RU2070694C1 - Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов - Google Patents
Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070694C1 RU2070694C1 RU94018274A RU94018274A RU2070694C1 RU 2070694 C1 RU2070694 C1 RU 2070694C1 RU 94018274 A RU94018274 A RU 94018274A RU 94018274 A RU94018274 A RU 94018274A RU 2070694 C1 RU2070694 C1 RU 2070694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- power
- drying
- lumber
- thickness
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Использование: в технике сушки и предназначено для интенсификации процесса сушки влажных материалов, в частности пиломатериалов различных пород дерева, и может быть использовано в деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Сущность изобретения: процесс сушки, осуществляемый путем одновременной термической СВЧ-обработки материалов, перемещаемых конвейером в сушильной камере, и конвективного нагрева горячим воздухом. Процесс делают управляемым за счет изменения величины СВЧ-мощности в зависимости от породы, геометрических размеров и влажности пиломатериалов. Причем это управление осуществляют на основе определенного соотношения.
Description
Изобретение относится к технике сушки и предназначено для интенсификации процесса сушки влажных материалов, в частности пиломатериалов различных пород деревьев и разных сортиментов, и может быть использовано в деревообрабатывающей и мебельной промышленности.
Известен способ сушки, при котором обрабатываемые изделия во влажном состоянии перемещают с помощью контейнера внутрь камеры, куда одновременно подают СВЧ-мощность, создаваемую СВЧ-генератором, и подогретый воздух, который обдувает изделия. Напор обдувающего воздуха регулируется компрессором, а его температура при заданном расходе определяется температурой теплообменника, которая, в свою очередь, определяется расходом жидкости в теплообменнике, регулируемом при помощи регулятора. Таким образом, для любого вида обрабатываемого изделия можно обеспечить оптимальные режимы сушки, связанные с выбором необходимого соотношения напора и температуры обдувающего их воздуха. Отсюда следует, что регулируется количество теплого воздуха. Однако, понятно, что наиболее опасным разрушающим фактором является избыток СВЧ-мощности, в то время, как избыток теплого воздуха не в состоянии разрушить высушиваемый материал. Именно СВЧ-мощность требует достаточно строгой дозировки.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение качества высушенного материала за счет устранения возможности разрушения внутренних слоев древесины.
Поставленная задача решается в способе сушки диэлектрических материалов, в частности, пиломатериалов, включающем термическую СВЧ-обработку материалов, перемещаемых конвейером в сушильной камере, и конвекционный нагрев горячим воздухом, тем, что осуществляют контроль параметров высушиваемого материала, регулируют величину СВЧ-мощности, изменяя режим работы источников СВЧ-мощности, при этом поддерживают отношение мощностей горячего воздуха и СВЧ энергоподвода в соответствии с выражением:
где Pконв мощность, подводимая к поверхности материала (мощность калорифера);
Pсвч мощность источников СВЧ;
n коэффициент, зависящий от вида материала;
r скрытая теплота парообразования,
Rμ гидравлическое сопротивление слоя материала толщиной d/2;
d толщина материала;
C средняя удельная теплоемкость влажного материала;
r средняя плотность материала;
K коэффициент поглощения СВЧ-энергии материалом.
где Pконв мощность, подводимая к поверхности материала (мощность калорифера);
Pсвч мощность источников СВЧ;
n коэффициент, зависящий от вида материала;
r скрытая теплота парообразования,
Rμ гидравлическое сопротивление слоя материала толщиной d/2;
d толщина материала;
C средняя удельная теплоемкость влажного материала;
r средняя плотность материала;
K коэффициент поглощения СВЧ-энергии материалом.
Комбинированная сушка влажных капиллярно-пористых материалов, какими являются, в частности, пиломатериалы, содержащих как свободную (в междуклеточных структурах), так и связанную (внутриклеточных структурах) влагу, имеет ряд особенностей.
Известно, что при достижении определенной температуры значительно более низкой, чем температура кипения воды, в центральных слоях материалов резко повышается давление паров влаги, причем скорость распространения поля давления на три-четыре порядка превышает скорость распространения поля температуры. Под действием этого давления возникает молярный перенос влаги от внутренних слоев материала к поверхности, определяемый законом фильтрации Дарси. Для того чтобы обеспечить удаление этой влаги с поверхности материала, необходимо обеспечить адекватный поток влаги с поверхности материала в окружающую среду. При наличии баланса между внутренним (СВЧ) и внешним энергоподводами весь процесс сушки может проходить в периоде постоянной скорости сушки, что резко уменьшает время сушки с сохранением всех физико-механических характеристик сушимого материала.
Для этого нагрев материала до критической температуры осуществляют СВЧ-энергоподводом, причем
где PСВЧ Poe-kd/2 удельная мощность СВЧ-энергоподвода; Po мощность СВЧ-энергии на поверхности материала;
К коэффициент поглощения СВЧ-энергии материалом (коэффициент затухания);
d/2 полутолщина материала;
отношение массы влаги к массе абсолютно сухого тела (начальное влагосодержание материала);
Co удельная теплоемкость абсолютно сухого тела;
Cв удельная теплоемкость воды.
где PСВЧ Poe-kd/2 удельная мощность СВЧ-энергоподвода; Po мощность СВЧ-энергии на поверхности материала;
К коэффициент поглощения СВЧ-энергии материалом (коэффициент затухания);
d/2 полутолщина материала;
отношение массы влаги к массе абсолютно сухого тела (начальное влагосодержание материала);
Co удельная теплоемкость абсолютно сухого тела;
Cв удельная теплоемкость воды.
При достижении критической температуры t в центральных слоях материала возникает резкое возрастание давления паров влаги, определяемое уравнением:
где Р давление в центре материала;
n коэффициент, зависящий от вида материала;
С средняя удельная теплоемкость влажного материала;
C = Co(1-ε)+Cвε
Согласно закону фильтрации Дарси поток влаги, перемещаемой к поверхности,
где Rμ гидравлическое сопротивление слоя материала толщиной d/2;
jф удельный поток влаги (через единицу поверхности в единицу времени).
где Р давление в центре материала;
n коэффициент, зависящий от вида материала;
С средняя удельная теплоемкость влажного материала;
C = Co(1-ε)+Cвε
Согласно закону фильтрации Дарси поток влаги, перемещаемой к поверхности,
где Rμ гидравлическое сопротивление слоя материала толщиной d/2;
jф удельный поток влаги (через единицу поверхности в единицу времени).
Для оптимальности процесса сушки необходимо, чтобы поток влаги, мигрирующей к поверхности, был равен потоку влаги, уносимой в окружающую среду испарением с поверхности
где Рконв мощность, подводимая к поверхности материала;
F боковая поверхность материала;
r скрытая теплота парообразования.
где Рконв мощность, подводимая к поверхности материала;
F боковая поверхность материала;
r скрытая теплота парообразования.
Приравнивая jф jисп, преобразуя и учитывая, что PСВЧ= P
Таким образом, мы добиваемся равенства потока влаги изнутри и испаряемой с поверхности. Поддерживая это состояние, мы дозируем величину СВЧ-мощности на таком уровне, что разрушения материала не происходит. Определение одних параметров высушиваемого материала, входящих в формулу, осуществляют заранее (порода, толщина), другие являются табличными (полученными экспериментально), а влажность определяется за счет потери СВЧ-мощности. Имея таблицу данных значений, можно управлять режимом работы СВЧ-источников, изменяя их выходную мощность.
Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом.
Высушиваемые пиломатериалы подают в рабочую камеру с помощью конвейера, осуществляют контроль параметров диэлектрического материала (дерева). Затем в зависимости от величины потерь СВЧ-мощности при известной толщине и породе по заранее известной таблице, рассчитанной с помощью известной формулы, изменяют величину СВЧ-мощности, изменяя режим работы источников СВЧ-мощности.
Эксперименты показали, что в наиболее встречающихся случаях: породы - сосна, ель, дуб, береза, осина, ольха, влажность 25 80% толщина от 10 до 50 мм, оптимальное соотношение мощностей СВЧ-источников и теплого воздуха лежит в пределах от 1:5 до 1:10.
Таким образом, экономический эффект заключается в улучшении качества досок, поскольку они не разрушаются, в экономии электроэнергии и увеличении долговечности установки за счет увеличения долговечности источников питания.
Claims (1)
- Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов, включающий термическую СВЧ-обработку материалов, перемещаемых конвейером в сушильной камере, и конвекционный нагрев горячим воздухом, отличающийся тем, что осуществляют контроль параметров высушиваемого материала, регулируют величину СВЧ-мощности, изменяя режим работы источников СВЧ-мощности, при этом поддерживают отношение мощностей калорифера и СВЧ-источника в соответствии с выражением
где Рконв мощность, подводимая к поверхности материала (мощность калорифера),
РСВЧ мощность источников СВЧ,
n коэффициент, зависящий от вида материала,
r скрытая теплота парообразования,
Rμ гидравлическое сопротивление слоя материала толщиной d/2,
d толщина материала,
r средняя плотность материала,
k коэффициент поглощения СВЧ- энергии материалом,
С средняя удельная теплоемкость влажного материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018274A RU2070694C1 (ru) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018274A RU2070694C1 (ru) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94018274A RU94018274A (ru) | 1996-01-20 |
RU2070694C1 true RU2070694C1 (ru) | 1996-12-20 |
Family
ID=20156093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94018274A RU2070694C1 (ru) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2070694C1 (ru) |
-
1994
- 1994-05-17 RU RU94018274A patent/RU2070694C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1809274, кл. F 26 B 3/347, 1993. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3908029A (en) | Method for drying pasta products with microwave heating | |
US4704804A (en) | Method of and apparatus for temperature conditioning of matter | |
KR19990044686A (ko) | 목재 건조 장치 및 방법 | |
US4622757A (en) | Cogeneration microwave food dryer | |
ATE163473T1 (de) | Vorrichtung zur trocknung von pulverförmigem oder körnigem gut | |
EP0069742B1 (en) | A method for drying wooden products | |
US20070074420A1 (en) | Method and apparatus for dehumidification | |
Nindo et al. | Test model for studying sun drying of rough rice using far-infrared radiation | |
US3791049A (en) | Drying methods with moisture profile control | |
RU2070694C1 (ru) | Способ сушки диэлектрических материалов, в частности пиломатериалов | |
JPH0269135A (ja) | 多段バンド型乾燥機 | |
AU2006258980A1 (en) | Method for the treatment of wood or wood products | |
RU2433364C1 (ru) | Способ инфракрасной сушки семян | |
Resch | Drying of incense cedar pencil slats by microwave power | |
WO1988008949A1 (en) | Method and apparatus for drying planar material, e.g., veneer sheet | |
US1365422A (en) | Air heater and drier | |
Brandão et al. | Heat and mass transfer and energy aspects in combined infrared-convective drying of bee-pollen | |
JP3293061B2 (ja) | 被乾燥物の乾燥方法およびその装置 | |
EP1330622A1 (en) | A method and an apparatus for drying wood | |
Khir et al. | Drying rates of thin layer rough rice drying using infrared radiation | |
JPS5934268B2 (ja) | 木材の乾燥方法 | |
RU2084084C1 (ru) | Установка для свч-обработки диэлектрических материалов | |
JP2002067007A (ja) | 木材乾燥装置及び木材乾燥方法 | |
Romanovskii | Heat and mass transfer in capillary-porous materials drying in an electromagnetic field | |
JPS6475886A (en) | Straightening drier for molded cotton |