Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды



Владельцы патента RU 2522732:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Изобретение используется в деревообрабатывающей промышленности. Изобретение относится к области деревообработки, в частности к способу сушки массивной древесины с использованием термовакуумно-импульсного воздействия. Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды, включающий циклическое нагревание пиломатериалов и последующее вакуумирование до прекращения снижения влажности сортимента, отличающийся тем, что пиломатериалы, размещенные между рядами нагревательных элементов, подвергают термообработке по многоступенчатому режиму, при этом жесткость среды на каждой ступени изменяют - осциллируют с постоянной для данной ступени амплитудой с числом осцилляции в зависимости от породы пиломатериалов и ее влажности, а максимальную температуру и давление среды на каждой ступени выбирают в соответствии с условиями вида t1>t2<t3<…<ti и P1<P2>P3>…>Pi, где ti - максимальная температура среды, °C; Рi - максимальное давление вакуума на i-й ступени, кПа, причем продолжительность каждой ступени находится в прямой зависимости от текущей влажности пиломатериалов. Изобретение должно обеспечить высокое качество сушки пиломатериалов, снизить расход электроэнергии. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике сушки материалов из древесины с применением пониженного давления и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для повышения скорости сушки пиломатериалов без растрескивания и коробления.

Известен способ сушки древесины посредством повышения и понижения давления воздуха в замкнутом объеме. При этом нагрев материала осуществляют токами высокой частоты, понижение давления ведут путем вакуумирования в несколько циклов. Давление повышают до 150-400 МПа по экспоненциальному закону, а снижают - по гиперболическому в течение 20-60 с. Одновременно с повышением давления воздуха проводят его нагрев с помощью нагревательных элементов, установленных в замкнутом объеме [АС СССР №861900, МКИ 3 F26B 5/04. Способ сушки капиллярно-пористых тел [Текст] / А.Б. Раймова, П.П. Вахонин, Н.И. Рыжков; №2816234/25-08; заявл. 23.11.77; опубл. 24.12.79; бюл. №12. - 4 с.].

Недостатком способа является его высокая энергозатратность.

Известен способ сушки древесины в сушильной камере, заключающийся в многократном чередовании циклов нагрева древесины теплоносителем до среднеобъемной температуры 80-100°C, отвода выделяющихся паров влаги, удаления свободной и связанной влаги, пропитки, создания вакуума (вакуумирования) в полости сушильной камеры, заполненной древесиной посредством ее соединения с ресивером за время 0,1-1,0 сек, выдержки в течение времени, достаточном для установления равновесного давления паров влаги в сушильно-пропиточной камере и ресивере, причем каждый цикл вакуумирования проводится скоростным вакуумированием при помощи ресивера, быстродействующих клапанов и трубопроводов с постоянным нагревом древесины в изолированной от атмосферы сушильной камере [Патент РФ 2400684, МПК. 7 F26B 5/04. Способ сушки древесины и устройство для его осуществления [Текст] / Абрамов Я.К., Веселов В.М. и др. Заявл. 27.02.2009, опубл. 27.09.2010; бюл. №2. - 4 с.].

К недостаткам данного способа можно отнести невозможность осуществления качественной сушки крупномерных сортиментов древесины (равномерная влажность высушенной древесины по сечению, отсутствие трещин, термических напряжений и короблений).

При сушке пиломатериалов обычно применяют режимы с повышающейся по ходу процесса жесткостью с целью рационализации процедуры обезвоживания. При этом в начальной стадии поддерживаются высокая степень насыщенности и низкая температура теплоносителя, затем при понижении влажности древесины температура агента сушки повышается, а степень насыщенности уменьшается. Такой характер изменения параметров сушильного агента обусловлен особенностями развития в древесине внутренних напряжений и требованиями сохранения целостности высушиваемых досок и заготовок.

По мнению заявителя, использование таких способов в вакуумных сушилках с контактным нагревом материала, где нет искусственного увлажнения, нецелесообразно из-за отсутствия агента сушки.

В качестве прототипа выбран способ сушки путем циклического нагрева древесины воздухом и последующего вакуумирования до прекращения понижения влажности материала [Патент РФ №2027126, МКИ 3 F26B 3/02. Способ сушки древесины [Текст] / А.И. Рассев, Д.М. Олексив; №92014163/06; заявл. 24.12.92; опубл. 20.01.95; бюл. №2. - 3 с.].

К недостаткам данного способа можно отнести значительную энергозатратность вследствие постоянной величины жесткости, что неоправданно удлиняет процесс и увеличивает расход энергии. Опыты авторов, проведенные с промышленными вакуумными кондуктивными камерами, установили, что расписание режима сушки древесины, содержащее десятки импульсных изменений состояния среды в камере одинаковой амплитуды и длительности, не снижает продолжительность сушки и не приводит к повышению ее качества.

Предлагаемое изобретение решает задачу обеспечения высокого качества высушиваемого материала, интенсификации процесса сушки и снижения расхода энергии на сушку.

Это достигается тем, что в способе сушки пиломатериалов (или древесины) при пониженном давлении среды, включающем циклическое нагревание древесины и последующее вакуумирование до прекращения снижения влажности сортимента, согласно изобретению пиломатериалы, размещенные между рядами нагревательных элементов, подвергают термообработке по многоступенчатому режиму, при этом жесткость теплоносителя на каждой ступени изменяют - осциллируют с постоянной для данной ступени амплитудой с числом осцилляций, зависящих от породы древесины и ее влажности, а максимальную температуру и давление среды на каждой ступени выбирают в соответствии с условиями вида

t1>t2<t3<…<ti и P1<P2>P3>…>Pi,

где ti - максимальная температура среды, °C; Pi - максимальное давление вакуума на i-й ступени, кПа,

причем продолжительность каждой ступени находится в прямой зависимости от текущей влажности древесины.

На первой ступени, когда интенсивно сохнут поверхностные слои, а влажность внутренних слоев остается неизменной, сушку ведут повторяющимися импульсами со следующими характеристиками. Для температуры нижний предел (пауза) - 55°C, верхний предел (импульс) - 85°C. Для давления вакуума нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 40 кПа. На второй ступени, когда средняя влажность материала приближается к 50-40%, сушку проводят импульсами при более низкой температуре и давлении вакуума, что несколько замедляет внешний влагообмен и позволяет выровнять влажность внутренних и наружных зон сортимента. В этот период происходит удаление влаги с постоянной скоростью, однако зона высокого увлажнения сокращается, внутренний влагоперенос все более отстает от внешнего влагообмена. В связи с вышеизложенным для создания положительного температурного градиента и градиента влагосодержания, направленных изнутри к поверхности, на второй ступени сушки предлагается снижать температуру нагревателей до пределов 40-55°C, а давление вакуума приблизить к атмосферному до пределов 85-60 кПа. При этом испарение влаги с поверхности замедляется, наружные слои охлаждаются. В это же время внутренние слои из-за большой теплоемкости воды остаются более нагретыми. Такой режим поддерживают до достижения равновесной влажности древесины - точки насыщения волокна, когда в материале остается химически связанная влага (влага клеточных стенок), которая труднее поддается удалению из древесины. Для продвижения такой влаги к поверхности пиломатериала и ее испарения сушку проводят импульсами с увеличивающимися от ступени к ступени температурой и давлением среды в камере. Для выравнивания скорости испарения влаги с поверхности и скорости перемещения ее из внутренних слоев к наружным давление вакуума повышают с невысокой скоростью вплоть до достижения материалом равновесной влажности 20-15%. После этого существенно повышают температуру и давление вакуума до достижения материалом конечной влажности. График сушки по предлагаемому варианту приведен на чертеже, где Wмат - влажность высушиваемой древесины, %; Рагента - давление вакуума, Па; Тнагр - температура нагревательных элементов, °C; Тнагр - температура высушиваемой древесины, °C.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. Сосна, 52×180×6000 мм, начальная влажность 85%, требуемая конечная влажность 8%.

1 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 65°C, верхний предел (импульс) - 75°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 4 шт. Влажность составит 50%. 2 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 45°С, верхний предел (импульс) - 55°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 75 кПа, верхний предел (импульс) - 85 кПа, количество циклов - 5 шт. Влажность составит 30%. 3 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 65°C, верхний предел (импульс) - 75°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 3 шт. Влажность составит 20%. 4 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 75°C, верхний предел (импульс) - 85°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 40 кПа, верхний предел (импульс) - 30 кПа, количество циклов - 4 шт.

Пример 2. Дуб, 42×120×4000 мм, начальная влажность 75%, требуемая конечная влажность 8%.

1 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 45°C, верхний предел (импульс) - 55°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 6 шт. Влажность составит 50%. 2 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 35°C, верхний предел (импульс) - 45°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 75 кПа, верхний предел (импульс) - 85 кПа, количество циклов - 8 шт. Влажность составит 30%. 3 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 45°C, верхний предел (импульс) - 55°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 5 шт. Влажность составит 20%. 4 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 60°C, верхний предел (импульс) - 65°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 40 кПа, верхний предел (импульс) - 30 кПа, количество циклов - 6 шт.

Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды, включающий циклическое нагревание пиломатериалов и последующее вакуумирование до прекращения снижения влажности сортимента, отличающийся тем, что пиломатериалы, размещенные между рядами нагревательных элементов, подвергают термообработке по многоступенчатому режиму, при этом жесткость среды на каждой ступени изменяют - осциллируют с постоянной для данной ступени амплитудой с числом осцилляции в зависимости от породы пиломатериалов и ее влажности, а максимальную температуру и давление среды на каждой ступени выбирают в соответствии с условиями вида
t1>t2<t3<…<ti и P1<P2>P3>…>Pi,
где ti - максимальная температура среды, °C; Рi - максимальное давление вакуума на i-й ступени, кПа,
причем продолжительность каждой ступени находится в прямой зависимости от текущей влажности пиломатериалов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии сушки крупномерной древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей и других отраслях промышленности при изготовлении изделий из крупномерной древесины.

Изобретение относится к оборудованию для сушки крупномерных лесоматериалов и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленности для сушки оцилиндрованных и строительных бревен при изготовлении срубов жилых домов.
Изобретение относится к технологии лесного семеноводства, а именно сушке шишек деревьев хвойных пород с целью дальнейшего извлечения из них семян, предназначенных для выращивания саженцев деревьев.

Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий и фермерских хозяйств, лишенных пароснабжения.

Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий и фермерских хозяйств, лишенных пароснабжения.

Изобретение относится к технологии и оборудованию для сушки древесины в виде различных пиломатериалов (досок, брусьев, заготовок из них и т.п.) путем их нагрева и вакуумирования в специальных камерах.

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается способа управления процессом удаления влаги выпариванием из фосфолипидной эмульсии подсолнечного масла в ротационно-пленочном аппарате.

Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий и фермерских хозяйств, лишенных пароснабжения.

Изобретение относится к технике вакуумной сушки продуктов и может быть использовано в медицинской и пищевой промышленности преимущественно для сушки жидких или гелеобразных биоматериалов.

Изобретение относится к области утилизации отходов и предназначено, в частности, для сушки органических масс, в том числе кухонных и пищевых отходов, других биомасс, в том числе тех, которые содержат остатки упаковки, салфетки, соломинки для питья и т.п.

Изобретение относится к области сушки твердых материалов, в том числе древесины, путем удаления из них влаги. Древесину размещают между электродами-теплообменниками в вакуумной камере, осуществляют предварительный нагрев древесины тепловой энергией от электродов-теплообменников в вакууме, затем прикладывают к электродам-теплообменникам переменное высокочастотное напряжение, измеряют температуру внутри и на поверхности древесины и поддерживают ее в заданном диапазоне путем изменения электрической мощности, подводимой к межэлектродному промежутку, и нагрева электродов-теплообменников. Удаляют образовавшиеся пары конденсацией. В процессе сушки частоту воздействующего напряжения изменяют в зависимости от влажности древесины, что способствует более эффективной передаче энергии в объем заготовки независимо от влажности древесины. Способ сушки позволяет повысить качество высушенной древесины и ускорить процесс. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству сухих пищевых продуктов. Измельченный пищевой продукт толщиной слоя от 5 до 100 мм помещают в вакуумную камеру. В вакуумной камере создают остаточное давление 800-1000 Па. Продукт нагревают до температуры 35-45°C при плотности теплового потока 20,0-25,0 кВт/м2. Продукт сушат в течение 2-3,5 часов до достижения продуктом массовой доли влаги не более 4,0%. Изобретение позволяет получить сухие продукты высокого качества за счет рациональной величины температуры, плотности теплового потока и остаточного давления, сократить продолжительность процесса и значительно снизить удельные затраты теплоты.

Изобретение относится к способу изготовления быстрораспадающейся таблетки, содержащей лекарственное вещество. Заявленный способ включает следующие этапы: обеспечение текучей композиции, содержащей лекарственное вещество, обеспечение твердого элемента, имеющего образованную в нем по меньшей мере одну полость, охлаждение твердого элемента до температуры ниже температуры замерзания композиции, заполнение полости текучей композицией, затвердевание композиции при нахождении в полости для образования твердой пеллеты, содержащей лекарственное вещество, без активного придания формы всей поверхности пеллеты, причем объем полости меньше 50% от объема полости, извлечение пеллеты из полости и сушка пеллеты в вакууме для получения таблетки. Изобретение также относится к упаковке, содержащей полученную таблетку, где упаковка содержит контейнер, вмещающий быстрораспадающуюся таблетку, содержащую лекарственное вещество. Изобретение обеспечивает получение быстрораспадающейся таблетки, которая имеет превосходные свойства распадения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 табл., 9 ил., 4 пр.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для сушки пиломатериалов из древесины различных пород. Способ сушки древесины заключается в чередовании циклов, включающих обработку в камере древесины теплоносителем с ее прогревом и последующее вакуумирование при помощи присоединенного к камере ресивера, причем температуру в камере поднимают до 60-80°C, в ресивере создают вакуум и затем выравнивают давление в камере и ресивере до 0.8 МПа, после стабилизации давления в камере и ресивере соединение ресивера и камеры перекрывается, а сконденсированная в ресивере влага сливается из ресивера, затем в камеру подают сухой подогретый до температуры 60-80°C воздух, после стабилизации давления в камере цикл повторяют до достижения конечной влажности древесины. Технический результат изобретения заключается в повышении интенсивности сушки древесины. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и сельского хозяйства и может также использоваться в других отраслях народного хозяйства. Способ вакуумной сушки включает возвратно-поступательное перекатывание в замкнутой камере одновременно двух вывернутых рукавов, которыми образуют полости, сообщенные с емкостями с высушиваемым продуктом и с внешней средой, при этом два рукава перемещают в камере путем реверсивного вращения роликов, которые взаимодействуют с поверхностями отогнутых участков рукавов, при этом в полости, образованные отогнутыми участками рукавов, закачивают текучий агент, причем пар, образующийся в камере между перекатывающимися рукавами, вытесняют во внешнюю среду. Также описано устройство для вакуумной сушки продукта. Техническим результатом изобретений является увеличение производительности, уменьшение габаритов, снижение расхода электроэнергии, упрощение конструкции. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для сушки сыпучих материалов и может быть использовано для сушки фруктов, овощей, ягод, а также для производства сушеных грибов, зелени и т.д. В сушилке, содержащей корпус с загрузочным бункером и размещенным внутри него ленточным конвейером, запорные вентили, ведущий барабан, поворотные ролики, промежуточные ролики, нагревательные элементы, смотровые окна, направляющие, накопитель, новым является то, что в качестве нагревательных элементов используют СВЧ-излучатели, причем СВЧ-излучатели и щелевой волновод закреплены в верхней части сушилки над ленточным транспортером, а под транспортером - поглотители СВЧ энергии, ленточный конвейер снабжен устройством для регулирования высоты слоя продукта, подаваемого на сушку, сушилка выполнена разъемной, верхняя часть - подвижная, в виде крышки, а нижняя - стационарно установлена. Предлагаемая вакуумная сушилка позволяет повысить качество высушенного материала за счет увеличения содержания ценных компонентов в готовом продукте, интенсифицировать процесс сушки за счет использования СВЧ-энергии; снизить энергозатраты на осуществление процесса сушки. 1 ил.

Изобретение относится к области сушки растительных материалов, в частности к вакуумным сушилкам периодического действия, и может быть использовано для сушки пищевых продуктов, а именно овощей, грибов, фруктов, зелени и др. Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов содержит цилиндроконическую камеру, представляющую собой первую ступень сушки, штуцер герметического питания, барабан, вставку цилиндрического профиля, вставку конического профиля, шаровые затворы, и цилиндрическую камеру с герметичной крышкой, вводы и выводы, вакуумные краны, соединенные с вакуумной системой, представляющей собой вторую ступень сушки. Снижаются удельные энергозатраты и повышается производительность сушки продукта за счет того, что в пространстве первой и второй ступени располагаются тепловые аккумуляторы. 1 ил.

Изобретение относится к установкам для вакуумной сушки пищевых продуктов, в том числе ягод, использующим технологию удаления влаги с помощью создания определенного вакуума вокруг продукта. Установка для вакуумной сушки ягод содержит вакуумную камеру, конденсатор, вакуумный насос и систему охлаждения теплообменника конденсатора. При этом охлаждение промежуточного хладоносителя осуществляется с помощью холодильной машины либо, при соответствующих температурах во внешнем теплообменнике, расположенном в окружающей среде, дополнительно установлен трехходовой вентиль для регулирования температуры хладоносителя на выходе из внешнего теплообменника при помощи датчика температуры. Изобретение должно обеспечить сокращение энергозатрат при производстве холода. 1 ил.

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к сушильным аппаратам с активными гидродинамическими режимами, предназначенными для сушки дисперсных материалов во взвешенном закрученном слое, и может найти применение при переработке сельскохозяйственных продуктов, получении медицинских препаратов и т.п. Конвективно-вакуумная сушилка в подводящих трубопроводах теплоносителя содержит клапаны, а верхняя и нижняя части цилиндроконической камеры содержат люки с электромагнитом, при этом цилиндроконическая камера имеет датчики вакуума, температуры и влажности, а к трубопроводам для теплоносителя подведены трубопроводы с клапанами для подключения вакуумного насоса. Клапаны в трубопроводе для теплоносителя и в отводящем трубопроводе для подключения вакуумного насоса, электромагниты в люках, а также датчики вакуума, температуры и влажности подключены к электронной системе управления. Изобретение должно обеспечить снижение затрат энергии на проведение сушки, а также уменьшение времени на проведение процесса сушки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сушки твердых материалов или предметов с применением тепла и касается способа сушки 5(6)-амино-2-(4-аминофенил)бензимдазола, используемого в качестве мономера в производстве высокопрочных термостойких волокон и пленок. Способ заключается в том, что сушку водной пасты 5(6)-амино-2-(4-аминофенил)бензимидазола нагреванием в токе инертного газа при ступенчатом режиме повышения температуры ведут на первой ступени в температурном интервале 100-120°С до содержания остаточной воды в пасте не более 4% массовых и на второй ступени сушку ведут в температурном интервале 130-150°С до содержания остаточной воды не более 0,2% масс. Процесс можно вести под вакуумом. Способ позволяет усовершенствовать процесс сушки 5(6)-амино-2-(4-аминофенил)бензимдазола, предотвратить комкование и спекание его частиц в твердые агломераты, повысить его качество, сократить продолжительность процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-07-20 2014-07-20T17:29:18
Наверх