Устройство для сушки и обработки древесины

Устройство для сушки и обработки древесины

Реферат

 

Использование: в деревообрабатывающем производстве при сушке древесины и пиломатериалов, например досок, брусьев, заготовок различной формы, при обработке других волокнистых материалов на основе древесины или имеющих аналогичные условия сушки, при обработке малоценных пород древесины, таких как, например, осина, а также для получения высококачественной древесины и изготовления из нее изделий различной сложной формы, в частности музыкальных инструментов. Сущность изобретения: устройство состоит из термоизолированной герметичной камеры 1, в которой помещается контейнер 2 со стеллажом и/или прокладками, пол и потолок которого снабжены отверстиями, создающими внутри контейнера 2 с помощью вентиляторов 5, установленных в торцах герметичной камеры 1, направленный снизу вверх поток газовой среды, устройство 9 нагрева газовой среды расположено под полом контейнера 2, и/или вдоль его боковых сторон, и/или над его потолком, а выпускное устройство снабжено регулировочным клапаном 8 для регулировки скорости изменения давления в герметичной камере. Целесообразно для повышения равномерности циркуляции потока газовой среды внутри контейнера и, соответственно, повышения равномерности прогрева древесины выполнение следующего условия: S₁ > S₂, а S₄ > S₃, где S₁ - площадь сечения выходного отверстия вентилятора; S₂ - суммарная площадь сечения отверстий в полу контейнера; S₃ - суммарная площадь сечения отверстий в потолке контейнера; S₄ - площадь сечения входного отверстия вентилятора. Технический результат - увеличение равномерности скорости потока газовой среды и ее температуры внутри герметичной камеры в контейнере, что приводит к повышению равномерности испарения влаги по объему высушиваемой древесины, возможность поддержания заданных параметров температуры, давления и влажности газовой среды. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области термовлажностной обработки материалов и может быть использовано в области переработки древесины и древесных материалов в деревообрабатывающем производстве при сушке пиломатериалов, например досок, брусьев, заготовок различной формы. При обработке других волокнистых материалов на основе древесины, целлюлозы или других, имеющих аналогичные условия сушки. Заявленное изобретение относится к устройству, которое может использоваться для камерной сушки пиломатериалов любых пород древесины и особенно эффективно как при обработке древесины твердых пород, таких как, например, дуб, бук, ясень, так и малоценных пород древесины, таких как, например, осина, а также для получения высококачественной древесины и изделий из нее различной формы, в частности, при изготовлении музыкальных инструментов.

Процесс высушивания предполагает извлечение влаги, насыщающей материал, на его поверхность и ее удаление с поверхности. Известно, что при высушивании волокнистых материалов, таких как древесина, одновременно происходят два основных процесса: передача тепла для испарения жидкости и перенос массы жидкости внутри обрабатываемого материала к его поверхности по капиллярным каналам.

Движение влаги в древесине происходит в жидкой и газообразной (пар) форме в соответствии с законами текучести и диффузии жидкости и газа и изменения капиллярных свойств материала за счет его теплового расширения. Факторы, влияющие на эти процессы, определяют скорость и степень удаления влаги из материала при его сушке.

В естественных условиях сушка материалов осуществляется воздухом, имеющим температуру и влажность среды, в которой происходит сушка. При этом воздух является теплоносителем и передает материалу и жидкости, находящейся в нем, тепло, необходимое для испарения жидкости. Поэтому сушка в естественных условиях требует значительного времени и позволяет только получить влажность материала, соответствующую влажности атмосферного воздуха.

По сравнению с сушкой в естественных условиях использование сушильных камер существенно сокращает длительность процесса сушки и обеспечивает возможность получения требуемых свойств материала.

Существуют различные конструкции сушильных камер от простейших, которые представляют собой просто укрытие от атмосферных осадков, выполненное в виде, например, навеса, до вакуумных камер, в которых нагрев материала осуществляется токами высокой частоты (СВЧ).

Известно устройство для сушки древесины (US 4620373, F 26 В 5/04, 1986 г. ), содержащее камеру сушки с платформой для размещения штабеля послойно укладываемой древесины, нагреватели, испарители, систему охлаждения и компрессор для конденсации пара, насос для удаления конденсата и емкость для сбора удаленной влаги, датчики контроля температуры в штабеле. В этом устройстве нагреватели, передавая тепло древесине и воздуху в камере сушки, ускоряют процесс удаления влаги из древесины.

Известна сушильная установка (SU 1191703, F 26 В 3/347, 1983 г.), содержащая герметический цилиндрический корпус с теплоизоляцией, сушильную камеру и подключенный к ней тракт сушильного агента со средствами распределения потока. Сушильная установка содержит размещенные последовательно по потоку сушильного агента конденсатор, вентилятор и калорифер. Кроме этого, в нее входят вакуумный насос, трубопровод слива конденсата, подключенный к донной части корпуса, и трубопровод напуска наружного воздуха, снабженные запорной арматурой. Тракт сушильного агента выполнен в виде внешнего, по отношению корпусу, канала, подсоединенного в противолежащих концах корпуса и снабженного в области размещения конденсатора сливным трубопроводом, который совместно с донным сливным трубопроводом подключен к вакуумному конденсатосборнику.

Средство распределения сушильного агента выполнено в виде экранов, размещенных на боковой стенке корпуса, к верхней части корпуса подключен трубопровод напуска наружного воздуха. Установка снабжена средствами для диэлектрического нагрева материала. Установка служит для вакуумно-конвективной сушки, без использования сухого наружного воздуха, т.к. напуск наружного воздуха производится только для сброса вакуума. Тепловая энергия конденсации в установке не используется, а для сбора конденсата используется специальный вакуумный сборник. Ввиду того что влажность сушильного агента ограничивается только влагосодержанием материала, технологические возможности установки ограничиваются только сушкой и невозможно производить другие виды термовлажной обработки, например, кондиционирование сухой древесины. Таким образом, установка сложна по конструкции, ограничены технологические возможности и не полностью используются энергетические возможности.

Известные устройства для сушки древесины не позволяют обеспечить испарение влаги из древесины при сохранении структуры древесины во все периоды сушки, т.к. не содержат необходимых для этого средств. В известных устройствах органы управления параметров среды в камере сушки поддерживают некие заранее заданные усредненные режимы сушки обычно при пониженном давлении. Условия сушки при этом не соответствуют периодам с постоянной и падающей скоростью испарения влаги, а процессы выгонки смолистых веществ и испарения влаги совмещены. Это приводит к увеличению времени сушки, снижению качества древесины и увеличению энергозатрат.

Наиболее близким по назначению и совокупности признаков к заявленному изобретению является устройство для сушки и обработки древесины (RU 2137995, F 26 В 9/06, 1999 г.). Это устройство включает герметичную камеру с теплоизоляцией, устройство для размещения древесины, устройство для нагрева газовой среды, устройство для циркуляции газовой среды внутри герметичной камеры, которое включает вентилятор и распределительные устройства, выпускное устройство с конденсатором, вакуумный насос, систему контроля температуры и влажности.

В этом устройстве для сушки и обработки древесины в качестве высушивающего агента используется нагретый воздух. Нагреватель, выполненный в виде калорифера, расположен сверху над штабелем обрабатываемого материала. Циркуляция нагретого воздуха осуществляется в герметичной камере по горизонтали за счет того, что в одной боковой стенке экрана распределительного устройства, выполненной в виде распределительной решетки, установлены направляющие лопатки, а на противоположной боковой стенке экрана расположено всасывающее отверстие вентилятора. Донная часть герметичной камеры выполнена без теплоизоляции и служит конденсатором влаги. В этой же части герметичной камеры расположены средства для слива конденсата и напуска наружного воздуха.

Известное устройство для сушки и обработки древесины не обеспечивает требуемой равномерности прогрева древесины в процессе сушки из-за горизонтального направления потока высушивающего агента, которым служит нагретый воздух, и бокового обдува штабеля древесины, а также из-за отсутствия полной теплоизоляции герметичной камеры, в нижней части которой происходит конденсация выделившейся влаги и приток холодного атмосферного воздуха на первом этапе сушки. Неравномерность прогрева древесины приводит к неравномерной усадке и, как следствие, к возникновению поводок пиломатериалов. Приток холодного атмосферного воздуха в камеру во время сушки приводит к повышению расхода энергоносителя для его обогрева. Наличие только системы контроля температуры и влажности не позволяет поддерживать оптимальную температуру и давление газовой среды в герметичной камере, при которой влага и смолистые вещества выделяются из древесины без нарушения ее структуры.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание устройства для сушки и обработки древесины, в котором реализуются физические условия сушки, обеспечивающие количественно регулируемое извлечение влаги из древесины, повышение равномерности нагрева всего объема древесины, помещенной в устройство.

При решении этой задачи достигаются следующие технические результаты: 1. увеличение равномерности скорости потока газовой среды и ее температуры внутри герметичной камеры в контейнере, что приводит к повышению равномерности испарения влаги по объему высушиваемой древесины и по ее длине, 2. возможность поддержания заданных параметров температуры давления и влажности газовой среды, обеспечивающих уменьшение гигроскопичности древесины за счет заполнения пор, освобожденных от воды, смолистыми веществами, 3. повышение плотности древесины без изменения формы за счет более равномерной усадки древесины в результате повышения равномерности выхода влаги и смолистых веществ из древесины, обеспечение равномерной усадки древесины до 20% по объему, повышение равномерности распределения прочностных свойств по объему древесины, поперек и вдоль волокон за счет обеспечения заданного распределения скорости потока газовой среды в герметичной камере 4. повышение экономичности и эффективности установки за счет направления потока газовой среды снизу вверх, 5. обеспечение возможности получения заданного цвета древесины при ее обработке в заданных условиях температуры и давления, за счет изменения цвета химических соединений, находящихся в древесине в естественном состоянии.

Для достижения технических результатов в устройство для сушки и обработки древесины, состоящее из герметичной камеры с теплоизоляцией, устройства для размещения древесины, устройства для нагрева газовой среды, устройства для циркуляции газовой среды внутри герметичной камеры, которое включает вентилятор и распределительное устройство, выпускное устройство с конденсатором, систему контроля температуры и влажности, дополнительно введена система контроля давления газовой среды, связанная с системой контроля температуры и влажности. Теплоизоляция герметичной камеры выполнена таким образом, что она полностью термоизолирована. Устройство для размещения древесины, функционально объединенное с распределительным устройством, выполнено в виде контейнера, в котором могут быть расположены стеллаж и/или прокладки. Пол и потолок контейнера снабжены отверстиями, обеспечивающими внутри контейнера с помощью, по крайней мере, одного вентилятора, установленного в торце герметичной камеры, направленный снизу вверх поток газовой среды. Устройство нагрева газовой среды расположено под полом контейнера, и/или вдоль его боковых сторон, и/или над потолком контейнера, а выпускное устройство снабжено регулировочным клапаном для регулировки скорости изменения (уменьшения или увеличения) давления в герметичной камере.

Целесообразно для повышения равномерности потока газовой среды внутри контейнера и, соответственно, повышения равномерности прогрева древесины выполнение следующего условия: S₁ > S₂, а S₄ > S₃, где S₁ - площадь сечения выходного отверстия вентилятора, S₂- площадь сечения отверстий в полу контейнера, S₃ - площадь сечения отверстий в потолке контейнера, S₄ - площадь сечения входного отверстия вентилятора.

Предпочтительно чтобы в устройстве нагрева газовой среды нагревательные элементы были расположены с зазором для прохода потока газовой среды вдоль длины высушиваемого материала, и часть из них была выполнена в виде термоэлектрических нагревателей.

Целесообразно также, чтобы в устройстве нагрева газовой среды часть нагревательных элементов была выполнена из труб диаметром 15-20 мм, в которых в качестве теплоносителя циркулируют вода или пар.

Кроме этого, в устройстве нагрева газовой среды часть нагревательных элементов может быть выполнена в виде термоэлектрических нагревателей, а часть - в виде труб, в которых в качестве теплоносителя циркулируют пар или вода.

Целесообразно для обработки древесины чтобы, по крайней мере, один нагревательный элемент, выполненный в виде трубы, имел, по крайней мере, одно средство, например, регулировочный вентиль или отверстие для напуска воды, и/или пара, и/или их смеси в герметичную камеру.

Предпочтительно пол контейнера выполнять съемным с колесами, чтобы он выполнял функцию тележки для перемещения, загрузки и выгрузки древесины из камеры.

Целесообразно снабжать устройство нагрева газовой среды системой контроля и регулировки температуры нагревательных элементов.

При этом целесообразно также, чтобы системы контроля температуры, влажности и давления газовой среды в камере, а также система контроля и регулировки температуры нагревательных элементов были соединены с контроллером, связанным с регулировочным клапаном выпускного устройства для повышения точности регулировки и поддержания заданного режима сушки и обработки древесины.

Для повышения равномерности распределения скорости испарения по длине камеры целесообразно полки стеллажа выполнять в виде сетки, изготовленной из металлического прутка диметром 10-12 мм.

Внутри контейнера расположен стеллаж, полки которого выполнены в виде сетки, изготовленной из металлического прутка диаметром 10-12 мм или прокладки, выполненные в виде Г-образного и/или Т-образного металлического прутка.

Устройство может быть снабжено двумя вентиляторами, один из которых установлен на открывающейся крышке.

Устройство может быть дополнительно снабжено устройством для заполнения герметичной камеры инертным, и/или углекислым газом, и/или нейтрализующим агентом, и/или их смесью.

Целесообразно регулировочный клапан снабжать управляющим механизмом, соединенным с системой контроля температуры, влажности и давления газовой среды.

Фиг1. Общий вид устройства для сушки и обработки древесины, где 1 - герметичная камера с теплоизоляцией, 2 - устройство для размещения древесины, 3 - полость под контейнером, 4 - полость над контейнером, 5 - вентилятор, 6 - съемная торцевая панель контейнера, 7 - съемный пол контейнера, выполненный в виде тележки, снабженной колесами, 8 - регулировочный клапан выпускного устройства, 9 - устройство для нагрева газовой среды в герметичной камере, 10 - вакуумный насос, 11 - выпускное устройство, включающее конденсатор, 12 - эстакада для загрузки и разгрузки герметичной камеры, 13 - прокладки, обеспечивающие требуемый зазор для циркуляции газовой среды, 14 - насос, обеспечивающий подачу теплоносителя в устройство нагрева газовой среды, 15 - устройство для нагрева теплоносителя, 16 - компенсационный бачок.

Фиг. 2. Схема циркуляции газовой среды внутри герметичной камеры, продольный разрез, где 1 - герметичная камера с теплоизоляцией, 2 - устройство для размещения древесины, 3 - полость под контейнером, 4 - полость над контейнером, 5 - вентилятор, 6 - съемная торцевая панель контейнера, 7 - съемный пол контейнера, выполненный в виде тележки, снабженной колесами, 8 - регулировочный клапан выпускного устройства, 9 - устройство для нагрева газовой среды в герметичной камере, 17 - отверстия в полу и потолке контейнера для прохода газовой среды Фиг. 3. Схема циркуляции газовой среды внутри герметичной камеры, поперечный разрез.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Устройство для сушки и обработки древесины, содержит герметичную термоизолированную камеру 1 с теплоизоляцией. Герметичная камера 1 представляет собой цилиндрический сосуд, работающий с переменными давлением (0,05 - 5 кг/см²) и температурой (5 - 200^oС), в одном из торцов которого устроена герметизируемая дверь.

Цилиндрический сосуд помещен в короб, так же открывающийся с одного из торцов, предназначенный для теплоизоляции рабочей полости и размещения агрегатов, обеспечивающих технологический цикл сушки.

Устройство для размещения древесины выполнено в виде разборного контейнера 2 со стеллажом и/или прокладками 13, пол 7 и потолок которого снабжены отверстиями 17. Осушаемый материал, например древесина, размещают внутри герметичной камеры 1 в контейнере 2, представляющем собой параллелепипед (фиг 2, 3), вписанный в цилиндр.

Древесина, например пиломатериал, может быть уложена в штабель на стеллаж, выполненный в виде сетки из металлического прутка диаметром 12 мм, или разделена прокладками 13 для обеспечения требуемого зазора в штабеле. Поток газовой среды, нагнетаемый, по крайней мере, одним вентилятором 5, поднимаясь через сечение 20 мм, разделяется на две части и проходит в образующие каналы по 10 мм. Такая система укладки и соотношения размеров между досками по ширине и высоте дает возможность газам, циркулирующим внутри герметичной камеры, равномерно омывать всю поверхность доски. Между боковыми поверхностями штабеля и боковыми стенками контейнера 2 расстояние около 10 мм.

Учитывая неэффективность движения газов, находящихся в условиях естественной тепловой циркуляции, в герметичной камере введена принудительная система внутренней циркуляции, интенсифицирующая естественный ток газов. Для этого вентилятор 5, установленный в торце герметичной камеры 1, обеспечивает циркуляцию газовой среды. Дополнительно, для повышения скорости потока газовой среды может быть установлен второй вентилятор на открывающейся крышке герметичной камеры. Отверстия 17 в полу 7 и потолке контейнера выполнены таким образом, что позволяют получить заданный по всей длине контейнера 2 поток газовой среды. Экспериментально установлено, что для повышения равномерности потока газовой среды внутри контейнера и повышения интенсивности теплообмена между газовой средой и древесиной, помещенной в герметичную камеру, целесообразно выполнение следующего условия: S₁ > S₂, а S₄ > S₃, где S₁ площадь сечения выходного отверстия вентилятора, S₂- площадь сечения отверстий в полу контейнера, S₃ - площадь сечения отверстий в потолке контейнера, S₄- площадь сечения входного отверстия вентилятора.

Центробежный вентилятор 5 (фиг.2) системы внутренней циркуляции установлен в противоположном от загрузочной двери, "глухом" торце герметичной камеры 1. Вентилятор 5 из выходного отверстия, имеющего площадь сечения S₁, направляет поток газовой среды в полость 3, под контейнера 2, например, с пиломатериалом, пройдя через радиатор устройства 9 нагрева газовой среды, находящийся под полом контейнера, и отверстия 17 в полу 7 контейнера, площадь сечения которых S₂, нагретая газовая среда, представляющая собой атмосферный воздух, заполнивший герметичную камеру при загрузке в нее древесины, поступает в штабель с пиломатериалом и, пройдя через него вверх через отверстия в потолке контейнера, площадь сечения которых S₃, попадает в полость 4 между потолком контейнера и стенкой герметичной камеры 1, перемещается во входное отверстие вентилятора 5, площадь сечения которого S₄.

Перфорация (отверстия 17) в полу предназначена для заданного распределения поля давления газов под полом контейнера, что дает возможность обеспечить необходимую скорость газов по длине и ширине пола контейнера и на входе в штабель.

Перфорация может быть устроена таким образом, что суммарная площадь S₁ равномерно распределенных по полу контейнера отверстий была примерно на 1/5 (20%) меньше суммарной площади S₂ выходных отверстий (их два) вентилятора, которых может быть, например, два. Это обеспечивает повышенное давление под полом контейнера и позволяет получить равномерный ток газов во всех отверстиях пола вне зависимости от удаленности их от вентилятора 5.

Суммарная площадь S₃ сечения отверстий на потолке контейнера примерно на 1/5 (20%) меньше площади S₄ входного отверстия вентилятора, что в свою очередь создает над потолком контейнера зону пониженного давления и, соответственно, обеспечивает равномерный ток газов через отверстия в потолке контейнера.

В некоторых случаях, в зависимости от количества и формы древесины, загружаемой в контейнер, количество и диаметр отверстий 17 или их площадь могут изменяться по длине пола 7 и потолка контейнера для повышения равномерности потока газовой среды, проходящей через них, и повышения равномерности прогрева древесины.

Организованная таким образом внутренняя циркуляция газовой среды дает возможность реализовать интенсивный теплообмен в штабеле пиломатериала, постоянно подводя подогретые газы и отводя отдавшие температуру древесине при условии равномерного поля температуры и тока газов.

Зона пониженного давления системы внутренней циркуляции находится только в полости, образованной потолком контейнера и стенкой герметичной камеры. Во всех остальных полостях как, например, полости, образованные боковыми стенками контейнера и стенкой герметичной камеры, полом контейнера и стенкой герметичной камеры, торцовой частью герметичной камеры со стороны загрузочной двери и торцовой стенкой контейнера, образованной съемной панелью 6, занимает зона повышенного давления. Такая большая суммарная площадь проходного сечения для газов, движущихся в зоне повышенного давления с большой скоростью, позволяет избежать лишних потерь тепла.

Устройство нагрева газовой среды 9 расположено под полом контейнера и может быть также вдоль его боковых сторон. Для обеспечения заданного поля температуры в штабеле, под полом 7 контейнера 2 вдоль его длины расположено устройство 9 нагрева газовой среды, выполненное, например, в виде труб, соединенных в регистр, в котором циркулирует теплоноситель, в качестве которого может использоваться, в зависимости от применяемой тепловой установки, или перегретая вода с необходимой температурой или пар. Регистр представляет собой радиатор из труб диаметром 15-20 мм с суммарной площадью теплоотдачи около 300 кв. м. Направление токов теплоносителя в радиаторе организовано таким образом, что в каждой соседней трубе теплоноситель движется в противоположном направлении, чем и обеспечивается равномерное поле температуры по длине и ширине регистра.

Для повышения эффективности и экономичности установки часть нагревательных элементов устройства нагрева газовой среды могут быть дополнительно установлены над потолком контейнера.

Энергоноситель, участвующий в работе устройства нагрева газовой среды герметичной камеры, может быть любой (в том числе и дрова). Если в качестве устройства 9 нагрева газовой среды используются термоэлектрические элементы, то энергоносителем является электричество и используется источник электроэнергии соответствующей мощности.

Если в качестве устройства 9 нагрева газовой среды используется регистр, то в зависимости от вида энергоносителя возможны два теплоносителя: вода или пар. В этом случае устройством для нагрева теплоносителя 15, т.е. источником пара, например, может быть паровой котел типа ОГВ с мощностью, достаточной для обеспечения необходимым количеством пара для нагрева газовой среды конкретной герметичной камеры, в зависимости от объема ее загрузки. Также в качестве устройства для нагрева теплоносителя 15 может быть применен нагрев воды при помощи электротенов, которые устанавливаются в емкость, позволяющую поднять температуру воды до 150^oC при давлении 5 кг/см². Циркуляция жидкости в регистре обеспечивается циркуляционным насосом.

Газовая среда, проходя через устройство нагрева 9, нагревается и поступает к древесине. За счет происходящих процессов тепломассообмена происходит нагрев древесины, выделение и испарение влаги, насыщающей ее. Заданный режим сушки и обработки древесины контролируется и поддерживается с помощью установленных датчиков температуры, давления и влажности газовой среды, а также температуры и влажности древесины, соединенных с контроллером. Изменение режима может осуществляться путем изменения температуры устройства нагрева 9, или за счет изменения скорости циркуляции газовой среды, или за счет изменения давления газовой среды в герметичной камере. При нагреве древесины выделяющаяся из нее влага превращается в пар, который увеличивает давление газовой среды в герметичной камере.

В некоторых случаях для повышения теплоемкости газовой среды, циркулирующей в герметичной камере, в начале цикла нагрева возможна подача воды, или водяного пара, или их смеси в герметичную камеру.

Для поддержания в герметичной камере 1 требуемого давления используется выпускное устройство 11.

Выпускное устройство 11 (фиг.1) представляет собой конденсатор для разделения и очистки выделяющихся из древесины жидкостей с емкостями для их сбора. Оно расположено сверху над герметичной камерой и снабжено регулировочным клапаном 8, который обеспечивает выход парогазовой смеси из герметичной камеры с заданной скоростью, определяемой требуемой скоростью изменения давления в герметичной камере в процессе сушки и обработки древесины.

Управляющий механизм регулировочного клапана соединен с системой контроля температуры, влажности и давления газовой среды и с контроллером, обеспечивающим требуемый режим сушки и обработки древесины.

Конденсатор обеспечивает в процессе охлаждения и конденсации парогазовой смеси, выпускаемой из герметичной камеры, ее разделение на воду и другие составляющие, выделяющиеся из древесины в процессе сушки, их очистку и сбор. Газовая среда выпускается из герметичной камеры 1 с определенной скоростью с помощью регулировочного клапана 8, который может быть выполнен, например, в виде крана, через который газовая среда, выпущенная из герметичной камеры, пройдя конденсатор, установленный на верху сушильной камеры, охлаждается и разделяется на фракции. Получаемая в результате конденсации жидкость, удаленная из древесины, очищается и собирается для дальнейшей переработки.

После снижения давления газовой среды в герметичной камере 1 ниже атмосферного работу по удалению газовой среды из герметичной камеры берет на себя вакуумный насос 10. Он может быть установлен наверху герметичной камеры 1 на трубопроводе между регулировочным клапаном 8 и конденсатором. Трубопровод подвода к нему теплоизолирован для предотвращения преждевременной конденсации. Входная горловина насоса расположена выше выходной, для эффективного стока влаги из вакуумного насоса. Вакуумный насос должен обеспечивать уменьшение давления в герметичной камере 1, по крайней мере, до 10 Па.

Конкретные технические характеристики вентилятора, радиатора, нагревателя и вакуумного насоса определяются объемом конкретной герметичной камеры и желаемым темпом набора температуры в камере. Могут быть использованы любые из выпускаемых промышленностью вентилятор, радиатор, нагреватель и вакуумный насос, подходящие по своим технических характеристикам.

Для поддержания требуемых режимов температуры и давления при проведении сушки и обработки древесины используется система контроля температуры, давления и влажности газовой среды, а также система контроля и регулировки температуры нагревательных элементов устройства 9 нагрева газовой среды. Для этого в герметичной камере 1 установлены датчики температуры и влажности древесины, датчики температуры, давления и влажности газовой среды, а также датчики температуры нагревательных элементов устройства нагрева газовой среды 9. Регулировочный клапан 8 выпускного устройства может быть снабжен сервоприводом для автоматического изменения степени его открытия, а также средством для изменения направления потока газовой среды, выпускаемой из герметичной камеры 1. Поток газовой среды может направляться в конденсатор напрямую или, если давление в герметичной камере 1 достигнет величины атмосферного, через вакуумный насос. Нагревательные элементы могут быть снабжены устройством для регулировки их температуры. Выходы датчиков соединены с входами контроллера, а вход сервопривода регулировочного клапана и вход устройства для регулировки температуры нагревательных элементов соединены с его выходами. В качестве контроллера может быть использован компьютер Для повышения производительности пол 7 контейнера 2 снабжен колесами и представляет собой тележку. Контейнер комплектуется, по крайней мере, двумя такими тележками. В процессе работы одна тележка, на которой уложен штабель с пиломатериалом, находится в герметичной камере, а другая в это время перегружается.

Формула изобретения

1. Устройство для сушки и обработки древесины, содержащее герметичную камеру (1) с теплоизоляцией, устройство (2) для размещения древесины, устройство для нагрева газовой среды (9), устройство для циркуляции газовой среды внутри герметичной камеры, состоящее из вентилятора (5) и распределительного устройства, выпускное устройство (8) с конденсатором (11), систему контроля температуры и влажности, отличающееся тем, что система контроля температуры и влажности дополнительно снабжена системой контроля давления газовой среды, герметичная камера (1) термоизолирована, устройство для размещения древесины, функционально объединенное с распределительным устройством, выполнено в виде контейнера (2), обеспечивающего с помощью по крайней мере одного вентилятора (5) циркуляцию потока газовой среды, устройство (9) нагрева газовой среды расположено под полом контейнера, и/или вдоль его боковых сторон, и/или над его потолком, выпускное устройство (11) снабжено регулировочным клапаном (8), а пол и потолок контейнера снабжены отверстиями, размеры которых обеспечивают выполнение условия S₁ > S₂, а S₄ > S₃, где S₁ - площадь сечения выходного отверстия вентилятора, S₂ - суммарная площадь сечения отверстий в полу контейнера, S₃ - суммарная площадь сечения отверстий в потолке контейнера, S₄ - площадь сечения входного отверстия вентилятора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в устройстве (9) нагрева газовой среды нагревательные элементы расположены с зазором, обеспечивающим проход потока газовой среды вдоль длины высушиваемого материала, и часть из них выполнена в виде термоэлектрических нагревателей.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в устройстве нагрева газовой среды часть нагревательных элементов выполнена из труб диаметром 15-20 мм, в которых в качестве теплоносителя циркулирует вода или пар.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что в устройстве нагрева газовой среды часть нагревательных элементов выполнена в виде термоэлектрических нагревателей, а часть - в виде труб, в которых в качестве теплоносителя циркулирует пар или вода.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что, по крайней мере один нагревательный элемент имеет по крайней мере одно средство для напуска воды, и/или пара, и/или их смеси в герметичную камеру.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что устройство нагрева газовой среды снабжено системой контроля и регулировки температуры нагревательных элементов.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что система контроля температуры, влажности и давления газовой среды, а также система контроля и регулировки температуры нагревательных элементов соединены с контроллером, связанным с регулировочным клапаном выпускного устройства.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что дополнительно снабжено вакуумным насосом, соединенным с выпускным устройством.

9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что пол контейнера выполнен съемным в виде тележки.

10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что внутри контейнера расположен стеллаж, полки которого выполнены в виде сетки, изготовленной из металлического прутка диаметром 10-12 мм.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что внутри контейнера расположены прокладки, выполненные в виде Г-образного и/или Т-образного металлического прутка.

12. Устройство по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что снабжено двумя вентиляторами, один из которых установлен на открывающейся крышке.

13. Устройство по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что дополнительно снабжено устройством для заполнения герметичной камеры инертным и/или углекислым газом, и/или нейтрализующим агентом.

14. Устройство по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что регулировочный клапан снабжен управляющим механизмом, соединенным с системой контроля температуры, влажности и давления газовой среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3