RU2279022C1 - Wood drying and impregnating method - Google Patents
Wood drying and impregnating method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2279022C1 RU2279022C1 RU2004132106/06A RU2004132106A RU2279022C1 RU 2279022 C1 RU2279022 C1 RU 2279022C1 RU 2004132106/06 A RU2004132106/06 A RU 2004132106/06A RU 2004132106 A RU2004132106 A RU 2004132106A RU 2279022 C1 RU2279022 C1 RU 2279022C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- drying
- impregnating
- impregnation
- chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к технологии сушки и пропитки древесины различных пород, и может быть использовано для получения антисептированной древесины или древесины повышенной огнестойкости.The invention relates to the woodworking industry, in particular to the technology of drying and impregnation of wood of various species, and can be used to produce antiseptic wood or wood of high fire resistance.
Известен способ обработки древесины путем многоступенчатой камерной сушки пиломатериалов, заключающийся в том, что перед влаготермообработкой температуру в камере сушки устанавливают ниже "точки росы", затем подают в камеру взвесь водо-растворимого антисептика, а затем досушивают поверхностные слои древесины. См. Патент РФ №2119426 С1, М. кл. 6 В 27 К 3/14, В 27 К 5/04, 1998 г.A known method of processing wood by multi-stage chamber drying of lumber, which consists in the fact that before moisture treatment, the temperature in the drying chamber is set below the "dew point", then a suspension of a water-soluble antiseptic is fed into the chamber, and then the surface layers of wood are dried. See RF Patent No. 2119426 C1, M. cl. 6 B 27 K 3/14, B 27 K 5/04, 1998
К недостаткам известного способа можно отнести низкую эффективность пропитки, которая получается поверхностной, и как следствие потерю антисептических свойств поверхности древесины после ее механической обработки.The disadvantages of this method include the low efficiency of the impregnation, which is surface, and as a result, the loss of antiseptic properties of the wood surface after its mechanical processing.
Известен способ обработки древесины (см. патент РФ №2026777, М.кл. В 27 К 3/08, 1995 г.), заключающийся в том, что перед пропиткой древесину вакуумируют (подвергают воздействию вакуума) в течение 5-10 минут при 560-650 мм рт. ст., затем в рабочий объем подают пары антисептика под давлением 0,5-1,5 атм, после чего рабочий объем заполняют жидким антисептиком с температурой 50-65 градусов С, повышая давление до 2,8-80 атм, которое поддерживают в течение 25-40 минут, или в два этапа по 10-20 минут с промежуточным сливом антисептика и созданием незначительного вакуума в автоклаве глубиной 560-650 мм рт. ст., т.е, на 14 -26% ниже атмосферного.A known method of processing wood (see RF patent No. 2026777, M. Cl. In 27 To 3/08, 1995), which consists in the fact that before impregnation, the wood is evacuated (exposed to vacuum) for 5-10 minutes at 560 -650 mmHg century, then the antiseptic vapor is fed into the working volume under a pressure of 0.5-1.5 atm, after which the working volume is filled with a liquid antiseptic with a temperature of 50-65 degrees C, increasing the pressure to 2.8-80 atm, which is maintained for 25-40 minutes, or in two stages of 10-20 minutes with an intermediate discharge of the antiseptic and the creation of a slight vacuum in an autoclave with a depth of 560-650 mm RT. Art., i.e., 14 -26% lower than atmospheric.
Недостатком данного способа является низкая эффективность использования вакуума, ограниченность применения способа в основном для шпалопропитки креозотом.The disadvantage of this method is the low efficiency of using vacuum, the limited application of the method mainly for sleeper impregnation with creosote.
Известен способ автоклавной пропитки древесины, обеспечивающий увеличение глубины пропитки древесины путем чередования статического и переменного давлений. См. патент РФ №2124434 М. кл. В 27 К 3/08 1999 г. При этом производится начальное вакуумирование, затем автоклав наполняется пропиточной жидкостью и давление поднимается до рабочего уровня. Далее воздействуют переменным давлением с амплитудой 0,05-0,5 МПа и частотой 2-40 Гц, затем вновь выдерживается при статическом давлении и повторяется воздействие переменным давлением.A known method of autoclave wood impregnation, providing an increase in the depth of wood impregnation by alternating static and variable pressures. See RF patent No. 2144434 M. cl. In 27 K 3/08 1999. At the same time, initial evacuation is performed, then the autoclave is filled with impregnating liquid and the pressure rises to the operating level. Then they are exposed to alternating pressure with an amplitude of 0.05-0.5 MPa and a frequency of 2-40 Hz, then they are again maintained at static pressure and repeated exposure to alternating pressure is repeated.
Недостатком известного способа пропитки древесины является использование большого количества раствора антисептика, высокая результирующая влажность древесины, неприемлемая к эксплуатации, и как следствие этого высокие удельные энергозатраты для получения сухой пропитанной антисептиком древесины.A disadvantage of the known method of wood impregnation is the use of a large amount of an antiseptic solution, the high resulting moisture content of the wood, unacceptable for use, and as a result of this, high specific energy consumption for obtaining dry wood impregnated with an antiseptic.
Известен более совершенный способ сушки древесины в сушильной камере (прототип) заключающийся в многократном чередовании циклов продувки теплоносителя с отводом выделяющихся паров, вакуумирования, предварительного нагрева до среднеобъемной температуры 80-100 градусов С, многократного чередования циклов вакуумирования, причем каждый цикл вакуумирования проводится скоростным вакуумированием при помощи ресивера, быстродействующих клапанов и трубопроводов с постоянным нагревом древесины в изолированной от атмосферы сушильной камере. См. патент РФ №2228498 М. кл. 7 F 26 В 5/04, опубл. 10.05.2004 г.A better method for drying wood in a drying chamber (prototype) is known, which consists in repeatedly alternating cycles of purging the coolant with the removal of vapors, evacuating, preheating to a volume average temperature of 80-100 degrees C, repeatedly alternating evacuation cycles, each evacuation cycle being carried out by high-speed evacuation at the help of the receiver, high-speed valves and pipelines with constant heating of wood in a drying chamber isolated from the atmosphere. See RF patent No. 2228498 M. cl. 7 F 26 V 5/04, publ. 05/10/2004
Выдержку в камере ведут до давления, равного равновесному давлению пара при данной температуре. Скоростное вакуумирование осуществляют про помощи ресивера, давление в котором перед каждым циклом вакуумирования создают 1-10 мм рт. ст. Объем ресивера выполнен таким образом, чтобы при его соединении с сушильной камерой в последней создавалось давление, меньше равновесного давления пара при данной температуре, быстродействующих клапанов, обеспечивающих соединение сушильной камеры с ресивером за время, равное 0,1-0,5 сек, и сброс давления в сушильной камере за 0,5-5,0 сек. Диаметр трубопроводов, соединяющих сушильную камеру с ресивером, и диаметр проходного сечения быстродействующих клапанов рассчитывается по предложенной авторами математической формуле.The exposure in the chamber is carried out to a pressure equal to the equilibrium vapor pressure at a given temperature. High-speed evacuation is carried out using a receiver, the pressure in which 1-10 mm Hg is created before each evacuation cycle. Art. The volume of the receiver is designed in such a way that when it is connected to the drying chamber, the pressure is created in the latter, less than the equilibrium vapor pressure at a given temperature, high-speed valves that connect the drying chamber to the receiver in a time equal to 0.1-0.5 sec, and discharge pressure in the drying chamber for 0.5-5.0 seconds. The diameter of the pipelines connecting the drying chamber to the receiver, and the diameter of the passage section of high-speed valves is calculated by the mathematical formula proposed by the authors.
К недостаткам способа-прототипа можно отнести невозможность осуществления пропитки древесины в сушильной камере различными растворами с последующим удалением растворителя.The disadvantages of the prototype method include the impossibility of impregnating wood in the drying chamber with various solutions, followed by removal of the solvent.
Задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей установки путем осуществления пропитки древесины в сушильной камере различными растворами с последующим удалением растворителя из древесины, т.е. получение сухой, пропитанной древесины транспортной, эксплуатационной влажности, используемой для изготовления мебели, столярных изделий и конструкций домостроения.The objective of the present invention is to expand the technological capabilities of the installation by impregnating the wood in the drying chamber with various solutions, followed by removing the solvent from the wood, i.e. obtaining dry, impregnated wood transport, operational humidity, used for the manufacture of furniture, carpentry and housing construction.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что после достижения, в процессе сушки, заданной влажности древесины, при создавшемся, на конечной операции сушки, вакууме и температуре древесины, по крайней мере, один раз проводят распыление пропитывающей жидкости с выдержкой в течение 10-15 минут и последующим скоростным соединением за время 0,1-0,5 сек полости сушильно-пропиточной камеры, заполненной древесиной, с атмосферой, после чего из пропитанной древесины удаляют, внесенную за время пропитки влагу (растворитель), путем воздействия на древесину, по крайней мере, одного цикла медленного, в течение 10-15 минут, вакуумирования, осуществляемого при помощи соединяющего сушильно-пропиточную камеру с ресивером трубопровода, диаметр которого выполнен в три раза меньше расчетного, и последующего скоростного, за время 0,1-0,5 сек, соединения сушильно-пропиточной камеры с атмосферой.The objective set by the invention is achieved by the fact that after reaching, in the drying process, the specified moisture content of the wood, with the vacuum created at the final drying operation, the vacuum and temperature of the wood, spraying the impregnating liquid at least once with exposure for 10-15 minutes and subsequent high-speed connection for 0.1-0.5 sec. of the cavity of the drying and impregnating chamber filled with wood, with the atmosphere, after which the moisture (solvent) introduced during the impregnation is removed from the impregnated wood by exposure to and wood, at least one cycle of slow, for 10-15 minutes, evacuation, carried out by connecting the drying and impregnation chamber with the receiver of the pipeline, the diameter of which is made three times less than the calculated, and subsequent high-speed, in a time of 0.1 -0.5 sec, the connection of the drying and impregnation chamber with the atmosphere.
Технологические признаки, характеризующие последовательность проведения операций предлагаемого способа и заключающиеся в том, что после достижения, в процессе сушки, заданной влажности древесины, при создавшемся, на конечной операции сушки, вакууме и температуре древесины, по крайней мере, один раз проводят распыление пропитывающей жидкости с выдержкой в течение 10-15 минут и последующим скоростным соединением за время 0,1-0,5 сек полости сушильно-пропиточной камеры, заполненной древесиной, с атмосферой, после чего из пропитанной древесины удаляют, внесенную за время пропитки влагу (растворитель), путем воздействия на древесину, по крайней мере, одного цикла медленного, в течение 10-15 минут, вакуумирования, осуществляемого при помощи соединяющего сушильно-пропиточную камеру с ресивером трубопровода, диаметр которого выполнен в три раза меньше расчетного, и последующего скоростного, за время 0,1-0,5 сек, соединения сушильно-пропиточной камеры с атмосферой, являются признаками новыми, неочевидными, неожиданными, промышленно осуществимыми и направленными на достижение поставленной изобретением задачи расширения технологических возможностей процесса, на обеспечение пропитки древесины различными растворами и их сочетаниями при конечной влажности древесины, удовлетворяющей требованиям, предъявляемым к древесине при изготовлении мебели, различных строительных деревянных конструкций и др.Technological features characterizing the sequence of operations of the proposed method and consisting in the fact that after reaching, in the drying process, the specified moisture content of the wood, with the resulting drying process, vacuum and wood temperature, spray the impregnating liquid at least once with exposure for 10-15 minutes and subsequent high-speed connection for 0.1-0.5 sec cavity of the drying and impregnation chamber filled with wood, with the atmosphere, and then from the impregnated wood remove moisture (solvent) introduced during the impregnation by exposing the wood to at least one slow, 10-15 minute vacuum evacuation cycle using a pipe connecting the drying and impregnation chamber with a diameter of three times less than the calculated, and subsequent high-speed, during 0.1-0.5 sec, connections of the drying and impregnating chamber with the atmosphere are new, non-obvious, unexpected, industrially feasible and aimed at achieving This invention aims to expand the technological capabilities of the process, to ensure the impregnation of wood with various solutions and their combinations at a final moisture content of wood that meets the requirements for wood in the manufacture of furniture, various wooden building structures, etc.
Увеличение количества циклов пропитки более одного позволяет осуществлять пропитку древесины на заданную глубину, которая после поверхностной обработки сохраняет свойства сухой пропитанной древесины. Достигаемый сочетанием известных и вышеперечисленных отличительных признаков конечный результат предлагаемого способа является энергетически малозатратным, поскольку операции пропитки проводятся на подготовленной к этому древесине: создан необходимый уровень вакуума в сушильно-пропиточной камере, древесина нагрета до необходимой для качественной пропитки температуры, а мелкодисперсное распыление пропитывающей жидкости с последующим ее вдавливанием атмосферным давлением в древесину, позволяют снизить расход пропитывающей жидкости и обеспечить качественную равномерную пропитку по всей поверхности древесины.An increase in the number of impregnation cycles of more than one allows the wood to be impregnated to a predetermined depth, which, after surface treatment, retains the properties of dry impregnated wood. The final result of the proposed method, achieved by a combination of the known and the above distinguishing features, is energetically low-cost, since the impregnation operations are carried out on the wood prepared for this: the necessary vacuum level is created in the drying and impregnation chamber, the wood is heated to the temperature necessary for high-quality impregnation, and finely dispersed impregnation liquid with its subsequent pressing by atmospheric pressure into the wood, allows to reduce the consumption of impregnating liquid STI and to provide quality uniform impregnation across the surface of the wood.
Неожиданность получения результата проявляется в сочетании особенностей выполнения рассчитанного диаметра трубопровода с быстродействующим клапаном и диаметра дополнительного трубопровода, выполненного, по крайней мере, в три раза меньше диаметра рассчитанного трубопровода, соединяющего камеру с ресивером, позволяющие при быстром соединении каждой сушильно-пропиточной камеры с атмосферой за время выравнивания давления в сушильно-пропиточной камере с атмосферным давлением полноценно впитать в свободные поры древесины распыленную пропиточную жидкость, а при помощи дополнительного трубопровода, соединяющего сушильную камеру с ресивером, провести медленное в течение 10-15 минут вакуумирование - досушку пропитанной древесины, не извлекая из древесины впитавшуюся перед этим пропиточную жидкость, а концентрируя ее.The unexpectedness of the result is manifested in a combination of the features of the calculated diameter of the pipeline with a high-speed valve and the diameter of the additional pipeline made at least three times smaller than the diameter of the calculated pipeline connecting the chamber to the receiver, allowing for quick connection of each drying and impregnating chamber with the atmosphere beyond the pressure equalization time in the drying and impregnation chamber with atmospheric pressure is fully absorbed into the free pores of the wood sprayed impregnating fluid, and by an additional conduit connecting the drying chamber with a receiver, to carry out slow in vacuum for 10-15 minutes - final drying the impregnated timber without removing the timber before this soak impregnation liquid, and concentrating it.
Выдержка древесины под остаточным давлением после распыления пропитывающей жидкости в течение 10-20 минут в зависимости от породы древесины позволяет оптимизировать процесс пропитки, избежать затрат времени и пропитывающей жидкости и обеспечить эффективное осуществление операций предлагаемого способа.Exposure to wood under residual pressure after spraying the impregnating liquid for 10-20 minutes, depending on the type of wood, allows to optimize the impregnation process, to avoid the time and impregnating liquid and to ensure the effective implementation of the operations of the proposed method.
Скоростное соединение сушильно-пропиточной камеры с атмосферой при помощи быстродействующих клапанов и трубопровода, рассчитываемого диаметра, осуществляемое за время 0,1-0,5 сек, позволяет наиболее эффективно использовать разницу между вакуумом в сушильно-пропиточной камере и атмосферным давлением и обеспечить более глубокое проникновение пропитывающей жидкости в древесину.The high-speed connection of the drying and impregnation chamber with the atmosphere using quick-acting valves and piping, calculated diameter, carried out during 0.1-0.5 seconds, allows you to most effectively use the difference between the vacuum in the drying and impregnating chamber and atmospheric pressure and provide deeper penetration impregnating liquid in wood.
На чертеже схематично представлена установка сушки и пропитки древесины, при помощи которой осуществляется предлагаемый способ.The drawing schematically shows the installation of drying and impregnation of wood, with which the proposed method is carried out.
Установка для сушки и пропитки древесины состоит из двух сушильно-пропиточных камер 1 и 2, связанных трубопроводами 3 и 4 рассчитываемого диаметра с ресивером 5. Дополнительный трубопровод 6 меньшего диаметра, чем рассчитываемые, с клапаном 7 на входе трубопроводов 3,4 в каждую сушильно-пропиточную камеру связывает каждую сушильно-пропиточную камеру 1,2 с ресивером 5. В установке для сушки и пропитки древесины используются два вида трубопроводов. Один вид, диаметр которых рассчитывается, имеет быстродействующие клапаны, другой вид - это трубопровод, выполненный по диаметру меньше, по крайней мере, в три раза, чем диаметры трубопроводов 3,4, рассчитанные по математической формуле прототипа. На трубопроводах 3 и 4 сушильно-пропиточных камер 1 и 2 установлены пневматические быстродействующие клапаны 8 и 9. Каждый вход трубопроводов 3,4 в сушильно-пропиточные камеры 1,2 снабжен трубопроводом 10 с диаметром, равным диаметру трубопроводов 3 и 4, и быстродействующими клапанами 11, соединяющими каждую сушильно-пропиточную камеру с атмосферой. Вакуумный насос 12 при помощи трубопровода 13 с краном 14 соединен с ресивером 5. Шлюзовая камера 15 соединена с ресивером 5 при помощи трубопровода и пневматического клапана 16. Шлюзовая камера 15 имеет пневматический клапан 17 для соединения с атмосферой и пневматический клапан 18 для слива жидкости. Компрессор 19 через пульт управления 20 обеспечивает систему управления клапанами сжатым воздухом. Каждая сушильно-пропиточная камера 1 и 2 имеет кран 21 для соединения трубопровода 22 с распыливающим устройством 23 внутри объема сушильно-пропиточных камер и соединением с емкостью 24 с пропиточной жидкостью. Кран 25 для слива жидкости из сушильно-пропиточных камер 1 и 2 смонтирован в нижних точках пола каждой сушильно-пропиточной камеры. В торцевых полуцилиндрических стенках сушильно-пропиточных камер смонтированы калориферы 26 и осевые вентиляторы 27 с выносными электродвигателями 28. Система распределения потоков теплоносителя и распыленной пропитывающей жидкости (тумана) 29 смонтирована вдоль боковых стенок сушильно-пропиточных камер 1 и 2.The wood drying and impregnation plant consists of two drying and impregnating chambers 1 and 2, connected by pipelines 3 and 4 of calculated diameter to receiver 5. An additional pipeline 6 of smaller diameter than calculated, with a valve 7 at the inlet of pipelines 3.4 into each drying an impregnation chamber connects each drying and impregnation chamber 1.2 with a receiver 5. In the apparatus for drying and impregnating wood, two types of pipelines are used. One type, the diameter of which is calculated, has quick-acting valves, another type is a pipeline made in diameter at least three times smaller than the diameters of the pipelines 3.4, calculated by the mathematical formula of the prototype. Pneumatic quick-acting valves 8 and 9 are installed on pipelines 3 and 4 of the drying and impregnating chambers 1 and 2. Each input of pipelines 3,4 into the drying and impregnating chambers 1,2 is equipped with a pipeline 10 with a diameter equal to the diameter of pipelines 3 and 4, and quick-acting valves 11, connecting each drying and impregnation chamber with the atmosphere. The vacuum pump 12 through a pipe 13 with a valve 14 is connected to the receiver 5. The lock chamber 15 is connected to the receiver 5 using a pipe and a pneumatic valve 16. The lock chamber 15 has a pneumatic valve 17 for connecting to the atmosphere and a pneumatic valve 18 for draining the liquid. The compressor 19 through the control panel 20 provides a valve control system with compressed air. Each drying and impregnating chamber 1 and 2 has a valve 21 for connecting the pipe 22 to the spray device 23 within the volume of the drying and impregnating chambers and connecting it to a container 24 with an impregnating liquid. The crane 25 for draining the liquid from the drying and impregnating chambers 1 and 2 is mounted at the lower points of the floor of each drying and impregnating chamber. In the end semicylindrical walls of the drying and impregnation chambers, heaters 26 and axial fans 27 with external electric motors 28 are mounted. The distribution system of the coolant and spray impregnating liquid (fog) 29 flows is mounted along the side walls of the drying and impregnating chambers 1 and 2.
Предлагаемый способ сушки и пропитки древесины осуществляется следующим образом.The proposed method of drying and impregnation of wood is as follows.
Пиломатериал - древесина, предназначенная для сушки и пропитки, - укладывается штабелем на выдвигаемые из сушильно-пропиточных камер тележки, которые вместе с древесиной закатываются во внутреннюю полость каждой сушильно-пропиточной камеры 1 и 2. Сушильно-пропиточные камеры 1 и 2 в загруженном состоянии холодные, двери и быстродействующие клапаны 8, 9, 11 и краны 7, 21, 25 герметично закрыты. В емкость 24 залита пропиточная жидкость.Lumber - wood intended for drying and impregnation - is stacked on stacks of carts pulled out of the drying and impregnation chambers, which, together with the wood, are rolled into the internal cavity of each drying and impregnating chamber 1 and 2. The drying and impregnating chambers 1 and 2 are cold when loaded , doors and quick-acting valves 8, 9, 11 and valves 7, 21, 25 are hermetically closed. Impregnating liquid is poured into the tank 24.
Включением вакуумного насоса 12 при открытом клапане 14 в ресивере 5 начинает создаваться вакуум до 1-40 мм рт. ст. Одновременно с вакуумным насосом 12 включаются компрессор 19 и вентиляторы 27 в каждой дверце, а также калориферы 26 одной из сушильно-пропиточных камер, например сушильно-пропиточной камеры 1, и производится набор давления в ресивере компрессора до 5-6 атм, и равномерный нагрев древесины по всей длине штабеля до температуры 40-95 градусов С, в зависимости от вида и породы древесины. Нагрев древесины во второй сушильно-пропиточной камере и проведение последующих операций сушки и пропитки осуществляется с интервалом в 30 минут.By turning on the vacuum pump 12 with the valve 14 open in the receiver 5, a vacuum up to 1-40 mmHg begins to be created. Art. Simultaneously with the vacuum pump 12, the compressor 19 and the fans 27 in each door are turned on, as well as the heaters 26 of one of the drying and impregnating chambers, for example, the drying and impregnating chamber 1, and the pressure in the compressor receiver is set to 5-6 atm, and the wood is uniformly heated along the entire length of the stack to a temperature of 40-95 degrees C, depending on the type and species of wood. Wood heating in the second drying and impregnation chamber and subsequent drying and impregnation operations are carried out with an interval of 30 minutes.
После достижения заданной температуры древесины в первой сушильно-пропиточной камере 1 через пульт управления 20 открывают быстродействующий пневмоклапан 8, соединяющий ресивер 5 с сушильно-пропиточной камерой 1. При резком воздействии вакуума на древесину температура последнего уменьшается на 15-30 градусов. При этом свободная влага начинает выходить из древесины в виде высокодисперсной жидкости и скапливаться в шлюзовой камере 15. Выдержку древесины под создавшимся вакуумом делают в течение 15-30 минут, после чего быстродействующий пневмоклапан 8 закрывают, отсоединив тем самым сушильно-пропиточную камеру от ресивера 5. После закрытия быстродействующего пневмоклапана 8 в ресивере вновь создают прежний уровень вакуума в 1-40 мм рт. ст., а древесину в сушильно-пропиточной камере выдерживают при остаточном вакууме в течение 15-60 минут, постоянно подогревая древесину до температуры в 40-95 градусов С. Затем вышеописанные операции с древесиной в сушильно-пропиточной камере 1 повторяют несколько раз до остаточной влажности 18-32% в зависимости от структуры и вида древесины.After reaching the set temperature of the wood in the first drying and impregnation chamber 1, a high-speed pneumatic valve 8 is opened through the control panel 20, connecting the receiver 5 to the drying and impregnating chamber 1. With a sharp vacuum, the temperature of the wood decreases by 15-30 degrees. In this case, free moisture begins to come out of the wood in the form of a finely divided liquid and accumulate in the lock chamber 15. The wood is exposed to the vacuum under the created vacuum for 15-30 minutes, after which the high-speed pneumatic valve 8 is closed, thereby disconnecting the drying and impregnating chamber from the receiver 5. After closing the high-speed pneumatic valve 8 in the receiver again create the same vacuum level of 1-40 mm RT. century, and the wood in the drying and impregnation chamber is maintained at a residual vacuum for 15-60 minutes, constantly heating the wood to a temperature of 40-95 degrees C. Then, the above operations with wood in the drying and impregnation chamber 1 are repeated several times to residual moisture 18-32% depending on the structure and type of wood.
После удаления свободной влаги приступают к удалению связанной. Для этого вновь проводят нагрев древесины при закрытых кранах 7, 21, 25 и закрытых быстродействующих клапанах 8, 9, 11 до температуры 60-110 градусов С. За время нагрева в ресивере 5 создается вакуум в 1-40 мм рт. ст. После достижения указанного давления и температуры приступают к вакуумному воздействию на древесину. Для этого за время 0,1-0,5 сек с помощью быстродействующего клапана 8 производят соединение сушильно-пропиточной камеры 1 с ресивером 5, при этом за время 0,5-5 сек производится сброс давления в сушильно-пропиточной камере 1 до давления, ниже равновесного давления насыщенного пара для данной температуры при открытом клапане 8, и делают выдержку в создавшемся вакууме в течение 15 минут. Время выдержки под вакуумом определяется скоростью понижения температуры древесины, причем это время для различных пород древесины различно. Указанное время в 15 минут определено для древесины из сосны, в частности для доски с размерами (50×200×6000) мм. При сушке твердых пород древесины - дуба, бука - время выдержки в вакууме при остаточном давлении возрастает с 15 до 30 минут, а общее время сушки с 10 часов до 136 часов от начальной влажности 55% до конечной 10%.After removal of free moisture proceed to the removal of bound. To do this, the wood is again heated with closed taps 7, 21, 25 and closed high-speed valves 8, 9, 11 to a temperature of 60-110 degrees C. During heating, a vacuum of 1-40 mm RT is created in the receiver 5. Art. After reaching the specified pressure and temperature, they begin to vacuum the wood. To do this, in a time of 0.1-0.5 seconds using a high-speed valve 8, the drying and impregnation chamber 1 is connected to the receiver 5, while in the course of 0.5-5 sec, the pressure in the drying and impregnating chamber 1 is released to pressure, below the equilibrium saturated vapor pressure for a given temperature with valve 8 open, and soak in the created vacuum for 15 minutes. The exposure time under vacuum is determined by the rate of decrease in wood temperature, and this time is different for different types of wood. The indicated time of 15 minutes is determined for pine wood, in particular for boards with dimensions (50 × 200 × 6000) mm. When drying solid wood species - oak, beech - the exposure time in vacuum at a residual pressure increases from 15 to 30 minutes, and the total drying time from 10 hours to 136 hours from an initial humidity of 55% to a final of 10%.
При сушке толстого бруса или круглых бревен, когда в результате естественного процесса сушки влажность в верхних слоях становится меньше влажности свежеспиленного дерева, т.е. меньше, чем в сердцевине, производят подачу острого пара в предварительно отвакуумированную (создан заданный уровень вакуума) и нагретую сушильно-пропиточную камеру и нагревают древесину за счет конденсации пара на 15-20 градусов С, при этом влажность древесины на поверхности становится равной влажности в сердцевине. В дальнейшем указанные циклы, включающие вышеперечисленные операции, повторяют до достижения необходимой влажности древесины.When drying thick timber or round logs, when as a result of the natural drying process, the moisture in the upper layers becomes less than the humidity of a freshly sawn tree, i.e. less than in the core, direct steam is supplied into the previously evacuated (set vacuum level is created) and the heated drying and impregnation chamber and the wood is heated by condensation of steam by 15-20 degrees C, while the moisture content of the wood on the surface becomes equal to the humidity in the core . In the future, these cycles, including the above operations, are repeated until the required moisture content of the wood is achieved.
После достижения заданных значений влажности одну из сушильно-пропиточных камер, например 1, переводят в режим пропитки, для чего, при включенной системе внутренней циркуляции при остаточном вакууме и при закрытом быстродействующем клапане 8, открывают кран 21 и через распыливающее устройство 23 подают дозу пропиточной жидкости из емкости 24. При этом теплообменник 26 отключают. После распыливания пропиточной жидкости открывают быстродействующие клапаны 11, соединяющие сушильно-пропиточную камеру с атмосферой, до достижения в сушильно-пропиточной камере атмосферного давления, затем быстродействующие клапаны 11 закрывают и переводят в режим послепропиточной сушки, для чего включают теплообменник 26 и открывают кран 7, соединяющий сушильно-пропиточную камеру 1 с ресивером 5. Ввиду малого диаметра трубопровода 6 (он, по меньшей мере, в три раза меньше диаметра трубопровода, на котором смонтированы быстродействующие клапаны) вакуумирование происходит медленнее и сушка древесины в вакууме осуществляется с испарением растворителя пропитывающей жидкости и концентрированием пропитывающей жидкости на стенках капилляров древесины. Глубина пропитки и количество расходуемого пропитывающего раствора определяется количеством циклов пропитки.After reaching the set humidity values, one of the drying and impregnation chambers, for example 1, is transferred to the impregnation mode, for which, when the internal circulation system is turned on with a residual vacuum and when the quick-acting valve 8 is closed, the valve 21 is opened and a dose of impregnating liquid is supplied through the spray device 23 from the tank 24. In this case, the heat exchanger 26 is turned off. After spraying the impregnating liquid, the quick-acting valves 11 connecting the drying and impregnating chamber to the atmosphere are opened until atmospheric pressure is reached in the drying and impregnating chamber, then the quick-acting valves 11 are closed and put into after-impregnation drying, for which the heat exchanger 26 is turned on and the valve 7 connecting drying and impregnating chamber 1 with receiver 5. Due to the small diameter of the pipeline 6 (it is at least three times smaller than the diameter of the pipeline on which the high-speed pipes are mounted Valves) evacuating and slower drying timber under vacuum is carried out with evaporation of the solvent of the impregnating liquid and the concentration of the impregnating liquid on the walls of the capillaries of wood. The depth of impregnation and the amount of spent impregnating solution is determined by the number of impregnation cycles.
После окончания полного цикла пропитки и последующей сушки открывают быстродействующий клапан 11, соединяющий сушильно-пропиточную камеру 1 с атмосферой, выравнивая тем самым давление в сушильно-пропиточной камере с атмосферным. Отключают калориферы 26 и вентиляторы 27. Открывают полуцилиндрическую дверь и выкатывают тележку с сухой и пропитанной древесиной.After the end of the complete impregnation cycle and subsequent drying, a high-speed valve 11 is opened connecting the drying and impregnating chamber 1 with the atmosphere, thereby equalizing the pressure in the drying and impregnating chamber with atmospheric. Turn off the heaters 26 and fans 27. Open the semi-cylindrical door and roll out the cart with dry and impregnated wood.
Сушильно-пропиточная камера 2 работает со сдвигом по циклу. Если в сушильно-пропиточной камере 1 идет пропитка, то в сушильно-пропиточной камере 2 - досушка, если в сушильно-пропиточной камере 1 идет послепропиточная вакуумная сушка, то в сушильно-пропиточной камере 2 - пропитка и т.д.Drying and impregnation chamber 2 operates with a shift in a cycle. If there is impregnation in the drying and impregnation chamber 1, then drying is carried out in the drying and impregnation chamber 2, if vacuum impregnation is drying in the drying and impregnation chamber 1, then impregnation is in the drying and impregnation chamber 2, etc.
В зависимости от потребностей обе сушильно-пропиточные камеры могут работать либо в режиме сушки, или в режиме пропитки.Depending on the needs, both drying and impregnation chambers can work either in drying mode or in impregnation mode.
Для обеспечения равномерности нагрева, сушки и пропитки древесины по всему объему сушильно-пропиточной камеры на боковых стенках сушильных камер предусмотрена система распределения потока теплоносителя и распыленной пропиточной жидкости.To ensure uniform heating, drying and impregnation of wood throughout the volume of the drying and impregnating chamber, a distribution system for the flow of coolant and sprayed impregnating liquid is provided on the side walls of the drying chambers.
Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.A specific example of the proposed method.
В две сушильно-пропиточные камеры 1,2 с объемом загрузки по 7,5 м куб. загрузили предварительно уложенную штабелем древесину с прокладыванием каждого ряда досок рейкой с размерами 25×25×1200 мм. Использовались сосновые доски, толщиной 50 мм, шириной 150 мм и длиной 6000 мм. Исходная влажность древесины 70%. Требуемая конечная влажность 10%.In two drying and impregnation chambers 1.2 with a loading volume of 7.5 m3. loaded pre-stacked wood with laying each row of boards with a rail with dimensions of 25 × 25 × 1200 mm. We used pine boards with a thickness of 50 mm, a width of 150 mm and a length of 6000 mm. The initial moisture content of wood is 70%. Required final moisture content 10%.
Сушильно-пропиточные камеры 1 и 2 герметично закрыли, включили теплообменники 26 и вентиляторы 27. Нагретый воздух с температурой в 140 градусов С при атмосферном давлении в сушильно-пропиточных камерах нагрел древесину до среднеобъемной температуры 90 градусов С. Время нагрева древесины составило 110 минут. Все быстродействующие клапаны и краны, соединяющие камеры 1,2 с атмосферой, емкостью с пропитывающей жидкостью 24 и ресивером 5, при этом были закрыты. Затем, как и в прототипе, осуществили комплекс операций по сушке древесины. После того как был закончен последний цикл сушки древесины, в сушильно-пропиточной камере создался вакуум - 38 мм рт. ст. Среднеобъемная температура древесины была 90 градусов С. Теплообменники 26 выключены, вентиляторы 27 включены.Drying and impregnation chambers 1 and 2 were hermetically closed, heat exchangers 26 and fans 27 were turned on. Heated air with a temperature of 140 degrees C at atmospheric pressure in the drying and impregnation chambers heated the wood to an average volumetric temperature of 90 degrees C. The wood was heated for 110 minutes. All high-speed valves and taps connecting the chambers 1,2 to the atmosphere, a container with impregnating liquid 24 and receiver 5, were closed. Then, as in the prototype, carried out a series of operations for drying wood. After the last cycle of wood drying was completed, a vacuum of 38 mm Hg was created in the drying and impregnation chamber. Art. The volumetric average temperature of the wood was 90 degrees C. Heat exchangers 26 were turned off, fans 27 were turned on.
Пропитку древесины начали с подачи через распыливающее устройство пропитывающей жидкости путем открывания крана 21, соединяющего через трубопроводы 22 емкость 24 с пропитывающей жидкостью с сушильно-пропиточной камерой. Древесину с распыленной пропитывающей жидкостью в количестве 5 кг на метр кубический древесины выдержали в сушильно-пропиточной камере при остаточном вакууме 10-20 минут в зависимости от породы древесины (дуб, береза - 10 минут, сосна - 20 минут). В процессе распыления пропитывающей жидкости, попадания ее на поверхность древесины и выдержке при остаточном вакууме, она втягивается в свободные от влаги поры древесины. Глубина вакуума при этом в сушильно-пропиточной камере уменьшается от 38 до 355 мм рт. ст., среднеобъемная температура от 90 до 80 градусов С. После чего сушильно-пропиточную камеру при помощи быстродействующих клапанов 11 и трубопроводов 10 за время 0,1-0,5 сек соединили с атмосферой и после выравнивания давления в сушильно-пропиточной камере с атмосферным быстродействующий клапан 11 закрыли. При этом под действием остаточного вакуума в древесине и под ударным воздействием атмосферного давления воздуха, мелкодисперсно распыленная пропитывающая жидкость была окончательно втянута (вдавлена) внутрь объема древесины в места, где ранее находилась связанная влага.Impregnation of wood began with the supply of an impregnating liquid through a spray device by opening a valve 21, which connects through the pipelines 22 a container 24 with an impregnating liquid to a drying and impregnating chamber. Wood with sprayed impregnating liquid in the amount of 5 kg per cubic meter of wood was kept in a drying and impregnation chamber with a residual vacuum of 10-20 minutes depending on the type of wood (oak, birch - 10 minutes, pine - 20 minutes). In the process of spraying the impregnating liquid, getting it on the surface of the wood and holding it with a residual vacuum, it is drawn into the moisture-free pores of the wood. In this case, the vacuum depth in the drying and impregnation chamber decreases from 38 to 355 mm Hg. Art., the average volumetric temperature is from 90 to 80 degrees C. After that, the drying and impregnation chamber using high-speed valves 11 and pipelines 10 for 0.1-0.5 sec was connected to the atmosphere and after equalizing the pressure in the drying and impregnation chamber with atmospheric high-speed valve 11 is closed. In this case, under the influence of a residual vacuum in the wood and under the impact of atmospheric air pressure, the finely dispersed impregnating liquid was finally pulled (pressed) into the bulk of the wood to the places where the moisture was previously bound.
Включением теплообменников 26 снизившуюся температуру древесины довели до среднеобъемной - 90 градусов С и открыли кран 7, соединяющий при помощи трубопровода 6 меньшего диаметра сушильно-пропиточную камеру с ресивером 5. Происходящее при этом медленное понижение давления в сушильно-пропиточной камере в течение 2,5 минут за счет вакуумирования исключило импульсное воздействие вакуума на удаление пропитывающей жидкости из древесины и перевело процесс ее удаления в испарение растворителя. При этом целевой компонент антисептик или антипирин - остался в порах древесины.By switching on heat exchangers 26, the reduced temperature of the wood was brought to medium volume - 90 degrees C and the valve 7 was opened, connecting the drying and impregnation chamber to the receiver 5 using a pipe 6 of a smaller diameter. A slow decrease in pressure in the drying and impregnation chamber, which occurs in this case, takes 2.5 minutes due to evacuation, the pulse effect of vacuum on the removal of the impregnating liquid from the wood was excluded and the process of its removal was transferred to the evaporation of the solvent. In this case, the target component of an antiseptic or antipyrine - remained in the pores of the wood.
Вакуумирование совместно с нагревом древесины, обдувом ее теплоносителем составило 30-60 минут в зависимости от породы древесины. Затем для закрепления пропитывающей жидкости в порах древесины и более глубокой пропитки клапан 8, соединяющий сушильно-пропиточную камеру с ресивером, закрыли и при помощи быстродействующего клапана 11 за время 0,1-0,5 сек соединили сушильно-пропиточную камеру с атмосферой. Один цикл операций позволил пропитать древесину сосны антисептиком на глубину 5-7 мм без изменения процента влажности древесины. Для более глубокой пропитки древесины указанные операции повторили три раза и пропитали древесину на глубину 15-17 мм поперек волокон и на глубину 20-22 мм - вдоль волокон без увеличения влажности древесины. После достижения заданной остаточной влажности древесины клапан 7 закрывают, открывают быстродействующий клапан 11, соединяющий сушильно-пропиточную камеру с атмосферой, выравнивают давление внутри сушильно-пропиточной камеры с атмосферным, отключают теплообменники 26 и вентиляторы 27, открывают полуцилиндрические двери и выкатывают из сушильно-пропиточной камеры тележки с сухой, пропитанной древесиной.Evacuation together with heating the wood, blowing it with coolant was 30-60 minutes, depending on the type of wood. Then, to fix the impregnating liquid in the pores of the wood and to provide a deeper impregnation, the valve 8 connecting the drying and impregnating chamber to the receiver was closed, and using the high-speed valve 11, the drying and impregnating chamber was connected to the atmosphere for 0.1-0.5 sec. One cycle of operations allowed impregnation of pine wood with an antiseptic to a depth of 5-7 mm without changing the percentage of wood moisture. For deeper wood impregnation, these operations were repeated three times and soaked the wood to a depth of 15-17 mm across the fibers and to a depth of 20-22 mm along the fibers without increasing the moisture content of the wood. After reaching the preset residual moisture of the wood, the valve 7 is closed, the quick-acting valve 11 is opened, connecting the drying and impregnation chamber to the atmosphere, the pressure inside the drying and impregnating chamber is atmospheric, the heat exchangers 26 and fans 27 are turned off, the semi-cylindrical doors are opened and rolled out of the drying and impregnation chamber carts with dry, impregnated wood.
Расположенные перпендикулярно продольной оси сушильно-пропиточной камеры осевые вентиляторы 27 при этом эффективно при помощи направляющих 29 распределяли потоки теплоносителя и распыленной пропиточной жидкости. Установка снаружи сушильно-пропиточных камер электродвигателей 25 вентиляторов 27 позволила предотвратить циклическое воздействие вакуума, пара и пропитывающей жидкости на обмотку и подшипники электродвигателей, что в дальнейшем позволило обеспечить их надежную работу продолжительное время. Общее время сушки и пропитки доски сосны толщиной 50 мм, составило 16,5 часов, в том числе время пропитки древесины сосны на глубину 5 мм по периметру доски за один цикл составило 30 минут. Влажность до пропитки была 10%, после пропитки и досушки - 10%.Axial fans 27 perpendicular to the longitudinal axis of the drying and impregnation chamber were effectively distributed using the guides 29 to distribute the flows of coolant and sprayed impregnating liquid. The external installation of drying and impregnation chambers of electric motors 25 of fans 27 made it possible to prevent the cyclic effect of vacuum, steam and impregnating liquid on the winding and bearings of electric motors, which subsequently made it possible to ensure their reliable operation for a long time. The total drying and impregnation time of a pine board with a thickness of 50 mm was 16.5 hours, including the time of impregnation of pine wood to a depth of 5 mm around the board perimeter in one cycle was 30 minutes. Humidity before impregnation was 10%, after impregnation and drying - 10%.
Предложенный способ сушки и пропитки древесины не вызывает трудностей при его реализации и при промышленном использовании. Входящие в сушильную камеру стандартные узлы и агрегаты серийно изготавливаются, не стандартные могут быть изготовлены промышленностью.The proposed method of drying and impregnation of wood does not cause difficulties in its implementation and in industrial use. The standard components and assemblies included in the drying chamber are mass-produced, non-standard ones can be manufactured by industry.
Качество сушки и пропитки древесины обеспечивается предлагаемыми технологическими операциями. При этом древесина соответствует требованиям, предъявляемым к ней в деревообрабатывающей, мебельной, строительной и др. промышленностях.The quality of drying and impregnation of wood is ensured by the proposed technological operations. At the same time, wood meets the requirements for it in the woodworking, furniture, construction and other industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132106/06A RU2279022C1 (en) | 2004-11-03 | 2004-11-03 | Wood drying and impregnating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132106/06A RU2279022C1 (en) | 2004-11-03 | 2004-11-03 | Wood drying and impregnating method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004132106A RU2004132106A (en) | 2006-04-10 |
| RU2279022C1 true RU2279022C1 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=36458888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004132106/06A RU2279022C1 (en) | 2004-11-03 | 2004-11-03 | Wood drying and impregnating method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2279022C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780600C1 (en) * | 2022-02-02 | 2022-09-28 | Владимир Александрович Галкин | Installation and method for drying and heat treatment of wood |
-
2004
- 2004-11-03 RU RU2004132106/06A patent/RU2279022C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780600C1 (en) * | 2022-02-02 | 2022-09-28 | Владимир Александрович Галкин | Installation and method for drying and heat treatment of wood |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004132106A (en) | 2006-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5970624A (en) | Method of drying wood and method of subjecting wood to impregnative treatment | |
| RU2400684C1 (en) | Method for wood drying and device for its realisation | |
| US5678324A (en) | Method for improving biodegradation resistance and dimensional stability of cellulosic products | |
| US8096064B2 (en) | Method for drying lumber, method of impregnating lumber with chemicals, and drying apparatus | |
| EP2091705B1 (en) | Improvements relating to wood drying | |
| KR100512079B1 (en) | method of drying wood and a system | |
| RU2279022C1 (en) | Wood drying and impregnating method | |
| RU2255276C2 (en) | Method of drying wood | |
| RU2336475C1 (en) | Method of wood drying and impregnation | |
| RU2279024C1 (en) | Device for drying and impregnating wood | |
| CN110843060A (en) | By using supercritical CO2Apparatus and method for improving wood permeability | |
| CN1089662C (en) | Method and equipment for pinewood degreasing modification | |
| RU2304747C1 (en) | Method for wood drying | |
| JPH10329110A (en) | Method for drying timber and impregnating method | |
| RU2468319C2 (en) | Method of drying wood and plant for its implementation | |
| CN1751863A (en) | Method and equipment for integrated treatment of wood drying and corrosion-proof | |
| RU2682471C2 (en) | Method for drying wood and device therefor | |
| RU2343381C2 (en) | Device for drying and treating wood | |
| RU2253811C2 (en) | Installation for drying wood | |
| FI110241B (en) | A method of making pressed pieces of wood | |
| RU2386912C1 (en) | Method of drying and impregnation of wood | |
| RU2348876C1 (en) | Method of timber drying and associated device | |
| RU2213309C1 (en) | Wood drying apparatus | |
| RU58677U1 (en) | WOOD DRYING UNIT | |
| RU2818430C1 (en) | Installation for thermal treatment of materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080221 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20081021 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091104 |