RU2595392C1

RU2595392C1 - Plant for wood impregnation with fluid

Info

Publication number: RU2595392C1
Application number: RU2015123492/13A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Мелехов; Екатерина Владимировна Сазанова
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2016-08-27

Abstract

FIELD: wood-working industry.

SUBSTANCE: invention relates to wood-working industry, particularly, to wood impregnation. Plant for impregnation includes closed impregnating tank, filled with impregnation fluid, pumps, valves, and control equipment. Plant is equipped with hydrostatic thermo-hydraulic pressure generator, made in form of tight, elastic, heat-insulated shell, and filled with liquid heat-sensitive working medium. Within shell there are heat exchangers. Plant is equipped with check stop valve, installed in line which connects impregnation tank and shunting vessel. Shunting vessel is located above impregnation tank.

EFFECT: higher operation efficiency of plant for wood impregnation.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей отрасли промышленности, в частности к защитной обработке древесины.The invention relates to the woodworking industry, in particular to the protective treatment of wood.

Известен способ пропитки древесины по циклу: «вакуум-давление-вакуум» и устройство для его осуществления (А.Н. Расев, А.А. Косарин, Л.П. Красухина. Технология и оборудование защитной обработки древесины. Учебник для ВУЗов. М.: изд-во Московского государственного университета леса, 2010 г., с. 121-122).A known method of impregnating wood in a cycle: "vacuum-pressure-vacuum" and a device for its implementation (AN Rasev, AA Kosarin, LP Krasukhina. Technology and equipment for the protective treatment of wood. Textbook for universities. M .: publishing house of Moscow State Forest University, 2010, p. 121-122).

По этому способу древесину помещают в автоклав, герметизируют его, создают вакуум с помощью вакуумного насоса, после выдержки заполняют автоклав пропиточной жидкостью. С помощью жидкостного насоса в автоклаве создают избыточное гидростатическое давление рабочей жидкости и поддерживают давление в течение времени пропитки материала, при этом насос постоянно работает с полной нагрузкой.According to this method, the wood is placed in an autoclave, it is sealed, a vacuum is created using a vacuum pump, after exposure, the autoclave is filled with an impregnating liquid. Using a liquid pump in the autoclave, excessive hydrostatic pressure of the working fluid is created and pressure is maintained during the time of impregnation of the material, while the pump is constantly working at full load.

Недостатком устройства является необходимость применения для повышения давления пропитывающей жидкости энерго- и материалоемкого, работающего в жестком режиме жидкостного насоса с приводом от электродвигателя, что снижает надежность системы и эффективность работы установки.The disadvantage of this device is the need to use to increase the pressure of the impregnating liquid energy- and material-intensive, operating in the hard mode of a liquid pump driven by an electric motor, which reduces the reliability of the system and the efficiency of the installation.

Известно устройство теплового привода, в котором используется термогидравлический способ повышения давления жидкости, содержащее корпус, в котором выполнена рабочая камера, заполненная термочувствительной средой и снабженная нагревательным элементом и поршнем с выходным звеном, имеющим возможность прямолинейного перемещения по оси цилиндра (А.С. СССР №868112, МПК F03G 7/06, 1981 г.).A thermal drive device is known in which a thermohydraulic method for increasing the pressure of a liquid is used, comprising a housing in which a working chamber is made, filled with a heat-sensitive medium and equipped with a heating element and a piston with an output link that can move linearly along the axis of the cylinder (A.S. USSR No. 868112, IPC F03G 7/06, 1981).

Такое решение не позволяет применить его для создания прямым способом гидростатического давления в объеме жидкости, заключенной в пропиточной емкости, и обеспечить эффективную работу установки для пропитки древесины.This solution does not allow to apply it to create a direct method of hydrostatic pressure in the volume of liquid contained in the impregnation tank, and to ensure the effective operation of the installation for wood impregnation.

Известен термометр, используемый в качестве термопривода, содержащий шток в неподвижном жестком корпусе, размещенном в сосуде, заполненном термочувствительным и эластичным наполнителями, позволяющими увеличить прямолинейный ход штока за счет эффекта объемного терморасширения рабочего тела. В этом устройстве применяется термогидравлический способ повышения давления жидкости (А.С. СССР №476458, МПК G01K 5/14, 1975 г.).Known thermometer used as a thermal actuator, containing the rod in a fixed rigid body, placed in a vessel filled with thermosensitive and elastic fillers, allowing to increase the linear stroke of the rod due to the effect of volumetric thermal expansion of the working fluid. This device uses the thermo-hydraulic method of increasing the pressure of the liquid (AS USSR No. 476458, IPC G01K 5/14, 1975).

Это техническое решение по своей сущности наиболее близко к заявляемому и принято за прототип.This technical solution is in essence the closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы установки для пропитки древесины.The objective of the invention is to increase the efficiency of the installation for wood impregnation.

Это достигается тем, что установка для пропитки древесины, содержащая пропиточную емкость, пропиточную жидкость, вакуумный и жидкостной насосы, клапаны, запорную регулирующую арматуру, дополнительно снабжена гидростатическим термогидравлическим генератором давления, выполненным в виде герметичной эластичной теплоизолированной оболочки, наполненной жидкой термочувствительной средой, являющейся рабочим телом, а внутри оболочки установлены теплообменники для нагревания и охлаждения рабочего тела, обратным запорным клапаном, установленным в магистрали, соединяющим пропиточную и маневровую емкости, при этом маневровая емкость расположена выше пропиточной, а рабочее тело гидростатического генератора давления содержит гранулированный полиамид 6-блочный.This is achieved by the fact that the installation for wood impregnation, containing an impregnating container, an impregnating liquid, vacuum and liquid pumps, valves, shut-off control valves, is additionally equipped with a hydrostatic thermo-hydraulic pressure generator, made in the form of a sealed elastic thermally insulated shell filled with a liquid thermosensitive medium, which is a working body, and inside the shell heat exchangers are installed for heating and cooling the working fluid, a check valve, It is located in the line connecting the impregnation and shunting tanks, while the shunting tank is located above the impregnating one, and the working fluid of the hydrostatic pressure generator contains a 6-block granular polyamide.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид установки для пропитки древесины жидкостью, на фиг. 2 - общий вид гидростатического термогидравлического генератора давления.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of an apparatus for impregnating wood with a liquid; FIG. 2 is a general view of a hydrostatic thermo-hydraulic pressure generator.

Установка для пропитки древесины жидкостью содержит пропиточную емкость 1 с крышками 2, маневровую емкость 3, пропиточную емкость 4, пакет лесоматериалов 5, гидростатический термогидравлический генератор давления 6, наполненный жидкой термочувствительной средой с гранулированным полиамидом 6-блочным, теплообменники нагревания 7 и охлаждения 8 рабочего тела, обратный запорный клапан 9, магистраль 10, возвратную магистраль 11, вакуумный насос 12, жидкостной насос 13, предохранительный клапан 14, запорно-регулирующую арматуру 15, 16, 17, 18, 19, 20. Генератор давления состоит из эластичной герметичной оболочки 21, теплоизолирующей оболочки 22, рабочего жидкого тела 23, гранулированного полиамида 6-блочного 24, теплообменников 7, 8, вентилей 19, 20.A wood impregnation apparatus for wood contains an impregnation tank 1 with covers 2, a shunting tank 3, an impregnation tank 4, a timber package 5, a hydrostatic thermohydraulic pressure generator 6, filled with a liquid thermosensitive medium with granular polyamide 6-block, heat exchangers for heating 7 and cooling 8 for the working fluid , check valve 9, line 10, return line 11, vacuum pump 12, liquid pump 13, safety valve 14, shut-off and control valves 15, 16, 17, 18, 19, 20. Generator p pressure consists of an elastic air-tight envelope 21, insulating shell 22, the body 23 of the working liquid, granular polyamide-6 block 24, the heat exchangers 7, 8, valves 19, 20.

Установка для пропитки древесины работает следующим образом. В пропиточную емкость 1 загружают пакет лесоматериалов, после чего емкость закрывают и герметизируют крышками 2. В загруженной емкости создают вакуум. Для этого включают вакуумный насос 12 при открытом вентиле 15, остальные вентили закрыты. После выдержки лесоматериала в вакууме, не сбрасывая его, заполняют емкость пропиточной жидкостью, для чего открывают вентиль 18 и включают жидкостной насос 13, который подает пропиточную жидкость по магистрали 11 из маневровой емкости 3. При заполнении пропиточной емкости полностью вакуумный насос отключают, вентиль 18 закрывают, а вентиль 17 открывают для выхода оставшегося в объеме емкости воздуха и после этого закрывают. Далее открывают вентиль 16 на магистрали 10, после чего пропиточная жидкость из маневровой емкости через обратный клапан 9 создает гравитационный подпор давления жидкости в пропиточной емкости.Installation for wood impregnation works as follows. A package of timber is loaded into the impregnation container 1, after which the container is closed and sealed with caps 2. A vacuum is created in the loaded container. To do this, turn on the vacuum pump 12 with the valve 15 open, the remaining valves are closed. After the timber is held in vacuum, without dumping it, the container is filled with an impregnating liquid, for which the valve 18 is opened and the liquid pump 13 is turned on, which supplies the impregnating liquid along the line 11 from the shunting tank 3. When filling the impregnation tank, the vacuum pump is completely turned off, valve 18 is closed , and the valve 17 is opened to exit the remaining air in the volume of the tank and then close. Next, open the valve 16 on the line 10, after which the impregnating liquid from the shunting tank through the check valve 9 creates a gravitational backpressure of the liquid in the impregnating tank.

Для создания рабочего давления пропиточной жидкости приводят в действие гидростатический термогидравлический генератор давления 6.To create a working pressure of the impregnating liquid, a hydrostatic thermo-hydraulic pressure generator 6 is driven.

Действие генератора основано на свойствах терморасширения жидкости. При включении теплообменника 7 рабочее жидкое тело 23 с гранулами полиамида 6-блочного 24 начинает нагреваться и расширяться, причем коэффициент объемного расширения у полиамида значительно выше, чем у жидкости. При увеличении объема и давления рабочего тела эластичная оболочка увеличивается в объеме, давление рабочего тела через эластичную оболочку передается в объем пропиточной жидкости в емкости 1 и, так как жидкость практически не сжимается, происходит увеличение давления пропиточной жидкости в емкости.The action of the generator is based on the properties of thermal expansion of the liquid. When you turn on the heat exchanger 7, the working fluid 23 with the granules of polyamide 6-block 24 begins to heat up and expand, and the coefficient of volume expansion of the polyamide is much higher than that of the liquid. With an increase in the volume and pressure of the working fluid, the elastic shell increases in volume, the pressure of the working fluid is transferred through the elastic shell to the volume of the impregnating liquid in the container 1, and since the liquid is practically not compressed, the pressure of the impregnating liquid in the container increases.

Давление пропиточной жидкости достигает требуемого уровня и поддерживается таким в период пропитки материала. По мере пропитки материала объем пропиточной жидкости в емкости уменьшается. Восполнение объема пропиточной жидкости осуществляется через обратный клапан 9, а возможное понижение давления при этом компенсируется дополнительным нагреванием и расширением рабочего тела в генераторе. Теплопередача от нагретого рабочего тела к пропиточной жидкости ограничена теплоизолирующей оболочкой. После окончания процесса поглощения пропиточной жидкости материалом давление в пропиточной емкости снижают. Это обеспечивается тем, что теплообменник нагрева отключают, а в теплообменник охлаждения через вентили 19, 20 подают холодную воду и охлаждают рабочее тело, объем его уменьшается и давление в оболочке понижается, что вызывает падение давления пропиточной жидкости. Далее жидкостным насосом 13 через открытый вентиль 18 остаточный объем пропитывающей жидкости по магистрали 11 перекачивается в маневровую емкость, вентиль 18 закрывается, насосом 12 создается повторный вакуум в пропиточной емкости и одновременно осушается поверхность материала, после чего выравнивают давление в емкости с атмосферным, открывают крышку и выгружают пакет лесоматериала. Генератор давления может быть размещен в любом месте пропиточной емкости.The pressure of the impregnating liquid reaches the required level and is maintained so during the period of impregnation of the material. As the material is impregnated, the volume of the impregnating liquid in the container decreases. The filling volume of the impregnating liquid is carried out through the check valve 9, and a possible decrease in pressure is compensated by additional heating and expansion of the working fluid in the generator. The heat transfer from the heated working fluid to the impregnating fluid is limited by a heat insulating shell. After the process of absorption of the impregnating liquid by the material is completed, the pressure in the impregnation tank is reduced. This is ensured by the fact that the heating heat exchanger is turned off, and cold water is supplied to the cooling heat exchanger through valves 19, 20 and the working fluid is cooled, its volume decreases and the pressure in the shell decreases, which causes the pressure of the impregnating liquid to drop. Next, the liquid pump 13 through the open valve 18, the residual volume of the impregnating liquid through the line 11 is pumped into the shunting tank, the valve 18 is closed, the pump 12 creates a second vacuum in the impregnation tank and at the same time the surface of the material is dried, after which the pressure in the tank is atmospheric, the cover is opened and unload a package of timber. The pressure generator can be placed anywhere in the impregnation tank.

Claims

Installation for wood impregnation with wood, including a sealed container filled with an impregnating liquid, pumps and shut-off and control equipment, characterized in that it is equipped with a hydrostatic thermo-hydraulic pressure generator, made in the form of a sealed elastic thermally insulated shell filled with a liquid heat-sensitive working fluid, and inside the shell are installed heat exchangers, a check valve installed in the line connecting the impregnation and shunting tanks, at ohm shunting capacitance is above the impregnation.