RU2032873C1 - Method and apparatus to dry veneer and similar pieces - Google Patents
Method and apparatus to dry veneer and similar pieces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032873C1 RU2032873C1 SU914894725A SU4894725A RU2032873C1 RU 2032873 C1 RU2032873 C1 RU 2032873C1 SU 914894725 A SU914894725 A SU 914894725A SU 4894725 A SU4894725 A SU 4894725A RU 2032873 C1 RU2032873 C1 RU 2032873C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave energy
- channels
- products
- sheets
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и устройствам для сушки однослойной фанеры и т.п. изделий, которые в виде листов или полотен пропускают через сушильное устройство, в частности вальцового типа, где изделие подвергают сушке при помощи потока горячего воздуха и в процессе его прохождения через это устройство изделие также подвергают воздействию излучения микроволновой энергии, которую с целью сушки недосушенных участков подводят через поперечные каналы. The invention relates to methods and devices for drying single-layer plywood, etc. products that are in the form of sheets or sheets passed through a drying device, in particular a roller type, where the product is dried using a stream of hot air and, during its passage through this device, the product is also exposed to microwave radiation, which is fed to dry through the transverse channels.
Когда листы, которые являются довольно тонкими (обычно их толщина составляет несколько миллиметров), выходят из вальцовой сушилки, их направляют в многощелевой пресс, где на каждом уровне пресса и много листов помещают один на другой и склеивают с получением фанерной доски. Процесс склеивания происходит при повышенной температуре. When sheets that are quite thin (usually a few millimeters thick) come out of the roller dryer, they are sent to a multi-slot press, where at each level the press and many sheets are placed on top of one another and glued to form a plywood board. The bonding process occurs at elevated temperatures.
При сушке деревянных листов только с помощью горячего воздуха они частично оказываются недосушенными, так что они после выхода из сушилки содержат зоны с высокой влажностью. Участки, содержащие такие зоны, перед тем как лист можно направить на пресс необходимо подвергнуть повторной сушке. Высокая технологическая температура в склеивающем прессе означает то, что вода, попавшая в такие влажные зоны, превращена в водяной пар. После выхода фанерной доски из пресса ее больше не повергают какому-либо наружному давлению, сохраняя воду в замкнутом пространстве. В последующем водяной пар расширяется, так что один или более листовых слоев в фанерных досках разорвутся и доска может быть забракована. В известном сушильном оборудовании частота случайности этого физического явления состоит в том, что процент выбраковки становится затруднительно высоким. Причина этого заключается в том, что несмотря на контроль влажности и повторную сушку нельзя с полной уверенностью полагать, что влажные зоны не достигнут пресса. When drying wooden sheets with hot air only, they are partially under-dried, so that after leaving the dryer they contain areas with high humidity. Areas containing such zones must be re-dried before the sheet can be sent to the press. The high process temperature in the adhesive press means that the water that has fallen into such wet areas is turned into water vapor. After the plywood board leaves the press, it is no longer plunged to any external pressure, keeping water in a confined space. Subsequently, water vapor expands, so that one or more sheet layers in the plywood boards will burst and the board can be rejected. In the prior art drying equipment, the randomness frequency of this physical phenomenon is that the reject rate becomes prohibitively high. The reason for this is that in spite of the humidity control and repeated drying, it cannot be fully believed that the wet areas will not reach the press.
Цель изобретения обеспечение более полной сушки за счет избирательного концентрирования микроволновой энергии во влажных зонах. Это приводит к радикальному уменьшению процента выбраковки. Листы однослойной фанеры имеют прямоугольную форму и их получают, подвергая деревянные бревна токарной обработке. Волокна древесины после этого ориентируются параллельно коротким сторонам прямоугольника. Если токарный резец отрезал лист таким образом, что концы волокна находятся в плоскости листа, то вода внутри волокна будет механически заключена в нем. В результате множество таких волокон образуют влажностную зону, расположенную поперек направления, в котором лист транспортируют через сушилку. Расстояние между такими зонами может измеряться от нескольких сантиметров до нескольких дециметров. Можно заметить, что области между этими зонами также содержат воду, наличие которой не является в равной степени важным. Но во всех случаях оставшееся количество воды, вызванное недостаточной сушкой, нежелательно, так как оно означает недостаток однородности изделия. The purpose of the invention is the provision of more complete drying due to the selective concentration of microwave energy in wet areas. This leads to a radical decrease in the percentage of rejection. Sheets of single-layer plywood have a rectangular shape and they are obtained by subjecting wooden logs to turning. The wood fibers are then oriented parallel to the short sides of the rectangle. If a turning tool cuts the sheet so that the ends of the fiber are in the plane of the sheet, then the water inside the fiber will be mechanically enclosed in it. As a result, a plurality of such fibers form a moisture zone transverse to the direction in which the sheet is transported through the dryer. The distance between such zones can be measured from a few centimeters to several decimeters. You may notice that the areas between these zones also contain water, the presence of which is not equally important. But in all cases, the remaining amount of water caused by insufficient drying is undesirable, since it means a lack of uniformity of the product.
Следовательно, другой целью изобретения является снижение содержания воды в листах однослойной фанеры, выходящих из пресса, а также в распределении оставшегося количества воды в листе так, что с точки зрения влажности ее можно рассматривать однородной. Therefore, another objective of the invention is to reduce the water content in the sheets of single-layer plywood coming out of the press, as well as in the distribution of the remaining amount of water in the sheet so that it can be considered uniform from the point of view of humidity.
Это реализуют таким путем, что микроволновую энергию подводят только внутри находящихся по ходу внизу секций сушилки и в виде мульти-резонансов в канале. Изделие вынуждают проходить снаружи каналов, но рядом с выходными отверстиями в них, которые имеют такие размеры и расположены таким образом, что ближнее поле, выходящее через них, охватывает по существу всю область изделия. This is realized in such a way that microwave energy is supplied only inside the sections of the dryer located downstream and in the form of multi-resonances in the channel. The product is forced to pass outside the channels, but next to the outlet openings in them, which are of such dimensions and arranged so that the near field exiting through them covers essentially the entire area of the product.
На фиг. 1 представлено аксонометрическое изображение, демонстрирующее часть вальцовой сушилки доя одновременной сушки множества деревянных полотен из однослойной фанеры, в данном случае четырех полотен, которые подают одно над другим; на фиг. 2 иллюстрация предпочтительного выполнения отверстий в боковых поверхностях каналов для горячего воздуха, обращенных в процессе обработки в сторону изделия. In FIG. 1 is a perspective view showing a portion of a roller dryer for simultaneous drying of a plurality of wooden sheets of single-layer plywood, in this case four sheets that are fed one above the other; in FIG. 2 illustrates a preferred embodiment of the openings in the lateral surfaces of the hot air ducts facing towards the product during processing.
Выходная часть вальцовой сушки содержит корпус 1, часть которого удалена для иллюстрации конструкции внутренних деталей. Трубопроводы служат для входа 2 и выхода 3 горячего воздуха соответственно. Четыре листа однослойной фанеры 4 подают один над одним между парами вальцов 5. Перпендикулярно направлению F подачи проходит множество каналов 6, по которым подается горячий воздух от входа, который с помощью перегородки 7 отделен от остального пространства внутри корпуса. Горячий воздух протекает в продольном направлении по каналам. Многие из них в соответствии с вариантом, иллюстрирующим их в каждом третьем вертикальном штабеле, на своих концах снабжены магнетронами 8, излучающими микроволновую энергию через коробы 9. Каждый из этих коробов герметично соединен с одним из каналов с входной его стороны. Эти коробы перфорированы для обеспечения входа воздуха. Однако эти перфорации настолько малы, что микроволны не могут выходить через них. Соответственно внутри каждого канала, снабженного магнетроном, пропускают две среды, воздух горячей сушки и микроволны. Выходные концы канала герметично соединены с выходной камерой, которая таким же способом, как с входной стороны, образована перегородкой 10 внутри корпуса 1. Из этой выходной камеры воздух выходит через трубопровод 3 после того, как он сначала прошел через отверстия в днищах канала и верхних крышках в направлении листов 4 с целью их сушки. Верхний и нижний канал в каждой снабженной магнетроном колонне содержит закрытый верх и закрытое днище соответственно, а их высота составляет приблизительно половину высоты находящихся между ними каналов, потому что они каждый действительно обслуживают как раз один из листов 4. The output part of the roller drying comprises a
Внутри каналов микроволновая энергия проявляется в виде стоячих волн. Это явление резонанса возникает за счет подходящего соблюдения размеров каналов. Inside the channels, microwave energy appears as standing waves. This resonance phenomenon occurs due to the proper observance of channel sizes.
Фиг. 2 иллюстрирует схему расположения отверстий 11 для воздуха и микроволн, в данном случае в виде рыбьего скелета. Это расположение имеет то преимущество, что за счет частичного перекрытия в продольном направлении каналов, а именно перпендикулярно направлению транспортирования листов 4, воздействию микроволн подвержена поверхностная площадь листа. В соответствии с типичным вариантом воплощения размер отверстий может составлять приблизительно 20х9 мм. Соответствующие результаты можно получить с помощью отверстий Т-образной или L-образной конфигурации. FIG. 2 illustrates an arrangement of
Основные характерные признаки изобретения можно суммировать следующим образом. The main characteristic features of the invention can be summarized as follows.
Способ является непрерывным, так как загрузка производится при непрерывном перемещении относительно аппликатора. Однако несмотря на это движение загрузку можно рассматривать как постоянную, поскольку в любой произвольной продольной секции фанерного листа, если смотреть в направлении транспортировки, ширина, толщина и конструктивные свойства, в том числе их влагосодержание, являются одинаковыми, а скорость транспортирования сохраняется постоянной. The method is continuous, since the download is made with continuous movement relative to the applicator. However, despite this movement, the load can be considered constant, since in any arbitrary longitudinal section of the plywood sheet, if you look in the direction of transportation, the width, thickness and structural properties, including their moisture content, are the same, and the transportation speed remains constant.
Характерным признаком изобретения является то, что загрузка расположена снаружи аппликатора. В действительности последний можно рассматривать как аппликатор и как волновод. A characteristic feature of the invention is that the download is located outside the applicator. In fact, the latter can be considered as an applicator and as a waveguide.
С другой стороны, загрузка может быть расположена рядом с отверстиями аппликатора для выхода микроволновой энергии. Причина этого в том, что диэлектрическая постоянная загрузки или ее "показатель преломления" превышает 1. Чем больше влажность загрузки, тем больше ее показатель преломления. Это означает, что волны сжаты, длина волны несколько уменьшается. Соответственно высокое влагосодержание, эквивалентное высокой диэлектрической постоянной, означает высокое поглощение микроволновой энергии в загрузке, и это также имеет место в случае, если отверстия в стенке аппликатора относительно малы. Другими словами, размещение загрузки должно быть таким, что передача энергии происходит в ближайшем поле. Толщина загрузки должна быть небольшой в направлении распространения микроволн, т.е. перпендикулярна направлению перемещения загрузки. В любом случае толщина должна быть ниже приблизительно половины длины волны так, чтобы было удовлетворено условие близкого поля. Alternatively, the charge may be located adjacent to the holes of the applicator for microwave energy output. The reason for this is that the dielectric constant of the charge or its "refractive index" is greater than 1. The higher the humidity of the feed, the greater its refractive index. This means that the waves are compressed, the wavelength is slightly reduced. Accordingly, a high moisture content, equivalent to a high dielectric constant, means a high absorption of microwave energy in the load, and this also occurs if the holes in the applicator wall are relatively small. In other words, the loading arrangement should be such that energy transfer occurs in the near field. The loading thickness should be small in the direction of propagation of the microwaves, i.e. perpendicular to the direction of loading movement. In any case, the thickness should be below about half the wavelength so that the close field condition is satisfied.
Другое важное отличие по сравнению с известным техническим решением состоит в том, что в соответствии с изобретением загрузка подвергнута воздействию очень высокой плотности энергии. В результате относительно небольшой толщины загрузки логично рассматривать плотность энергии в поверхностных единицах в большей степени, чем в объемных единицах, и характерным ее значением будет 100 Вт/дм2. Если это значение сравнить с известными значениями порядка 20-100 Вт/кг, то соотношение мощностей составит приблизительно три-десять раз. В установке, используемой для сушки полотен однослойной фанеры, число каналов может составлять, например, 800, в случае чего полная тепловая мощность, подводимая в виде горячего воздуха, может составлять 6 МВт, что соответствует 5-10 кВт на канал. В каналах, также питаемых микроволновой энергией, ее величина может достигнуть приблизительно 50% мощности горячего воздуха, например 3 кВт, для единичного канала и 5 кВт для канала, снабженного выходными отверстиями обоих сторон (наверху и внизу).Another important difference compared with the known technical solution is that in accordance with the invention, the load is subjected to a very high energy density. As a result of the relatively small loading thickness, it is logical to consider the energy density in surface units to a greater extent than in volume units, and its characteristic value will be 100 W / dm 2 . If this value is compared with known values of the order of 20-100 W / kg, then the power ratio will be approximately three to ten times. In the installation used for drying single-layer plywood sheets, the number of channels can be, for example, 800, in which case the total thermal power supplied in the form of hot air can be 6 MW, which corresponds to 5-10 kW per channel. In channels also supplied with microwave energy, its value can reach approximately 50% of the hot air power, for example 3 kW, for a single channel and 5 kW for a channel equipped with outlet openings on both sides (above and below).
Размеры каналов зависят от длины волны, как правило 12 см, и предназначены для создания конфигурации поля, которое является однородным в продольном направлении канала. Как следует из вышесказанного, это означает то, что общее поле будет составлено из множества стоячих волн. The dimensions of the channels depend on the wavelength, usually 12 cm, and are intended to create a field configuration that is uniform in the longitudinal direction of the channel. As follows from the above, this means that the total field will be composed of many standing waves.
Когда каналы имеют прямоугольное поперечное сечение, для оптимального технического эффекта не более чем один из двух геометрических размеров ширины и высоты должны иметь величину, меньшую одной длины волны, приблизительно 12 см. Кроме того, количество резонансов или стоячих волн обратно пропорционально объему канала. При объеме канала свыше приблизительно 0,1 м3 эти проблемы несущественны. Если высота канала составляет порядка 36 см, а его ширина 12 см, то этот объем соответствует длине канала порядка 3 м, которая адекватно отвечает условиям вальцовой сушилки.When the channels have a rectangular cross-section, for optimal technical effect, not more than one of the two geometric dimensions of width and height should have a value less than one wavelength, approximately 12 cm. In addition, the number of resonances or standing waves is inversely proportional to the volume of the channel. With a channel volume of more than about 0.1 m 3, these problems are not significant. If the height of the channel is about 36 cm and its width is 12 cm, then this volume corresponds to a channel length of about 3 m, which adequately meets the conditions of a roller dryer.
Что касается выходных отверстий канала для горячего воздуха и микроволновой энергии, следует отметить, что в отношении обоих этих потоков по существу стараются обеспечить однородность или нулевой градиент в продольном направлении канала. Воздух можно пропускать через непрерывную продольную щель, расходящуюся в направлении потока. Каналы могут состоять из, например, алюминия, который ограничивает оба потока. Уменьшение общей площади для выхода воздуха можно обеспечить за счет того, что смежные стенки состоят из, например, тефлона, который проницаем для микроволновой энергии, а не для воздуха, и может выдерживать присущую этому температуру приблизительно 200оС. Количество, размер и положения отверстий для выхода микроволновой энергии должны в основном определяться в каждом отдельном случае. Отходящая микроволновая энергия, которую можно рассматривать как "потери" аппликатора, должна поддерживаться столь низкой, что 0 значение, соотношение между осциллирующей и потерянной энергией, не является слишком низким. Обычно оно может находиться между 100 и 40. Можно доказать необходимость оптимизации конфигурации отверстия вдоль направления распространения волновой энергии, т.е. продольного направления канала, но в других случаях все отверстия могут быть идентичны. Однако одно условие в этом случае должно быть удовлетворено, а именно то, что конфигурацию и размер отверстий необходимо выбирать так, что излучение будет определенно подходить для каждой точки проходящей загрузки. Для этой цели отверстия могут быть выполнены подобно пазам, имеющимся в схеме рыбьего скелета, или другими путями, обеспечивающими различные направления поляризации, например им могут быть приданы Т-образная или L-образная конфигурация.As for the outlet openings of the channel for hot air and microwave energy, it should be noted that with respect to both of these streams, essentially try to ensure uniformity or zero gradient in the longitudinal direction of the channel. Air can be passed through a continuous longitudinal slit diverging in the direction of flow. The channels may consist of, for example, aluminum, which restricts both flows. Reducing the total area of the air outlet can be achieved due to the fact that the adjacent walls consist of, for example, Teflon, which is permeable to microwave energy but not to air and can withstand the inherent temperature of about 200 ° C. The number, size and position of the openings for microwave energy output should mainly be determined in each individual case. The outgoing microwave energy, which can be considered as “loss” of the applicator, must be kept so low that a value of 0, the ratio between the oscillating and lost energy, is not too low. Usually it can be between 100 and 40. It is possible to prove the need to optimize the configuration of the hole along the direction of wave energy propagation, i.e. the longitudinal direction of the channel, but in other cases all openings may be identical. However, one condition in this case must be satisfied, namely, that the configuration and size of the holes must be chosen so that the radiation will definitely be suitable for each point of the passing load. For this purpose, the holes can be made like the grooves available in the scheme of the fish skeleton, or in other ways, providing different directions of polarization, for example, they can be given a T-shaped or L-shaped configuration.
Подвод микроволновой энергии к каналам имеет место только с одной стороны канала, также подразумевается, что микроволновый генератор в виде одного или более магнетронов или т.п. устройство соединен с каждым таким каналом. Однако ни один из этих двух критериев не является характерным признаком изобретения. Каждый канал может питаться от двух или более микроволновых генераторов и, наоборот, один генератор может питать несколько смежных каналов. Кроме того, микроволновую энергию можно подводить с обоих концов канала, причем электрическое подсоединение выполняют так, что стоячие волны в действительности не совпадают, а взаимно сдвинуты по фазе, в результате чего конфигурация поля становится насколько это возможно однородной. The supply of microwave energy to the channels takes place only on one side of the channel, it is also understood that the microwave generator is in the form of one or more magnetrons or the like. the device is connected to each such channel. However, none of these two criteria is a characteristic feature of the invention. Each channel can be powered by two or more microwave generators and, conversely, a single generator can power several adjacent channels. In addition, microwave energy can be supplied from both ends of the channel, and the electrical connection is performed so that the standing waves do not actually coincide, but are mutually shifted in phase, as a result of which the field configuration becomes as homogeneous as possible.
Например, если один из двух волноводов геометрически повернуть на 90о, то в этом случае образуются две различные комбинации резонансного поля. Можно также обеспечить временной интервал между возбуждениями магнитного поля за счет использования трехфазной системы, обеспечивающей модулированное выпрямление полуволны, так что каждый генератор находится в возбужденном состоянии лишь тогда, когда другие два генератора пассивны.For example, if one of the two waveguides is geometrically rotated 90 ° , then in this case two different combinations of the resonance field are formed. It is also possible to provide a time interval between magnetic field excitations by using a three-phase system that provides modulated rectification of the half-wave, so that each generator is in an excited state only when the other two generators are passive.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8802655-4 | 1988-07-15 | ||
| SE8802655A SE460499B (en) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | SEAT AND DEVICE FOR DRYING OF TANKS AND SIMILAR PRODUCTS |
| PCT/SE1989/000412 WO1990000713A1 (en) | 1988-07-15 | 1989-07-13 | A method and an apparatus for drying veneer and similar products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2032873C1 true RU2032873C1 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=26660267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914894725A RU2032873C1 (en) | 1988-07-15 | 1991-01-14 | Method and apparatus to dry veneer and similar pieces |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE68902831T2 (en) |
| RU (1) | RU2032873C1 (en) |
-
1989
- 1989-07-13 DE DE1989602831 patent/DE68902831T2/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-14 RU SU914894725A patent/RU2032873C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент США N 3622733, кл. H 05B 9/06, 1971. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68902831D1 (en) | 1992-10-15 |
| DE68902831T2 (en) | 1993-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5107602A (en) | Method and an apparatus for drying veneer and similar products | |
| US3491457A (en) | Microwave drying method and apparatus | |
| US20100060391A1 (en) | Waveguide element | |
| US5369250A (en) | Method and apparatus for uniform microwave heating of an article using resonant slots | |
| US3851132A (en) | Parallel plate microwave applicator | |
| US3555693A (en) | Method and apparatus for treating pieces of material by microwaves | |
| Resch | High-frequency electric current for drying of wood-historical perspectives | |
| US4908486A (en) | Resonant cavity of a microwave drier | |
| US3775860A (en) | Method for drying materials with microwave energy | |
| JPH04230993A (en) | Super high frequency application device for the treatment of sheet-like or flat-shaped product | |
| JP2008230962A (en) | Device for drying ceramic body by microwave irradiation | |
| JP2008230962A6 (en) | Equipment for drying ceramic bodies by microwave irradiation | |
| SU1001870A3 (en) | Vacuum drier | |
| US4005301A (en) | Microwave heat treating furnace | |
| RU2032873C1 (en) | Method and apparatus to dry veneer and similar pieces | |
| JPH0799716B2 (en) | Heating device using microwave energy | |
| JPS5826979A (en) | Heating and drying device by microwave | |
| RU2133933C1 (en) | Vacuum-electromagnetic wood drier | |
| US3403450A (en) | Means for and process of approximating equalization of the residual moisture contentwithin a sheet of veneer and the like | |
| RU2291596C1 (en) | Device for microwave processing of free-flowing and extensive materials | |
| Resch | Drying of incense cedar pencil slats by microwave power | |
| RU2617214C1 (en) | Method for wood timber vacuum drying | |
| RU2424479C2 (en) | Procedure for shf-drying long-length timber, preferably, logs and cants and device for its implementation | |
| RU2794529C1 (en) | Method for superhigh-frequency heat and non-heat treatment of raw materials | |
| RU2133934C1 (en) | Method of drying of materials |