УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ
MACHINE FOR WOOD DRYING

Настоящее изобретение относится к технике сушки пиломатериалов и может быть использовано в деревообрабатывающей, лесохимической и других областях промышленности.
Известна установка для сушки древесины, содержащая две герметичные теплоизолированные камеры, в полости каждой из которых образован циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером. Камеры имеют воздуховоды, соединяющие эти полости между собой с возможностью перепуска по ним поочередно образующегося в одной из камер пара. Причем воздуховоды соединяют области повышенного давления каждой камеры с областями пониженного давления соседней камеры, что позволяет использовать водяной пар, образующийся при сушке одного штабеля пиломатериалов, для нагрева другого штабеля (см. патент РФ №2157489, МПК F26В 9/06, 21/04, 2000 г.).
Недостатками данной сушильной установки являются высокие эксплуатационные расходы на удаление влаги из твердолиственных пород древесины и низкая производительность процесса сушки.
Известна установка для сушки и пропитки древесины, включающая две камеры, соединенные при помощи трубопроводов рассчитанного диаметра со смонтированными на них быстродействующими клапанами с ресивером, вакуумный насос, емкости для пропитывающей жидкости, связанные при помощи трубопроводов с каждой сушильно-пропиточной камерой, в которых смонтированы распылители, теплообменники (см. патент РФ №2279024, МПК F26В 9/06, 5/04, 2004 г.).
Недостатком данной установки является потери тепловой энергии, аккумулированной в процессе прогрева материала, при «сбросе» давления в ресивер на каждой из стадий вакуумирования, что существенно увеличиваем расход энергоресурсов.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для сушки штабелей пиломатериалов, содержащая верхние и боковые секции, выполненные из эластичного материала в виде мембран с возможностью изменять свои размеры и форму под действием потока теплоносителя. Нижняя секция имеет продольные прорези, позволяющие размещать высушиваемый пиломатериал на грузовой тележке внутри камеры сушки. В данной камере реализуется вакуумно-конвективный способ, сущность которого заключается в чередовании стадий прогрева высушиваемой древесины и вакуумирования (см. патент РФ №2206843, МПК F26В 9/06, 5/04, 2003 г.).
Основным недостатком указанной установки является нерациональное использование энергетических ресурсов на процесс сушки, обусловленное высокой стоимостью сушки за счет независимого охлаждения конденсатора и независимого нагрева калориферов.
Целью настоящего изобретения является снижение себестоимости процесса сушки пиломатериалов. Указанная цель достигается тем, что установка содержит цилиндрический герметичный корпус с установленными внутри калориферами, вентилятором и продольными перегородками, образующими аэродинамический тракт движения, вакуум-насос, парогенератор и грузовую тележку для размещения высушиваемой древесины внутри камеры, отличающаяся тем, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры l конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.
Отличительным признаком заявленного изобретения является то, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры и конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.
Предложенное техническое решение позволяет существенно снизить энергозатраты на процесс сушки пиломатериалов благодаря тому, что тепловая энергия испаренной из древесины влаги в процессе ее вакуумирования с помощью конденсационного оборудования передается жидкости (воде), находящейся во второй камере. После этого аккумулированная жидкостью (второй) тепловая энергия на стадии прогрева с помощью второй конденсационной установки передается высушиваемому пиломатериалу. При этом на процесс передачи тепловой энергии из одной камеры в другую с помощью конденсационного оборудования затрачивается меньшее количество энергии, чем величина передаваемой энергии. Поэтому процесс прогрева пиломатериалов протекает при меньших энергозатратах, а в процессе вакуумирования древесины установка конденсационного оборудования позволяет избежать дополнительных затрат на охлаждение хладагента для конденсатора.
Схема установки представлена на чертеже. Установка содержит две вакуумные камеры 1 и 2, парогенератор 3, вакуумный насос 4, конденсационное оборудование, включающее два компрессора 5 и 6, дроссельные вентили 17, конденсаторы 7 и испарители 8, помещенные в камеры 1 и 2. При этом первая камера расположена над второй и соединена с ней трубой, на конце которой расположена перфорированная насадка 10.
Конденсационное оборудование использует в качестве хладагента фреон. Для ускорения процесса прогрева вакуумной камеры в пусковой момент времени используется дополнительный электрический нагреватель 9.
Установка вакуумной сушки работает следующим образом. После формирования штабеля пиломатериалов 15 на тележке и загрузки камеры 1 начинается стадия прогрева высушиваемой древесины. Для этого производится предварительная откачка инертного газа (воздуха) вакуум-насосом 4 из рабочей полости аппарата при открытом вентиле 14, после чего вентиль 14 закрывается, и из парогенератора 3 при открытом вентиле 13 подается водяной пар для создания среды в аппарате. Затем включается дополнительный нагреватель 9. Параллельно в вакуумной камере 2, которая частично заполнена жидкостью (водой) 16, создается необходимое в дальнейшем разрежение включением вакуум-насоса 4 и открытием вентиля 12.
После окончания прогрева штабеля 15 в камере 1 производят «сброс» давления путем открытия газового вентиля 11, и паровая среда вследствие разности давлений через трубу с перфорированной насадкой 10 устремляется в камеру 2, где происходит ее конденсация за счет прохождения пара через слой жидкости. После «сброса» газовый вентиль 11 перекрывается, и в работу включается компрессорное устройство 5. Компрессор нагнетает сжатый (а значит, нагретый) хладагент в испаритель 8 камеры 2. Таким образом, тепловая энергия, отводимая из вакуумной камеры 1 с помощью компрессорного устройства 5 передается испарителю 8 камеры 2, где в это время происходит прогрев жидкостной среды (воды) 16.
После окончания цикла вакуумирования в камере 1 выключением компрессорного устройства 5 и включением компрессорного устройства 6 происходит смена стадий в камерах: в камере 1 начинается прогрев, в камере 2 - вакуумирование. Перед началом стадии прогрева в камере 1 предварительно с помощью парогенератора 3 создается необходимая паровая среда. Теперь тепловая энергия, аккумулированная в жидкости (воде) 16 камеры 2 во время ее нагрева, передается в камеру 1. При необходимости повышения интенсивности прогрева производится кратковременное включение дополнительного нагревателя 9.
Чередование стадий прогрева и вакуумирования в вакуумных камерах 1 и 2 происходит до снижения влагосодержания пиломатериалов до заданного значения (6-8%).
Преимущества предлагаемой установки характеризуется приведенным ниже конкретным примером ее исполнения:
Мощность электродвигателя вентилятора
7,7 кВт
Мощность электродвигателя вакуум-насоса
7,5 кВт
Мощность компрессорной установки при максимальной
нагрузке (при передаче 50 кВт/ час)
16 кВт
Мощность калориферов
50 кВт
Мощность парогенератора
30 кВт
Из таблицы видно, что для передачи тепловой мощности в 50 кВт компрессорной установкой затрачивается мощность, равная 16 кВт, позволяя снизить общие энергозатраты на процесс сушки более чем в два раза.