Установка для сушки древесины

 

Изобретение относится к устройствам для СВЧ-сушки материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. Сушильная установка содержит металлическую камеру с дверью 2, снабженную конечным выключателем 3, магнетроны, расположенные в шахматном порядке на боковых стенках камеры. Оси антенн излучения магнетронов взаимно перпендикулярны и расположены под углом 45^o к вертикали. Установка имеет систему циркуляции воздуха, включающую поддон 8, воздуховод 10, калорифер 11 и вентилятор 12. На боковых стенках поддона 8 и в днище воздуховода 10 имеются отверстия диаметром не более 0,1 длины волны излучения магнетронов, расположенные друг от друга на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов. Между стенками камеры и поддоном 8 для высушиваемого материала размещены вертикальные перегородки из радиопрозрачного влагонепроницаемого материала. Изобретение должно обеспечить повышение производительности путем сокращения времени сушки и высокое качество высушиваемого материала. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для сушки древесины и других капиллярно-пористых материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Известна сушильная установка для сушки пиломатериалов в штабеле, содержащая металлическую камеру, СВЧ-генераторы, излучатели, установленные в шахматном порядке на боковых стенках камеры, приточную вентиляцию, соединенную с устройсгвом воздушного охлаждения СВЧ-генераторов, вытяжную вентиляцию (патент RU 2057404, кл. F 26 В 3/32, 3/34, 1993 г.).

Недостатком данной установки является отсутствие возможности регулировать параметры воздушной среды в камере.

Известно устройство, применяемое в способе комбинированной сушки пиломатериалов, заключающемся в циклическом использовании обдува нагретым воздухом и подвода микроволновой энергии (патент RU 2101630, кл. F 26 В 3/347, 1995 г.).

В данном устройстве исключается совместное воздействие микроволновой энергии и конвективной сушки воздухом, что снижает скорость сушки и не позволяет контролировать параметры сушильного агента.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для сушки древесины, содержащая камеру, снабженную конечным выключателем, магнетроны, размещенные на боковых стенках камеры в шахматном порядке, процессор, датчик измерения вредного потока СВЧ-энергии, измеритель мощности СВЧ-энергии, устройство загрузки и выгрузки в виде тележки (патент RU 2069826, F 26 В 3/347, 9/06, 1994 г.).

В этой установке используется тепло от охлаждения магнетронов, однако это не обеспечивает достаточного воздухообмена в камере, что снижает скорость и качество сушки. Расположение антенн магнетронов не позволяет создать равномерного распределения СВЧ-энергии в пространстве камеры. Магнетроны недостаточно защищены от влаги и пыли.

Целью изобретения является увеличение производительности камеры путем сокращения времени сушки, обеспечение высокого качества высушиваемого материала, в том числе древесины трудносохнущих пород.

Для достижения этой цели в установке для сушки древесины, содержащей камеру, снабженную конечным выключателем, магнетроны, размещенные на боковых стенках камеры в шахматном порядке, процессор, датчик измерения вредного потока СВЧ-энергии, измеритель мощности СВЧ-энергии, поддон для высушиваемого материала, магнетроны закреплены таким образом, что оси антенн излучения смежных магнетронов взаимно перпендикулярны и расположены под углом 45^o к вертикали, установка снабжена системой циркуляции воздуха, включающей поддон для высушиваемого материала в виде короба с отверстиями на боковых стенках, диаметр которых не превышает 0,1 длины волны излучения магнетронов, расположенными на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов, полость которого соединена с установленными в верхней части камеры воздуховодом с отверстиями на днище, идентичными отверстиям на стенках поддона, калорифер и вентилятор, а между поддоном и боковыми стенками размещены вертикальные перегородки из радиопрозрачного влагонепроницаемого материала, например полиэтилена.

На фиг.1 схематически изображена установка для сушки древесины, продольный разрез; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Установка для сушки древесины содержит камеру 1 прямоугольного сечения с дверью 2, снабженную конечным выключателем 3. Магнетроны СВЧ-излучения 4 расположены в шахматном порядке на боковых стенках камеры 1, соединены с волноводами 5 и антеннами излучения 6, по которым СВЧ-энергия поступает в камеру 1. Каждый магнетрон 4 имеет блок питания 7. Установка содержит систему циркуляции воздуха, состоящую из поддона 8 для укладки высушиваемого материала, выполненого в виде короба с отверстиями 9 диаметром не более 0,1 длины волны излучения магнетронов, находящимися на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов, что исключает прникновение СВЧ-излучения за пределы камеры. Полость поддона 8 соединена с воздуховодом 10, расположенным в верхней части камеры, и вместе с калорифером 11 и вентилятором 12 образуют систему циркуляции горячего воздуха. В днище воздуховода 10 выполнены отверстия, по размерам и расположению идентичные отверстиям на боковых стенках поддона 8. В воздуховоде 10 закреплены датчики температуры 13 и датчик-электровлагомер 14. Полость воздуховода 10 соединена с вентиляционной трубой 15, предназначенной для выброса горячего и влажного воздуха из камеры 1 через обратный клапан 16 с помощью вентилятора вытяжки 17. В воздуховоде имеется люк забора свежего воздуха 18. Между стенками камеры 1 и поддоном 8 для высушиваемого материала на равном расстоянии от них размещены вертикальные перегородки 19 из полиэтилена. Они предназначены для защиты магнетронов от влаги и теплоизоляции штабеля.

Установка для сушки работает следующим образом.

Перед загрузкой перегородки из полиэтилена 19 фиксируют в поднятом состоянии, чтобы не препятствовать загрузке материала. На поддон 8 укладывают высушиваемый материал. Для лучшего прохождения СВЧ-энергии через штабель используют прокладки толщиной 5-6 см (t≤α/2). Уложив штабель на поддон 8, перегородки 19 опускают и закрывают дверь 2 камеры 1. Подают напряжения на блоки питания 7 магнетронов 4. СВЧ-энергия через волноводы 5 и антенны излучения 6 от магнетронов 4 подается в камеру 1. Оси антенн излучения 6 смежных магнетронов взаимо перпендикулярны и расположены под углом 45^o к вертикали. При этом улучшается развязка между магнетронными генераторами, исключается "затягивание" частоты при одновременной работе магнетронов и обеспечивается более равномерное распределение электромагнитного поля в пространстве камеры. Происходит лучшее проникновение СВЧ-энергии в древесину за счет большей вероятности совпадения поляризации падающей электромагнитной волны с волокнами древесины. В зависимости от необходимого режима сушки обеспечивают требуемую мощность излучения, которая регулируется изменением скважности работы магнетронов 4. Режим сушки выбирается исходя из породы, толщины, влажности материала и степени загрузки камеры.

На первом этапе происходит разогрев материала. С началом сушки влажный и теплый воздух от штабеля материала поднимается в верхнюю часть камеры, попадает в воздуховод 10, откуда с помощью вентилятора 12 подается в полость поддона 8 и через отверстия в боковых стенках возвращается в нижнюю часть камеры 1. В процессе сушки происходит периодическое включение и отключение калорифера 11 для поддержания заданной температуры воздуха. В случае превышения температуры по данным датчиков 13 через процессор происходит отключение блоков питания 7 магнетронов 4 и калорифера 11. При снижении температуры ниже требуемой магнетроны 4 и калорифер 11 включаются. Одновременно с контролем и регулированием температуры с помощью электровлагомера 14 поддерживается заданная влажность воздуха в камере 1. При превышении заданного уровня влажности происходит включение вентилятора вытяжки 17, расположенного в вентиляционной трубе 15. Воздух вместе с лишней влагой выбрасывается наружу через обратный клапан 16. При достижении заданного уровня влажности воздуха вентилятор вытяжки 17 отключается. При достижении требуемой влажности материала отключают подачу энергии, открывают дверь 2 камеры 1 и выгружают сухой материал.

Применение предложенной установки для сушки древесины позволяет сократить продолжительность сушки материала за счет применения принудительного воздухообмена в камере и повторного использования горячего воздуха для подогрева материала. При этом обеспечивается высокое качество сушки в том числе трудносохнущих пород и мореного дуба за счет оптимального расположения магнетронов и возможности контролировать параметры воздушной среды.

Формула изобретения

Установка для сушки древесины, содержащая камеру, снабженную конечным выключателем, магнетроны, размещенные на боковых стенках камеры в шахматном порядке, процессор, датчик измерения вредного потока СВЧ-энергии, измеритель мощности СВЧ-энергии, поддон для высушиваемого материала, отличающаяся тем, что магнетроны закреплены таким образом, что оси антенн излучения смежных магнетронов взаимно перпендикулярны и расположены под углом 45^o к вертикали, установка снабжена системой циркуляции воздуха, включающей поддон для высушиваемого материала в виде короба с отверстиями на боковых стенках, диаметр которых не превышает 0,1 длины волны излучения магнетронов, расположенными на расстоянии 1/4 длины волны излучения магнетронов, полость которого соединена с установленным в верхней части камеры воздуховодом с отверстиями на днище, по размерам и расположению идентичными отверстиям на стенках поддона, калорифером и вентилятором, а между поддоном и боковыми стенками размещены вертикальные перегородки из радиопрозрачного влагонепроницаемого материала, например полиэтилена.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2