев пиломатериалов 31. Это осуществляют следующим образом. Устанавливают на коробке передач 23 пониженную передачу, включают электродвигатель 22. Посредством ременной передачи 24 передают момент от коробки передач 23 к валу 11, приводя во вращательное движение полый барабан 1. При помощи вентиляторов 4, 5 прогретый нагревающими элементами 2, 3 сушильный агент подают в полость вращающегося полого барабана 1.
Сушильный агент, попадая во вращающийся полый барабан 1, проходит через его вентиляционные окна 19 в сушильную камеру, прогревая пиломатериалы 31, закрепленные на его поверхности. Из сушильной камеры сушильный агент выводится через защитную крышку 28, снабженную отверстиями, корпуса 27.
Балансировка полого барабана 1 при наличии механизма балансировки может осуществляться либо до этапа прогрева пиломатериалов, либо вовремя.
После момента начала интенсивного оттаивания пиломатериалов приступают к центробежной сушке. Для этого при помощи коробки передач 23 раскручивают полый барабан 1 до скорости, обеспечивающей центробежное обезвоживание пиломатериалов. Под действием центробежных сил вода из пиломатериалов 31, попадает на внутреннюю поверхность корпуса 27, частично стекает в ванну для стока воды 29, и частично испаряется. Вода, скапливающаяся в ванне для стока воды 29, удаляется через сливную трубу 30.
После окончания центробежной сушки полый барабан 1 с использованием тормозной системы останавливают. Открывают защитную крышку 28 и извлекают высушенные пиломатериалы 31 из сушильной камеры. Далее цикл работ повторяется.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет осуществить центробежную сушку мерзлых пиломатериалов, снизить затраты времени на сушку пиломатериалов, энергетические затраты, а также обеспечить сокращение площади производственных помещений под осуществление центробежной сушки.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Патент RU 114360 «Устройство для обезвоживания пиломатериалов», приоритет от 20.03.2012.
2. Патент RU 112987 «Установка для конденсаторной сушки материалов», приоритет от 27.07.2011.
3. Патент RU 123914 «Устройство для центробежной сушки пиломатериалов», приоритет от 07.06.2012