СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к технике сушки древесины, в частности к камерам периодического действия с конвективным теплообменом, предназначенным для сушки пиломатериалов в деревообрабатывающей, лесохимической, мебельной и других отраслях промышленности и может быть использована для высококачественной сушки пиломатериалов любых древесных пород и толщин.
Широко известны установки для сушки древесины, содержащие непосредственно камеру с герметично закрывающейся дверью и калорифером с вентилятором, подающим нагретый воздух в полость камеры.
Недостатками таких установок является длительный процесс сушки древесины от 8 до 20 дней в зависимости от пород древесины, низкое качество сушки, связанная в капиллярах влага из древесины на таких установках удаляется очень долго, а также высокие энергозатраты.
Известны камеры для сушки пиломатериалов с принудительной циркуляцией агента сушки, имеющие теплоизолированные стенки, источник тепла и вентилятор с системой рециркуляции воздушного сушильного агента, имеющей нагнетательный и всасывающий каналы (Авторское свидетельство СССР №705218 от 21.06.1978, МПК F26B 9/06; патент РФ №1672172 от 28.09.1989, МПК F26B 9/06; а также сушильные камеры “СПЛК-2”, “ВАЛМЕТ”, “УРАЛ-72”, описываемые в книге Соколова П.В. и др. Лесосушильные камеры. М.: Лесная промышленность, 1987).
Недостатками этих конструкций являются аэродинамические потери в рециркуляционных каналах сложной конфигурации и значительной длины, утечки нагнетаемого сушильного агента мимо штабеля с пиломатериалом, наличие рециркуляционного канала для подвода нагретого сушильного агента, находящегося под избыточным давлением, имеющего теплообмен с теплоизолирующими стенками (ограждением) камеры, что также создает повышенные тепловые потери.
Наиболее близкой к патентуемой по совокупности существенных признаков можно отнести камеру для сушки пиломатериалов по патенту РФ №2042093 на изобретение, МПК F26B 9/06, опубл. 20.08.1995, содержащую корпус, образующий сушильную камеру для загрузки пиломатериалов, транспортные ворота, расположенные на одной из торцевых стенок корпуса, рельсовый путь с подштабельными транспортными тележками, систему рециркуляции сушильного агента, имеющей нагнетательный и всасывающий каналы, средства циркуляции и нагрева сушильного агента.
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.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании сушильной камеры для пиломатериалов, обеспечивающей возможность осуществления сушки любых видов пиломатериала в камере периодического действия как в условиях больших лесоперерабатывающих предприятий, так и в условиях малых цехов.
Технический результат, который достигается полезной моделью, состоит в упрощении конструкции сушильной камеры и монтажа ее воздухообменных каналов.
Поставленная задача решается тем, что в сушильной камере для пиломатериалов, содержащей корпус, образующий сушильную камеру для загрузки пиломатериалов, транспортные ворота, расположенные на одной из торцевых стенок корпуса, рельсовый путь с подштабельными транспортными тележками, систему рециркуляции сушильного агента, имеющей нагнетательный и всасывающий каналы, средства циркуляции и нагрева сушильного агента, средство циркуляции выполнено в виде двух центробежных вентиляторов, установленных вертикально один на другом и спаренных корпусами-улитами, а нагнетательный и всасывающий каналы имеют клинообразную форму.
Кроме того, нагнетательный и всасывающий каналы образованы экранами с щелевыми отверстиями и стенкой камеры, при этом соотношение узкой части каналов к широкой равно 1:5.
Кроме того, наружная оболочка корпуса выполнена цельнометаллической в виде унифицированного транспортного морского контейнера.
Предпочтительный вариант исполнения полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где:
- на фиг.1 схематически изображен общий вид сушильной камеры для пиломатериалов;
- на фиг.2 - то же, продольный разрез на фиг.1;
- на фиг.3 - то же, поперечный разрез на фиг.1.
Сушильная камера для пиломатериалов содержит теплоизолированный герметичный корпус 1 с транспортными воротами (на чертежах не показаны), подштабельные транспортные тележки 2, рельсовый путь 3, рециркуляционное устройство 4 с калорифером 5, канал 6 подачи нагретого воздуха и канал 7 сбора остывшего воздуха, образованные экранами 8 и стенкой 9 с щелевыми отверстиями, приточный 10 и вытяжной 11 патрубки, в которых смонтированы заслонки (на чертежах не показаны), управляемые системой автоматики.
Корпус 1 сушильной камеры представляет собой цельнометаллический контейнер из стали с воротами для загрузки и выгрузки пакетов, выполненный в виде унифицированного транспортного морского контейнера. Внутренняя облицовка корпуса, в том числе экраны 8 и боковые стенки 9, изготовлены из нержавеющей стали. Выполнение корпуса на основе 40-футового контейнера позволило сразу получить помещение теплоизолированное, герметичное, с герметичными воротами, с антикоррозийным покрытием внутри и мобильное.
Рециркуляционное устройство 4 выполнено в виде двух центробежных вентиляторов 12, установленных в противоположном от транспортных ворот, “глухом” торце корпуса 1 вертикально один на другом и спаренных корпусами-улитами. К корпусам вентиляторов 12 прикреплены экраны 8, которые с боковыми стенками 9 образуют напорный воздуховод 13.
Канал 6 подачи нагретого воздуха и канал 7 сбора остывшего воздуха имеют клинообразную форму с соотношением узкой части канала к широкой 1:5.
Сушильная камера для пиломатериалов была изготовлена на ООО «АЛТАЙЗАГОТЛЕС», при этом в корпусе на основе 40-футового контейнера произвели изменения в конструкции: на торце контейнера смонтировали вентиляторы, поставили калорифер и систему воздуха раздачи в виде экранов и поместили рельсовый путь. Таким образом, рециркуляция воздуха в камере происходит при помощи двух центробежных вентиляторов, которые с калорифером и экранами на выходе из канала 6 подачи нагретого воздуха образуют зону высокого давления, а на входе в канал 7 сбора остывшего воздуха - зону всасывания, которые обеспечивают скорость воздуха в штабеле 1,5 м/мин, что отвечает требованиям, предъявляемым при сушке пиломатериала.Организованная таким образом внутренняя циркуляция агента сушки дает возможность обеспечить интенсивный теплообмен в штабеле пиломатериала, постоянно подводя подогретый агент сушки и отводя отдавший температуру древесине при условии равномерного поля температуры и тока агента сушки.
Сушильная камера работает по классической схеме низкотемпературных сушилок с поперечной циркуляцией, при этом технология сушки древесины основана на применении ступенчатых режимов, т.е. набора значений параметров и нескольких этапов обработки: нагрев, предварительный прогрев, сушка, пропарка, кондиционирование, охлаждение. При осуществлении метода сушки, дозируемая порция паровоздушного потока удаляется из сушильной камеры, замещаясь атмосферным воздухом, подмешиваемым к циркулирующему в камере потоку, который направляется на калорифер и далее на древесину, отдавая ей тепло и вновь насыщаясь паром. Процесс сушки контролируется автоматическим блоком, на котором видны температура и влажность в камере, а также температура и влажность штабеля по всей длине сушилки.
В исходном положении подштабельные транспортные тележки 2 находятся на рельсовом пути 3. На платформы подштабельных тележек 2 укладывают доски в штабель (на чертежах не показан), который разделяют на две части, оставляя промежуток между ними и между каждой доской с образованием воздушных каналов для прохождения агента сушки со скоростью 0,8-1 м/сек для обеспечения естественной конвекции в камере, при этом применяют прокладки сечением 20×40×1800 мм и закрепляют датчики температуры и влажности древесины со стороны всасывания воздуха. Штабель выполняют полногрузным по высоте: зазор между верхом штабеля и низом перекрытия камеры должен быть не больше толщины доски с прокладкой. После окончания формирования штабеля подштабельные тележки со штабелем перемещают по рельсовым путям в сушильную камеру. Закрывают транспортные ворота и, при разогретом котле с выставленным режимом 70°С, включают рециркуляционное устройство 4 с калорифером 5, осуществляя режим прогрева камеры при закрытых заслонках приточного 10 и вытяжного 11 патрубков. После достижения 20°С внутри камеры, выставляют режим котла на 80°С и, согласно технологическому режиму сушки древесины, доводят температуру внутри камеры до необходимой в зависимости от породы древесины. После достижения нужной температуры в сушильной камере открывают заслонку вытяжного патрубка 11, время работы с открытой заслонкой составляет 1,5-2 часа.
После достижения необходимой влажности, останавливают котел, закрывают заслонки и, после снижения температуры ниже +40°С отключают вентиляторы и выкатывают подштабельные транспортные тележки.
Агент сушки по нагнетательному воздуховоду 9 поступает в канал 6 подачи нагретого воздуха. После его заполнения агент сушки выдавливается через щелевые отверстия стенки 9. Пройдя штабель, агент сушки поступает в канал 7 сбора остывшего воздуха через соответствующие щелевые отверстия стенки 9 и возвращается к рециркуляционному устройству 4. Нагрев пиломатериалов осуществляется в замкнутом объеме смесью воздуха с парами испарившейся жидкости и сопровождается увлажнением поверхности досок и перераспределению влагосодержания по сечению. Нагрев прекращают при достижении температуры поверхности пиломатериалов 40-60°С. При продувке воздуха испаряется вода из пиломатериала, увеличивается влажность и понижается температура воздуха. При этом по мерее снижения влажности пиломатериала влажность воздуха в сушильной камере, необходимая для поддержания заданной разности температуры, плавно уменьшается.
Использование предлагаемой сушильной камеры позволит упростить конструкцию и монтаж нагнетательного и всасывающих каналов, повысить равномерность сушки древесины, улучшить качество древесины.
Разработанная сушильная камера принята к внедрению на ООО «АЛТАЙЗАГОТЛЕС» для сушки любых пород древесины.