Способ сушки материалов

 

Изобретение относится к технике термообработки материалов в электромагнитных полях и может быть использовано для нагрева и сушки изделий химической, лесоперерабатывающей промышленности, в частности для сушки досок различных размеров. Способ сушки материалов, преимущественно древесины, включает укладку обрабатываемого материала в рабочую камеру в форме клина, который располагают так, что электрическая составляющая поля перпендикулярна хотя бы одной плоскости клина, с последующей обработкой его проточным воздухом и СВЧ-электромагнитным полем, подводимым с помощью волноводного тракта, подключенного к рабочей камере через рупорные антенны прямоугольного сечения. Способ позволяет увеличить равномерность сушки различных материалов при уменьшении энергозатрат и повысить производительность.

Изобретение относится к технике термообработки материалов в электромагнитных полях и может быть использовано для нагрева и сушки изделий химической, лесоперерабатывающей промышленности, в частности для сушки досок различных размеров.

Известен способ сушки древесины в электрическом поле путем ее последовательного перемещения между парами пластин конденсаторов (а. с. СССР 1303797, F 26 B 3/347, 1985 г.) Недостатком этого способа является неравномерность сушки древесины, большие энергозатраты.

Известен способ электромагнитной обработки материалов, принятый нами за прототип, включающий укладку высушиваемого материала в рабочую камеру с оснасткой с последующей обработкой его проточным воздухом и СВЧ-электромагнитным полем, подводимым посредством волноводного тракта (СССР а.с. 577372, кл. F 26 B 3/347, 1977).

Недостатком данного способа является эффективность и неравномерность сушки и большие энергозатраты.

Предлагаемое изобретение решает задачу увеличения равномерности и производительности сушки различных материалов при уменьшении энергозатрат при их обработке.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе сушки материалов, преимущественно древесины, включающем укладку обрабатываемого материала в рабочую камеру с последующей обработкой его проточным воздухом и СВЧ-электромагнитным полем, подводимым с помощью волноводного тракта, новым является то, что волноводный тракт подключают к рабочей камере через рупорные антенны прямоугольного сечения, а обрабатываемый материал укладывают в форме клина, который располагают так, что электрическая составляющая поля перпендикулярна хотя бы одной его плоскости.

Для увеличения величины подводимой СВЧ-мощности и сокращения времени технологической операции во внутренний объем клина вводится энергия от нескольких СВЧ-генераторов. В результате за счет суперпозиции электромагнитного поля в зоне поглощения (влажной части доски) происходит интенсивное испарение влаги, выход паров на поверхность и удаление их проточным воздухом.

Укладка в форме клина и использование принципа суперпозиций полей позволяет обрабатывать длинномерный материал (в два раза длиннее по сравнению с прототипом) с сохранением тех же характеристик процесса сушки. Укладка в форме волновода (прототип) не позволяет использовать принцип суперпозиции, а лишь увеличение единичной выходной мощности магнетрона, что экономически и технически не выгодно, поскольку их цена резко возрастает и требует дополнительных систем водяного охлаждения с чистой (желательно дистиллированной) водой.

Пример 1 Проводилась обработка сосновой доски 6500 х 150 х 50 мм в СВЧ-поле, генерируемом генератором с частотой 2,45 ГГц в рабочей термоизолированной камере. Доски укладывались в форме клина. На каждой из торцевых стенок камеры располагалось по пять рупорных антенн, соединенных СВЧ-генераторами с выходной мощностью 1 кВт каждый. Широкие стенки антенн были параллельны торцевым линиям плоскостей клина.

Продолжительность обработки составляла 24 ч.

Исходная влажность сосновой доски - 70%, влажность после обработки - 12%.

Предлагаемый способ обеспечивает удельный расход электроэнергии 100-140 кВт·ч/м³ и при этом обрабатывается длинномерная доска.

Формула изобретения

Способ сушки материалов, преимущественно древесины, включающий укладку обрабатываемого материала в рабочую камеры с последующей обработкой его проточным воздухом и СВЧ-электромагнитным полем, подводимым с помощью волноводного тракта, отличающийся тем, что волноводный тракт подключают к рабочей камере через рупорные антенны прямоугольного сечения, а обрабатываемый материал укладывают в форме клина, который располагают так, что электрическая составляющая поля перпендикулярна хотя бы одной его плоскости.