КОНДЕНСАЦИОННАЯ СУШИЛКА ДЛЯ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ С АБСОРБЦИОННЫМ УТИЛИЗАТОРОМ
TIMBER CONDENSATION DRIER WITH ABSORPTION UTILISER

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки пиломатериалов.
Из существующего уровня техники известна установка для сушки пиломатериалов, содержащая теплоизолированный герметичный корпус, разделенный перегородкой на камеру сушки штабеля пиломатериалов с образованными в нем воздуховодами, размещенными в ней датчиками для контроля температуры и влажности, и на аппаратный блок, включающий систему управления работой установки, соединенную с указанными датчиками, устройства нагрева агента, транспортируемого вентиляторами, установленными в верхней части перегородки, в камеру сушки, конденсационный вентилятор с приводом и конденсирующее устройство с замкнутым охлаждающим контуром и поддоном для сбора конденсата (Патент RU 44802 U1, опубл. 27.03.2005).
Недостатками данного технического решения являются: использование компрессионного теплового насоса приводит к повышенному потреблению электроэнергии и позволяет сушку только при низкотемпературном режиме, взаимодействие внутреннего пространства сушилки с атмосферным воздухом через вентиляционные окна приводит к большим потерям тепла.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является экономичная сушильная камера, содержащая утепленный корпус с закрываемыми торцовыми проемами для загрузки-выгрузки материала и продольную вертикальную диафрагму, а также вентиляторный агрегат с встроенным увлажнителем воздуха (Патент RU 2338136 C1, опубл. 10.11.2008). В этой сушилке используется закрытая схема циркуляции сушильного агента без взаимодействия с атмосферным воздухом, что снижает потери.
Недостатками данного технического решения являются: использование в качестве кондиционирующего агрегата компрессионного теплового насоса, который потребляет большое количество электрической энергии; использование дополнительных устройств для нагрева сушильного агента приводит к удорожанию установки и снижению ее энергетической эффективности. Кроме того, предложенная сушилка имеет низкую производительность.
Технический результат изобретения - снижение затрат тепловой и электрической энергии в процессе сушки древесных пиломатериалов, повышение производительности конденсационных сушильных камер, сушка пиломатериала при нормальном температурном режиме в соответствии с ГОСТ 19773-84 «Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия», повышение качества высушенного пиломатериала.
Указанный технический результат достигается тем, что заявленная конденсационная сушилка для пиломатериалов с абсорбционным утилизатором, включающая сушильную камеру, выполненную в виде теплопароизолированного помещения с фальшпотолком, систему циркуляции и кондиционирования сушильного воздуха, тепловой насос; содержит абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос - утилизатор, использующийся для получения холодной и горячей воды, подаваемой в теплообменники; систему циркуляции и кондиционирования сушильного воздуха, расположенную над фальшпотолком и состоящую из реверсивных вентиляторов и рекуперативных теплообменников типа «вода-воздух», расположенных по обе стороны от вентиляторов на всасывающей и нагнетающей стороне, выполняющих функции осушителей и калориферов соответственно, при этом меняющиеся своими функциями при реверсировании потока воздуха; систему подвода теплоносителя (воды) к рекуперативным теплообменникам, выполненную таким образом, что горячая вода поступает в теплообменники, расположенные на нагнетательной стороне вентиляторов, а холодная вода поступает в теплообменники, расположенные на всасывающей стороне вентиляторов, и при реверсировании потока воздуха потоки холодной и горячей воды изменяют направление своего движения.
Конденсационная сушилка для пиломатериалов с абсорбционным утилизатором оборудована рекуперативными теплообменниками, имеющими конденсатосборники и конденсатоотводчики.
Конденсационная сушилка для пиломатериалов с абсорбционным утилизатором оснащена абсорбционным тепловым насосом, располагаемым снаружи сушильной камеры и являющимся основным источником тепла и холода, необходимого для сушки пиломатериала.
Новизна заключается в том, что основным источником полезного тепла и холода, необходимого для работы конденсационной сушилки, является абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос; конденсационная сушильная камера снабжена фальшпотолком, над которым размещены реверсивные вентиляторы и рекуперативные теплообменники типа «вода-воздух»; схема соединения теплового насоса и теплообменников выполнена таким образом, что позволяет автоматически менять функции калориферов и осушителей между собой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - схема устройства конденсационной сушилки для пиломатериалов с абсорбционным утилизатором;
на фиг.2 - схема циркуляции теплоносителей между утилизатором и рекуперативными теплообменниками.
Конденсационная сушилка для пиломатериалов с абсорбционным утилизатором (фиг.1) содержит абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос 1, теплопароизолированный корпус сушилки со сводчатым потолком 2, фальшпотолок 3, над которым расположены реверсивные вентиляторы 4 и рекуперативные теплообменники 5 и 6. Под всеми рекуперативными теплообменниками находятся лотки-конденсатосборники 7, которые соединены конденсатоотводчиком 8. В помещение сушильной камеры загружается штабель осушаемого пиломатериала 9.
Работает устройство следующим образом: осушаемый пиломатериал 9 загружается внутрь сушилки в виде штабеля, имеющего пространственные зазоры для необходимой циркуляции воздуха между слоями пиломатериала (нужно описать работу устройства, если заявлено устройство). Включаются в работу вентиляторы 4, при этом сушильный агент (воздух) начинает циркулировать в замкнутом пространстве сушилки. Затем запускается абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос 1, при этом через рекуперативные теплообменники 5 - калориферы, расположенные с нагнетательной стороны вентиляторов 4, начинает циркулировать горячая вода 10. А через рекуперативные теплообменники 6 - осушители, расположенные на всасывающей стороне вентиляторов 4, начинает циркулировать холодная вода 11. Горячая вода и холодная вода приобретают необходимую температуру с помощью теплового насоса.
Воздух в сушилке циркулирует по замкнутому контуру. Вентиляторы 4 направляют поток осушенного воздуха 12 через калориферы 5, от которых он подогревается до температуры сушки и направляется на штабель пиломатериала 9 с одной стороны. Горячий и сухой воздух 13 проходит через неплотно уложенный штабель и нагревает пиломатериал. Испаряющаяся с поверхности древесины влага увлажняет сушильный воздух, при этом температура его снижается. Влажный и теплый воздух 14 затягивается вентилятором в зазор между фальшпотолком 3 и корпусом сушилки 2 с противоположной стороны штабеля и проходит через осушители 6, в которых он охлаждается до температуры насыщения. В результате часть влаги конденсируется на поверхностях осушителей и стекает в конденсатосборники 7, из которых самотеком удаляется за пределы сушильной камеры конденсатоотводчиком 8. Воздух приобретает необходимое влагосодержание и снова направляется вентилятором на калориферы, и цикл повторяется.
Технология качественной сушки древесины конвективным способом предполагает реверсирование потока сушильного агента через штабель пиломатериала. Конструкция предлагаемой конденсационной сушилки позволяет вести сушку с реверсированием потока сушильного воздуха. Это достигается благодаря использованию реверсивных вентиляторов, рекуперативных теплообменников, расположенных по обе стороны от вентиляторов, и определенной схеме циркуляции теплоносителей между утилизатором и теплообменниками (фиг.2). Схема циркуляции теплоносителей работает следующим образом: при первоначальном направлении движения сушильного воздуха горячая вода 10 с утилизатора поступает в калориферы 5, из которых уже несколько остывшая горячая вода 15 поступает на подогрев обратно в утилизатор; а холодная вода 11 с утилизатора поступает в осушители 6, из которых возвращается обратно в утилизатор на охлаждение уже несколько подогретая холодная вода 16. При реверсировании направления движения сушильного воздуха происходит автоматическое открытие и закрытие определенных электромагнитных клапанов 20, после этого горячая вода поступает на теплообменники 6, бывшие до этого осушителями, а холодная - на теплообменники 5, бывшие до этого калориферами. То есть калориферы и осушители меняются ролями.
Для работы абсорбционного бромисто-литиевого теплового насоса 1 требуется высокопотенциальная теплота, которая может быть получена при сгорании в генераторе теплового насоса 17 древесных отходов 18, типа опила, щепы, стружки и т.д. Теплота сгорания древесных отходов передается раствору бромистого лития через разделяющую их стенку излучением в топке этого генератора и конвективным теплообменом в газоходе этого же генератора 17. Уходящие дымовые газы 19 могут быть очищены охлаждением ниже точки росы. Охлаждение уходящих дымовых газов осуществляется дополнительным конденсационным теплообменником, установленным в конвективном газоходе после генератора. Внутри конденсационного теплообменника циркулирует холодная вода, полученная в испарителе абсорбционного теплового насоса, для этого в испарителе устанавливается дополнительный теплообменник. При этом теплота, выделяющаяся при охлаждении уходящих дымовых газов, является дополнительным источником низкопотенциальной теплоты для абсорбционного теплового насоса.