RU2372569C1

RU2372569C1 - Machine for wood drying

Info

Publication number: RU2372569C1
Application number: RU2008113270/06A
Authority: RU
Inventors: Руслан Рушанович Сафин (RU); Руслан Рушанович Сафин; Рушан Гареевич Сафин (RU); Рушан Гареевич Сафин; Ринат Рафаилевич Гильмиев (RU); Ринат Рафаилевич Гильмиев; Руслан Ромелевич Хасаншин (RU); Руслан Ромелевич Хасаншин; Наиль Фарилович Тимербаев (RU); Наиль Фарилович Тимербаев; Диляра Фариловна Зиатдинова (RU); Диляра Фариловна Зиатдинова; Павел Александрович Кайнов (RU); Павел Александрович Кайнов; Ренас Рамзисович Миндубаев (RU); Ренас Рамзисович Миндубаев
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2009-11-10

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: machine for wood drying contains cylindrical pressurised body with installed inside heaters, ventilator and longitudinal partitions which form aerodynamic tract of movement, vacuum-pump, steam-generator and cargo cart for placing wood which is to be dried inside the chamber. Installation is provided with second pressurized chamber partially filled with liquid (water) and connected with the first chamber by means of pipe with perforated attachment on the tip for pressure "drop" and with two lines of condensation equipment, compressor of one of which is connected with heaters of the first chamber and condenser of the second chamber, and compressor of the second line is connected with heaters of the second chamber and condenser of the first chamber; in addition, inside the first chamber additional electric heater is installed. By means of condensation equipment heat energy removed from the first chamber, in which process of vacuumisation takes place, is brought to the second chamber in which heating of liquid (water) takes place; after the end of cycle "heating-vacuumisation" by switching off one compression device and switching on another change of stages in chambers takes place: in the first chamber heating of saw timber starts, and in the second necessary vacuum for further pressure drop is created.

EFFECT: reduction of cost price of saw timber drying process.

1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к технике сушки пиломатериалов и может быть использовано в деревообрабатывающей, лесохимической и других областях промышленности.The present invention relates to a technique for drying lumber and can be used in woodworking, wood-chemical and other industries.

Известна установка для сушки древесины, содержащая две герметичные теплоизолированные камеры, в полости каждой из которых образован циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером. Камеры имеют воздуховоды, соединяющие эти полости между собой с возможностью перепуска по ним поочередно образующегося в одной из камер пара. Причем воздуховоды соединяют области повышенного давления каждой камеры с областями пониженного давления соседней камеры, что позволяет использовать водяной пар, образующийся при сушке одного штабеля пиломатериалов, для нагрева другого штабеля (см. патент РФ №2157489, МПК F26В 9/06, 21/04, 2000 г.).A known installation for drying wood, containing two sealed insulated chambers, in the cavity of each of which is formed a circulation channel with a fan and a heater located in it. The chambers have air ducts connecting these cavities with each other with the possibility of bypassing them alternately forming in one of the chambers of steam. Moreover, the air ducts connect the pressure areas of each chamber with the areas of reduced pressure of the neighboring chamber, which allows the use of water vapor generated by drying one stack of lumber to heat another stack (see RF patent No. 2157489, IPC F26B 9/06, 21/04, 2000).

Недостатками данной сушильной установки являются высокие эксплуатационные расходы на удаление влаги из твердолиственных пород древесины и низкая производительность процесса сушки.The disadvantages of this dryer are high operating costs for the removal of moisture from hardwood and low productivity of the drying process.

Известна установка для сушки и пропитки древесины, включающая две камеры, соединенные при помощи трубопроводов рассчитанного диаметра со смонтированными на них быстродействующими клапанами с ресивером, вакуумный насос, емкости для пропитывающей жидкости, связанные при помощи трубопроводов с каждой сушильно-пропиточной камерой, в которых смонтированы распылители, теплообменники (см. патент РФ №2279024, МПК F26В 9/06, 5/04, 2004 г.).A known installation for drying and impregnating wood, comprising two chambers connected by pipelines of a calculated diameter with quick-acting valves mounted to a receiver mounted on them, a vacuum pump, containers for impregnating liquids connected by pipelines to each drying and impregnating chamber in which sprayers are mounted , heat exchangers (see RF patent No. 2279024, IPC F26B 9/06, 5/04, 2004).

Недостатком данной установки является потери тепловой энергии, аккумулированной в процессе прогрева материала, при «сбросе» давления в ресивер на каждой из стадий вакуумирования, что существенно увеличиваем расход энергоресурсов.The disadvantage of this installation is the loss of thermal energy accumulated during the heating of the material during the "discharge" of pressure into the receiver at each of the stages of evacuation, which significantly increases the energy consumption.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для сушки штабелей пиломатериалов, содержащая верхние и боковые секции, выполненные из эластичного материала в виде мембран с возможностью изменять свои размеры и форму под действием потока теплоносителя. Нижняя секция имеет продольные прорези, позволяющие размещать высушиваемый пиломатериал на грузовой тележке внутри камеры сушки. В данной камере реализуется вакуумно-конвективный способ, сущность которого заключается в чередовании стадий прогрева высушиваемой древесины и вакуумирования (см. патент РФ №2206843, МПК F26В 9/06, 5/04, 2003 г.).Closest to the technical nature of the invention is an installation for drying stacks of lumber, containing the upper and side sections made of elastic material in the form of membranes with the ability to change their size and shape under the influence of the coolant flow. The lower section has longitudinal slots, allowing you to place the dried lumber on a cargo trolley inside the drying chamber. In this chamber, a vacuum-convection method is implemented, the essence of which is the alternation of the stages of heating the dried wood and evacuation (see RF patent No. 2206843, IPC F26В 9/06, 5/04, 2003).

Основным недостатком указанной установки является нерациональное использование энергетических ресурсов на процесс сушки, обусловленное высокой стоимостью сушки за счет независимого охлаждения конденсатора и независимого нагрева калориферов.The main disadvantage of this installation is the irrational use of energy resources for the drying process, due to the high cost of drying due to the independent cooling of the condenser and the independent heating of the heaters.

Целью настоящего изобретения является снижение себестоимости процесса сушки пиломатериалов. Указанная цель достигается тем, что установка содержит цилиндрический герметичный корпус с установленными внутри калориферами, вентилятором и продольными перегородками, образующими аэродинамический тракт движения, вакуум-насос, парогенератор и грузовую тележку для размещения высушиваемой древесины внутри камеры, отличающаяся тем, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры l конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.The aim of the present invention is to reduce the cost of the drying process of lumber. This goal is achieved in that the installation comprises a cylindrical sealed enclosure with heaters installed inside, a fan and longitudinal partitions forming an aerodynamic path of movement, a vacuum pump, a steam generator and a trolley for placing dried wood inside the chamber, characterized in that the installation is supplemented by a second hermetic chamber partially filled with liquid (water) and connected to the first chamber by a pipe with a perforated nozzle at the end to "release" pressure, and two lines to condensation equipment, the compressor of one of which is connected to the heaters of the first chamber and the condenser of the second chamber, and the compressor of the second line is connected to the heaters of the second chamber l by the condenser of the first chamber; in addition, an additional electric heater is installed inside the first chamber.

Отличительным признаком заявленного изобретения является то, что установка дополнена второй герметичной камерой, частично заполненной жидкостью (водой) и соединенной с первой камерой трубой с перфорированной насадкой на конце для «сброса» давления, и двумя линиями конденсационного оборудования, компрессор одной из которых соединен с калориферами первой камеры и конденсатором второй камеры, а компрессор второй линии соединен с калориферами второй камеры и конденсатором первой камеры; кроме того, внутри первой камеры установлен дополнительный электронагреватель.A distinctive feature of the claimed invention is that the installation is supplemented by a second sealed chamber, partially filled with liquid (water) and connected to the first chamber by a pipe with a perforated nozzle at the end to "relieve" pressure, and two lines of condensing equipment, one of which is connected to air heaters the first chamber and the condenser of the second chamber, and the compressor of the second line is connected to the heaters of the second chamber and the condenser of the first chamber; in addition, an additional electric heater is installed inside the first chamber.

Предложенное техническое решение позволяет существенно снизить энергозатраты на процесс сушки пиломатериалов благодаря тому, что тепловая энергия испаренной из древесины влаги в процессе ее вакуумирования с помощью конденсационного оборудования передается жидкости (воде), находящейся во второй камере. После этого аккумулированная жидкостью (второй) тепловая энергия на стадии прогрева с помощью второй конденсационной установки передается высушиваемому пиломатериалу. При этом на процесс передачи тепловой энергии из одной камеры в другую с помощью конденсационного оборудования затрачивается меньшее количество энергии, чем величина передаваемой энергии. Поэтому процесс прогрева пиломатериалов протекает при меньших энергозатратах, а в процессе вакуумирования древесины установка конденсационного оборудования позволяет избежать дополнительных затрат на охлаждение хладагента для конденсатора.The proposed technical solution can significantly reduce energy consumption for the drying of sawn timber due to the fact that the thermal energy of moisture vaporized from wood during its evacuation by means of condensation equipment is transferred to the liquid (water) in the second chamber. After this, the (second) accumulated liquid heat energy is transferred to the dried lumber using the second condensation unit at the heating stage. At the same time, less energy is consumed in the process of transferring thermal energy from one chamber to another using condensation equipment than the amount of energy transferred. Therefore, the process of heating the sawn timber proceeds at a lower energy consumption, and in the process of evacuating the wood, the installation of condensation equipment avoids the additional cost of cooling the refrigerant for the condenser.

Схема установки представлена на чертеже. Установка содержит две вакуумные камеры 1 и 2, парогенератор 3, вакуумный насос 4, конденсационное оборудование, включающее два компрессора 5 и 6, дроссельные вентили 17, конденсаторы 7 и испарители 8, помещенные в камеры 1 и 2. При этом первая камера расположена над второй и соединена с ней трубой, на конце которой расположена перфорированная насадка 10.The installation diagram is presented in the drawing. The installation contains two vacuum chambers 1 and 2, a steam generator 3, a vacuum pump 4, condensing equipment, including two compressors 5 and 6, throttle valves 17, condensers 7 and evaporators 8, placed in chambers 1 and 2. The first chamber is located above the second and connected to it by a pipe, at the end of which there is a perforated nozzle 10.

Конденсационное оборудование использует в качестве хладагента фреон. Для ускорения процесса прогрева вакуумной камеры в пусковой момент времени используется дополнительный электрический нагреватель 9.Condensation equipment uses freon as a refrigerant. To accelerate the heating process of the vacuum chamber at the starting time, an additional electric heater 9 is used.

Установка вакуумной сушки работает следующим образом. После формирования штабеля пиломатериалов 15 на тележке и загрузки камеры 1 начинается стадия прогрева высушиваемой древесины. Для этого производится предварительная откачка инертного газа (воздуха) вакуум-насосом 4 из рабочей полости аппарата при открытом вентиле 14, после чего вентиль 14 закрывается, и из парогенератора 3 при открытом вентиле 13 подается водяной пар для создания среды в аппарате. Затем включается дополнительный нагреватель 9. Параллельно в вакуумной камере 2, которая частично заполнена жидкостью (водой) 16, создается необходимое в дальнейшем разрежение включением вакуум-насоса 4 и открытием вентиля 12.Installation of vacuum drying works as follows. After the formation of the stack of lumber 15 on the trolley and loading the chamber 1, the stage of heating the dried wood begins. To do this, preliminary inert gas (air) is evacuated by a vacuum pump 4 from the working cavity of the apparatus with the valve 14 open, after which the valve 14 is closed, and steam is supplied from the steam generator 3 with the valve 13 open to create an environment in the apparatus. Then, an additional heater 9 is turned on. In parallel, in the vacuum chamber 2, which is partially filled with liquid (water) 16, the necessary vacuum is created in the future by switching on the vacuum pump 4 and opening the valve 12.

После окончания прогрева штабеля 15 в камере 1 производят «сброс» давления путем открытия газового вентиля 11, и паровая среда вследствие разности давлений через трубу с перфорированной насадкой 10 устремляется в камеру 2, где происходит ее конденсация за счет прохождения пара через слой жидкости. После «сброса» газовый вентиль 11 перекрывается, и в работу включается компрессорное устройство 5. Компрессор нагнетает сжатый (а значит, нагретый) хладагент в испаритель 8 камеры 2. Таким образом, тепловая энергия, отводимая из вакуумной камеры 1 с помощью компрессорного устройства 5 передается испарителю 8 камеры 2, где в это время происходит прогрев жидкостной среды (воды) 16.After the warming up of the stack 15 in the chamber 1, a "pressure" is released by opening the gas valve 11, and the vapor medium rushes into the chamber 2 due to the pressure difference through the pipe with the perforated nozzle 10, where it condenses due to the passage of steam through the liquid layer. After the "reset", the gas valve 11 is closed, and the compressor device 5 is turned on. The compressor pumps the compressed (and therefore heated) refrigerant into the evaporator 8 of the chamber 2. Thus, the thermal energy removed from the vacuum chamber 1 by means of the compressor device 5 is transferred the evaporator 8 of the chamber 2, where at this time the heating of the liquid medium (water) 16 takes place.

После окончания цикла вакуумирования в камере 1 выключением компрессорного устройства 5 и включением компрессорного устройства 6 происходит смена стадий в камерах: в камере 1 начинается прогрев, в камере 2 - вакуумирование. Перед началом стадии прогрева в камере 1 предварительно с помощью парогенератора 3 создается необходимая паровая среда. Теперь тепловая энергия, аккумулированная в жидкости (воде) 16 камеры 2 во время ее нагрева, передается в камеру 1. При необходимости повышения интенсивности прогрева производится кратковременное включение дополнительного нагревателя 9.After the vacuum cycle in chamber 1 is completed, the compressor device 5 is turned off and compressor device 6 is turned on, the stages in the chambers change: heating begins in chamber 1, and evacuation in chamber 2. Before the start of the heating stage in the chamber 1, the necessary vapor medium is first created using the steam generator 3. Now, the thermal energy accumulated in the liquid (water) 16 of the chamber 2 during its heating is transferred to the chamber 1. If it is necessary to increase the heating intensity, the additional heater 9 is briefly turned on.

Чередование стадий прогрева и вакуумирования в вакуумных камерах 1 и 2 происходит до снижения влагосодержания пиломатериалов до заданного значения (6-8%).The alternation of the stages of heating and evacuation in the vacuum chambers 1 and 2 occurs until the moisture content of the sawn timber decreases to a predetermined value (6-8%).

Преимущества предлагаемой установки характеризуется приведенным ниже конкретным примером ее исполнения:The advantages of the proposed installation is characterized by the following specific example of its implementation:

Мощность электродвигателя вентилятора Fan motor power 7,7 кВт7.7 kW Мощность электродвигателя вакуум-насоса Vacuum Pump Motor Power 7,5 кВт7.5 kW Мощность компрессорной установки при максимальнойCompressor capacity at maximum нагрузке (при передаче 50 кВт/ час) load (transmission 50 kW / h) 16 кВт16 kW Мощность калориферов Power heaters 50 кВт50 kW Мощность парогенератора Steam generator power 30 кВт30 kW

Из таблицы видно, что для передачи тепловой мощности в 50 кВт компрессорной установкой затрачивается мощность, равная 16 кВт, позволяя снизить общие энергозатраты на процесс сушки более чем в два раза.The table shows that for the transfer of thermal power of 50 kW by the compressor unit, a power of 16 kW is expended, allowing to reduce the total energy consumption for the drying process by more than two times.

Claims

A wood drying apparatus comprising a cylindrical sealed enclosure with inside heaters, a fan and longitudinal baffles forming an aerodynamic path of movement, a vacuum pump, a steam generator and a trolley for placing the dried wood inside the chamber, characterized in that the installation is supplemented by a second hermetic chamber, partially filled with liquid (water) and connected to the first chamber by a pipe with a perforated nozzle at the end for "pressure relief", and two condensation lines equipment, the compressor of one of which is connected to the heaters of the first chamber and the condenser of the second chamber, and the compressor of the second line is connected to the heaters of the second chamber and the condenser of the first chamber; in addition, an additional electric heater is installed inside the first chamber.