1 002122 2 Данное изобретение относится к сушиль

1
Данное изобретение относится к сушильным устройствам, предназначенным, в частности, для сушки лесоматериалов или полуфабрикатов из дерева, таких как шпон или пиломатериалы, а также других продуктов.
Растущее дерево, как деревянистое многолетнее растение, содержит относительно большое количество влаги, различное у различных
видов деревьев, которая находится в древесине
после того, как дерево спилено. Как известно,
древесина содержит капилляры в клетках, которые содержат свободную жидкость и абсорбированные молекулы воды, называемые влагосодержанием, которые необходимо снизить до
определенного уровня, чтобы удовлетворить
требованиям промышленного использования. С
этой целью лесоматериалы необходимо должным образом обработать, а именно высушить до
приемлемого конечного уровня влагосодержания таким образом, чтобы при сушке не возникали какие-либо дефекты. В экономическом
смысле процесс сушки является важнейшим
фактором.
Лесоматериалы можно сушить при естественных условиях на открытом воздухе, если это
позволяют климатические условия и достигается приемлемое качество сухих пиломатериалов.
Следует отметить, что сушка лесоматериалов на
открытом воздухе - длительный процесс, который может занять несколько лет. Когда лесоматериалы, наконец, высушены, им необходимо
создать определенные условия хранения, включающие естественную циркуляцию сухого теплого воздуха и другое. Необходимо учитывать,
что абсорбированная вода в древесине может
выходить наружу и испаряться при помощи потока окружающего воздуха только в том случае,
если поверхность не покрыта дождевыми осадками, снегом и другими веществами. Укладка в
штабели с возможностью вентилирования оказывает лишь незначительное влияние на процесс сушки на воздухе, при этом постоянно
присутствует риск, что лесоматериалы подвергнутся воздействию плесени, микроорганизмов,
грибков, насекомых, а также неравномерному
высушиванию, и все это может существенно
ухудшить качество лесоматериалов. Всегда
имеется возможность деформации вследствие
непредвиденных ситуаций в процессе сушки на
воздухе, которые нельзя предупредить какимилибо профилактическими технологическими
приемами или мониторингом. Влагосодержание
в древесине при использовании способа сушки
на открытом воздухе спустя некоторое время
зависит от климатических условий, что приводит к различной длительности процесса, трудностям при планировании и другим проблемам,
приводящим обычно к удорожанию, большой
доле отсортировки по качеству и т.п. С другой
стороны, эта технология имеет и другие характеристики, такие как низкое потребление энергии, очень большие площади под сушку, скла-
002122
2
ды, меры безопасности. Было проведено несколько экспериментов с целью ускорения процесса сушки на воздухе путем использования
осевых вентиляторов, но имеется слишком много различных параметров, таких как относительная влажность и другие, на которые осевые
вентиляторы не могут повлиять.
С целью уменьшения времени сушки,
влияющего на стоимость, качество и длительность, были разработаны различные сушильные
устройства, различающиеся технологическим
подходом. К первому типу можно отнести сушильные устройства типа камеры и типа туннельной сушильной печи. Оба этих типа сушильных устройств относятся к стационарным. В первом типе сушильного устройства лесоматериалы
помещаются в камеру, в которой имеется возможность создания различных физических условий, например, температуры, влажности, мощности воздушного процесса сушки. Во втором типе
сушильных устройств лесоматериалы транспортируются с помощью горизонтального транспортного средства через сушильное устройство,
где они последовательно подвергаются воздействию различных физических условий, главным
образом, с целью постепенного осуществления
процесса сушки. Сушильные устройства типа
камеры дешевле, но имеют меньшую производительность по сравнению с сушильными печами
туннельного типа, которые, однако, требуют
больших капиталовложений.
Известные типы сушильных устройств
имеют определенные недостатки, которые будут
детально описаны ниже, включая также такие
экономические факторы, как значительные капиталовложения и сложности монтажа.
В настоящее время технологический процесс сушки лесоматериалов осуществляется при
низких температурах от 15 до 45оC, при средних
температурах от 45 до 90оC, либо при высоких
температурах от 90 до 130оC, и эти указанные
температуры могут достигаться, например, при
использовании диэлектрического, конвекционного, радиационного нагрева, а также нагрева с
использованием проводимости.
В некоторых типах сушильных устройств
лесоматериалы помещаются в камеру при помощи специальных тележек. Воздушный поток
создается при помощи вентиляторов, расположенных на потолке или, что значительно реже, в
других местах, и направляется в некоторых случаях в поперечном направлении, в других случаях воздушный поток подается в горизонтальном и поперечном направлении, а также имеются варианты с продольной подачей воздуха.
Во всех известных сушильных устройствах
транспортное средство выполняется таким образом и таких размеров, чтобы оно позволяло
загружать в объем сушильной печи возможно
большее количество лесоматериалов. Лесоматериалы штабелируются таким образом, чтобы
имелась возможность создать воздушный поток,
3
по крайней мере, в одной горизонтальной плоскости. Необходимо достижение определенного
компромисса между количеством лесоматериалов в сушильной печи и зазорами в нем, необходимыми для прохождения воздуха. Горячий
воздух продувается сквозь воздушные зазоры
для ускорения сушки. Когда горячий воздух
соприкасается с древесиной, содержащей большое количество влаги, он поглощает насколько
возможно эту влагу, что делает возможным поглощение влаги из более глубоких слоев штабеля. Следовательно, хотя вентиляторы создают
достаточно сильный воздушный поток, он оказывается насыщенным влагой до предельного
значения, что приводит к большим потерям
энергии. Вследствие высокого содержания влаги в воздухе, она может конденсироваться на
холодных участках, таких как стенки или другое
оборудование, и вызывать их повреждение.
Конденсат, находящийся в объеме сушильной
печи, оказывает отрицательное воздействие как
на саму печь, так и на процесс сушки.
Устройство, описанное в заявке ЕР
0170648 А1, имеет целью осуществление новейших технологий сушки, и снабжено теплоизолированными стенками. Пиломатериалы
штабелируются в объеме сушильной печи с
продольной вентиляцией. В сушильном устройстве устанавливается вентилятор, который направляет воздушный поток через регулирующий
клапан нагревателя, затем - через штабель лесоматериала к регулирующему клапану охладителя, откуда воздушный поток вновь направляется
по тому же циклу. В зоне нагрева воздух подогревается и затем, проходя сквозь штабель лесоматериалов, он забирает влагу, которая затем
выделяется при прохождении от охладителя к
нагревателю. Такая схема может создавать конденсат, если обрабатываются свежие пиломатериалы, но вполне пригодна для пиломатериалов
с низким содержанием влаги, т.е. для завершающей операции перед промышленным использованием.
Если необходимо, чтобы насыщенный влагой воздух, создаваемый в процессе сушки штабеля пиломатериалов, удалял из камеры возможно большее количество влаги, его надо нагреть.
Удаление большего количества нагретого воздуха связано со значительными потерями тепла,
используемого для нагрева этого воздуха. Поэтому эта технология сушки лесоматериалов дает
низкий коэффициент использования энергии.
Кроме описанных выше способов сушки,
еще имеется способ вакуумной сушки, описанный в PCT/DK 87/00012 и WO 87/04779, в котором можно управлять интенсивностью процесса
сушки, чтобы избежать возникающих при сушке
дефектов. Устройства, использующие вакуумную сушку, очень чувствительны к поддержанию необходимых параметров вакуума и более
подходят для сушки лесоматериалов с низким
влагосодержанием, что означает, что для удале-
002122
4
ния основной влаги необходимо использовать
другую технологию сушки.
Рассматривая эти известные технологии,
можно сделать вывод, что все они имеют определенные недостатки, например, низкий коэффициент использования энергии, неприемлемый
с точки зрения экономичности; необходимость
иметь камеру больших объемов; высокая зависимость от источников энергии; большая вероятность возникновения дефектов; очень малая
возможность или вовсе отсутствие возможности
влиять на процесс, а, кроме того, эти устройства
выполняются в виде стационарных с определенной производительностью, которая диктует
количество высушиваемых лесоматериалов и
технологию.
Согласно данному изобретению, сушильное устройство имеет вентилируемую камеру,
внутренний объем которой соединен с окружающей средой посредством выпускных труб и
впускных труб. Таким образом, в соответствии с
принципами изобретения, новое сушильное устройство создано на основе многих систем, использующих вентиляцию и содержащих различные типы всасывающих и выхлопных устройств, которые установлены в сушильном устройстве. В таком устройстве имеется нагревательно-конденсирующее устройство, содержащее нагреватель, конденсатор и вентилятор. В
сушильном устройстве имеется сушильная печь,
в которую при помощи тележки помещаются
пиломатериалы, предназначенные для сушки.
Процесс сушки осуществляется в сушильной
печи с принудительной циркуляцией воздуха.
По крайней мере, одна из стенок камеры сушильной печи имеет воздуховоды для подачи и
удаления воздуха, выполненные как единый
блок в сушильном устройстве, который включает системный воздушный клапан, предназначенный для изменения направления воздушного
потока в любой момент времени в течение процесса сушки в соответствии с дефлектором воздушного потока, расположенным выше загрузочного объема, выполненного в камере сушильной печи, соединенного с нагревательноконденсирующим устройством, и проходящим
от противоположной стороны сушильной камеры до дна камеры сушильной печи. В дефлекторе нагревательно-конденсирующего устройства
установлен, по меньшей мере, один клапан, который может быть саморегулируемым, и также
имеется встроенный узел, состоящий из разделительной стенки и верхней зоны объема сушильной печи, которые в сочетании с верхом
камеры сушильной печи представляют собой
воронкообразный воздуховод, в котором устанавливается вентиляционная система. Весь описанный выше узел называется дефлектором воздушного потока. Упомянутые воздуховоды начинаются от клапана микроклимата, установленного наверху камеры сушильной печи, затем
5
они проходят вдоль боковой стенки и оканчиваются внутри объема сушильной печи.
В объеме сушильной печи установлен, по
крайней мере, один вентилятор с возможностью
угловой регулировки и установки в нужное положение, в зависимости от того, находится он в
рабочем или нерабочем состоянии. При закрытом положении клапана микроклимата, соединенного с воздуховодами, проходящими от верха камеры сушильной печи и оканчивающимися
в объеме сушильной печи, создаются условия
для создания внутренней циркуляции воздуха, а
при открытом положении клапана внутренняя
циркуляция снова при помощи воздуховодов
входит в контакт с внешней атмосферой, когда
одновременно с выдуванием влажного воздуха
из объема сушильной печи происходит засасывание свежего сухого воздуха. В воронкообразный воздуховод желательно установить нагревательные элементы.
В соответствии с данным изобретением
узел, предназначенный для штабелирования
пиломатериалов или других материалов, предназначенных для просушки, имеет вспомогательные приспособления, дающие возможность
штабелировать вертикально и горизонтально и
осуществлять продольную вентиляцию. Эти
приспособления также дают возможность располагать вертикально преобладающие поверхности высушиваемых пиломатериалов. Держатели, задающие интервалы и позволяющие штабелировать лесоматериалы, расположены вертикально относительно друг друга и имеют
меньшую высоту, чем вертикальные опоры узла. Указанные узлы можно устанавливать друг
на друга. Нижняя тележка может иметь колесики для транспортировки. В соответствии с данным техническим решением в объеме камеры
сушильной печи недалеко от клапана микроклимата устанавливается ультрафиолетовый
излучатель, предназначенный для ультрафиолетового облучения находящейся в воздухе влаги
с целью предотвращения развития плесени,
грибков и других микроорганизмов.
В соответствии с принципами данного
изобретения в новом сушильном устройстве
имеются магниты, установленные в камере сушильной печи по двухполюсной схеме, и следовательно магнитное поле влияет на все процессы - химические, физические и биологические.
В соответствии с данным изобретением
сушильное устройство также содержит нагревательно-конденсирующее устройство с вентилятором, установленное в отверстии разделительной стенки. Нагреватель-конденсатор предназначен для увеличения эффекта конденсации и
теплоотдачи при воздушном потоке средней
интенсивности.
Сейчас изобретение будет описано детальнее на основании варианта технического осуществления, со ссылками на прилагаемые чертежи,
на которых
002122
6
фиг. 1 - продольное сечение сушильного
устройства в вертикальной плоскости;
фиг. 2 - поперечное сечение этого устройства в вертикальной плоскости;
фиг. 3 - продольное сечение устройства в
горизонтальной плоскости;
фиг. 4 - продольное сечение устройства в
вертикальной плоскости, в рабочем режиме,
включающем сушку испарением и конвекционную сушку, когда пиломатериалы штабелированы таким образом, чтобы обеспечить вентиляцию в продольном направлении;
фиг. 5 - поперечное сечение устройства,
изображенного на фиг. 4, в вертикальной плоскости;
фиг. 6 - продольное сечение устройства,
изображенного на фиг. 1-3, в следующем рабочем режиме, используемом для ускоренного
процесса сушки естественным воздухом, также
со штабелированными пиломатериалами;
фиг. 7 - поперечное сечение сушильного
устройства, изображенного на фиг. 5;
фиг. 8 - узел конденсации устройства,
предложенного в изображении;
фиг. 9 - узел для штабелирования пиломатериалов, входящий в состав устройства, предложенного в изобретении.
Сушильное устройство, изображенное на
фиг. 1-3, предназначено в общем случае для
сушки пиломатериалов и других материалов в
камере 1 сушильной печи, выполненной так,
чтобы соответствовать стандартам и другим
требованиям в области транспорта, где для всех
нужд используются стандартные контейнеры.
Пропорции камеры 1 сушильной печи имеют
определенные преимущества по сравнению с
известными сушильными устройствами, а также
некоторые ограничения, которые, однако, могут
быть легко преодолены в техническом решении,
предлагаемом в данном изобретении. В данном
виде сушильное устройство возможно эксплуатировать либо как стационарное, либо как передвижное устройство с возможностью очень быстрой и простой установки в нужном месте.
По крайней мере, одна из боковых стенок
11, 12, 13, 14 камеры 1 сушильной печи, а именно в данном случае продольная стенка 13, снабжена дверцей 131, позволяющей, например,
входить в камеру 1 сушильной печи и предназначенной, например, для доступа обслуживающего персонала. С другой стороны, в описываемом варианте осуществления стенка 11
снабжена подъемной загрузочной дверцей, в
которой в данном случае установлен, по крайней мере, один воздушный клапан 111, который
в других случаях устанавливается в области
указанной стенки 11. В соответствии с общей
идеей изобретения роль воздушного клапана
111 будет объяснена детальнее в дальнейшем.
На противоположной стороне камера 1
сушильной печи, а именно в верхней части
стенки 12 установлены воздушные клапаны
7
1211 микроклимата, снабженные соответствующими выхлопными трубами 1210, 1220 подводящего и выпускного воздуховодов 121, 122
соответственно таким образом, чтобы внутренний объем камеры сушильной печи соединялся
с наружной атмосферой. С помощью воздушного клапана 1211 микроклимата воздуховод 121
соединяет или изолирует внешнюю атмосферу и
внутреннюю зону 10' около потолка 100 камеры
1 сушильной печи; аналогично этому воздуховод 122 соединен таким же образом с помощью
соответствующего воздушного клапана 1221 с
внешней атмосферой и внутренним пространством 10" вблизи пола 101 камеры 1 сушильной
печи на некотором расстоянии от задней стенки
12, где также расположено нагревательноконденсирующее устройство 2. Использование
клапана 1211 микроклимата дает огромные преимущества при проведении процесса сушки в
автоматическом режиме.
Нагревательно-конденсирующее устройство 2 схематично изображено на фиг. 8 и состоит
из следующих частей: корпуса 20, в котором
имеется выпускная труба 201 для конденсата,
конденсатор 21, нагреватель 22, компрессор 23
и дроссельный воздушный клапан, которые взаимно соединены в соответствующий замкнутый
контур 26 вместе с конденсатором 21, нагревателем 22 и вентилятором 25, что обеспечивает
поток воздуха от конденсатора 21 к нагревателю
22 и далее в том же направлении к внутренним
зонам камеры 1 сушильной печи. Такое нагревательно-конденсирующее устройство 2 обеспечивает то, что в теплом влажном воздухе с помощью конденсатора 21 уменьшается количество влаги, которая образует конденсат, отводящийся через выпускную трубу 201. Воздух подогревается в нагревательном устройстве примерно на 2оС относительно температуры воздуха, поступающего в объем сушильной печи из
окружающей среды.
В камере 1 сушильной печи в верхней части объема печи расположена разделительная
перегородка с дефлектором 3 воздушного потока, расположенным недалеко от нагревательноконденсирующего устройства 2 на некотором
расстоянии от боковой стенки 12, эта разделительная перегородка соединена с нижней зоной
101 камеры 1 сушильной печи. Воздуховоды
121, 122 и нагревательно-конденсирующее устройство 2 расположено между боковой стенкой
12 и потолком 100, причем дефлектор 3 расположен ниже потолка 100 камеры 1 сушильной
печи на некотором расстоянии от потолка 100, и
проходит до дверцы 11 системным клапаном
111 камеры 1 сушильной печи. Верхняя зона
100 с дефлектором 3 расположена относительно
потолка 100 и дверцы 11 с системным клапаном
111 камеры 1 сушильной печи таким образом,
чтобы можно было закрывать отверстие 30, расположенное между потолком 100, боковой стенкой 112 и верхом с дефлектором 3. Системный
002122
8
клапан 111 может работать в автоматическом
режиме.
Форма и расположение дефлектора 3 воздушного потока, установленного ниже верхней
зоны 100, дают возможность создать воронкообразный воздуховод 1000, в котором установлен вентиляционный узел 40, включающий два
вентилятора 41 и 42, расположенных на требуемом расстоянии друг от друга и установленных
вблизи от воздуховодов 121, 122, с возможностью установки дополнительных вентиляторов
43, 44, расположенных в средней части камеры
1 сушильной печи и снабженных нагревательными элементами 430, 440.
Ниже потолка и дефлектора 3 воздушного
потока между полом 101, системным клапаном
111, стенкой с загрузочной дверцей 11 расположен объем 6 сушильной печи, достаточно большой для загрузки, по крайней мере, одной или
большего числа тележек с приспособлениями 5
для штабелирования, на которых уложены пиломатериалы или другие материалы, предназначенные для просушки. В соответствии с принципами изобретения детальное рассмотрение
позиции 5 будет сделано ниже.
В сушильном устройстве также установлен, по меньшей мере, один вентиляционный
узел 7, содержащий, по крайне мере, один вентилятор 71 с возможностью углового рассеяния
72 воздушного потока. В положении, когда вентилятор расположен параллельно соседней боковой стенке камеры 1 сушильной печи, он находится в нерабочем состоянии; и напротив,
когда его отклоняют в другое положение, он
находится в активном состоянии. Вентилятор
необходимо переводить в нерабочее состояние,
например, в тех случаях, когда тележка 5 перемещается по объему 6 сушильной печи. Как показано на фиг. 3, два вентилятора 71' и 71" установлены на расстоянии друг от друга на своих
опорах 72' и 72", каждый со своей стороны продольных боковых стенок 13 и 14 камеры 1 сушильной печи.
Как показано на фиг. 9, тележка 5 для штабелирования пиломатериалов имеет колеса и
предназначена для размещения в объеме 6 сушильной печи. Тележка 5 для штабелирования,
согласно изобретению, выполнена таким образом, что она позволяет штабелировать пиломатериалы в вертикальном положении с помощью
определяющих вертикальный интервал элементов 51, а также вертикальных элементов 52, которые позволяют штабелировать с определенным интервалом по ширине. По крайней мере,
одно устройство 5 для штабелирования имеет
колеса 50, показанные на фиг. 4, но желательно
иметь большее количество устройств для штабелирования. В этом случае, возможно устанавливать на устройство 5 для штабелирования,
снабженное колесами 50, несколько других подобных устройств до заданной высоты. Таким
образом, как схематично показано на фиг. 5 и 7,
9
осуществляется штабелирование в вертикальном и горизонтальном направлениях до заполнения нужной части объема 6 сушильной печи
при обеспечении хорошей циркуляции воздуха.
Согласно изобретению, наиболее целесообразно так укладывать пиломатериалы на устройства 5 для штабелирования в объеме 6 сушильной печи, чтобы основные поверхности
пиломатериалов располагались в вертикальной
плоскости. Пиломатериалы меньшей толщины
необходимо укладывать на устройство 5 для
штабелирования друг на друга в вертикальном
положении с обеспечением воздушного зазора
между элементами пиломатериалов при помощи
задающих интервал элементов 51'.
В соответствии с изобретением, в камере 1
сушильной печи, а точнее в зоне 10', устанавливается ультрафиолетовый излучатель 8, который
предназначен для облучения ультрафиолетовым
светом содержащейся в воздухе влаги с целью
уменьшения возможности развития плесени,
грибков и других микроорганизмов.
В камере 1 сушильной печи в зоне 10',
кроме того, установлены два магнита по двухполюсной схеме, магнитное поле которых влияет на все процессы - химические, физические и
биологические и на все свойства влаги, которая
находится в объеме 1 сушильной печи.
В соответствии с изобретением, сушильное
устройство, изображенное на фиг. 4 и 5, обеспечивает комплексный процесс сушки, заключающейся
в
удалении
влаги
конденсационноконвективным методом, как было описано выше.
Пиломатериалы, предназначенные для просушки,
помещаются в объем 6 сушильной печи при открытой загрузочной подъемной дверце 11 на устройстве 5 для штабелирования, на которое пиломатериалы укладываются требуемым образом при
помощи вспомогательных элементов 51, а также,
если необходимо, задающих вертикальный интервал элементов 51' и задающих горизонтальный
интервал элементов 52. На этой фазе на необработанной поверхности пиломатериалов присутствует
тонкий слой влаги, который препятствует дальнейшей потере влаги из внутренних слоев древесины. После того, как пиломатериалы помещены в
объем 6 сушильной печи, дверца 11 закрывается, и
процесс сушки начинается с включения вентиляторов 41, 42, 43, 44 вентиляционного узла 40, вентилятора 25, соединенного с нагревательноконденсирую-щим устройством, и вентиляторов
71. Системный клапан 111, установленный на
стенке с дверцей 11, закрыт. Нагревательноконденси-рующее устройство 2 приводится в рабочее состояние, и создается необходимая циркуляция воздуха заданной температуры, обеспечиваемой включением нагревательных элементов
430, 440, а требуемое тепло может поступать
только от работающего нагревательно-конденсирующего устройства 2. С целью ускорения процесса сушки создается необходимая циркуляция
подогретого воздуха. Когда влага поглощается
002122
10
воздухом, он продувается через нагревательноконденсирующее устройство 2, в котором влага
поглощается при помощи конденсатора 21, как
показано на фиг. 8, а затем выводится из устройства при помощи выпускной трубы 201. На этой
фазе камера 1 сушильной печи может быть соединена с наружным воздухом при помощи воздуховодов 121 и 122. Проходя через нагревательноконденсирующее устройство 2, воздух подогревается до заданной температуры и засасывается вентиляторами 25, 41, 42, 43 и 44 в круговое движение через воронкообразный воздуховод 1000, где
он подогревается, если необходимо, при помощи
соответствующих нагревательных элементов 430
и 440, после чего он проходит сквозь канал 30 и
при помощи системного клапана 111 и дефлектора
3 поступает в объем 6 сушильной печи, где он
направляется вентиляторами 71 в зависимости от
конфигурации пиломатериалов, уложенных на
тележку 50 для штабелирования.
Описанные условия сушки обеспечивают
интенсивный перенос влаги от древесины к
циркулирующему воздуху. Через воздуховод
122 воздух выходит из объема 6 сушильной печи и камеры 1 сушильной печи во внешнюю
атмосферу. Как известно из физики, более холодный воздух с большой влажностью опускается вниз, в данном случае ко дну 101 камеры 1
сушильной печи. Однако вследствие разности
давлений воздух, вышедший через воздуховод с
помощью клапана 1211 микроклимата, немедленно замещается через воздуховод 121 свежим
воздухом, содержащим меньше влаги. Оставшийся в объеме 6 сушильной печи воздух проходит через нагревательно-конденсирующее
устройство 2, в котором воздух освобождается
от влаги при помощи конденсатора 21, частично
высушивается и подогревается нагревательным
элементом 22 до заданной температуры и выпускается, поступая в воронкообразный воздуховод 1000, и с помощью всех вентиляторов
начинает новый цикл циркуляции, поступая в
объем 6 сушильной печи. Описанный режим
сушки обеспечивает, особенно в начале процесса, когда большое количество свободной воды
находится в пиломатериалах и на них, эффективный способ сушки без нагревания до высоких температур, приводящего к появлению дефектов при сушке, что имеет место в известных
способах сушки.
Для того чтобы достичь при описанной
выше технологии сушки заданных и контролируемых значений влажности воздуха в камере 1
сушильной печи и объеме 6 сушильной печи,
необходимо изменять условия сушки. Как известно, древесина содержит капилляры в клетках, в которых содержится свободная жидкость
и абсорбированные молекулы воды, называемые
влагосодержанием, которое необходимо уменьшить, применяя правильную технологию сушки
в соответствующих климатических условиях,
зависящую главным образом от рода пиломате-
11
риалов, существенно изменяющуюся в зависимости от рода, и в обязательном порядке включающую циркуляцию воздуха, необходимую
для уменьшения содержания влаги, постоянно
выходящей из просушиваемых пиломатериалов.
Используя описанный выше способ, возможно осуществить сушку просто и за удивительно короткое время в объеме 6 сушильной
печи предложенного сушильного устройства без
использования дополнительных приспособлений, процесса повторного штабелирования пиломатериалов и дополнительного подогрева
воздуха. Воздух проходит через канал 30 вблизи
дефлектора 3 при открытом системном клапане
111, как показано на фиг. 6 и 7; и принимая во
внимание, что в большинстве случаев дополнительный нагрев воздуха не требуется, разработанный способ сушки может быть осуществлен
даже при функциональных ограничениях. Клапан 1211 микроклимата и воздуховоды 121 и
122 в данном варианте реализации способа находятся в закрытом положении.
Следовательно, согласно изобретению,
предложенное техническое решение отличается
от известных процессов сушки тем, что в нем
физически устраняется возможность повторной
циркуляции и смешения сухого и насыщенного
воздуха, приводящих к низкой эффективности.
Работающие вентиляторы 41, 42, 43, 44 вентиляционного узла 40, вентилятор 25 нагревательно-конденсирующего устройства 2 и вентиляторы 71 создают необходимую циркуляцию воздуха. Наружный воздух, подаваемый в камеру 1
сушильной печи, а затем и в объем 6 сушильной
печи проходит через открытый системный клапан 111, затем он проходит через объем 6 и через саморегулируемый клапан 31 и после этого
через нагревательно-конденсирующее устройство 2, содержащее нагреватель 22, который
большую часть времени или даже постоянно
функционально отключен, и с помощью вентилятора 25 направляется через воронкообразный
воздуховод 1000 в отверстие 30. Когда системный клапан 111 находится в открытом положении, воздух, выходящий из отверстия 30, не может снова войти в объем 6 сушильной печи, но
выбрасывается из камеры 1 во внешнюю атмосферу. Таким образом достигается то, что только сухой свежий воздух может контактировать с
высушиваемыми пиломатериалами. Специалистам понятно, что всасываемый свежий воздух
должен быть обработан определенным образом
в случае экстремальных климатических условий, что можно сделать при помощи предназначенных для этого вспомогательных устройств и
что не повлияет на принципы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Сушильное устройство сушильной печи
на базе нескольких вентиляционных систем,
содержащее
нагревательно-конденсирующее
002122
12
средство (2), имеющее узел конденсации (21) и
нагревательный узел (22), по меньшей мере,
один вентилятор (25), а также сушильную камеру (1) с загрузочной дверцей (131) для штабелирования пиломатериалов и других материалов,
предназначенных для просушки циркулирующим в камере (1) воздухом путем постепенного
поглощения им влаги, имеющейся в древесине,
отличающееся тем, что оно содержит дефлектор
(3), расположенный в верхней части камеры (1),
и вентиляционный узел (40), при этом, по
меньшей мере, одна из стенок камеры (1) выполнена в виде дверцы (11) и снабжена системным клапаном (111), предназначенным для направления потока воздуха в сочетании с дефлектором (3) при осуществлении и мониторировании режима сушки, а возле противоположной ей стенки (12) и дна (101) камеры (1) расположено нагревательно-конденсирующее средство (2), к которому примыкает дефлектор (3),
снабженный, по меньшей мере, одним саморегулируемым клапаном, причем между дефлектором (3) и системным клапаном (111) имеется
воздуховод (30), а сам дефлектор представляет
собой воронкообразный воздуховод (1000), в
котором установлен вентиляционный узел (40).
2. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что подающий и выводной воздуховоды (121, 122) имеют один и тот же клапан (1211) микроклимата, установленный впритык к стенке (12) камеры (1) сушильной печи,
рядом с которой возле дефлектора (3) установлено нагревательно-конденсирующее средство
(2) таким образом, что один воздуховод (121)
выходит из камеры (1) сушильной печи во
внешнюю атмосферу под потолком (100) камеры (1), а второй воздуховод (122) выходит наружу над полом (101) камеры (1) сушильной
печи во внешнюю атмосферу.
3. Сушильное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в камере (1) сушильной печи
установлен, по меньшей мере, один дополнительный вентиляционный узел (7), включающий, по
меньшей мере, один вентилятор (71), установленный на регулируемой опоре (72), позволяющей
осуществлять угловое рассеяние потока воздуха с
возможностью перевода вентилятора в нерабочее
положение при его расположении параллельно боковой стенке и в рабочее положение, если он расположен не параллельно.
4. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что системный клапан (111) установлен в стенке с дверцей (11) камеры (1) сушильной печи таким образом, что в закрытом
положении он обеспечивает внутреннюю циркуляцию воздушного потока из воронкообразного воздуховода (1000), расположенного между потолком (100) камеры (1) и дефлектором
(3), через воздуховод (30), расположенный между дефлектором (3) и стенкой с дверцей (11), в
камере (1) сушильной печи в направлении к саморегулирующему клапану (31) и под дефлек-
13
тором (3) к нагревательно-конденсирующему
средству (2), а в случае открытого системного
клапана (111) воздушный поток выходит из воронкообразного воздуховода (1000), по меньшей
мере, через два зазора, образованных при открывании системного клапана (111), и воздух
выдувается из камеры (1) сушильной печи во
внешнюю атмосферу с верхней стороны, по
меньшей мере, через один нижний зазор.
5. Сушильное устройство по п.2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые
из вентиляторов (41, 42, 43, 44), установленные
в воронкообразном воздуховоде (1000) между
дефлектором (3) и потолком (100) камеры (1)
сушильной печи, имеют соответствующие нагревательные элементы (430, 440), предназначенные для дополнительного подогрева воздуха
в воронкообразном воздуховоде (1000).
6. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что тележки (5) для штабелирования, предназначенные для укладки просушиваемого материала, в частности пиломатериалов, имеют кроме задающих вертикальный интервал элементов (51) задающие горизонтальный интервал элементы (52).
7. Сушильное устройство по п.6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые
из тележек (5) для штабелирования имеют колеса (50), обеспечивающие их подвижность.
8. Сушильное устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что тележки (5) для штабелирования выполнены с возможностью установки
друг на друга, с использованием задающих вертикальный интервал элементов (51).
9. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательно-конденсирующее
средство (2) содержит, по меньшей мере, конденсатор (21) и нагреватель (22).
10. Сушильное устройство по п.9, отличающееся тем, что нагревательно-конденсирующее
средство (2) заключено в корпус (20), в котором
имеется выводная труба (201) для удаления конденсата, и, помимо конденсатора (21), нагревателя
(20), компрессора (23) и дроссельного воздушного
клапана (24), соединенных в замкнутый контур,
также содержит вентилятор (25).
11. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что камера (1) сушильной печи
выполнена на основе контейнера, отвечающего
стандартным размерам, принятым для международных транспортных контейнеров.
12. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что клапан (31) дефлектора (3)
воздушного потока является саморегулируемым.
002122
14
13. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри камеры (1) сушильной печи вблизи впускного и выпускного воздуховодов (121, 122) установлено излучающее
устройство (8).
14. Сушильное устройство по п.13, отличающееся тем, что излучающее устройство (8)
представляет собой излучатель ультрафиолетовых лучей.
15. Сушильное устройство по п.1, отличающееся тем, что в камере (1) сушильной печи
установлены, по меньшей мере, два магнита (9).
16. Сушильное устройство по п.15, отличающееся тем, что, по меньшей мере, два постоянных магнита (9) установлены внутри камеры
(1) сушильной печи.
17. Сушильное устройство по п.16, отличающееся тем, что создающие внутри камеры
(1) сушильной печи биполярное магнитное поле, по меньшей мере, два постоянных магнита
установлены рядом с выводным и впускным
воздуховодами (121, 122) и дефлектором (3)
воздушного потока.
18. Сушильное устройство по п.6, отличающееся тем, что расстояние (6) в горизонтальном направлении между соседними элементами (51), задающими вертикальный интервал,
всегда меньше, чем длина боковых вертикальных опор (52).
19. Сушильное устройство по п.6 или 18, отличающееся тем, что устройство (5) для штабелирования, помимо задающих вертикальный интервал элементов (51), снабжено задающими горизонтальный интервал элементами (51′) для обеспечения требуемых воздушных зазоров или определенных интервалов между отдельными элементами пиломатериалов, положенных друг на друга
в вертикальном направлении между задающими
вертикальный интервал элементами (51).
20. Сушильное устройство по п.2, отличающееся тем, что клапан (1211) микроклимата, работающий совместно с воздуховодами (121, 122) и
расположенный на потолке камеры (1) сушильной
печи, переходит в открытое состояние в случае увеличения количества влаги и соединен с камерой (1)
сушильной печи при помощи воздуховода (122), из
которого воздух выдувается так, что с помощью
воздуховода (121) в случае разности давлений свежий наружный воздух засасывается в зону (10'), но,
когда клапан (1211) микроклимата находится в закрытом состоянии, процесс сушки изолирован от
внешней атмосферы и в камере (1) сушильной печи
создается внутренняя циркуляция воздуха.
15
002122
Фиг. 1
16
Фиг. 6
Фиг. 2
Фиг. 7
Фиг. 3
Фиг. 8
Фиг. 4
Фиг. 9
Фиг. 5
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, ГСП-9 101999, Москва, Центр, М. Черкасский пер., 2/6