RU2522732C1 - Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды - Google Patents
Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522732C1 RU2522732C1 RU2013110969/06A RU2013110969A RU2522732C1 RU 2522732 C1 RU2522732 C1 RU 2522732C1 RU 2013110969/06 A RU2013110969/06 A RU 2013110969/06A RU 2013110969 A RU2013110969 A RU 2013110969A RU 2522732 C1 RU2522732 C1 RU 2522732C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- timber
- medium
- drying
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение используется в деревообрабатывающей промышленности. Изобретение относится к области деревообработки, в частности к способу сушки массивной древесины с использованием термовакуумно-импульсного воздействия. Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды, включающий циклическое нагревание пиломатериалов и последующее вакуумирование до прекращения снижения влажности сортимента, отличающийся тем, что пиломатериалы, размещенные между рядами нагревательных элементов, подвергают термообработке по многоступенчатому режиму, при этом жесткость среды на каждой ступени изменяют - осциллируют с постоянной для данной ступени амплитудой с числом осцилляции в зависимости от породы пиломатериалов и ее влажности, а максимальную температуру и давление среды на каждой ступени выбирают в соответствии с условиями вида t1>t2<t3<…<ti и P1<P2>P3>…>Pi, где ti - максимальная температура среды, °C; Рi - максимальное давление вакуума на i-й ступени, кПа, причем продолжительность каждой ступени находится в прямой зависимости от текущей влажности пиломатериалов. Изобретение должно обеспечить высокое качество сушки пиломатериалов, снизить расход электроэнергии. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике сушки материалов из древесины с применением пониженного давления и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для повышения скорости сушки пиломатериалов без растрескивания и коробления.
Известен способ сушки древесины посредством повышения и понижения давления воздуха в замкнутом объеме. При этом нагрев материала осуществляют токами высокой частоты, понижение давления ведут путем вакуумирования в несколько циклов. Давление повышают до 150-400 МПа по экспоненциальному закону, а снижают - по гиперболическому в течение 20-60 с. Одновременно с повышением давления воздуха проводят его нагрев с помощью нагревательных элементов, установленных в замкнутом объеме [АС СССР №861900, МКИ 3 F26B 5/04. Способ сушки капиллярно-пористых тел [Текст] / А.Б. Раймова, П.П. Вахонин, Н.И. Рыжков; №2816234/25-08; заявл. 23.11.77; опубл. 24.12.79; бюл. №12. - 4 с.].
Недостатком способа является его высокая энергозатратность.
Известен способ сушки древесины в сушильной камере, заключающийся в многократном чередовании циклов нагрева древесины теплоносителем до среднеобъемной температуры 80-100°C, отвода выделяющихся паров влаги, удаления свободной и связанной влаги, пропитки, создания вакуума (вакуумирования) в полости сушильной камеры, заполненной древесиной посредством ее соединения с ресивером за время 0,1-1,0 сек, выдержки в течение времени, достаточном для установления равновесного давления паров влаги в сушильно-пропиточной камере и ресивере, причем каждый цикл вакуумирования проводится скоростным вакуумированием при помощи ресивера, быстродействующих клапанов и трубопроводов с постоянным нагревом древесины в изолированной от атмосферы сушильной камере [Патент РФ 2400684, МПК. 7 F26B 5/04. Способ сушки древесины и устройство для его осуществления [Текст] / Абрамов Я.К., Веселов В.М. и др. Заявл. 27.02.2009, опубл. 27.09.2010; бюл. №2. - 4 с.].
К недостаткам данного способа можно отнести невозможность осуществления качественной сушки крупномерных сортиментов древесины (равномерная влажность высушенной древесины по сечению, отсутствие трещин, термических напряжений и короблений).
При сушке пиломатериалов обычно применяют режимы с повышающейся по ходу процесса жесткостью с целью рационализации процедуры обезвоживания. При этом в начальной стадии поддерживаются высокая степень насыщенности и низкая температура теплоносителя, затем при понижении влажности древесины температура агента сушки повышается, а степень насыщенности уменьшается. Такой характер изменения параметров сушильного агента обусловлен особенностями развития в древесине внутренних напряжений и требованиями сохранения целостности высушиваемых досок и заготовок.
По мнению заявителя, использование таких способов в вакуумных сушилках с контактным нагревом материала, где нет искусственного увлажнения, нецелесообразно из-за отсутствия агента сушки.
В качестве прототипа выбран способ сушки путем циклического нагрева древесины воздухом и последующего вакуумирования до прекращения понижения влажности материала [Патент РФ №2027126, МКИ 3 F26B 3/02. Способ сушки древесины [Текст] / А.И. Рассев, Д.М. Олексив; №92014163/06; заявл. 24.12.92; опубл. 20.01.95; бюл. №2. - 3 с.].
К недостаткам данного способа можно отнести значительную энергозатратность вследствие постоянной величины жесткости, что неоправданно удлиняет процесс и увеличивает расход энергии. Опыты авторов, проведенные с промышленными вакуумными кондуктивными камерами, установили, что расписание режима сушки древесины, содержащее десятки импульсных изменений состояния среды в камере одинаковой амплитуды и длительности, не снижает продолжительность сушки и не приводит к повышению ее качества.
Предлагаемое изобретение решает задачу обеспечения высокого качества высушиваемого материала, интенсификации процесса сушки и снижения расхода энергии на сушку.
Это достигается тем, что в способе сушки пиломатериалов (или древесины) при пониженном давлении среды, включающем циклическое нагревание древесины и последующее вакуумирование до прекращения снижения влажности сортимента, согласно изобретению пиломатериалы, размещенные между рядами нагревательных элементов, подвергают термообработке по многоступенчатому режиму, при этом жесткость теплоносителя на каждой ступени изменяют - осциллируют с постоянной для данной ступени амплитудой с числом осцилляций, зависящих от породы древесины и ее влажности, а максимальную температуру и давление среды на каждой ступени выбирают в соответствии с условиями вида
t1>t2<t3<…<ti и P1<P2>P3>…>Pi,
где ti - максимальная температура среды, °C; Pi - максимальное давление вакуума на i-й ступени, кПа,
причем продолжительность каждой ступени находится в прямой зависимости от текущей влажности древесины.
На первой ступени, когда интенсивно сохнут поверхностные слои, а влажность внутренних слоев остается неизменной, сушку ведут повторяющимися импульсами со следующими характеристиками. Для температуры нижний предел (пауза) - 55°C, верхний предел (импульс) - 85°C. Для давления вакуума нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 40 кПа. На второй ступени, когда средняя влажность материала приближается к 50-40%, сушку проводят импульсами при более низкой температуре и давлении вакуума, что несколько замедляет внешний влагообмен и позволяет выровнять влажность внутренних и наружных зон сортимента. В этот период происходит удаление влаги с постоянной скоростью, однако зона высокого увлажнения сокращается, внутренний влагоперенос все более отстает от внешнего влагообмена. В связи с вышеизложенным для создания положительного температурного градиента и градиента влагосодержания, направленных изнутри к поверхности, на второй ступени сушки предлагается снижать температуру нагревателей до пределов 40-55°C, а давление вакуума приблизить к атмосферному до пределов 85-60 кПа. При этом испарение влаги с поверхности замедляется, наружные слои охлаждаются. В это же время внутренние слои из-за большой теплоемкости воды остаются более нагретыми. Такой режим поддерживают до достижения равновесной влажности древесины - точки насыщения волокна, когда в материале остается химически связанная влага (влага клеточных стенок), которая труднее поддается удалению из древесины. Для продвижения такой влаги к поверхности пиломатериала и ее испарения сушку проводят импульсами с увеличивающимися от ступени к ступени температурой и давлением среды в камере. Для выравнивания скорости испарения влаги с поверхности и скорости перемещения ее из внутренних слоев к наружным давление вакуума повышают с невысокой скоростью вплоть до достижения материалом равновесной влажности 20-15%. После этого существенно повышают температуру и давление вакуума до достижения материалом конечной влажности. График сушки по предлагаемому варианту приведен на чертеже, где Wмат - влажность высушиваемой древесины, %; Рагента - давление вакуума, Па; Тнагр - температура нагревательных элементов, °C; Тнагр - температура высушиваемой древесины, °C.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Сосна, 52×180×6000 мм, начальная влажность 85%, требуемая конечная влажность 8%.
1 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 65°C, верхний предел (импульс) - 75°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 4 шт. Влажность составит 50%. 2 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 45°С, верхний предел (импульс) - 55°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 75 кПа, верхний предел (импульс) - 85 кПа, количество циклов - 5 шт. Влажность составит 30%. 3 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 65°C, верхний предел (импульс) - 75°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 3 шт. Влажность составит 20%. 4 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 75°C, верхний предел (импульс) - 85°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 40 кПа, верхний предел (импульс) - 30 кПа, количество циклов - 4 шт.
Пример 2. Дуб, 42×120×4000 мм, начальная влажность 75%, требуемая конечная влажность 8%.
1 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 45°C, верхний предел (импульс) - 55°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 6 шт. Влажность составит 50%. 2 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 35°C, верхний предел (импульс) - 45°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 75 кПа, верхний предел (импульс) - 85 кПа, количество циклов - 8 шт. Влажность составит 30%. 3 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 45°C, верхний предел (импульс) - 55°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 60 кПа, верхний предел (импульс) - 50 кПа, количество циклов - 5 шт. Влажность составит 20%. 4 ступень - температура древесины: нижний предел (пауза) - 60°C, верхний предел (импульс) - 65°C; давление вакуума: нижний предел (пауза) - 40 кПа, верхний предел (импульс) - 30 кПа, количество циклов - 6 шт.
Claims (1)
- Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды, включающий циклическое нагревание пиломатериалов и последующее вакуумирование до прекращения снижения влажности сортимента, отличающийся тем, что пиломатериалы, размещенные между рядами нагревательных элементов, подвергают термообработке по многоступенчатому режиму, при этом жесткость среды на каждой ступени изменяют - осциллируют с постоянной для данной ступени амплитудой с числом осцилляции в зависимости от породы пиломатериалов и ее влажности, а максимальную температуру и давление среды на каждой ступени выбирают в соответствии с условиями вида
t1>t2<t3<…<ti и P1<P2>P3>…>Pi,
где ti - максимальная температура среды, °C; Рi - максимальное давление вакуума на i-й ступени, кПа,
причем продолжительность каждой ступени находится в прямой зависимости от текущей влажности пиломатериалов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013110969/06A RU2522732C1 (ru) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013110969/06A RU2522732C1 (ru) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2522732C1 true RU2522732C1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013110969/06A RU2522732C1 (ru) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2522732C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893415A (en) * | 1986-02-06 | 1990-01-16 | Steen Ole Moldrup | Method for the drying of wood and wood-based products |
| RU2027126C1 (ru) * | 1992-12-24 | 1995-01-20 | Московский государственный университет леса | Способ сушки древесины |
| RU2110026C1 (ru) * | 1996-07-09 | 1998-04-27 | Центр комплексного развития технологии энерготехнологических систем | Способ, устройство и нагреватель для сушки древесины |
| RU2279612C1 (ru) * | 2004-11-18 | 2006-07-10 | Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования (НТЦ РПО) | Способ сушки пиломатериалов |
-
2013
- 2013-03-12 RU RU2013110969/06A patent/RU2522732C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893415A (en) * | 1986-02-06 | 1990-01-16 | Steen Ole Moldrup | Method for the drying of wood and wood-based products |
| RU2027126C1 (ru) * | 1992-12-24 | 1995-01-20 | Московский государственный университет леса | Способ сушки древесины |
| RU2110026C1 (ru) * | 1996-07-09 | 1998-04-27 | Центр комплексного развития технологии энерготехнологических систем | Способ, устройство и нагреватель для сушки древесины |
| RU2279612C1 (ru) * | 2004-11-18 | 2006-07-10 | Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования (НТЦ РПО) | Способ сушки пиломатериалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101430031B1 (ko) | 목재 진공 건조 방법 및 장치 | |
| CN107405784B (zh) | 木材的处理 | |
| EP2212070B1 (en) | Process for treating wood by electromagnetic radiation through one or more electrodes | |
| US9919449B2 (en) | Method and device for drying, modelling and/or thermally modifying wooden parts | |
| US11679526B2 (en) | Method and system for a continuous wood modification heat process | |
| WO2008091163A1 (en) | Improvements relating to wood drying | |
| RU2522732C1 (ru) | Способ сушки пиломатериалов при пониженном давлении среды | |
| KR20170131902A (ko) | 목재 건조 및 고열처리 장치 | |
| FI118139B (fi) | Menetelmä massiivipuuta käsittävän puukappaleen käsittelemiseksi | |
| JP7118400B2 (ja) | 木材の乾燥方法 | |
| KR101764130B1 (ko) | 과열증기와 폐열 회수를 이용한 에너지 절감형 고효율 하이브리드 목재 건조 및 고열처리 방법 | |
| JP2017140757A (ja) | 木材処理方法 | |
| JP4362325B2 (ja) | 木材乾燥方法及び乾燥装置 | |
| RU2386912C1 (ru) | Способ сушки и пропитки древесины | |
| RU2580172C2 (ru) | Способ сушки древесины | |
| RU2349849C1 (ru) | Способ сушки пиломатериалов | |
| RU2515008C1 (ru) | Способ получения термопропитанной древесины и устройство для его осуществления | |
| RU2235636C1 (ru) | Способ и устройство для обработки древесины | |
| CN107696213B (zh) | 一种木材高温干燥处理的方法 | |
| RU2425305C1 (ru) | Способ сушки и термической обработки древесины | |
| WO2011157276A1 (en) | Method for the treatment of a wood element, apparatus for use in the treatment and use of the apparatus for heat treatment | |
| RU2186305C2 (ru) | Способ сушки пиломатериалов | |
| KR102163773B1 (ko) | 고강도 목재 제조를 위한 목재 건조 및 고열처리 방법 | |
| JPH10315203A (ja) | 木質材への薬液類の含浸方法及び該方法により製造された木質材 | |
| RU2304264C1 (ru) | Способ комбинированной сушки древесины |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160313 |