Способ импульсной сушки

Использование: деревообрабатывающая промышленность при импульсной сушке пиломатериалов хвойных и лиственных пород древесины. Способ сушки пиломатериалов включает предварительный нагрев, сушку и дополнительную выдержку. Все режимы процесса сушки осуществляют циклично, причем после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций. Способ позволяет повысить производительность сушки пиломатериалов и улучшить качество высушиваемого материала. 2 табл.

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности к способам сушки пиломатериалов и заготовок хвойных и лиственных пород древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях.

Известен способ сушки пиломатериалов путем предварительного нагрева материала без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, а сушку осуществляют циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, после чего дополнительно выдерживают материал в режиме вентилирования без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер (Патент России №2027127, МКИ F26B 3/04, 1992).

Недостатком известного способа является то, что при цикличном процессе сушки древесины параметры режима (температура по сухому термометру и продолжительность) подача свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме и продолжительность режима полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме осуществляется без учета развития внутренних напряжений в древесине и наличия в ней остаточных деформаций, что сказывается на качестве высушиваемого материала.

Задача предложенного решения заключается в повышении производительности способа сушки при улучшении качества высушиваемого материала с сохранением его сортности.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе импульсной сушки пиломатериалов, включающем предварительный нагрев материала, сушку, осуществляемую циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции работа, с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции пауза, после чего производят дополнительную выдержку, после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций.

Особенность сушки импульсными режимами состоит в том, что она носит циклический характер. Нагрев древесины (операция работа) чередуется с ее охлаждением (операция пауза). Операция работа характеризуется интенсивным испарением влаги с поверхности древесины и ее движением к поверхности в основном под действием градиента влажности.

В процессе операции пауза температура сушильного агента и древесины понижается за счет расхода тепла на продолжающийся процесс испарения и тепловых потерь через ограждения камеры. Уменьшение интенсивности потока влаги в результате понижения температуры компенсируется движением влаги к поверхности под действием градиента температуры. Степень насыщенности сушильного агента возрастает, что приводит к повышению равновесной влажности и в конечном итоге к увеличению влажности поверхностных слоев древесины. Цикличное повышение влажности поверхностных слоев обеспечивает снижение сушильных напряжений и остаточных деформаций в древесине, механизм которого сходен с тем, что имеет место при традиционных промежуточных или конечных влаготеплообработках. Необходимость в них при сушке импульсными режимами отпадает. При сушке древесины в процессе операции пауза происходят микровлаготеплообработки, количество которых определяется числом циклов. Число циклов определяется породой, толщиной, начальной и конечной влажностью и назначением материала. Продолжительность операции работа для хвойных и лиственных пород древесины может составлять от одного до четырех часов, а продолжительность операции пауза от одного до шести часов. Известный и предлагаемый способы импульсной сушки пиломатериалов реализуются в конвективных камерах периодического и непрерывного действия.

Начальная Wн и конечная Wк влажность пиломатериалов, среднее квадратическое отклонение влажности Scp в % и относительная деформация зубцов силовых секций fcp в % для предлагаемого и известного способов, а также характер распределения напряжений и остаточных деформаций при сушке определяются с помощью силовых секций в соответствии с известной методикой (Расев А.И. «Тепловая обработка и сушка древесины» / - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2009. - 231 - 234 с.).

Сортность сырых и высушенных пиломатериалов определяется по ГОСТ 8486 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия» и ГОСТ 2695 «Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия»

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. Предлагаемый способ сушки обрезных пиломатериалов из древесины сосны второго сорта толщиной 40 мм и длиной 6 м с начальной влажностью 60% включает в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку.

Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осуществляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента - 64°С, степень насыщенности - 0,95. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 5 ч.

Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Режимные параметры операции работа - это температура по сухому термометру и продолжительность в часах. Режимные параметры операции пауза - продолжительность в часах.

Цикл сушки №1: операция работа продолжительностью 2 часа, температура - 60°С, а операция пауза - продолжительностью 1 час. Общая продолжительность цикла сушки - 3 часа. В конце операции пауза по силовым секциям определяется характер распределения напряжений и остаточных деформаций. Нормативные значения величины остаточных деформаций f, в % для первой категории качества сушки составляет 1,5%, для второй категории - 2,0% (Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов. ОАО «Научдревпром-ЦНИИМОД», Архангельск - 125 с.).

В конце операции пауза зубцы силовой секции оказались загнуты во внутрь, что свидетельствует о наличии напряжений сжатия на поверхности и растяжении внутри материала. Величина остаточных деформаций f=3%, что больше нормативных значений.

Цикл сушки №2: операция работа продолжительностью 2 часа, температура - 60°С, а операция пауза - продолжительностью 2 часа. Общая продолжительность цикла сушки - 4 часа. В конце операции пауза зубцы силовой секции - прямые, что свидетельствует об отсутствии напряжений в материале, величина остаточных деформаций f=2%, что в пределах нормативных значений.

С цикла сушки №3 по цикл сушки №8 (6 циклов) общая продолжительность - 24 часа, температура - 60°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа. Цикл сушки №9. Работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 2 часа. Зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=2%. С цикла сушки №10 по цикл сушки №17 (8 циклов), общая продолжительность 32 часа, температура - 60°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа. Цикл сушки №18. Работа - 2 часа, температура - 74°С, пауза - 2 часа. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,8%. С цикла сушки №19 по цикл сушки №28 (10 циклов), общая продолжительность 40 часов, температура - 74°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа. После окончания цикла №28 средняя влажность древесины составила 7%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 30%. Дополнительная выдержка: температура -75°С, степень насыщенности - 0,57. Продолжительность - 4 часа. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.

Пиломатериалы высушены до средней влажности 7% по второй категории качества и соответствовали второму сорту.

Сушка по известному способу проводилась для обрезных пиломатериалов из древесины сосны второго сорта, толщиной 40 мм и длиной 6 м с начальной влажностью 60% и включала в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку. Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осущетвляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента 64°С, степень насыщенности - 0,95. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 5 ч. Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Продолжительность операции работа - 2 часа, а продолжительность операции пауза - 1 час на всем протяжении процесса. С цикла сушки №1 по цикл сушки №8 (8 циклов) общая продолжительность 24 часа, работа - 2 часа, температура - 60°С, пауза - 1 час. С цикла сушки №9 по цикл сушки №17 (9 циклов) общая продолжительность 27 часов, работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 1 час. С цикла сушки №18 по цикл сушки №28 (11 циклов) общая продолжительность 33 часа, работа - 2 часа, температура - 74°С, пауза - 1 час. С цикла сушки №29 по цикл сушки №41 (13 циклов) общая продолжительность 39 часов, работа - 2 часа, температура - 74°С, пауза - 1 час. После окончания цикла сушки №41 средняя влажность древесины составила 7%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 30%. Дополнительная выдержка: температура - 75°С, степень насыщенности - 0,57. Продолжительность - 4 часа. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.

Пиломатериалы высушены до средней влажности 7% по третьей категории качества и соответствовали третьему сорту.

Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов из древесины сосны предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1.

Пример 2. Предлагаемый способ сушки необрезных пиломатериалов из древесины бука первого сорта толщиной 50 мм и длиной 4,5 м с начальной влажностью 68% включает в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку.

Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осуществляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента - 58°С, степень насыщенности - 0,96. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 10 ч.

Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Режимные параметры операции работа - это температура по сухому термометру и продолжительность в часах. Режимные параметры операции пауза - продолжительность в часах.

Цикл сушки №1: операция работа продолжительностью 2 часа, температура - 54°С, а операция пауза - продолжительностью 3 час. Общая продолжительность цикла сушки - 5 часов. В конце операции пауза по силовым секциям определяется характер распределения напряжений и остаточных деформаций. Нормативные значения величины остаточных деформаций f, в % для первой категории качества сушки составляет 1,5%, для второй категории - 2,0% (Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов. ОАО «Научдревпром-ЦНИИМОД», Архангельск - 125 с.).

В конце операции пауза зубцы силовой секции оказались прямые, что свидетельствует об отсутствии напряжений в материале. Величина остаточных деформаций f=1,1%, что соответствует нормативным значениям.

С цикла сушки №2 по цикл сушки №11 (10 циклов) общая продолжительность - 50 часов, температура - 54°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №12: работа - 2 часа, температура - 58°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. Зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,4%. С цикла сушки №13 по цикл сушки №27 (15 циклов), общая продолжительность 75 часов, температура - 58°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №28. Работа - 2 часа, температура - 62°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,3%. С цикла сушки №29 по цикл сушки №48 (20 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 62°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №49. Работа - 2 часа, температура - 64°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,2%. С цикла сушки №50 по цикл сушки №69 (20 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 64°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №70. Работа - 2 часа, температура - 66°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=0,9%. С цикла сушки №71 по цикл сушки №90 (20 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 66°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №91. Работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 2,5 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,0%. С цикла сушки №92 по цикл сушки №101 (10 циклов), общая продолжительность 45 часов, температура - 68°С, работа - 2 часа, пауза - 2,5 часа. Цикл сушки №102. Работа - 2 часа, температура - 70°С, пауза - 2 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=0,9%. С цикла сушки №103 по цикл сушки №127 (25 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 70°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа.

После окончания цикла №127 средняя влажность древесины составила 8%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 20%. Дополнительная выдержка: температура - 70°С, степень насыщенности - 0,55. Продолжительность - 10 часов. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.

Пиломатериалы высушивались до средней влажности 7% по второй категории качества и соответствовали первому сорту.

Сушка по известному способу проводилась для необрезных пиломатериалов из древесины бука первого сорта толщиной 50 мм и длиной 4,5 м с начальной влажностью 68% и включала в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку. Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осуществляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента 58°С, степень насыщенности - 0,96. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 10 ч. Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Продолжительность операции работа - 2 часа, а продолжительность операции пауза - 2 часа на всем протяжении процесса. С цикла сушки №1 по цикл сушки №11 (11 циклов) общая продолжительность 44 часа, работа - 2 часа, температура - 54°С, пауза - 2 час. С цикла сушки №12 по цикл сушки №31 (20 циклов) общая продолжительность 80 часов, работа - 2 часа, температура - 58°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №32 по цикл сушки №51 (20 циклов) общая продолжительность 80 часов, работа - 2 часа, температура - 62°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №52 по цикл сушки №81 (30 циклов) общая продолжительность 120 часов, работа - 2 часа, температура - 64°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №82 по цикл сушки №112 (30 циклов) общая продолжительность 120 часов, работа - 2 часа, температура - 66°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №113 по цикл сушки №142 (30 циклов) общая продолжительность 120 часов, работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №143 по цикл сушки №162 (20 циклов) общая продолжительность 80 часов, работа - 2 часа, температура - 70°С, пауза - 2 часа.

После окончания цикла сушки №162 средняя влажность древесины составила 8%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 20%. Дополнительная выдержка: температура - 70°С, степень насыщенности -0,55. Продолжительность - 10 часов. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.

Пиломатериалы высушены до средней влажности 8% по третьей категории качества и соответствовали второму сорту.

Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов из древесины бука предлагаемого и известного способов приведены в табл. 2.

Как следует из приведенных таблиц №1 и 2, заявляемое изобретение позволяет повысить производительность способа импульсной сушки при повышении качества высушиваемого пиломатериала с сохранением его сортности.

Способ импульсной сушки пиломатериалов, включающий предварительный нагрев материала, сушку, осуществляемую циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции работа, с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции пауза, после чего производят дополнительную выдержку, отличающийся тем, что после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу удаления органических растворителей из влажной багассы растения, не являющегося гевеей, содержащего природный каучук в отдельных клетках растения, включающему использование некоторого количества указанной влажной багассы, которая содержит до 45 мас.% объединенных органических растворителей и воды (в расчете на общую массу влажной багассы) и не более 0,1 мас.% каучука; нагревание указанной влажной багассы до температуры по меньшей мере 100°С, в результате чего происходит выпаривание органических растворителей; получение высушенной багассы, которая содержит не более 1 мас.% органических растворителей.

Изобретение относится к искусственному обезвоживанию древесины и может быть использовано на лесоперерабатывающих предприятиях. Способ центробежной сушки пиломатериалов при отрицательной температуре включает формирование пакета пиломатериалов на внешней поверхности корпуса барабана, вращение его со скоростью, обеспечивающей центробежное обезвоживание, подачу разогретого сушильного агента в полость корпуса барабана и его продувание через пакет пиломатериалов.

Изобретение относится к технике термической обработки древесины, преимущественно бревен в коре, в сушильных камерах и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях.

Изобретение может использоваться для сушки пиломатериалов древесины всех пород при любой толщине, любых значениях длины и ширины досок, от любой начальной до заданной конечной влажности.

Изобретение может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности при импульсной сушке пиломатериалов хвойных и лиственных пород древесины. Сушку пиломатериалов осуществляют в несколько этапов, включающих предварительный нагрев, сушку и дополнительную выдержку.

Изобретение относится к способам сушки керамических изделий и может быть использовано в производстве изделий из глины, преимущественно кирпича, черепицы, посуды, сувениров.

Изобретение может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности при импульсной сушке пиломатериалов хвойных и лиственных пород древесины. Способ импульсной сушки пиломатериалов включает предварительный нагрев материала, сушку, осуществляемую циклично, чередуя операции Работа и операции Пауза, после чего производят дополнительную выдержку, Предварительный нагрев материала и дополнительную выдержку материала после сушки осуществляют циклично, чередуя операцию Работа и операцию Пауза, причем продолжительность операции Работа и Пауза на всех этапах устанавливают в зависимости от характеристик высушиваемого материала и требуемых показателей качества, а процесс сушки осуществляют с постепенным повышением температуры в операциях Работа до окончания сушки материала, при этом в процессе предварительного нагрева материала и его выдержки также осуществляют постепенное повышение температуры при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме.

Изобретение относится к области теплотехники, в том числе к теплообмену излучением и конвекцией, а также к технологии сушки. Реализация способа позволяет осуществлять в автоматическом режиме сушку постельного белья, нижней и верхней одежды, обуви, сыпучих продуктов или материалов.

Изобретение относится к области термической обработки влажных материалов, в частности к сушке органического сырья при подготовке к сжиганию и/или переработке отходов.
Изобретение относится к области деревообрабатывающей промышленности, в частности к технологии сушки древесины путем обработки ее в герметичной камере давлением воздуха в 10-40 атмосфер с нагреванием до требуемой температуры энергией СВЧ-излучения с последующим сбросом давления.

Изобретение относится к способам сушки древесины и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленности. В изобретении измерение температуры для открытия заслонки канала производят на поверхности и в центральной части одной из досок, находящейся в середине штабеля, а открытие заслонки канала производится при разности температур на поверхности и центра доски 2-3°С, а закрытие заслонки канала при равенстве температур, то есть в начале следующего цикла нагрев-охлаждение при осциллирующем режиме сушки. Изобретение должно обеспечить повышение качества сушки пиломатериала. 1 ил.

Изобретение относится к способу сушки и термической обработке древесных материалов и может найти применение в деревообрабатывающей, мебельной и других отраслях промышленности. Технический результат достигается за счет: сжигания газового топлива - природного или сжиженного газа газовыми горелками в топке с открытой камерой сгорания, расположенной внутри сушильной камеры древесины, высокоскоростной циркуляции агента сушки - смеси продуктов горения газа с водяным паром по штабелю, непрерывному измерению электронными датчиками температуры «t» и относительной влажности «ϕ» газовой среды, автоматическому поддерживанию температуры «t» газовой среды в функции от влажности «ϕ» при сушке и в функции от времени τтo6p при термообработке, которые выбираются из разработанной таблицы режимов сушки для данных породы и толщины сортамента и времени протекания процесса термообработки, принудительной нагрузке на пиломатериал в штабеле и исключении попадания внутрь камеры наружного воздуха при остановке процесса. Устройство сушки и термической обработки древесины содержит два осевых маршевых вентилятора, газовую топку с открытой камерой сгорания, систему автоматического управления ходом технологического процесса, железобетонную плиту или комплект пружинных стяжек, откидную секцию рельсов, наружные стационарные рельсовые пути, подштабельную тележку и U-образную вытяжную трубу. Технический результат изобретения заключается в повышении качества сушки и термообработки древесины, снижении процента брака готовой продукции. 2 н.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.

Использование: деревообрабатывающая промышленность при импульсной сушке пиломатериалов хвойных и лиственных пород древесины. Способ сушки пиломатериалов включает предварительный нагрев, сушку и дополнительную выдержку. Все режимы процесса сушки осуществляют циклично, причем после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций. Способ позволяет повысить производительность сушки пиломатериалов и улучшить качество высушиваемого материала. 2 табл.

Наверх