RU2334924C1

RU2334924C1 - Method of timber drying and associated device

Info

Publication number: RU2334924C1
Application number: RU2007101029/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Серков (RU); Сергей Викторович Серков
Original assignee: ООО "Фонд содействия развитию российских технологий"
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-09-27

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention is referred to construction industry and wood processing industry, particularly to fast drying technologies of wood including large-size timber by equipment generating strong vacuum pulses in cyclic mode due to volumetric proportions of drying and vacuum chambers and vacuum depression in drying chamber by vacuum pump. Timber drying method includes transportation and storage operations by means of trolleys, process operations in two operating chambers with the 30-minute operation interval, heating, agent movement and distribution, stacked drying by means of hot air generators, reverse fans and flow splitters, softening and moisture balancing along timber cross section by hot water and moistening system steam with further curing during heating at atmospheric pressure or residual vacuum. After that, steam and air mixture is removed from operating into vacuum chamber by cyclic vacuum pulses at power corresponding to their volumetric proportions and further vacuum depression in time by vacuum pump. Process is controlled by proper devices by pressure, temperature and humidity. In addition, transportation and storage operations are performed by means of transverse and share trolleys at different elevations. They are equipped with clamping able to take up springs. Heating within 80-140°C is performed and agent is moved at 3.5-4 m/sec through diffusion channels. Each channel is symmetrical to two lines of stacks. Moistening is conducted by water or steam at temperature from 65 to 115°C with further curing within 20-150 min. Steam-air mixture is removed from operating chambers and moisture is removed from timber at final pressure in vacuum chamber being within 2-60 mm m.c. Besides, to removed free and bound moisture, timber temperature is selected within 65-85°C and 80-95°C. Rarefaction is created in operating chamber to 80-120 and 30-100 mm of m.c., avoiding moisture decrease at surface with regard to middle part of timber cross section W=15-25% and W=5-15%. Besides, each pair of electrodes with double insulation, moisture-metering devices are inserted into timber with lancet-shaped end, in at least, two points at 10÷15 mm depth from surface and middle part of cross section. Drying unit contains trolleys with clamping for stacking, access ways and rope hoisting, two operating chambers equipped with vacuum valves, hot air generators, reverse fans and flow splitters interrelated with vacuum and pneumatic systems, moistening system, monitoring system and drying control system by means of pipelines and valves. Besides, hot air generators and fans are compactly located in trapezoidal upper part of each operating chamber in diffusion channels. Channels are made in sidewalls in symmetrical plane to each two lines of padding. Their cross section is gradually increased towards side walls of chambers. Drying agent is removed with moisture and through channels connected with nozzles located between diffusion channels and in symmetrical position to stack. It is removed at vacuum pulse generated by volumetric proportions between operating and vacuum chamber such as 1 to 1.2-1.8 with further vacuuming by vacuum pump but depending on timber type and within 5 to 65 minutes. It is done through pipelines and valves where actuators operate at 400-800 mm/sec speed with conditional passages selected within 45 to 50 mm per 1 cubic meter of operating chamber. Invention has to ensure high quality drying of boards and cants at minimum volumetric proportions between drying and vacuum chambers and heating interval with regard to vacuuming interval.

EFFECT: effective drying of timber.

3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности, в частности к быстрым технологиям сушки древесины, в том числе и крупных сортиментов, оборудованием, циклически генерирующим мощные вакуумные импульсы за счет объемных соотношений сушильной и вакуумной камер с последующим углублением вакуума в сушильной камере вакуум-насосом.The invention relates to the construction industry and the woodworking industry, in particular to fast drying technologies for wood, including large grades, equipment cyclically generating powerful vacuum pulses due to volume ratios of the drying and vacuum chambers, followed by deepening the vacuum in the drying chamber with a vacuum pump.

Известен способ сушки древесины в сушильной камере (патент Франции 2351366, М.кл. F26В 3/04, публ. 1990), заключающийся в многократном чередовании циклов обдува древесины нагретым воздухом при помощи калорифера и вентилятора с отводом выделяющихся паров при вакуумировании, при этом продолжительность нагрева к продолжительности вакуумирований составляется в пределах от трех к одному до шести к одному при продолжительности вакуумирования 45-120 с, охлаждение осуществляют в атмосферных условиях.A known method of drying wood in a drying chamber (French patent 2351366, M.cl. F26B 3/04, publ. 1990), which consists in repeatedly alternating cycles of blowing wood with heated air using a heater and a fan with exhaust vapors evacuated, the duration heating to the duration of evacuation is in the range from three to one to six to one with a duration of evacuation of 45-120 s, cooling is carried out in atmospheric conditions.

Наиболее близким аналогом-прототипом является установка, используемая для реализации способа сушки древесины по патенту (RU 2056602, М.кл. F26В 5/04, F26В 3/04), содержащая нагревательную сушильную вакуумную камеру, соединенную через быстродействующий вакуумный клапан посредством системы вакуумных трубопроводов с ресивером и вакуумным насосом, при этом соотношение объема сушильной камеры к объему ресивера для создания вакуума необходимой глубины должно быть не менее как 1:10.The closest analogue to the prototype is the installation used to implement the method of drying wood according to the patent (RU 2056602, Mcl F26В 5/04, F26В 3/04), containing a heating drying vacuum chamber connected through a high-speed vacuum valve through a vacuum piping system with a receiver and a vacuum pump, while the ratio of the volume of the drying chamber to the volume of the receiver to create a vacuum of the required depth should be at least 1:10.

К недостаткам известных установок по удалению влаги из древесины можно отнести относительно большие зазоры и наличие застойных зон между калориферами, вентиляторами, средствами раздачи агента сушки, прокладками штабеля и обечайкой сушильной камеры, что соответственно увеличивает объемные соотношения между сушильной и вакуумными камерами и понижает условия равномерности контактирования агента сушки со всей поверхностью пиломатериала.The disadvantages of the known installations for removing moisture from wood include the relatively large gaps and the presence of stagnant zones between heaters, fans, means of distribution of the drying agent, gaskets of the stack and the shell of the drying chamber, which accordingly increases the volume ratio between the drying and vacuum chambers and reduces the conditions for uniformity of contact drying agent with the entire surface of the lumber.

Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в получении высококачественной сушки досок, бруса и т.п. при минимальных объемных соотношениях между сушильной и вакуумной камерами и продолжительности нагрева к продолжительности вакуумирования путем создания технологии и устройства, в которых при рациональном сочетании зазоров между обечайкой камеры и штабелям и компактного расположения в каналах составных частей обеспечивается при высоком кпд равномерное использование скорости агента сушки при его движении вдоль деревянных прокладок при нагреве древесины и быстрое удаление паровоздушной смеси из сушильной камеры в вакуумную камеру.Thus, the task to which the claimed invention is directed is to obtain high-quality drying of boards, timber, etc. with minimum volumetric ratios between the drying and vacuum chambers and the duration of heating to the duration of evacuation by creating a technology and device in which, with a rational combination of gaps between the shell of the chamber and the stacks and a compact arrangement in the channels of the components, uniform use of the speed of the drying agent during movement along wooden gaskets when heating wood and the rapid removal of the vapor-air mixture from the drying chamber into the vacuum chamber.

Данная задача достигается тем, что способ сушки древесины, включающий транспортно-складские операции при помощи тележек, технологические операции в двух рабочих камерах, осуществляемых с интервалом, например, в 30 минут, нагрев, движение и раздачу агента сушки по штабелю при помощи калориферов, реверсивных вентиляторов и делителей потока, размягчение и выравнивание влажности по сечению древесины горячей водой и паром системой увлажнения с последующей выдержкой при нагреве, атмосферном давлении при остаточном вакууме, удаление паровоздушной смеси из рабочей в вакуумную камеру циклическими вакуумными импульсами мощностью, соответствующей их объемным соотношениям с последующим углублением вакуума по времени в рабочей камере вакуум-насосом и регулирование техпроцесса средствами контроля по давлению, температуре и влажности, отличается тем, что транспортно-складские операции выполняют при помощи поперечных и продольных тележек разновысотного уровня, оснащенных прижимными устройствами, выполненными с возможностью взвода пружин, нагрев в пределах 80-140°С и движения агента сушки осуществляют со скоростью 3,5-4 м/с через каналы-диффузоры, каждый из которых симметричен двум рядам прокладок штабеля, проводят увлажнение водой или паром температурой в пределах 65-115°С с последующей выдержкой в пределах 20-150 мин, удаление паровоздушной смеси из рабочих камер и влаги из древесины проводят при конечном давлении в вакуумной камере в пределах 2÷60 мм рт.ст., при этом соответственно для удаления свободной и связанной влаги температура древесины выбирается в пределах 65÷85°С и 80÷95°С, разрежение в рабочей камере создают в пределах 80÷120 и 30÷100 мм рт.ст., не допуская снижение влажности на поверхности по отношению к середине поперечного сечения сортимента W=15÷25% и W=5÷15%, при этом выполненная с двойной изоляцией каждая пара электродов средства измерения влажности внедряется копьеобразным концом в древесину, по меньшей мере, в двух точках на глубину в пределах 10÷15 мм от поверхности и середины поперечного сечения сортимента.This task is achieved in that the method of drying wood, including transport and storage operations using trolleys, technological operations in two working chambers, carried out at intervals of, for example, 30 minutes, heating, moving and distributing the drying agent to the stack using heaters, reversible fans and flow dividers, softening and leveling humidity along the cross-section of wood with hot water and steam by a humidification system, followed by exposure to heat, atmospheric pressure at a residual vacuum, steam engine removal the mixture from the working to the vacuum chamber with cyclic vacuum pulses with a power corresponding to their volume ratios, followed by the deepening of the vacuum in time in the working chamber with a vacuum pump and regulation of the process by means of pressure, temperature and humidity control, characterized in that the transport and storage operations are carried out at using transverse and longitudinal trolleys of different heights, equipped with clamping devices made with the possibility of cocking springs, heating within 80-140 ° C and the movement of the agent This drying is carried out at a speed of 3.5-4 m / s through diffuser channels, each of which is symmetrical to two rows of stack gaskets, humidified with water or steam with a temperature in the range of 65-115 ° C, followed by exposure in the range of 20-150 min, the vapor-air mixture is removed from the working chambers and moisture from the wood at a final pressure in the vacuum chamber in the range of 2–60 mm Hg, while the wood temperature is respectively selected between 65–85 ° C and 80–0 to remove free and bound moisture. 95 ° C, a vacuum in the working chamber is created in cases 80 ÷ 120 and 30 ÷ 100 mm Hg, not allowing a decrease in humidity on the surface relative to the middle of the cross section of the assortment W = 15 ÷ 25% and W = 5 ÷ 15%, while each pair of electrodes made with double insulation moisture measuring instruments are introduced into the wood with a spear-shaped end at least at two points to a depth within 10–15 mm from the surface and the middle of the assortment cross section.

При этом нагрев и пропарку древесины могут проводить одновременно за 5÷15°С от заданной температуры древесины для удаления свободной влаги.In this case, heating and steaming of wood can be carried out simultaneously for 5 ÷ 15 ° C from a given temperature of the wood to remove free moisture.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом техническом решении технологические процессы осуществляются в сушильной камере с нестандартной формой обечайки и потокопроводящих каналов в ней, расположением делителей потоков, вакуумных клапанов и системы труб с форсунками, взаимосвязанных посредством технологических трубопровода и арматуры с вакуумной системой, выполненной с минимизированным объемным соотношением с сушильной камерой.Comparative analysis with the prototype shows that in the claimed technical solution, the technological processes are carried out in a drying chamber with a non-standard shell shape and flow channels in it, the location of the flow dividers, vacuum valves and pipe system with nozzles interconnected by means of a technological pipeline and valves with a vacuum system made with a minimized volume ratio with a drying chamber.

Таким образом, заявляемый способ сушки и устройство для его осуществления соответствуют критерию «новизна».Thus, the claimed drying method and device for its implementation meet the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого способа сушки и устройства для его осуществления с другими технологическими решениями показывает, что вакуумно-импульсные способы сушки древесины, осуществляемые технологическими схемами различной компановки, широко известны, однако известной совокупности составных частей, обеспечивающих при минимуме «паразитных потоков» равномерную раздачу агента сушки вдоль прокладок штабеля и удаление агента сушки с влагой при быстром вакуумном импульсе генерируемого объемными соотношениями сушильной с вакуумной камерами как 1 к 1,2-1,8 с последующим вакуумированием по времени и проходных сечений между ними, находящимися в пределах от 45 до 50 мм на один кубический метр рабочей камеры, производительную и качественную сушку древесины, в том числе и крупных сортиментов, нет. В предлагаемом устройстве нагрев и реверсивное перемещение агента сушки осуществляется калориферами и вентиляторами, компактно расположенными в наклонной части камеры в выполненных в обечайке каналах-диффузорах с постепенно возрастающим сечением в пределах величины размера между двух рядов прокладок штабеля, с возможностью движения агента сушки с влагой со скоростью в пределах 3,5-4,0 м/сек, а удаление агента сушки с влагой осуществляется через расположенные между каналами - диффузорами симметрично штабелю вакуумные клапана, оснащенные приводами со скоростью исполнительных органов 400-800 мм/сек с последующим вакуумированием в пределах от 5 до 55 мин при конечном давлении в вакуумной камере 2-60 мм рт ст, соответственно для удаления свободной и связанной влаги при достижении температуры древесины в пределах 65-85°С и 80-95°С, глубины разрежения в сушильной камере в пределах до 80-120 и 30-100 мм рт.ст, не допуская снижения влажности между поверхностью и центром поперечного сечения сортимента W=25-30% и W=5÷15% контролируемые измерителем влажности, у которых электроды с двойной изоляцией внедряются в древесину по центру штабеля, по меньшей мере, в двух точках глубиной в пределах 10-15 мм от поверхности и центра поперечного сечения сортимента.Comparison of the proposed drying method and the device for its implementation with other technological solutions shows that vacuum-pulsed wood drying methods carried out by technological schemes of different layouts are widely known, however, the known set of components providing with a minimum of "spurious flows" uniform distribution of the drying agent along laying gaskets and removing drying agent with moisture at a fast vacuum pulse generated by volumetric ratios of the drying chamber and the vacuum chamber and as 1 to 1.2-1.8 with subsequent evacuation in time and through sections between them, ranging from 45 to 50 mm per cubic meter of the working chamber, productive and high-quality drying of wood, including large logs, no. In the proposed device, heating and reverse movement of the drying agent is carried out by heaters and fans, compactly located in the inclined part of the chamber in the shell-diffuser channels with a gradually increasing cross section within the size between two rows of stacking pads, with the possibility of drying agent moving with moisture at a speed within 3.5-4.0 m / s, and the removal of the drying agent with moisture is carried out through the vacuum valves located between the channels - diffusers symmetrically to the stack, equipped with drives with the speed of the executive bodies 400-800 mm / s followed by evacuation in the range from 5 to 55 min at a final pressure in the vacuum chamber of 2-60 mm Hg, respectively, to remove free and bound moisture when the wood temperature reaches 65-85 ° С and 80-95 ° С, rarefaction depths in the drying chamber in the range up to 80-120 and 30-100 mm Hg, preventing a decrease in humidity between the surface and the center of the cross section of the assortment W = 25-30% and W = 5 ÷ 15% controlled by a moisture meter with double insulated electrodes yayutsya timber in the middle of the stack, at least at two points in the depth range of 10-15 mm from the surface and the center of the cross-sectional assortment.

Приведенная совокупность объемных соотношений, взаимосвязанных элементами с новыми формами и расположением потококаналов, подтверждает новое свойство заявленного способа и устройства, а именно при минимальном зазоре между штабелем, средствами раздачи агента сушки, вентиляторами, калориферами и обечайкой обеспечивается равномерное движение агента сушки вдоль каждый двух рядов прокладок и быстрое удаление агента сушки в вакуумную камеру, что решает поставленную задачу - получение высококачественной сушки досок, бруса и т.п. при рациональных объемных соотношениях между сушильной и вакуумными камерами.The above set of volume ratios, interconnected by elements with new forms and arrangement of flow channels, confirms a new property of the claimed method and device, namely, with a minimum gap between the stack, means of distributing the drying agent, fans, heaters and shell, the uniform movement of the drying agent along each two rows of gaskets is ensured and quick removal of the drying agent in the vacuum chamber, which solves the problem - obtaining high-quality drying of boards, timber, etc. with rational volumetric ratios between drying and vacuum chambers.

Это позволяет сделать вывод о соответствии способа сушки и устройства для его осуществления критерию «существенные отличия».This allows us to conclude that the drying method and the device for its implementation meet the criterion of "significant differences".

На чертежах показано:The drawings show:

на фиг.1 - технологическая схема оборудования для осуществления предлагаемого способа сушки;figure 1 - technological scheme of equipment for implementing the proposed method of drying;

на фиг.2 - вид А на фиг.1; поперечная тележка с тележкой со штабелем;figure 2 is a view of figure 1; transverse trolley with a trolley with a stack;

на фиг.3 - вид Б на фиг.2; схема приспособления для взвода пружин;figure 3 is a view of B in figure 2; scheme of devices for cocking springs;

на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1;figure 4 is a cross-section bb in figure 1;

на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.4;figure 5 is a cross section GG in figure 4;

на фиг.6 - вариант схемного исполнения многокорпусной вакуумной камеры;figure 6 is a variant of the circuit design of a multi-body vacuum chamber;

на фиг.7 - структурная схема блока управления;Fig.7 is a structural diagram of a control unit;

на фиг.8 - схема установки электродов средства контроля влажности, например, для бруса.on Fig - installation diagram of the electrodes of the humidity control means, for example, for timber.

В общем случае процесс сушки досок, бруса и бревен на предложенном согласно технологической схеме (фиг.1) оборудовании, содержащем соединенные магистральными путями рабочие 1,2 и вакуумную 3 камеры, осуществляется в следующей последовательности: транспортно-загрузочные операции при помощи разновысотных тележек 4 и 5, нагрев и продувка с раздачей агента сушки посредством калориферов 7, реверсивных вентиляторов 8 и делителей потока 10, размягчение и выравнивание влажности по сечению сортимента горячей водой и паром температурой в пределах 65-115°С системой увлажнения 11 с последующей выдержкой в пределах 20-150 мин при нагреве, атмосферном давлении или остаточном вакууме, удаление агента сушки с влагой из камер 1 или 2 через патрубки и клапаны 12, срабатывающие по команде от пневмосистемы 14, и трубопроводы, соединяющие клапаны 12 с камерой 3 при вакуумном импульсе генерируемыми объемными соотношениями между рабочими 1 или 2 и вакуумной 3 камерами как 1 к 1,2-1,8 взаимосвязанных трубопроводами и клапанами 12, выполненными со скоростью исполнительных органов 400-800 мм/с с условными проходами, находящимися в пределах от 45 до 50 мм на один кубический метр рабочей камеры 1 или 2 при конечном давлении в вакуумной камере 3 в пределах 2-60 мм рт.ст. с последующим вакуумированием вакуум-насосом 15 вакуумной системы 16 в зависимости от сортимента в пределах времени от 5 до 65 мин соответственно для свободной и связанной влаги при достижении температуры древесины в пределах до 65-85°С и 80-95°С глубины разрежения в камерах 1 или 2 в пределах до 80-120 и 30-100 мм рт.ст., не допуская снижения влажности на поверхности по отношению к середине поперечного сечения сортимента, например для бруса 220×220×6000 ниже W=15-25% и W=5-15% под контролем системы 18 контроля и регулирования в камерах 1,2,3 температуры, давления и влажности.In the General case, the drying process of boards, timber and logs on the equipment proposed according to the technological scheme (Fig. 1), containing working 1,2 and 3 vacuum chambers connected by main lines, is carried out in the following sequence: transport and loading operations using different-height carts 4 and 5, heating and blowing with the distribution of the drying agent by means of heaters 7, reversing fans 8 and flow dividers 10, softening and leveling the humidity along the assortment section with hot water and steam with a temperature in the range of 65-115 ° C humidification system 11 with subsequent exposure within 20-150 min when heated, atmospheric pressure or residual vacuum, removing the drying agent with moisture from chambers 1 or 2 through nozzles and valves 12, triggered by a command from the pneumatic system 14, and pipelines connecting valves 12 with chamber 3 during a vacuum pulse generated by volumetric ratios between working 1 or 2 and vacuum 3 chambers as 1 to 1.2-1.8 interconnected pipelines and valves 12, made with the speed of the executive bodies 400-800 mm / s with conditional passes naho lasting in the range from 45 to 50 mm per one cubic meter of the working chamber 1 or 2 at a final pressure in the vacuum chamber 3 in the range of 2-60 mm Hg followed by evacuation with a vacuum pump 15 of the vacuum system 16 depending on the assortment within a time range of 5 to 65 min, respectively, for free and bound moisture when the temperature of the wood reaches 65-85 ° C and 80-95 ° C, the vacuum depths in the chambers 1 or 2 in the range up to 80-120 and 30-100 mm Hg, avoiding a decrease in humidity on the surface relative to the middle of the cross-section of the assortment, for example, for a beam 220 × 220 × 6000 below W = 15-25% and W = 5-15% under the control of the system 18 of control and regulation in chambers 1,2,3 temperature, pressure and humidity nosti.

Тележка 4 имеет по количеству, например, для штабеля с длиной материала 6 метров 7 рядов прокладок и соответственно для исключения коробления 2-3^х верхних рядов 7 прижимных устройств, каждое из которых состоит из П-образной балки 20 с двумя рядами диапазонных отверстий на торцевых пластинах 21 тяг 22 с крючками 23 на концах и монтируемых в стойках 24 пружинных стяжек 25, выполненных с возможностью взвода пружин при помощи упорного ползуна 26, фиксатора 27 шиберного типа и рычажно-стоечного приспособления 28. Выполненные в другом высотном уровне тележки 5 на верхней плоскости имеют рельсы 29, являющиеся продолжением рельс путей 30. Такое выполнение позволяет в короткий срок сменить тележку в рабочей камере 1 или 2 на тележку со сформированным штабелем на путях 31, а также повысить возможности по механизации транспортно-складских операций.Cart 4 has, for example, for a stack with a material length of 6 meters, 7 rows of gaskets and, accordingly, to prevent warping 2-3 ^x upper rows of 7 clamping devices, each of which consists of a U-shaped beam 20 with two rows of range holes at the end the plates 21 of the rods 22 with hooks 23 at the ends and mounted in the racks 24 of the spring ties 25, made with the possibility of cocking the springs using the thrust slide 26, the retainer 27 slide type and the lever-rack device 28. Made in a different height level of the trolleys and 5 on the upper plane have rails 29, which are a continuation of the rail of tracks 30. This embodiment allows in a short time to change the trolley in the working chamber 1 or 2 to the trolley with the formed stack on the tracks 31, as well as to increase the possibilities for mechanization of transport and storage operations.

Каждая камера 1 или 2 состоит из обечайки 34 коробчатой формы с трапецеидальным верхом, усиленной каркасом 35, и высокотемпературной изоляции 36, облицованных, например, профилированным оцинкованным листом 37. Дно камеры усилено трубчатыми связями 38 с путями 39, совпадающими с путями 30. В боковой стенке на уровне дна камеры 1 или 2 выполнен трубопровод 40 с обратным клапаном 41 и кранами 42, 43 для соединения внутренней полости с атмосферой и слива влаги из камеры. На плоском днище с проемом для прохода тележки 4 со штабелем на шарнирах установлена дверь 44 со средствами, обеспечивающими герметичность и условия эксплуатации. На каждой стенке камер 1 и 2 смонтированы делители потока 10, равномерно раздающие агент сушки по штабелю, и выполнены вводы для датчиков температуры, давления и влажности (не показаны). Делители потока 10 выполнены в виде увеличивающихся по ширине «В» от верха к низу штабеля горизонтальных пластин 45, расположенных под углом α=45° навстречу потоку агента сушки. В верхней части обечайки 34 выполнены симметрично каждым двум рядам прокладок штабеля каналы-диффузоры 46 с постепенно возрастающим сечением к боковым стенкам камер 1 или 2. В прямоугольной части каждого канала-диффузора 46 компактно смонтированы калориферы 7 и реверсивные вентиляторные установки 8. Между каналами-диффузорами 46 вварены герметично в обечайку 34 патрубки 49, выполненные в виде усеченного конуса с проходным сечением, выбираемым в условном пределе Д_у=45-50 мм на кубический метр для присоединения вакуумных клапанов 12 соответствующего проходного сечению, оснащенных приводом 52 со скоростью исполнительного органа 400-800 мм/с. Над каждым делителем потока 10 агента сушки расположен трубопровод 53 системы 11 увлажнения с мелкодисперсными форсунками 54, смонтированными в положении, формирующие факелы горячей воды или пара при среднем давлении 3 кгс/см² навстречу потоку агента сушки. Такое выполнение обечайки 34, делителей потока 10 и системы 11 увлажнения позволяет повысить экономическую эффективность технологических операций за счет минимизации паразитных потоков и застойных зон и уменьшения свободного объема камер 1 или 2, что позволяет, соответственно, уменьшить объемные соотношения с вакуумной камерой 3.Each chamber 1 or 2 consists of a box-shaped shell 34 with a trapezoidal top reinforced with a frame 35 and high-temperature insulation 36, lined with, for example, profiled galvanized sheet 37. The bottom of the chamber is reinforced with tubular connections 38 with paths 39 matching paths 30. In the side the wall at the bottom of the chamber 1 or 2 is made pipe 40 with a check valve 41 and valves 42, 43 for connecting the internal cavity with the atmosphere and the discharge of moisture from the chamber. On a flat bottom with an opening for the passage of the trolley 4 with a stack of hinges, a door 44 is installed with means ensuring tightness and operating conditions. On each wall of chambers 1 and 2, flow dividers 10 are mounted uniformly distributing the drying agent over the stack, and inputs for temperature, pressure, and humidity sensors (not shown) are made. The flow dividers 10 are made in the form of horizontal plates 45 increasing in width “B” from the top to the bottom of the stack, located at an angle α = 45 ° to meet the flow of the drying agent. In the upper part of the shell 34, diffuser channels 46 are made symmetrically to each two rows of stack gaskets with a gradually increasing section to the side walls of chambers 1 or 2. In the rectangular part of each diffuser channel 46, air heaters 7 and reversible fan installations are compactly mounted 8. Between the diffuser channels 46 is hermetically welded to shroud 34 of nozzles 49 formed in a truncated cone with a flow area selected limit in the conditional D _y = 45-50 mm per cubic meter for the connection of the vacuum valve 12 is suitable of the flow cross-section, equipped with a drive 52 with the speed of the executive body of 400-800 mm / sec. Above each divider of the drying agent stream 10 is a pipeline 53 of the humidification system 11 with finely divided nozzles 54 mounted in position, forming torches of hot water or steam at an average pressure of 3 kgf / cm ² towards the flow of the drying agent. This embodiment of the shell 34, the flow dividers 10 and the humidification system 11 allows to increase the economic efficiency of technological operations by minimizing spurious flows and stagnant zones and reducing the free volume of the chambers 1 or 2, which allows, respectively, to reduce the volumetric ratio with the vacuum chamber 3.

Вакуумная камера 3 состоит из многокорпусной камеры 60 объемом, выбираемым в пределах 1,2-1,8 внутреннего объема рабочей камеры 1 или 2, камеры 61 для сбора конденсата, трубопроводов 62, 63, 64 с арматурой, водокольцевого вакуумного насоса 15 и средств для измерения и контроля вакуума (не показаны). Составные осесимметричные корпуса цилиндрической формы образуют камеру 60 путем соединения между собой посредством сквозных приварных к днищам патрубков 65 длиной, близкой к длине обечаек и соединительного патрубка 66. Такое многоходовое перетекание улучшает процессы конденсации агента сушки с влагой и сбор жидкости в камеру 61 за счет увеличения площади соприкосновения с холодной поверхностью камеры.The vacuum chamber 3 consists of a multi-body chamber 60 with a volume selected within 1.2-1.8 of the internal volume of the working chamber 1 or 2, a chamber 61 for collecting condensate, pipelines 62, 63, 64 with fittings, a liquid ring vacuum pump 15, and means for vacuum measurement and control (not shown). Compound axisymmetric cylindrical bodies form a chamber 60 by connecting, via end-to-end welded nozzles 65, with a length close to the length of the shells and the connecting nozzle 66. This multi-way flow improves the condensation of the drying agent with moisture and the collection of liquid into the chamber 61 by increasing the area contact with the cold surface of the chamber.

Пневматическая система 14 состоит из компрессорной установки 70, ресивера 71, трубопровода 72, кранов 73, конденсатооводчиков 74 и распределителей 75. Такое выполнение повышает надежность срабатывания клапанов 12 за счет сглаживания пульсаций давления используемого воздуха.The pneumatic system 14 consists of a compressor unit 70, a receiver 71, a pipe 72, valves 73, condensate ducts 74 and valves 75. This embodiment improves the reliability of operation of the valves 12 by smoothing out the pressure pulsations of the air used.

Система 11 увлажнения состоит из водонагревателя 88, парогенератора 89, форсунок 54 и трубопровода 90 с арматурой. Такое выполнение позволяет качественно стабилизировать внутреннее напряжение в древесине, используя горячую воду или пар или их сочетание в зависимости от вида древесины и, при необходимости, изменить оттенок древесины.The humidification system 11 consists of a water heater 88, a steam generator 89, nozzles 54 and a pipe 90 with fittings. This embodiment allows you to qualitatively stabilize the internal stress in the wood using hot water or steam, or a combination thereof, depending on the type of wood and, if necessary, change the shade of the wood.

Структурная схема систем 18 контроля и регулирования процессом сушки состоит из коммутационного контролера 95, выходных бесконтактных электронных ключей 96, входных бесконтактных электронных ключей 97, модулей 98 ввода аналоговых измерительных преобразователя 99 интерфейса и компьютера 100. Контроль за влажностью осуществляется, по меньшей мере, по двум датчикам влагомера, например контроль за влажностью в центре бруса ведется при помощи устанавливаемых сбоку штабеля на расстоянии h=5-10 мм от середины поперечного сечения бруса копьеобразного термопреобразователя 91, выполненного с двойной 92 изоляцией, закрываемой снаружи футляром 93.The structural diagram of the drying control and control systems 18 consists of a switching controller 95, output contactless electronic keys 96, input contactless electronic keys 97, input modules 98 of the analog measuring transducers 99 of the interface and the computer 100. Humidity control is carried out by at least two moisture meter sensors, for example, humidity control in the center of the beam is carried out using stacked laterally stacks at a distance of h = 5-10 mm from the middle of the cross-section of a spear-shaped beam thermocouple 91, made with double 92 insulation, closed on the outside of the case 93.

Сушильный комплекс работает следующим образом.The drying complex operates as follows.

Тележку 5 с тележкой 4 по подъездным путям 31 выдвигают в место формирования штабеля, воздействуя приспособлением 28 на упорный ползун 26 взводят пружины установкой фиксатора 27 в соответствующее отверстие ползуна 26. Например, с помощью подъемно-транспортного средства (не показано) формируют штабель. На верхний ряд пиломатериала в зону каждого ряда прокладок «С» укладывают балки 20 и соединяют их посредством тяг 22 с ползунами 26. Убирая фиксаторы 27, обеспечивают постоянное сжатие штабеля во время сушки. Число устанавливаемых устройств зависит от толщины высушиваемого материала и длины штабеля, что и предопределяет первоначальное давление на штабель. Затем тележку 5 с тележкой 4 выдвигают в зону совпадения рельс 29 с путями 30 и фиксируют (фиксатор не показан) их в этом положении. При помощи канатной тяги тележки закатывают внутрь рабочих камер 1 и 2.Trolley 5 with trolley 4 is pushed along the access paths 31 to the place of stack formation, acting on the stop slide 26 by means of the device 28, the springs are cocked by installing the latch 27 in the corresponding hole of the slider 26. For example, a stack is formed using a truck (not shown). On the upper row of lumber in the area of each row of gaskets “C”, beams 20 are laid and connected by means of rods 22 with sliders 26. By removing the latches 27, they provide constant compression of the stack during drying. The number of installed devices depends on the thickness of the dried material and the length of the stack, which determines the initial pressure on the stack. Then the trolley 5 with the trolley 4 is extended into the zone of coincidence of the rail 29 with the tracks 30 and fixed (the latch is not shown) them in this position. With the help of cable traction, the carts are rolled inside the working chambers 1 and 2.

Исходные данные к техпроцессу, например сушки бруса 100×150×6100 мм начальной влажности W = 63%, следующие:The initial data for the technical process, for example, drying a beam of 100 × 150 × 6100 mm of initial humidity W = 63%, are as follows:

- остаточная влажность W = 16÷20%;- residual humidity W = 16 ÷ 20%;

- контроль влажности бруса вести по двум датчикам влагомера. Не допускать снижения влажности на поверхности по отношению к середине ниже 12-16%;- control the moisture content of the beam using two moisture meter sensors. Prevent moisture reduction on the surface in relation to the middle below 12-16%;

- удаление свободной влаги:- removal of free moisture:

температура древесины 85°С;wood temperature 85 ° C;

ограничение температуры агента сушки 110°С;limiting the temperature of the drying agent 110 ° C;

время вакуумирования 30 мин;evacuation time 30 min;

количество циклов вакуумирования 5×4=20;the number of vacuum cycles 5 × 4 = 20;

количество воды для пропарки 5 л/м³;the amount of water for steaming 5 l / m ³ ;

время выдержки после пропарки 40 мин;holding time after steaming 40 min;

- удаление связанной влаги:- removal of bound moisture:

температура древесины 95°С;wood temperature 95 ° C;

ограничение температуры агента сушки 130°С;limiting the temperature of the drying agent 130 ° C;

время вакуумирования 40 мин;evacuation time 40 min;

количество циклов вакуумирования, шт - 5×2=10;the number of evacuation cycles, pcs - 5 × 2 = 10;

время выдержки после пропарки 60 мин;holding time after steaming 60 min;

Исходное состояние оборудования:The initial state of the equipment:

- пиломатериал на тележках с температурой внешней среды загружен в камеры 1 и 2;- lumber on carts with an ambient temperature loaded in chambers 1 and 2;

- камеры 1 и 2 холодные, герметично закрыты;- chambers 1 and 2 are cold, hermetically closed;

- запорная арматура в положении «закрыто»;- stop valves in the closed position;

- вакуумный насос 15 и компрессор 70 в состоянии «отключены»;- the vacuum pump 15 and the compressor 70 in the "off" state;

Включают вентиляторы 8 и калориферы 7. Производится нагрев бруса до температуры 75°С. Включается парогенератор 89, идет совместный нагрев до t=85°С и размягчение древесины. Включают вакуумный насос 15, открывают запорную арматуру на трубопроводе 16. При достижении давления в 60-2 мм рт.ст в камере 60 вакуумная камера 3 готова к работе. Включают компрессор 70 и при достижении давления в ресивере 71 5-6 кгс/см² пневмосистема 14 готова для управления работой вакуумных клапанов 12.They include fans 8 and air heaters 7. The beam is heated to a temperature of 75 ° C. The steam generator 89 is turned on, there is a joint heating to t = 85 ° C and softening of the wood. Turn on the vacuum pump 15, open the shutoff valves on the pipeline 16. When the pressure reaches 60-2 mm Hg in the chamber 60, the vacuum chamber 3 is ready for operation. Turn on the compressor 70 and when the pressure in the receiver 71 5-6 kgf / cm ^{2 the} pneumatic system 14 is ready to control the operation of the vacuum valves 12.

Нагрев камеры 2 осуществляется с задержкой, например, в 30 мин. После достижения заданной температуры пиломатериала, например, 85°С для свободной влаги производится резкое открытие вакуумных клапанов 12, и давление в камере 1 или 2 и в вакуумной камере 3 мгновенно выравнивается. Происходит интенсивное удаление влаги из пор материала и выдавливание агента сушки с влагой в объем камеры 60, где, соприкасаясь с более холодными стенками, влага конденсируется и стекает в камеру 61. За время вакуумирования, в данном примере для свободной влаги 30 мин, температура бруса падает от 20°С до 4°С. Вакуумные клапаны 12 закрывают и включают вентиляторы 8 и калориферы 7 и нагревают пиломатериал до заданной температуры 85°С под остаточным вакуумом. Затем снова производят вакуумный импульс и все операции повторяют. Для удаления свободной влаги из бруса достаточно 20-25 импульсов. Увлажнения горячей водой t=70-80°С проводят через каждые 5 циклов. Критерием завершения удаления связанной влаги будет невозможность достижения в камерах 1 и 2 давления 240 мм рт.ст при нагреве древесины до 95°С в течение трех циклов нагрева - вакуумирования или падение температуры древесины более 4°С.The heating of the chamber 2 is carried out with a delay of, for example, 30 minutes After reaching the preset temperature of the lumber, for example, 85 ° C for free moisture, the vacuum valves 12 are abruptly opened and the pressure in chamber 1 or 2 and in vacuum chamber 3 instantly equalizes. The moisture is intensively removed from the pores of the material and the drying agent is squeezed out with moisture into the chamber 60, where, in contact with the colder walls, the moisture condenses and drains into the chamber 61. During the evacuation time, in this example, for free moisture for 30 minutes, the bar temperature drops from 20 ° C to 4 ° C. The vacuum valves 12 close and turn on the fans 8 and heaters 7 and heat the lumber to a predetermined temperature of 85 ° C under a residual vacuum. Then, a vacuum pulse is produced again and all operations are repeated. To remove free moisture from the timber, 20-25 pulses are sufficient. Humidification with hot water t = 70-80 ° C is carried out every 5 cycles. The criterion for completing the removal of bound moisture will be the impossibility of achieving a pressure of 240 mm Hg in chambers 1 and 2 when the wood is heated to 95 ° C for three heating cycles - evacuation or a drop in the wood temperature of more than 4 ° C.

Таким образом, при объемных соотношениях рабочих камер 1 и 2 к вакуумной камере 3 как 1 к 1,2-1,8 повышается экономическая эффективность технологических операций за счет минимизации паразитных потоков и повышения мощности вакуумных импульсов.Thus, with the volume ratios of the working chambers 1 and 2 to the vacuum chamber 3 as 1 to 1.2-1.8, the economic efficiency of technological operations is increased by minimizing spurious flows and increasing the power of vacuum pulses.

Claims

1. A method of drying wood, including transport and storage operations using trolleys, technological operations in two working chambers, carried out at intervals of, for example, 30 minutes, heating, moving and distributing the drying agent to the stack using heaters, reversible fans and flow dividers , softening and leveling the moisture over the cross section of the wood with hot water and steam using a humidification system, followed by exposure to heat, atmospheric pressure or a residual vacuum, removing the air-vapor mixture from the working to vacuum measure cyclic vacuum pulses with a power corresponding to their volume ratios, followed by a deepening of the vacuum in time in the working chamber with a vacuum pump and regulation of the process by means of pressure, temperature and humidity control, characterized in that the transport and storage operations are performed using transverse and longitudinal trolleys of different heights level, equipped with clamping devices made with the possibility of cocking springs, heating within 80-140 ° C and the movement of the drying agent is carried out with speeds 3.5-4 m / s through diffuser channels, each of which is symmetrical to two rows of stack gaskets, moisten with water or steam with a temperature in the range of 65-115 ° C, followed by exposure in the range of 20-150 min, remove the air-vapor mixture from working chambers and moisture from wood are carried out at a final pressure in the vacuum chamber within 2-60 mm Hg, while, accordingly, to remove free and bound moisture, the temperature of the wood is selected between 65-85 and 80-95 ° C, vacuum the working chamber is created within 80-120 and 30-100 mm Hg, not allowing moisture reduction on the surface with respect to the middle of the assortment cross section W = 15-25% and W = 5-15%, with each pair of electrodes of the moisture measuring device made with double insulation being inserted into the wood with a spear-shaped end at least at two points to a depth of 10-15 mm from the surface and the middle of the cross section of the assortment.

2. The method according to claim 1, characterized in that the heating and steaming of the wood is carried out simultaneously for 5-15 ° C from the set temperature of the wood to remove free moisture.

3. A drying device containing trolleys with clamping devices for the stack, access roads and cable traction, two working chambers equipped with vacuum valves, heaters, reversible fans and flow dividers interconnected by technological pipelines and fittings with vacuum and pneumatic systems, a humidification system, drying control and regulation system, characterized in that the heaters and fans are compactly located in the trapezoidal upper part of each working amers in the diffuser channels, made in the shell symmetrically to each two rows of gaskets with a gradually increasing cross section to the side walls of the chambers, the drying agent with moisture is removed through valves connected to the nozzles located between the diffuser channels symmetrically to the stack with a vacuum pulse generated by volumetric ratios between the working and vacuum chambers as 1 to 1.2-1.8, followed by evacuation with a vacuum pump, depending on the assortment, within a time range of 5 to 65 min through pipelines and apans made at the speed of executive bodies of 400-800 mm / s with conditional passages selected in the range from 45 to 50 mm per 1 m ^{3 of the} working chamber.