RU221565U1 - Device for steam-thermal treatment of wood - Google Patents

Device for steam-thermal treatment of wood Download PDF

Info

Publication number
RU221565U1
RU221565U1 RU2023120282U RU2023120282U RU221565U1 RU 221565 U1 RU221565 U1 RU 221565U1 RU 2023120282 U RU2023120282 U RU 2023120282U RU 2023120282 U RU2023120282 U RU 2023120282U RU 221565 U1 RU221565 U1 RU 221565U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood
steam
chamber
thermal
utility
Prior art date
Application number
RU2023120282U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Бодров
Иван Васильевич Захаров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Бикос-Термодерево"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Бикос-Термодерево" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Бикос-Термодерево"
Application granted granted Critical
Publication of RU221565U1 publication Critical patent/RU221565U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использована для паротермической обработки древесины, древесных материалов и лесоматериалов: досок, брусков, паркета, заготовок и изделий различной формы и пр. Устройство для паротермической обработки древесины содержит камеру для размещения штабеля древесины, вентилятор, отводящий тепло воздуховодами от ТЭНов, парогенератор, исполнительный механизм, который автоматически поддерживает давление в диапазоне 0,2-0,7 атм, и вращающиеся устройства для организации воздушного потока с одной боковой стороны камеры, имеющей сужение. Техническим результатом полезной модели является удаление смолы и большого количества экстрактивных веществ, благодаря чему горение термодревесины сопровождается многократно меньшим образованием дыма, который уже не является токсичным. 2 ил. The utility model relates to the woodworking industry and can be used for steam-thermal processing of wood, wood materials and timber: boards, bars, parquet, blanks and products of various shapes, etc. A device for steam-thermal processing of wood contains a chamber for placing a stack of wood, a fan that removes heat air ducts from heating elements, a steam generator, an actuator that automatically maintains pressure in the range of 0.2-0.7 atm, and rotating devices for organizing air flow from one side of the chamber, which has a narrowing. The technical result of the utility model is the removal of resin and a large amount of extractive substances, due to which the combustion of thermal wood is accompanied by many times less smoke formation, which is no longer toxic. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использована для паротермической обработки древесины, древесных материалов и лесоматериалов: досок, брусков, паркета, заготовок и изделий различной формы и пр.The utility model relates to the woodworking industry and can be used for steam-thermal processing of wood, wood materials and timber: boards, bars, parquet, blanks and products of various shapes, etc.

Известно устройство, состоящее из термоизолированной герметичной камеры, в которую помещается контейнер со стеллажом и/или прокладками, пол и потолок которого снабжены отверстиями, создают внутри контейнера с помощью вентилятора, обнаруживают в торцах герметичной камеры, направленный по направлению вверх потока газовая среда, устройство нагрева газовой среды расположено под полом контейнера, и/или указали его боковые стороны, и/или над его потолком, а выпускное устройство снабжено регулировочным клапаном для регулировки изменения давления в герметичной скорости перемещения. Целесообразно для частых ситуаций циркуляции газовой среды внутри контейнера и, соответственно, частых ситуаций S1>S2, а S4>S3, где S1 - площадь сечения выходного отверстия вентилятора; S2 - общая площадь сечения отверстия в полуконтейнера; S3 - суммарная площадь сечения отверстия в потолке контейнера; S4 - площадь сечения входного отверстия вентилятора (патент RU 2182293 на изобретение, F26B 9/06, опубл. 10.05.2002). Недостатками настоящего устройства являются наличие стенок, не позволяющих полностью выровнять расход среды, заполняющей камеру, при обработке штабеля древесины, а также увеличивает сопротивление среды, заполняющей камеру, при ее циркуляции внутри камеры.A device is known, consisting of a thermally insulated sealed chamber, into which a container with a rack and/or gaskets is placed, the floor and ceiling of which are equipped with holes, created inside the container using a fan, a gaseous medium directed in the upward flow direction, and a heating device are detected at the ends of the sealed chamber. the gas environment is located under the floor of the container, and/or indicated its sides, and/or above its ceiling, and the outlet device is equipped with a control valve to regulate pressure changes in the sealed movement speed. It is advisable for frequent situations of circulation of the gas medium inside the container and, accordingly, frequent situations S1>S2, and S4>S3, where S1 is the cross-sectional area of the fan outlet; S2 is the total cross-sectional area of the opening in the half-container; S3 is the total cross-sectional area of the hole in the ceiling of the container; S4 is the cross-sectional area of the fan inlet (patent RU 2182293 for the invention, F26B 9/06, published 05/10/2002). The disadvantages of this device are the presence of walls that do not allow the flow of the medium filling the chamber to be completely equalized when processing a stack of wood, and also increases the resistance of the medium filling the chamber as it circulates inside the chamber.

Известно устройство для подготовки и высокотемпературной обработки древесины, состоящая из внутренней камеры с механизмом загрузки и крепления штабеля пиленых лесоматериалов, вентилятора для осуществления вентиляции внутри камеры, топки для сжигания отходов деревообработки, отличающаяся тем, что внутренняя камера выполнена герметичной и расположена внутри установки, стенки которой по всей их длине выполнены с возможностью разогрева в процессе контакта с топочными газами при их прохождении между внутренней камерой и наружной стенкой установки, при этом для создания среды перегретого пара внутри камеры в топочном отсеке расположены дымогарные трубы пароперегревателя, соединенные с внешним источником воды, водных растворов, используемых для создания внутрикамерной среды для модификации, причем для сохранения избыточного давления и вакуума в камере выполнен перепускной регулируемый клапан или запорный кран, а для создания вакуума - вакуумный насос, причем по всей длине камеры в нижней ее части расположены перфорированная труба или форсунки для подачи пара, соединенные с пароперегревателем (патент RU 2724421 на изобретение, B27K 5/00, F26B 3/04, опубл. 23.06.2020). Недостатками настоящего устройства являются сушка древесины перегретым паром температурой 160°С что негативно сказывается на геометрии древесины, приводящей к его потрескиванию и потери товарного вида.A device for preparing and high-temperature processing of wood is known, consisting of an internal chamber with a mechanism for loading and securing a stack of sawn timber, a fan for ventilation inside the chamber, a firebox for burning wood waste, characterized in that the internal chamber is sealed and located inside the installation, the walls of which along their entire length, they are designed to be heated during contact with flue gases as they pass between the internal chamber and the outer wall of the installation, while in order to create an environment of superheated steam inside the chamber, smoke pipes of the superheater are located in the combustion compartment, connected to an external source of water, aqueous solutions , used to create an intra-chamber environment for modification, and to maintain excess pressure and vacuum in the chamber, an adjustable bypass valve or shut-off valve is made, and to create a vacuum, a vacuum pump is made, and along the entire length of the chamber in its lower part there is a perforated pipe or nozzles for supply steam connected to a superheater (patent RU 2724421 for the invention, B27K 5/00, F26B 3/04, publ. 06/23/2020). The disadvantages of this device are the drying of wood with superheated steam at a temperature of 160°C, which negatively affects the geometry of the wood, leading to cracking and loss of presentation.

Известна установка для сушки пиломатериалов под укрытием в наклонном реверсивном контейнере над калориферами и дренажотводом, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерности просыхания и предотвращения продольного коробления пиломатериалов по их ширине, калориферы размещены по центральной оси сушильного устройства над дренажотводом, а контейнер со штабелем на прокладках под углом 45° выполнен в виде наклонной платформы с приваренными к ней стойками из швеллеров полками внутрь для фиксирования в них концов прокладок, с возможностью периодически поворачиваться на 90° для смены местоположения нижних и верхних досок в ряду и обеспечения реверсирования циркуляции сушильного агента (патент RU 111618 на полезную модель, F26B 9/06, опубл. 20.12.2011). Недостатками настоящего устройства являются низкая надежность механизма, связанной с его частым переворачиванием. Более того переворачивание улучшает сушку только поверхности пиломатериалов, внутренние слои не подвергаются эффективному процессу сушки.There is a known installation for drying lumber under cover in an inclined reversible container above heaters and a drainage outlet, characterized in that, in order to ensure uniform drying and prevent longitudinal warping of lumber along their width, the heaters are placed along the central axis of the drying device above the drainage outlet, and the container with a stack on gaskets at an angle of 45° is made in the form of an inclined platform with racks of channels welded to it with shelves inward for fixing the ends of the gaskets in them, with the ability to periodically rotate 90° to change the location of the lower and upper boards in a row and ensure reversal of the circulation of the drying agent (patent RU 111618 for a utility model, F26B 9/06, published 12/20/2011). The disadvantages of this device are the low reliability of the mechanism associated with its frequent overturning. Moreover, turning only improves the drying of the surface of the lumber; the inner layers are not subject to an effective drying process.

Известна установка для сушки пиломатериалов содержит вентилируемую сушильную камеру с нагревательными элементами, проходящую через сушильную камеру транспортную линию с установленными на ней тележками, выполненными с возможностью перемещения посредством редуктора, кантователь, установленный перед сушильной камерой и предназначенный для поворота горизонтально установленных штабелей пиломатериалов вертикально на ребро, кантователь, установленный после сушильной камеры и предназначенный для поворота вертикально установленных штабелей пиломатериалов в горизонтальное положение, устройства для перемещения штабеля пиломатериалов, при этом транспортная линия проходит над нагревательными элементами сушильной камеры от кантователя, установленного перед сушильной камерой, и до кантователя, установленного после сушильной камеры (патент RU 2599881 на изобретение, F26B 9/06, опубл. 20.10.2016). Недостатками настоящего устройства являются присутствие гигроскопичности высушенной древесины, отсутствии процесса термомодификации в виду остающейся связанной влаги в древесине, что приводит к относительно низким физико-механическим характеристикам конечного изделия.A known installation for drying lumber contains a ventilated drying chamber with heating elements, a transport line passing through the drying chamber with trolleys mounted on it, configured to be moved by means of a gearbox, a tilter installed in front of the drying chamber and designed to rotate horizontally installed stacks of lumber vertically on an edge, a tilter installed after the drying chamber and designed to rotate vertically installed stacks of lumber to a horizontal position, a device for moving a stack of lumber, while the transport line passes over the heating elements of the drying chamber from the tilter installed in front of the drying chamber and to the tilter installed after the drying chamber (patent RU 2599881 for invention, F26B 9/06, published 10/20/2016). The disadvantages of this device are the presence of hygroscopicity of dried wood, the absence of a thermal modification process due to the remaining bound moisture in the wood, which leads to relatively low physical and mechanical characteristics of the final product.

Известно наиболее близкое к заявляемому техническому решению устройство для термообработки древесины, содержащее сушильную камеру для размещения штабеля древесины, средство циркуляции предварительно нагретого воздушного потока, находящегося в сушильной камере, которая разделена, по крайней мере, одним штабелем древесины на две части, образующие входную и выходную полости для перемещения нагретого воздушного потока через полости, образованные между древесиной, уложенной в штабель, отличающееся тем, что во входной полости сушильной камеры по направлению воздушного потока, по меньшей мере, в один ряд одна за другой расположены управляемые направляющие, служащие для распределения воздушного потока по длине и высоте штабеля, при этом оси поворота направляющих расположены со смещением от боковой поверхности сушильной камеры по направлению воздушного потока (патент РФ №128704 на полезную модель, кл. F26B 9/06, опубл. 27.05.2013 - прототип). Недостатком настоящего устройства является непрерывная подача пара, что приводит к увеличению давления в камере, при открытии которой произойдет возгорание древесины.A device for heat treatment of wood, closest to the claimed technical solution, is known, containing a drying chamber for placing a stack of wood, a means for circulating a preheated air flow located in the drying chamber, which is divided by at least one stack of wood into two parts, forming the inlet and outlet cavities for moving the heated air flow through the cavities formed between the wood stacked, characterized in that in the inlet cavity of the drying chamber in the direction of the air flow, at least in one row, one after the other, controlled guides are located that serve to distribute the air flow along the length and height of the stack, while the rotation axes of the guides are located offset from the side surface of the drying chamber in the direction of the air flow (RF patent No. 128704 for a utility model, class F26B 9/06, published 05/27/2013 - prototype). The disadvantage of this device is the continuous supply of steam, which leads to an increase in pressure in the chamber, when opened, the wood will ignite.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of utility model.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является разработка устройства для паротермической обработки древесины, обеспечивающего получение термомодифицированной древесины со стабильными свойствами, как по длине, так и в поперечной плоскости, в частности, более однородными характеристиками.The problem to be solved by this utility model is the development of a device for steam-thermal processing of wood, ensuring the production of thermally modified wood with stable properties, both along the length and in the transverse plane, in particular, more uniform characteristics.

В предлагаемом решении техническим результатом полезной модели является удаление смолы и большого количества экстрактивных веществ, благодаря чему горение термодревесины сопровождается многократно меньшим образованием дыма, который уже не является токсичным.In the proposed solution, the technical result of the utility model is the removal of resin and a large amount of extractive substances, due to which the combustion of thermal wood is accompanied by many times less smoke formation, which is no longer toxic.

Для решения поставленной задачи и получения технического результата в устройстве для паротермической обработки древесины (фиг.1) поделена внутри на две части: рабочую камеру и технологический отсек.To solve the problem and obtain a technical result, the device for steam-thermal processing of wood (Fig. 1) is internally divided into two parts: a working chamber and a technological compartment.

Рабочая камера 1 представляет собой толстостенный корпус цилиндрической формы 1 из нержавеющей стали марки AISI 304 с закрывающейся герметично передней крышкой из нержавеющей стали марки AISI 304 с теплоизоляцией, вентилятора на герметичной опоре, всасывающего и выхлопного воздуховодов 6, двух блоков подогрева воздуха с электронагревателями 5, вентилятора 3, двигателя и блока управления 4 с нормирующими преобразователями. Устанавливается горизонтально на фундаментной конструкции в виде опорных ложементов. Цилиндрический корпус установки имеет по всей поверхности термоизоляционную оболочку. Кроме того, корпус установки защищен снаружи специальным ограждением (легким корпусом), выполняющим роль теплового экрана и защиты от механических повреждений.Working chamber 1 is a thick-walled cylindrical body 1 made of AISI 304 stainless steel with a hermetically sealed front cover made of AISI 304 stainless steel with thermal insulation, a fan on a sealed support, suction and exhaust air ducts 6, two air heating units with electric heaters 5, a fan 3, engine and control unit 4 with normalizing converters. It is installed horizontally on the foundation structure in the form of support cradle. The cylindrical body of the installation has a thermal insulating shell over its entire surface. In addition, the installation housing is protected from the outside by a special fence (light housing), which acts as a heat shield and protection from mechanical damage.

Штабель лесоматериалов 2 закатывается на рельсах по эстакаде в камеру, в которой происходит нагрев вентилятором 3, отводящий тепло воздуховодами 6 от ТЭНов 5, до температуры 60°С установленной на датчике Т1 со скоростью 5-7 ᵒС/ч. Вентиляторы совместно с ТЭНами отключаются при достижении датчика Т2 температура 60°С длительностью 1 час для стабилизации температуры при датчике Т3. Далее контрольные точки выбраны следующем порядке: 90°С, 120°С, 150°С, 180°С и 190°С. Для обеспечения равномерного прогрева камера оборудована устройствами для организации воздушного потока 9.A stack of timber 2 is rolled on rails along an overpass into a chamber in which heating occurs by fan 3, which removes heat through air ducts 6 from heating elements 5, to a temperature of 60°C set on sensor T1 at a speed of 5-7 ᵒC/h. The fans together with the heating elements are turned off when the T2 sensor reaches a temperature of 60°C for 1 hour to stabilize the temperature at the T3 sensor. Next, control points were selected in the following order: 90°C, 120°C, 150°C, 180°C and 190°C. To ensure uniform heating, the chamber is equipped with devices for organizing air flow 9.

При достижении температуры 75-80°С парогенератором 7 подается пар температурой 105°С и образуется избыточное давление, исполнительный механизм 8 при достижении значения равного 0,7 атм. автоматически сбрасывает давление с определенной скоростью до 0,2 атм. Важно отметить, что пар подается дискретно, и после каждой подачи пара продолжительностью 2 часа, 3 часа пар не подается. Таким образом, за процесс модификации древесины пар подается и сбрасывается от 160 до 190 раз, для достижения уникальных эксплуатационных характеристик.When the temperature reaches 75-80°C, the steam generator 7 supplies steam at a temperature of 105°C and excess pressure is generated, the actuator 8 reaches a value of 0.7 atm. automatically releases pressure at a certain speed up to 0.2 atm. It is important to note that steam is supplied discretely, and after each supply of steam for 2 hours, no steam is supplied for 3 hours. Thus, during the wood modification process, steam is supplied and discharged 160 to 190 times to achieve unique performance characteristics.

Начиная с температуры 170°С начинается процесс термического разложения веществ, находящихся в древесине: легколетучие компоненты (уксусная, муравьиная и пропионовая кислоты, формальдегиды, фурфурол и скипидар; среднее значение pH, равное 2-3) совместно с паром удаляются из устройства на утилизацию, а тяжелые фракции промываются водой из устройства после выгрузки древесины. Starting at a temperature of 170°C, the process of thermal decomposition of substances contained in wood begins: highly volatile components (acetic, formic and propionic acids, formaldehydes, furfural and turpentine; average pH value equal to 2-3) together with steam are removed from the device for disposal, and heavy fractions are washed with water from the device after unloading the wood.

Технологический отсек – служит для размещения вентилятора с системой воздуховодов для подачи воздуха в рабочую камеру и блоков нагрева воздуха, содержащих определенное количество ТЭНов (электронагревательных элементов). Технологический отсек отделен от рабочей камеры металлической перегородкой с негерметичной дверью для прохода обслуживающего персонала.Technological compartment - serves to accommodate a fan with an air duct system for supplying air to the working chamber and air heating units containing a certain number of heating elements (electric heating elements). The technological compartment is separated from the working chamber by a metal partition with an unsealed door for the passage of service personnel.

Корпус термокамеры снабжен системой охлаждения, отходящей паро-газовоздушной смеси, которая состоит из отбойников, теплообменника (фиг.2), труб, патрубков, запорной арматуры, конденсатора со змеевиком, емкости сбора конденсата, насосов.The thermal chamber body is equipped with a cooling system for the exhaust steam-gas-air mixture, which consists of bumpers, a heat exchanger (Fig. 2), pipes, pipes, shut-off valves, a condenser with a coil, a condensate collection tank, and pumps.

Claims (1)

Устройство для паротермической обработки древесины, содержащее камеру для размещения штабеля древесины, вентилятор, отводящий тепло воздуховодами от ТЭНов, парогенератор, исполнительный механизм, который автоматически поддерживает давление в диапазоне 0,2-0,7 атм, и вращающиеся устройства для организации воздушного потока с одной боковой стороны камеры, имеющей сужение.A device for steam-thermal processing of wood, containing a chamber for placing a stack of wood, a fan that removes heat through air ducts from heating elements, a steam generator, an actuator that automatically maintains pressure in the range of 0.2-0.7 atm, and rotating devices for organizing air flow from one the side of the chamber having a narrowing.
RU2023120282U 2023-08-02 Device for steam-thermal treatment of wood RU221565U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU221565U1 true RU221565U1 (en) 2023-11-13

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2182293C1 (en) * 2001-04-13 2002-05-10 Быстров Алексей Алексеевич Wood drying and working device
WO2006025328A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-09 Kakuno Seisakusho Co., Ltd. Pressure reduction type drying machine and method of drying wood using the same
RU111618U1 (en) * 2011-08-24 2011-12-20 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" DEVICE FOR DRYING SAWS OF MATERIALS UNDER COVERED IN AN INCLINED REVERSE CONTAINER
RU128704U1 (en) * 2012-12-28 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "АТМВУД" DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF WOOD
RU2599881C1 (en) * 2015-05-06 2016-10-20 Николай Александрович Баранов Device for lumber drying
RU2724421C2 (en) * 2018-08-27 2020-06-23 Василий Юрьевич Чернов Method and device for preparation and high-temperature treatment of wood

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2182293C1 (en) * 2001-04-13 2002-05-10 Быстров Алексей Алексеевич Wood drying and working device
WO2006025328A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-09 Kakuno Seisakusho Co., Ltd. Pressure reduction type drying machine and method of drying wood using the same
RU111618U1 (en) * 2011-08-24 2011-12-20 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" DEVICE FOR DRYING SAWS OF MATERIALS UNDER COVERED IN AN INCLINED REVERSE CONTAINER
RU128704U1 (en) * 2012-12-28 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "АТМВУД" DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF WOOD
RU2599881C1 (en) * 2015-05-06 2016-10-20 Николай Александрович Баранов Device for lumber drying
RU2724421C2 (en) * 2018-08-27 2020-06-23 Василий Юрьевич Чернов Method and device for preparation and high-temperature treatment of wood

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8176655B2 (en) Vapor atmosphere spray dryer
JP4317195B2 (en) Dryer
US9170035B2 (en) Apparatus and method for thermo-transformation of wood
KR100948625B1 (en) Heat-treating apparatus for drying wood
RU221565U1 (en) Device for steam-thermal treatment of wood
JPH085237A (en) Method and device for drying wooden material
CN201093842Y (en) Lumber drying machine
RU99601U1 (en) DRYING UNIT FOR CUTTING SAWING MATERIAL
CN205338196U (en) Dampproofing archive storage cabinet
US189432A (en) Improvement in lumber-driers
SK158996A3 (en) Device for drying and protecting wood
CN218722927U (en) Disconnect-type drying chamber
RU2818430C1 (en) Installation for thermal treatment of materials
RU2760692C1 (en) Complex production line for woodworking and producing an aqueous extract from the stem of a tree, production line for producing an aqueous extract from the stem of a tree (variants)
KR102093012B1 (en) Apparatus for drying agriculture and marine products
KR102129659B1 (en) Method for drying agriculture and marine products
RU2780600C1 (en) Installation and method for drying and heat treatment of wood
RU221152U1 (en) Thermal chamber
RU169703U1 (en) HOPPER INSTALLATION
RU2468319C2 (en) Method of drying wood and plant for its implementation
RU2293468C1 (en) General-purpose thermal smoke chamber for thermal processing of food products
RU88116U1 (en) DRYING CHAMBER FOR Lumber
RU2580455C2 (en) Drying chamber for sawn timber
US1482972A (en) Fruit drier
SU380454A1 (en) DRYER