Устройство для сушки пиломатериалов

010476 Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для сушки пиломатериалов. Известна сушилка периодического действия для пиломатериалов в штабелях, содержащая рабочую камеру, средства нагрева пиломатериалов в виде трубчатых ребристых калориферов, систему воздухообмена, включающую два вентилятора, установленные внутри камеры друг над другом и экранирующую заслонку (А.с.566098, кл. F26 В 9/06, 1977). Недостатком известной сушилки является слишком медленный процесс сушки и низкое качество обрабатываемого материала. В сушилке используется малоэффективный процесс сушки, при котором поступление тепла к поверхности пиломатериала происходит в результате движения нагретого воздуха и его перемешивания с влагой, испаряющейся с поверхности древесины. В силу этого температура на поверхности высушиваемого материала всегда выше, чем в центре, а поэтому по законам термодиффузии влага будет перемещаться от поверхности к центру, замедляя процесс сушки. Для сокращения времени сушки необходимо повышать температуру и увеличивать скорость рециркуляции воздуха в камере. Однако это неблагоприятно сказывается на качестве высушиваемого материала вследствие возникновения в нем тепловых напряжений, приводящих к разрыву внутренней структуры и образованию трещин. Известна терморадиационная сушилка, содержащая теплоизолированную камеру, приточновытяжную систему воздухообмена, генераторы инфракрасного излучения в виде радиационных панелей с трубчатыми электронагревателями, установленными вдоль стен камеры (А.с.866365, кл. F26 В 3/30,F26 В 9/06, 1981). Недостатком известной сушилки является использование панельных излучателей, имеющих довольно высокие потери тепла с обратной стороны генератора из-за симметричного по отношению к сечению панели расположения ТЭНов. Кроме того, панели имеют низкий коэффициент преобразования тепловой энергии в энергию излучения. В случае выхода из строя одного ТЭНа требуется замена всей панели. Панели также имеют большой вес и низкую коррозионную стойкость. Другим недостатком является то, что в сушилке используется способ однократной циркуляции, при котором сушильный агент после омывания высушиваемой древесины полностью выбрасывается в атмосферу и теряет при этом большое количество тепла. Задачей изобретения является повышение эффективности сушки путем снижения энергозатрат и повышения качества высушиваемых материалов. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сушки пиломатериалов, содержащем теплоизолированную камеру, генераторы инфракрасного излучения, приточно-вытяжную систему воздухообмена, теплоизолированная камера внутри облицована светоотражающим покрытием, генераторы выполнены из керамического материала по форме полого кругового цилиндра, в стенке которого запрессованы электронагревательные элементы, причем генераторы установлены вертикально по обе стороны и с торца штабеля пиломатериалов, а приточно-вытяжная система выполнена с возможностью многократной циркуляции воздуха и дополнительно оснащена конденсационным каналом и сборником конденсата,установленными вне камеры. Устройство является комбинированным средством сушки потому, что на древесину одновременно действуют два источника тепла: внешний - конвективный (горячий воздух) и внутренний - радиационный (инфракрасное излучение). Процесс сушки осуществляется в низкотемпературном режиме, при котором температура среды поддерживается ниже точки кипения воды, а парообразование в древесине происходит вследствие испарения влаги. В устройстве используется многократная принудительная циркуляция по замкнутому контуру с возможностью повторного использования отработавшего тепла. Генераторы имеют двойное назначение - их внешняя поверхность является источником инфракрасного излучения, а внутренняя - источником конвективного теплопереноса. Устройство для сушки пиломатериалов представлено на фиг. 1-5, где фиг. 1 - общий вид, продольный разрез; фиг. 2 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1; фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2; фиг. 4 - генератор, разрез по В-В на фиг. 3; фиг. 5 - поперечный разрез по Г-Г на фиг. 1. Устройство содержит теплоизолированную камеру 1, облицованную внутри светоотражающим покрытием 2, дверь 3, тележку 4, штабель пиломатериалов 5, генераторы инфракрасного излучения 6, установленные по обе стороны и с торца штабеля 5, рельсовый путь 7 для перемещений тележки 4. Воздухообменная система содержит вентилятор 8, вытяжной 9, конденсационный 10, приточный 11 каналы и сборник конденсата 12. Генераторы 6 имеют керамический корпус 13 по форме полого кругового цилиндра, со сквозным-1 010476 отверстием 14 и запрессованными в него электронагревательными элементами 15. Устройство работает следующим образом. Тележка 4 со штабелем пиломатериалов 5 загружается в камеру 1, после чего дверь 3 закрывается, а на электронагревательные элементы 15 и вентилятор 8 подается электропитание. Наружная поверхность керамического корпуса 13 после достижения заданной температуры передает энергию инфракрасного излучения на поверхность пиломатериалов с проникновением вглубь на 6-8 мм. Лучистый поток тепла идет как от лицевой стороны генератора 6, так и с обратной стороны - через светоотражающее покрытие 2. После прогрева пиломатериала до температуры фазового перехода происходит перемещение влаги изнутри к наружной поверхности, затем испарение и вынос циркулирующим воздухом. Насыщенный влагой воздух отсасывается из камеры 1 вентилятором 8 через вытяжной канал 9 и в конденсационном канале 10 охлаждается и конденсируется. Образовавшийся конденсат собирается в сборнике конденсата 12 и периодически сливается. Осушенный таким образом воздух через приточный канал 11 возвращается в нижнюю часть камеры 1, омывает штабель 5 и в зоне расположения генераторов 6 струями проходит через отверстия 14 генераторов 6 и подвергается сильному повторному нагреву. Тепловой баланс в камере 1 восстанавливается, не нарушая заданный температурный режим сушки. Процесс повторяется. Благодаря многократной циркуляции воздуха потери тепла в устройстве сведены к минимуму, основная доля которого идет на образование конденсата. Пример. Произведены экспериментальные исследования по оценке результатов сушки двумя способами - конвективным и радиационно-конвективным. Камера с внутренними размерами: ширина - 3 м, высота - 2,5 м, длина - 7,0 м. Материал: сосна, толщина досок 50 мм, длина 6,5 м, исходная влажность 28%, объем штабеля 35 м. Температура воздуха в камере 65 С. а) конвективный способ сушки. Для нагрева использовались калориферы и однократная циркуляция воздуха со скоростью в камере 1,5 м/с. Установленная мощность нагревательных элементов 36 кВт. Конечная влажность высушенного материала составила 6% при продолжительности сушки 10 суток и расходе электрической энергии 8640 кВт. Качество сушки. Обнаружено порядка 15% материала с поверхностными трещинами, короблением досок, растрескавшимися торцами. Причиной брака могла быть слишком быстрая поверхностная сушка из-за высокой температуры в камере или низкой влажности, не соответствующей режиму при невыверенной циркуляции воздуха. б) радиационно-конвективный способ сушки. Для нагрева использовались керамические генераторы ИК-излучения мощностью 0,6 кВт. Установленная мощность генераторов - 16,8 кВт. Конечная влажность сушки составила 6%, продолжительность сушки 4 суток. Расход электроэнергии 3730 кВт. Качество сушки соответствует требованиям стандарта. Из результатов эксперимента видно, что за счет радиационно-конвективного теплового потока и его равномерного воздействия на высушиваемый материал продолжительность сушки и расход электроэнергии снижаются в два раза. В сравнении с конвективным способом сушки, сушка инфракрасными лучами дает возможность сокращения времени сушки за счет расширения зоны нагрева и испарения в результате поглощения лучистой энергии некоторым слоем древесины. Данное устройство для сушки пиломатериалов имеет ряд преимуществ. К ним относятся возможность создания высокой эффективности облучения поверхности пиломатериалов, а также отличная коррозионная устойчивость, высокие электроизоляционные свойства, длительный срок службы используемых генераторов и возможность подбора нужного спектра излучения за счет использования селективной способности различных компонентов керамики. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для сушки пиломатериалов, содержащее теплоизолированную камеру, генераторы инфракрасного излучения, приточно-вытяжную систему воздухообмена, отличающееся тем, что теплоизолированная камера внутри облицована светоотражающим покрытием, генераторы выполнены из керамического материала по форме полого кругового цилиндра, в стенке которого запрессованы электронагревательные элементы, причем генераторы установлены вертикально по обе стороны и с торца штабеля пиломатериалов, а приточно-вытяжная система выполнена с возможностью многократной циркуляции воздуха и дополнительно оснащена конденсационным каналом и сборником конденсата, установленными вне камеры.