СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
PROCEDURE FOR WOOD HEAT TREATMENT AND PLANT FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области деревообрабатывающей промышленности, в частности к технологии и оборудованию термообработки древесины.
Наиболее близкими прототипами предлагаемого изобретения являются известные современные технологии термообработки древесины:
финская технология ”Termowood”
голландская технология ”Plato”
французская технология ”Retification”
американская технология ”WESTWOOD”
/"ЛесПромИнформ" №9, 2008 г., стр. 150-155; №3, 2004 г., стр. 92-96/.
В основе этих технологий лежит нагревание древесины в бескислородной среде в камере до 160-260°С при передаче тепловой энергии от теплоносителя поверхности древесины, с последующим поступлением ее во внутренние слои за счет теплообменных процессов внутри древесины, что определяет относительно низкую скорость нагревания древесины, высокую тепловую инерционность, тепловые потери.
Задачей настоящего изобретения является сокращение времени процесса термообработки древесины и снижение энергоемкости этого процесса.
Поставленная изобретением задача решается тем:
1/ что в способе термообработки древесины, включающем нагревание древесины до 160-260°С в инертной среде в камере, выдержку при высоких температурах, удаление из древесины влаги, охлаждение, кондиционирование, нагревание древесины до 160-260°С осуществляется энергией переменного электрического поля, создаваемого внутри древесины при давлении в камере, превышающем давление насыщенного водяного пара, соответствующего максимальной температуре нагревания;
2/ что в установке для термообработки древесины, содержащей камеру, нагреватель, средства контроля температуры, давления и их регулирования, тележку, резервуар для сбора конденсата, камера выполнена в виде автоклава с рабочим давлением, превышающим давление насыщенного водяного пара, соответствующего температуре 260°С, а нагреватель, обеспечивающий нагревание древесины до 160-260°С, выполнен в виде электрического устройства, создающего переменное электрическое поле внутри древесины, находящейся в автоклаве.
При нагревании энергией переменного электрического поля до 160-260°С влажной древесины внутри нее появляется избыточное давление водяного пара, которое способно вызвать ее разрушения, во избежание этого перед нагреванием в автоклаве создается давление, которое превышает давление насыщенного водяного пара, соответствующего максимальной температуре нагревания древесины, причем последующий контролируемый оброс давления в автоклаве обеспечивает удаление влаги из древесины, что резко сокращает время обезвоживания древесины.
Использование электрических устройств, создающих переменное электрическое поле внутри древесины, обеспечивает возможность со скоростью света подвести и выделить в единице объема древесины мощность, не доступную ни одному из традиционных способов подвода энергии, что обеспечивает быстрый нагрев древесины до 160-260°С, таким образом сокращается время нагревания.
Практически 100% КПД преобразование энергии переменного электрического поля в тепловую, выделяемую в нагреваемой древесине, низкие потери в подводящих трактах, исключение энергозатрат на парообразование, поскольку влага удаляется во время контролируемого сброса давления, обеспечивают снижение энергоемкости процесса термообработки древесины.
Из вышеизложенного следует, что заявляемые способ термообработки древесины и установка для его осуществления обеспечивают достижение цели изобретения в общей совокупности его существенных признаков.
Сущность изобретения поясняют приводимые ниже описание одного из примерев его осуществления и чертежи, на которых представлены: фиг. 1 - общий вид установки; фиг. 2 - схема устройства нагревания древесины энергией переменного электрического поля в диапозоне частот 0,3-300 МГц.
Установка для термообработки древесины состоит: /фиг. 1/ автоклав 1, дверь 2, опоры 3, резервуар 4, нагреватель 6, пульт управления 6, кран 7 для подачи сжатого газа, кран 8 для сброса давления в автоклаве, тележка 9.
Установка для термообработки древесины работает следующим образом.
Влажная древесина 10, предназначенная для термообработки, укладывается на тележку 9 и закатывается внутрь автоклава 1, дверь 2 герметически закрывается.
Открывается кран 7, в автоклав 1 подается сжатый инертный газ, и при достижении заданного давления кран закрывается.
После чего включается нагреватель 5, осуществляется нагрев древесины 10 /фиг. 2/ в поле конденсатора 11 за счет энергии ВЧ-генератора 12.
И по достижении заданной температуры, после соответствующей выдержки нагреватель 6 отключается.
Открывается кран 8, и осуществляется контролируемый сброс давления в автоклаве 1 до атмосферного. Часть удаляемой из древесины влаги стекает в резервуар 4 в виде конденсата, а часть удаляется в виде парогазовой смеси через кран 8.
После стабилизации давления древесина выкатывается из автоклава в специальную камеру для охлаждения и кондиционирования.
Изобретение эффективно преимущественно для пород древесины с высокой проницаемостью и найдет применение на предприятиях деревянного домостроения, в столярно-мебельном производстве, в производстве напольных покрытий, террасной доски, садовых дорожек и т.д.