УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАМЕРНОЙ СУШКИ ВЛАГОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Предложенное решение относится к области камерной сушки влагосодержащих материалов и может быть использована в лесопильной, деревообрабатывающей промышленности или других областях, где осуществляется камерная сушка материалов.
Камерная сушка пиломатериалов осуществляется, в основном, с помощью паро-воздушных сушильных камер [П.С. Серговский, А.И. Расев. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: Учебник для вузов. 5-е изд., стер. - М.: МГУЛ, 2003. - С. 132-158]. Технология сушки предусматривает ужесточение агента сушки (увеличение температуры и уменьшение влажности воздуха, омывающего штабель пиломатериалов) при снижении влажности древесины. При этом требуется стабилизировать параметры агента сушки (влажного воздуха) - температуру и влажность. Для нагрева агента сушки в камере устанавливают калориферное оборудование, которое изменяет тепловую мощность, в зависимости от требуемой и реальной температуры сушильного агента. Влажность агента сушки регулируется путем замены влажного воздуха, находящегося в камере, на более сухой воздух, поступающий с улицы или подсобного помещения (цеха). Отработанный влажный воздух выводится на улицу. Как известно, на испарение влаги затрачивается около 2500 кДж/кг (скрытая теплота парообразования) энергии. Эта энергия теряется с выбросом воздуха в атмосферу. Чтобы уменьшить потери энергии, на камерах большого объема, устанавливают рекуператоры, в которых происходит охлаждение выбрасываемого из камеры воздуха и подогрев поступающего. Однако КПД таких систем не может быть высоким. В зимнее время практически сухой уличный воздух, обладая низкой теплоемкостью, не может утилизировать полностью "отработанную энергию" влажного воздуха. В летнее время рекуператор становится практически бесполезным, т.к. в нем не происходит конденсации влаги из отработанного воздуха.
Известно устройство для камерной сушки влагосодержащих материалов, основанное на том, что влажный воздух не выбрасывается в атмосферу, а всасывается компрессором, сжимается, нагреваясь, и поступает в калорифер, установленный в сушильном пространстве камеры [Патент на полезную модель №83600. Устройство для камерной сушки влагосодержащих материалов, 2009 г.]. В обдуваемом сушильным агентом калорифере происходит конденсация влаги, а выделяемая при этом тепловая энергия передается агенту сушки, увеличивая его температуру. Осушенный воздух расширяется в теплообменном аппарате до атмосферного давления, обмениваясь тепловой энергией с поступающим в компрессор воздухом. Недостаток этого решения заключается в том, что вместе с водяным паром в калорифер поступает воздух, что снижает коэффициент теплообмена агента сушки с поверхностью калорифера.
Целью полезной модели является недопущение попадания воздуха в калорифер, что позволит увеличить коэффициент теплообмена.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что параллельно калориферу дополнительно устанавливается конденсатор, в который поступает влажный воздух из компрессора. Пар конденсируется, вода поступает в калорифер, а воздух удаляется в сепаратор.
Заявленная полезная модель может быть реализована следующим образом. Как указывалось выше, сушка пиломатериалов осуществляется в паровоздушной среде. Устройство для камерной сушки влагосодержащих материалов схематично представлено на фиг. 1. Устройство содержит последовательно соединенные теплообменный аппарат 1, компрессор 2, водяной конденсатор 3, калорифер 4, сепаратор 5 и регулирующий клапан 6. Водяной конденсатор 3 установлен параллельно с калорифером 4 и связан с калорифером 4, компрессором 2 и сепаратором 5.
Устройство для камерной сушки влагосодержащих материалов работает следующим образом. Влажный воздух (агент сушки) из сушильного пространства камеры, проходя через теплообменный аппарат 1, поступает в компрессор 2. Сжатый воздух направляется в конденсатор 3, где разделяется на воду и воздух. Вода охлаждается в калорифере 4, передавая энергию агенту сушки, а воздух направляется в сепаратор 5, где освобождается от водяных брызг. Осушенный воздух возвращается в теплообменник 1. Давление, создаваемое компрессором 2, поддерживается на требуемом уровне с помощью регулирующего клапана 6, установленного на входе теплообменного аппарата 1. Расширяясь, в теплообменном аппарате 1, осушенный воздух охлаждается и остужает влажный воздух, поступающий в компрессор 2. При охлаждении повышается насыщенность влажного воздуха, что дополнительно повышает количество воды, конденсируемой из агента сушки.
Водяной конденсатор предотвращает попадание воздуха в калорифер, обеспечивая устойчивый теплообмен.