L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Установка для сушки древесины
| Название | Установка для сушки древесины |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Лашков В.А., Кондрашева С.Г., Голубев Л.Г., Хамидуллина Д.А., Казанцева Д.А., Михайлова С.Н. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2379603 |
| Дата регистрации | 20.01.2010 г. |
| Правообладатель | КНИТУ |
| Область применения (класс МПК) | МПК F 26 B 9/06 |
Описание изобретения
Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленностях. Преимущественно данное изобретение предназначено для сушки штабелей пиломатериалов конвективным способом.
Известна конвективная камерная сушилка, содержащая сушильную камеру, пластинчатый калорифер, загрузочное и разгрузочное устройство, узел подачи и распределения сушильного агента, узел рециркуляции теплоносителя, ложный потолок, распределительное устройство с шарнирным соединением, см. RU Патент 2215251, МПК F26B9/06, 2003.
Недостатками данной сушильной камеры являются неравномерность сушки и низкое качество пиломатериалов, обусловленные градиентом скорости сушильного агента по поперечному сечению сушильной камеры и развитием объемно-напряженного состояния внутри древесины, вследствие неравномерного распределения влагосодержания и температуры по сечению материала.
Известна также установка для сушки древесины, содержащая теплоизолированный корпус, состоящий из боковых стенок и потолочного перекрытия, разделительную перегородку, сушильную камеру, ложный потолок, образующий с потолочным перекрытием циркуляционные каналы, в которые помещены калориферы и осевые вентиляторы, соединенные с электродвигателем, см. RU Патент 2157489, МПК F26B9/06, F26B21/04, 2000.
Недостатками известной сушилки являются неравномерность сушки пиломатериалов и высокие энергетические затраты, обусловленные неравномерным обдувом штабеля пиломатериалов нагретым воздухом. В результате нерационального гидродинамического режима в сушильной камере, приводящего к образованию застойных зон, продолжительность процесса сушки, а, следовательно и энергетические затраты увеличиваются.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для сушки пиломатериалов, содержащая теплоизолированный корпус, состоящий из боковых стенок и потолочного перекрытия, жалюзийных решеток, ложного потолка и П -образных поперечных перегородок с горизонтальными и вертикальными пластинами из эластичного материала, образующих циркуляционные каналы, калориферы и вентиляторы, размещенные в боковых зазорах и над ложным потолком соответственно, реверсивный электродвигатель, кинематически соединенный с вентиляторами, см. RU Патент № … (заявка №2006139461 с решением о выдаче патента по от 26.11.2007 г.).
Недостатками данной сушильной установки являются высокие энергетические затраты, обусловленные неэффективны использованием энергетических ресурсов при сушке штабелей пиломатериалов с размерами (длиной), отличающимися от максимальных.
Технической задачей изобретения является сокращение энергетических затрат при сушке штабелей пиломатериалов различной длины.
Техническая задача решается тем, Установка для сушки древесины, содержащая теплоизолированный корпус, состоящий из боковых стенок и потолочного перекрытия, образующих с жалюзийными решетками и ложным потолком П -образную полость, разделенную П -образными перегородками на поперечные циркуляционные каналы, вертикальные и горизонтальные пластины из эластичного материала, установленные по месту размещения перегородок, калориферы, сообщенные с паропроводами через запорную арматуру и установленные в боковых зазорах, вентиляторы, валы которых соединены при помощи ременной передачи, состоящей из шкивов и клиновых ремней, с реверсивным электродвигателем, размещенные в циркуляционных каналах над ложным потолком, установка снабжена экранами с размерами, обеспечивающими возможность перемещения через циркуляционные каналы, а вентиляторы - дополнительными соосными валами с опорами, шкивы выполнены в виде электромагнитных сцепных муфт, полумуфты которых размещены на соосных валах, при этом калориферы разделены на отдельные секции, каждая из которых размещена в циркуляционном канале, и сообщены с паропроводами параллельно друг другу.
Решение технической задачи позволяет сократить энергетические затраты за счет регулирования длины рабочего сушильного пространства и отключения от энергопотребления неработающих зон сушилки.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлен поперечный разрез установки сушки древесины; на фиг.2 – вид сверху (без крыши), на фиг.3 – вид А с фиг 2; на фиг. 4 – вид Б с фиг.1.
Установка содержит теплоизолированный корпус 1 с дверью 2, паропровод 3, калориферы, осевые вентиляторы 4, реверсивный электродвигатель 5, жалюзийные решетки 6, ложный потолок 7, разделительные П -образные перегородки 8, горизонтальные 9 и вертикальные 10 пластины из эластичного материала, грузовую тележку 11, на которой формируется штабель 12 пиломатериалов, линии подвода воздуха 13 и отвода паровоздушной смеси 14, экраны 15.
Осевые вентиляторы 4 снабжены дополнительными соосными валами 16 с опорами 17 и соединены с электродвигателем 5 при помощи клиновых ремней 18 и шкивов, выполненных в виде электромагнитных муфт.
Электромагнитные муфты состоят из неподвижных 19 и подвижных 20 полумуфт, электромагнитов 21 и возвратных пружин 22. Подвижные полумуфты 20 взаимодействуют с валами 17 через шлицевое соединение.
Сцепление полумуфт 19 и 20 осуществляется по поверхностям 23, выполненным с насечками.
Корпус 1 установки с жалюзийными решетками 6 и ложным потолком 8 образуют П -образную полость 24.
Разделительные перегородки 8, горизонтальные 9 и вертикальные пластины 10 со штабелем пиломатериалов 12 образуют по длине П -образной полости поперечные, изолированные друг от друга циркуляционные каналы 25, в каждый из которых над ложным потолком 7 помещен осевой вентилятор 4.
Экраны 15 имеют размеры, обеспечивающие возможность их перемещения через циркуляционные каналы 25 по длине сушилки и изменения длины ее рабочей зоны.
Эластичные горизонтальные 9 и вертикальные пластины 10, плотно прилегающие к контуру штабеля 12, обеспечивают изоляцию циркуляционных каналов 25 (в том числе штабелей с изменяющимися габаритами), а установка передвижных экранов 16 по торцам штабеля – рабочего пространства процесса сушки.
Калориферы разделены на отдельные секции 26, каждая из которых параллельно соединена с паропроводом 3 через клапаны 27 с электромагнитными приводами. Паропровод 3 расположен в сушилке, а вентили 27 установлены снаружи корпуса 1. Секции 26 размещены в каждом циркуляционном канале 25.
Установка работает следующим образом. Перед началом процесса сушки определяют длину штабеля 12, после чего тележку 11 с пиломатериалами помещают во внутреннее пространство установки таким образом, чтобы середина штабеля 12 совпала с серединой сушильной камеры. С торцов штабеля пиломатериалов устанавливают передвижные экраны 15, которые накладываются на горизонтальные 9 и вертикальные 10 эластичные пластины, перекрывая крайние циркуляционные каналы 25 от нерабочего пространства сушилки. Кроме того, эластичные горизонтальные 9 и вертикальные 10 пластины плотно по контуру облегают штабель 12 пиломатериалов, изолируя также ввод и вывод теплоносителя каждого циркуляционного канала 26. После размещения тележки 11 со штабелем 12 пиломатериалов в камере сушки установки, закрывают дверь 2 и включают те секции 26 калориферов, которые расположены в рабочих циркуляционных каналах 25 сушилки по одной из сторон (например, левой) корпуса 1 (в направлении движения сушильного агента). Открывают клапаны 27 и сообщают секции 26 калориферов с паропроводом 3.
Отключают приводы осевых вентиляторов 4 в нерабочих циркуляционных каналах, для чего подводят электроэнергию к электромагнитам 21. При этом подвижная полумуфта 20, преодолевая сопротивление возвратной пружины 21, по дополнительному валу 17 перемещается по направлению к электромагнитам 20 и выходит из контакта с неподвижной полумуфтой 19. В рабочем состоянии остаются вентиляторы 4, находящиеся в циркуляционных каналах 25 рабочей зоны сушилки.
Включают электродвигатель 5, кинематически (при помощи клиновых ремней 18) связанный с осевыми вентиляторами 4. Потоки нагретого в секциях 26 калориферов воздуха в каждом циркуляционном канале 25 поступают в штабель 12 пиломатериалов и выходят из него через жалюзийные решетки 6, обеспечивающие равномерное обтекание досок по высоте штабеля 12. При взаимодействии сушильного агента с пиломатериалами древесина нагревается и из нее испаряется влага. Поскольку ширина штабеля 12 пиломатериалов намного меньше его длины, организованное поперечное движение сушильного агента способствует проведению процесса с наименьшими градиентами температуры в направлении движения воздуха. Для выравнивания профиля температуры по ширине штабеля 12 периодически изменяют направление движения сушильного агента на обратное, при помощи реверсивного электродвигателя 5. Для этого выключают действующие секции 26 калориферов, включают секции 26 калорифера, расположенного на противоположной стороне (правой) корпуса 1, и электродвигатель 5.
Влажностный режим в сушильной камере в процессе сушки поддерживают периодическим подводом свежего воздуха по линии 13 и отводом воздуха, насыщенного влагой по линии 14.
Управление работой клапанов 27 и муфт осуществляют дистанционно, что уменьшает трудоемкость в обслуживании сушилки.
Процесс сушки продолжают до тех пор, пока влажность древесины не достигнет заданного значения.
Изменение камеры сушки по длине (в соответствие с длиной штабеля пиломатериалов) и отключение секций калориферов и вентиляторов в неработающих зонах сушилки исключает неэффективное использование энергоресурсов на проведение процесса сушки пиломатериалов.
Деление камеры по длине на поперечные изолированные циркуляционные каналы создает идентичные гидродинамические и тепломассообменные условия в сушильном пространстве; организация поперечного движение сушильного агента по отношению к штабелю пиломатериалов, исключает образование застойных зон; изменение направления движения теплоносителя обеспечивает равномерную сушку всего штабеля пиломатериалов и сокращает длительность процесса.
Установка является универсальной, то есть может использоваться для сушки пиломатериалов различных пород и штабелей различной длины.
Таким образом, заявляемая установка для сушки древесины позволяет сократить энергетические затраты при сушке штабелей пиломатериалов различной длины за счет установления рациональной длины сушильной зоны, исключения застойных зон и обеспечения равномерности обтекания теплоносителем всего штабеля пиломатериалов.
Формула изобретения
Установка для сушки древесины, содержащая теплоизолированный корпус, состоящий из боковых стенок и потолочного перекрытия, образующих с жалюзийными решетками и ложным потолком П -образную полость, разделенную П -образными перегородками на поперечные циркуляционные каналы, вертикальные и горизонтальные пластины из эластичного материала, установленные по месту размещения перегородок, калориферы, сообщенные с паропроводами через запорную арматуру и установленные в боковых зазорах, вентиляторы, валы которых соединены при помощи ременной передачи, состоящей из шкивов и клиновых ремней, с реверсивным электродвигателем, размещенные в циркуляционных каналах над ложным потолком, отличающаяся тем, что установка снабжена экранами с размерами, обеспечивающими возможность перемещения через циркуляционные каналы, а вентиляторы - дополнительными соосными валами с опорами, шкивы выполнены в виде электромагнитных сцепных муфт, полумуфты которых размещены на соосных валах, при этом калориферы разделены на отдельные секции, каждая из которых размещена в циркуляционном канале, и сообщены с паропроводами параллельно друг другу.
Медаль Альфреда Нобеля