Рециркуляционная сушилка для пиломатериалов

 

Устройство предназначено для сушки пиломатериалов и применения в лесной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. Сушилка содержит горизонтальный цилиндрический корпус, циркуляционный вентилятор, нагревательный объем для нагрева сушильного агента, сушильный объем с пиломатериалами, расположенными волокнами вдоль направления движения сушильного агента, конденсационный объем, в котором расположен пластинчатый калорифер, охлаждаемый холодной водой, вакуум-насос, частично отсасывающий отработанный сушильный агент после конденсационного объема, нагревательный объем выполнен в виде кольцевого пространства, образованного цилиндрической царгой, расположенной концентрично внутри корпуса, в кольцевом пространстве равномерно расположены трубы вдоль образующих цилиндрического корпуса и царги, соединенные с выносным водогрейным котлом, во внутреннюю часть цилиндрической царги установлена тележка, загруженная сверху пиломатериалами в форме цилиндра, плотно закрытыми с боковых сторон по образующим и открытыми с обеих торцевых сторон, с одной торцевой стороны сушильного объема подсоединен конденсационный объем с пластинчатым калорифером, охлаждаемый холодной водой. В условиях работы сушильный агент движется только в одном направлении в сушильном объеме с пиломатериалами в сторону конденсационного объема. Техническим результатом является уменьшение времени сушки за счет уменьшения образования застойных зон. 5 ил .

Изобретение относится к технике сушки пиломатериалов и может найти применение в лесной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Известна сушилка для сушки пиломатериалов, содержащая сушильную камеру переменного поперечного сечения, сужающуюся к торцевой двери, с расположенным штабелем пиломатериалов. Сушилка снабжена калориферами и вентилятором [2].

Недостатком известной сушилки является неравномерность сушки, вызываемая неравномерным движением сушильного агента в камере и изменением профиля каналов в связи с усадкой штабеля в процессе сушки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является рециркуляционная сушилка для пиломатериалов, содержащая горизонтальный цилиндрический корпус, вентилятор, нагревательный объем для нагрева сушильного агента, сушильный объем с пиломатериалами, конденсационный объем, в котором расположен калорифер, охлаждаемый холодной водой, вакуум-насос, частично отсасывающий отработанный сушильный агент после конденсационного объема [1].

Недостатками известной сушилки являются высокие энергозатраты и продолжительное время сушки вследствие байпасирования потоков сушильного агента и образования застойных зон, значительно снижающих движущую силу процесса сушки.

Цель предполагаемого изобретения - повышение эффективности и экономичности сушки пиломатериалов за счет обеспечения структуры потока сушильного агента последовательно через нагревательный объем, сушильный объем с пиломатериалами и через конденсационный объем, близкой к модели идеального вытеснения, без байпасов и застойных зон.

Поставленная цель достигается тем, что в рециркуляционной сушилке для пиломатериалов, содержащей горизонтальный цилиндрический корпус, циркуляционный вентилятор, нагревательный объем для нагрева сушильного агента, сушильный объем с пиломатериалами, расположенными волокнами вдоль направления движения сушильного агента, конденсационный объем, в котором расположен пластинчатый калорифер, охлаждаемый холодной водой, вакуум-насос, частично отсасывающий отработанный сушильный агент после конденсационного объема, нагревательный объем выполнен в виде кольцевого пространства, образованного цилиндрической царгой, расположенной концентрично внутри корпуса, в кольцевом пространстве равномерно расположены трубы вдоль образующих цилиндрического корпуса и царги, соединенные с выносным водогрейным котлом, цилиндрическая царга плотно крепится одной стороной к стенке, в которой вмонтирован пластинчатый калорифер конденсационного объема, а другая противоположная сторона цилиндрической царги является открытой, во внутреннюю часть цилиндрической царги установлена тележка с цилиндрическим поддоном, на который укладываются пиломатериалы вдоль образующих цилиндра по форме цилиндра, причем торцевая открытая часть от края закрывается плотно цилиндрическим кожухом на шарнирах, а остальная часть цилиндрического штабеля пиломатериалов плотно закрывается вокруг плотной эластичной тканью или полномерным листовым материалом в виде цилиндрической поверхности, плотно примыкая к цилиндрическому поддону так, что торцевые части цилиндрического штабеля пиломатериалов с обеих сторон остаются открытыми, с открытой части корпуса в кольцевое пространство между цилиндрической царгой и цилиндрическим кожухом и поддоном для пиломатериалов плотно укладывается уплотняющий тканевый жгут по всему периметру так, что обеспечивается плотная изоляция сушильного объема с пиломатериалами от нагревательного объема и конденсационного объема со стороны образующих цилиндра, с которыми сушильный объем сообщается через открытые торцевые части.

Как видно, предлагаемая рециркуляционная сушилка для пиломатериалов обеспечивает высокую эффективность и экономичность сушки пиломатериалов за счет рациональной структуры движения сушильного агента через слой пиломатериалов, близкой к модели идеального вытеснения, обеспечивающей максимальную движущую силу процесса сушки.

Предлагаемая рециркуляционная сушилка для пиломатериалов за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности и экономичности сушки пиломатериалов путем обеспечения структуры потока сушильного агента, близкой к модели идеального вытеснения без байпасов и застойных зон последовательно через нагревательный объем, сушильный объем с пиломатериалами и через конденсационный объем и т. д. по замкнутому циклу.

На фиг. 1 представлена принципиальная технологическая схема установки с рециркуляционной сушилкой для пиломатериалов; на фиг. 2 схематически представлена рециркуляционная сушилка для пиломатериалов (продольный разрез); на фиг. 3 - поперечный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же по Б-Б; на фиг. 5 - то же по В-В на фиг. 2.

Рециркуляционная сушилка для пиломатериалов включает (фиг. 1 - 5) горизонтальный цилиндрический корпус 1, цилиндрическую царгу 2, расположенную концентрично внутри корпуса 1 и жестко прикрепленную к стенкам корпуса 1 снизу упорами 3, между стенками корпуса 1 и царги 2 расположен нагревательный объем с нагревательными трубками 4, расположенными вдоль образующих корпуса 1 и царги 2, нагревательные трубы 4 своими концами подсоединены к кольцевым коллекторам, соответственно к подводящему 5 и отводящему 6, подводящий коллектор 5 соединен с подводящей трубой 7, а отводящий коллектор 6 соединен с отводящей трубой 8, подводящая 7 и отводящая 8 трубы соединены с выносным водогрейным котлом 9, внутри цилиндрической царги 2 установлен цилиндрический кожух 10 в виде поддона на тележках 11, причем с обеих торцевых сторон кожух 10 выполнен из двух верхних откидных частей 12, соединенных двумя боковыми шарнирами 13 и одним верхним шарнирным замком 14, на цилиндрический кожух 10 в виде поддона плотно уложены пиломатериалы 15 волокнами вдоль образующих цилиндрического кожуха 10 по форме цилиндра, причем торцевые части пиломатериалов 15 плотно закрываются сверху откидными цилиндрическими частями 12 на шарнирах и закрываются сверху шарнирными замками 14, а средняя верхняя часть пиломатериалов, уложенная в форме цилиндра, плотно закрыта сверху плотной эластичной тканью 16 в форме цилиндрической поверхности, примыкающей плотно к цилиндрическому кожуху 10, а торцевые части цилиндрического штабеля пиломатериалов 15 с обеих сторон остаются открытыми для возможности сквозного продувания сушильным агентом, у торцевой части цилиндрической царги 2 со стороны расположения кольцевого отводящего коллектора 6 расположен конденсационный объем с пластинчатым калорифером 7, заключенным в цилиндрический кожух 18, плотно соединенные с всасывающим патрубком 19 вентилятора 20 с электродвигателем 21, обе торцевые части корпуса 1 плотно закрываются эллиптическими крышками 22 и 23, подвешенными на шарнирах 24, к крышке 22 прикреплена площадка 25 для установки вентилятора 20 с электродвигателем 21, с обеих торцевых сторон в кольцевое пространство между цилиндрической царгой 2 и цилиндрическим кожухом 10, имеющими отбортовки, вмонтированы уплотняющие тканевые жгуты 26, прижатые с одной стороны цилиндрическим кожухом 18, а с другой противоположной стороны - перфорированным кольцом 27, прикрепленным к эллиптической крышке 23, перфорации в кольце 27 служат для прохождения через них циркулирующего сушильного агента, тележки 11 с кожухом 10, нагруженным пиломатериалами 15, установлены колесами с ребордами на рельсах 28, прикрепленных к стенкам корпуса 1, цилиндрический корпус 1 и эллиптические крышки 22 и 23 как и топка 9 снаружи покрыты теплоизоляционным материалом (не показано) для уменьшения тепловых потерь, для создания вакуума в сушилке служит вакуум-насос 29, подсоединенный к корпусу 1 в верхней части над вентилятором 20, охлаждающая холодная вода подается в пластинчатый калорифер 17 по патрубку с вентилем 30, а отводится нагретая охлаждающая вода по патрубку с вентилем 31, конденсирующиеся из сушильного агента пары в поверхностном калорифере 17 стекают в виде конденсата в сборники конденсата 32 и 33 по патрубку с вентилями 34 и 35, сборники конденсата сообщены с внутренним пространством корпуса 1 патрубками с вентилями 36 и 37, а также сообщены с атмосферой патрубками с вентилями 38 и 39 для возможности опорожнения сборников 32 и 33.

Рециркуляционная сушилка для пиломатериалов работает следующим образом.

В цилиндрический кожух 10 на тележках 11 (фиг. 1 - 5) загружают штабелем пиломатериалы 15 по форме цилиндра, закрывают пиломатериалы 15 с обеих сторон сверху откидными цилиндрическими частями 12 на шарнирах 13 и закрывают сверху шарнирными замками 14, а средняя верхняя часть пиломатериалов плотно закрывается сверху плотной эластичной тканью 16 в форме цилиндрической поверхности, плотно примыкающей к цилиндрическому кожуху 10, причем торцевые части цилиндрического штабеля пиломатериалов 15 с обеих сторон остаются открытыми для возможности сквозного прохождения сушильного агента через цилиндрический штабель пиломатериалов 15 вдоль его волокон. После укладки пиломатериалов 15 в кожух 10 и уплотнения по боковым сторонам вдоль образующих с обоих торцовых сторон в кольцевые пространства между цилиндрической царгой 2 и цилиндрическим кожухом 10 с цилиндрическими частями 12 плотно укладывают тканевые жгуты 26, после чего кожух 10 с пиломатериалами 15 на тележках 11 по рельсам 28 завозят в горизонтальный цилиндрический корпус 1 и плотно закрывают эллиптические днища (крышки) 22 и 23 на шарнирах 24, при этом цилиндрическим кожухом 18 со стороны пластинчатого калорифера 17 и перфорированным упорным кольцом 27 с противоположной торцевой стороны уплотняющие тканевые жгуты 26 прижимаются в кольцевые пространства, чем достигается полное уплотнение боковых поверхностей цилиндрического штабеля пиломатериалов от сообщения с нагревательным и конденсационным объемами и обеспечивается тем самым сообщение сушильного объема с пиломатериалами 15 через торцевые части с нагревательным объемом с нагревательными элементами 4 и конденсационным объемом с пластинчатым калорифером 17. После загрузки пиломатериалов 15 и закрывания крышек 22 и 23 разогревают водогрейный котел 9, включают вакуум-насос 29, задают необходимый вакуум сушки и включают электронагреватель 21 вентилятора 20, открывают вентиль 30 для подачи холодной охлаждающей воды в пластинчатый калорифер 17 и вентиль 30 для отвода из пластинчатого калорифера 17 нагретой охлаждающей воды, одновременно открывают вентили 34 или 35 для слива конденсата из пластинчатого калорифера 17 в сборники конденсата 32 или 33, при этом открываются вентили 36 или 37 для сообщения объемов сборников конденсата 32 или 33 с пространством корпуса 1, при сливе конденсата из сборников 32 или 33 соответственно закрываются вентили 34 и 35, 36 и 37 и открываются сливные вентили и вентили для сообщения с атмосферой 38 и 39.

В процессе сушки сушильный агент продувается вентилятором 20 через штабель пиломатериалов 15, двигаясь вдоль волокон по модели идеального вытеснения без байпасов и застойных зон, при этом сушильный агент последовательно проходит после вентилятора 20 нагревательный объем с нагревательными элементами 4, где нагревается до заданной температуры, сушильный объем с пиломатериалами 15 и конденсационный объем с пластинчатым калорифером 17.

При входе и выходе из сушильного объема с пиломатериалами 15 через торцевые части и движении по модели идеального вытеснения достигается максимальная движущая сила процесса сушки. В начале процесса сушки удаляется поверхностная влага, затем влага из крупных капилляров и гигроскопическая влага.

К концу сушки при удалении глубинной гигроскопической влаги за счет влагопроводности и термоводопроводности влажность пиломатериалов приближается к равновесной, причем в начале пути движения сушильного агента влажность пиломатериалов меньше, чем в конце пути движения сушильного агента, так как в начале пути температура сушильного агента больше, чем в конце и движущая сила процесса сушки больше. В конце сушки температура сушильного агента понижается, увеличивается абсолютная и относительная влажность. При входе сушильного агента в компенсационный объем с пластинчатым калорифером 17, охлаждаемым холодной водой, происходит охлаждение сушильного агента до температуры точки росы и его сушка с конденсацией водяных паров и охлаждением сушильного агента. Конденсат стекает в сборники конденсата 32 и 33. По количеству отобранного конденсата судят о количестве высушенной влаги из пиломатериалов и о средней конечной влажности пиломатериалов. Конец сушки пиломатериалов также оценивается по времени сушки и по повышению температуры сушильного агента в связи с приближением равновесной влажности.

Предлагаемая рециркуляционная сушилка для пиломатериалов обеспечивает высокую эффективность и экономичность сушки вследствие организации рациональной структуры потока сушильного агента через штабель пиломатериалов, близкой к модели идеального вытеснения.

Формула изобретения

Рециркуляционная сушилка для пиломатериалов, содержащая горизонтальный цилиндрический корпус, вентилятор, нагревательный объем для нагрева сушильного агента, сушильный объем с пиломатериалами, конденсационный объем, в котором расположен калорифер, охлаждаемый холодной водой, вакуум-насос, частично отсасывающий отработанный сушильный агент после конденсационного объема, отличающаяся тем, что вентилятор выполнен циркуляционным, пиломатериалы в сушильном объеме расположены волокнами вдоль направления движения сушильного агента, калорифер является пластинчатым, нагревательный объем выполнен в виде кольцевого пространства, образованного цилиндрической царгой, расположенной концентрично внутри корпуса, в кольцевом пространстве равномерно расположены трубы вдоль образующих цилиндрического корпуса и царги, соединенные с выносным водогрейным котлом, цилиндрическая царга плотно крепится одной стороной к стенке, в которой вмонтирован пластинчатый калорифер конденсационного объема, а другая, противоположная сторона цилиндрической царги является открытой, во внутреннюю часть цилиндрической царги установлена тележка с цилиндрическим поддоном, на который укладываются пиломатериалы вдоль образующих цилиндра по форме цилиндра, причем торцевая открытая часть от края закрывается плотно цилиндрическим кожухом на шарнирах, а остальная часть цилиндрического штабеля пиломатериалов плотно закрывается вокруг плотной эластичной тканью или полимерным листовым материалом в виде цилиндрической поверхности, плотно примыкая к цилиндрическому поддону так, что торцевые части цилиндрического штабеля пиломатериалов с обеих сторон остаются открытыми, с открытой части корпуса в кольцевое пространство между цилиндрической царгой и цилиндрическими кожухом и поддоном для пиломатериалов плотно укладывается уплотняющий тканевый жгут по всему периметру так, что обеспечивается плотная изоляция сушильного объема с пиломатериалами со стороны образующих цилиндра от нагревательного объема и конденсационного объема, с которыми сушильный объем сообщается через открытые торцевые части.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5