RU2637288C1 - Способ импульсной сушки - Google Patents

Способ импульсной сушки Download PDF

Info

Publication number
RU2637288C1
RU2637288C1 RU2016150869A RU2016150869A RU2637288C1 RU 2637288 C1 RU2637288 C1 RU 2637288C1 RU 2016150869 A RU2016150869 A RU 2016150869A RU 2016150869 A RU2016150869 A RU 2016150869A RU 2637288 C1 RU2637288 C1 RU 2637288C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
hours
pause
temperature
drying cycle
Prior art date
Application number
RU2016150869A
Other languages
English (en)
Inventor
Григорий Николаевич Курышов
Анатолий Александрович Косарин
Александрина Анатольевна Косарина
Original Assignee
Григорий Николаевич Курышов
Анатолий Александрович Косарин
Александрина Анатольевна Косарина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Григорий Николаевич Курышов, Анатолий Александрович Косарин, Александрина Анатольевна Косарина filed Critical Григорий Николаевич Курышов
Priority to RU2016150869A priority Critical patent/RU2637288C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2637288C1 publication Critical patent/RU2637288C1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried

Abstract

Использование: деревообрабатывающая промышленность при импульсной сушке пиломатериалов хвойных и лиственных пород древесины. Способ сушки пиломатериалов включает предварительный нагрев, сушку и дополнительную выдержку. Все режимы процесса сушки осуществляют циклично, причем после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций. Способ позволяет повысить производительность сушки пиломатериалов и улучшить качество высушиваемого материала. 2 табл.

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности к способам сушки пиломатериалов и заготовок хвойных и лиственных пород древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях.
Известен способ сушки пиломатериалов путем предварительного нагрева материала без притока свежего воздуха при подаче энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, а сушку осуществляют циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, после чего дополнительно выдерживают материал в режиме вентилирования без подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер (Патент России №2027127, МКИ F26B 3/04, 1992).
Недостатком известного способа является то, что при цикличном процессе сушки древесины параметры режима (температура по сухому термометру и продолжительность) подача свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме и продолжительность режима полного прекращения подачи свежего воздуха в сушильный объем, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме осуществляется без учета развития внутренних напряжений в древесине и наличия в ней остаточных деформаций, что сказывается на качестве высушиваемого материала.
Задача предложенного решения заключается в повышении производительности способа сушки при улучшении качества высушиваемого материала с сохранением его сортности.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе импульсной сушки пиломатериалов, включающем предварительный нагрев материала, сушку, осуществляемую циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции работа, с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции пауза, после чего производят дополнительную выдержку, после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций.
Особенность сушки импульсными режимами состоит в том, что она носит циклический характер. Нагрев древесины (операция работа) чередуется с ее охлаждением (операция пауза). Операция работа характеризуется интенсивным испарением влаги с поверхности древесины и ее движением к поверхности в основном под действием градиента влажности.
В процессе операции пауза температура сушильного агента и древесины понижается за счет расхода тепла на продолжающийся процесс испарения и тепловых потерь через ограждения камеры. Уменьшение интенсивности потока влаги в результате понижения температуры компенсируется движением влаги к поверхности под действием градиента температуры. Степень насыщенности сушильного агента возрастает, что приводит к повышению равновесной влажности и в конечном итоге к увеличению влажности поверхностных слоев древесины. Цикличное повышение влажности поверхностных слоев обеспечивает снижение сушильных напряжений и остаточных деформаций в древесине, механизм которого сходен с тем, что имеет место при традиционных промежуточных или конечных влаготеплообработках. Необходимость в них при сушке импульсными режимами отпадает. При сушке древесины в процессе операции пауза происходят микровлаготеплообработки, количество которых определяется числом циклов. Число циклов определяется породой, толщиной, начальной и конечной влажностью и назначением материала. Продолжительность операции работа для хвойных и лиственных пород древесины может составлять от одного до четырех часов, а продолжительность операции пауза от одного до шести часов. Известный и предлагаемый способы импульсной сушки пиломатериалов реализуются в конвективных камерах периодического и непрерывного действия.
Начальная Wн и конечная Wк влажность пиломатериалов, среднее квадратическое отклонение влажности Scp в % и относительная деформация зубцов силовых секций fcp в % для предлагаемого и известного способов, а также характер распределения напряжений и остаточных деформаций при сушке определяются с помощью силовых секций в соответствии с известной методикой (Расев А.И. «Тепловая обработка и сушка древесины» / - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2009. - 231 - 234 с.).
Сортность сырых и высушенных пиломатериалов определяется по ГОСТ 8486 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия» и ГОСТ 2695 «Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия»
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Предлагаемый способ сушки обрезных пиломатериалов из древесины сосны второго сорта толщиной 40 мм и длиной 6 м с начальной влажностью 60% включает в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку.
Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осуществляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента - 64°С, степень насыщенности - 0,95. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 5 ч.
Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Режимные параметры операции работа - это температура по сухому термометру и продолжительность в часах. Режимные параметры операции пауза - продолжительность в часах.
Цикл сушки №1: операция работа продолжительностью 2 часа, температура - 60°С, а операция пауза - продолжительностью 1 час. Общая продолжительность цикла сушки - 3 часа. В конце операции пауза по силовым секциям определяется характер распределения напряжений и остаточных деформаций. Нормативные значения величины остаточных деформаций f, в % для первой категории качества сушки составляет 1,5%, для второй категории - 2,0% (Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов. ОАО «Научдревпром-ЦНИИМОД», Архангельск - 125 с.).
В конце операции пауза зубцы силовой секции оказались загнуты во внутрь, что свидетельствует о наличии напряжений сжатия на поверхности и растяжении внутри материала. Величина остаточных деформаций f=3%, что больше нормативных значений.
Цикл сушки №2: операция работа продолжительностью 2 часа, температура - 60°С, а операция пауза - продолжительностью 2 часа. Общая продолжительность цикла сушки - 4 часа. В конце операции пауза зубцы силовой секции - прямые, что свидетельствует об отсутствии напряжений в материале, величина остаточных деформаций f=2%, что в пределах нормативных значений.
С цикла сушки №3 по цикл сушки №8 (6 циклов) общая продолжительность - 24 часа, температура - 60°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа. Цикл сушки №9. Работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 2 часа. Зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=2%. С цикла сушки №10 по цикл сушки №17 (8 циклов), общая продолжительность 32 часа, температура - 60°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа. Цикл сушки №18. Работа - 2 часа, температура - 74°С, пауза - 2 часа. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,8%. С цикла сушки №19 по цикл сушки №28 (10 циклов), общая продолжительность 40 часов, температура - 74°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа. После окончания цикла №28 средняя влажность древесины составила 7%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 30%. Дополнительная выдержка: температура -75°С, степень насыщенности - 0,57. Продолжительность - 4 часа. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.
Пиломатериалы высушены до средней влажности 7% по второй категории качества и соответствовали второму сорту.
Сушка по известному способу проводилась для обрезных пиломатериалов из древесины сосны второго сорта, толщиной 40 мм и длиной 6 м с начальной влажностью 60% и включала в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку. Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осущетвляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента 64°С, степень насыщенности - 0,95. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 5 ч. Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Продолжительность операции работа - 2 часа, а продолжительность операции пауза - 1 час на всем протяжении процесса. С цикла сушки №1 по цикл сушки №8 (8 циклов) общая продолжительность 24 часа, работа - 2 часа, температура - 60°С, пауза - 1 час. С цикла сушки №9 по цикл сушки №17 (9 циклов) общая продолжительность 27 часов, работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 1 час. С цикла сушки №18 по цикл сушки №28 (11 циклов) общая продолжительность 33 часа, работа - 2 часа, температура - 74°С, пауза - 1 час. С цикла сушки №29 по цикл сушки №41 (13 циклов) общая продолжительность 39 часов, работа - 2 часа, температура - 74°С, пауза - 1 час. После окончания цикла сушки №41 средняя влажность древесины составила 7%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 30%. Дополнительная выдержка: температура - 75°С, степень насыщенности - 0,57. Продолжительность - 4 часа. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.
Пиломатериалы высушены до средней влажности 7% по третьей категории качества и соответствовали третьему сорту.
Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов из древесины сосны предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1.
Пример 2. Предлагаемый способ сушки необрезных пиломатериалов из древесины бука первого сорта толщиной 50 мм и длиной 4,5 м с начальной влажностью 68% включает в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку.
Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осуществляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента - 58°С, степень насыщенности - 0,96. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 10 ч.
Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Режимные параметры операции работа - это температура по сухому термометру и продолжительность в часах. Режимные параметры операции пауза - продолжительность в часах.
Цикл сушки №1: операция работа продолжительностью 2 часа, температура - 54°С, а операция пауза - продолжительностью 3 час. Общая продолжительность цикла сушки - 5 часов. В конце операции пауза по силовым секциям определяется характер распределения напряжений и остаточных деформаций. Нормативные значения величины остаточных деформаций f, в % для первой категории качества сушки составляет 1,5%, для второй категории - 2,0% (Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов. ОАО «Научдревпром-ЦНИИМОД», Архангельск - 125 с.).
В конце операции пауза зубцы силовой секции оказались прямые, что свидетельствует об отсутствии напряжений в материале. Величина остаточных деформаций f=1,1%, что соответствует нормативным значениям.
С цикла сушки №2 по цикл сушки №11 (10 циклов) общая продолжительность - 50 часов, температура - 54°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №12: работа - 2 часа, температура - 58°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. Зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,4%. С цикла сушки №13 по цикл сушки №27 (15 циклов), общая продолжительность 75 часов, температура - 58°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №28. Работа - 2 часа, температура - 62°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,3%. С цикла сушки №29 по цикл сушки №48 (20 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 62°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №49. Работа - 2 часа, температура - 64°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,2%. С цикла сушки №50 по цикл сушки №69 (20 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 64°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №70. Работа - 2 часа, температура - 66°С, пауза - 3 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=0,9%. С цикла сушки №71 по цикл сушки №90 (20 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 66°С, работа - 2 часа, пауза - 3 часа. Цикл сушки №91. Работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 2,5 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=1,0%. С цикла сушки №92 по цикл сушки №101 (10 циклов), общая продолжительность 45 часов, температура - 68°С, работа - 2 часа, пауза - 2,5 часа. Цикл сушки №102. Работа - 2 часа, температура - 70°С, пауза - 2 часа. В конце операции пауза определяется характер распределения внутренних напряжений и остаточных деформаций в древесине по силовым секциям. В конце паузы зубцы силовой секции - прямые, остаточные деформации - f=0,9%. С цикла сушки №103 по цикл сушки №127 (25 циклов), общая продолжительность 100 часов, температура - 70°С, работа - 2 часа, пауза - 2 часа.
После окончания цикла №127 средняя влажность древесины составила 8%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 20%. Дополнительная выдержка: температура - 70°С, степень насыщенности - 0,55. Продолжительность - 10 часов. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.
Пиломатериалы высушивались до средней влажности 7% по второй категории качества и соответствовали первому сорту.
Сушка по известному способу проводилась для необрезных пиломатериалов из древесины бука первого сорта толщиной 50 мм и длиной 4,5 м с начальной влажностью 68% и включала в себя предварительный нагрев, цикличную сушку и дополнительную выдержку. Предварительный нагрев: при закрытых приточно-вытяжных каналах энергоноситель подается в калорифер и осуществляется циркуляция сушильного агента. Температура сушильного агента 58°С, степень насыщенности - 0,96. Общая продолжительность предварительного нагрева составила 10 ч. Сушка осуществляется циклично ступенями, чередуя операцию работа и операцию пауза. Продолжительность операции работа - 2 часа, а продолжительность операции пауза - 2 часа на всем протяжении процесса. С цикла сушки №1 по цикл сушки №11 (11 циклов) общая продолжительность 44 часа, работа - 2 часа, температура - 54°С, пауза - 2 час. С цикла сушки №12 по цикл сушки №31 (20 циклов) общая продолжительность 80 часов, работа - 2 часа, температура - 58°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №32 по цикл сушки №51 (20 циклов) общая продолжительность 80 часов, работа - 2 часа, температура - 62°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №52 по цикл сушки №81 (30 циклов) общая продолжительность 120 часов, работа - 2 часа, температура - 64°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №82 по цикл сушки №112 (30 циклов) общая продолжительность 120 часов, работа - 2 часа, температура - 66°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №113 по цикл сушки №142 (30 циклов) общая продолжительность 120 часов, работа - 2 часа, температура - 68°С, пауза - 2 часа. С цикла сушки №143 по цикл сушки №162 (20 циклов) общая продолжительность 80 часов, работа - 2 часа, температура - 70°С, пауза - 2 часа.
После окончания цикла сушки №162 средняя влажность древесины составила 8%. Приточно-вытяжные каналы были открыты на 20%. Дополнительная выдержка: температура - 70°С, степень насыщенности -0,55. Продолжительность - 10 часов. Приточно-вытяжные каналы - закрыты.
Пиломатериалы высушены до средней влажности 8% по третьей категории качества и соответствовали второму сорту.
Сравнительные показатели качества сушки пиломатериалов из древесины бука предлагаемого и известного способов приведены в табл. 2.
Figure 00000001
Figure 00000002
Как следует из приведенных таблиц №1 и 2, заявляемое изобретение позволяет повысить производительность способа импульсной сушки при повышении качества высушиваемого пиломатериала с сохранением его сортности.

Claims (1)

  1. Способ импульсной сушки пиломатериалов, включающий предварительный нагрев материала, сушку, осуществляемую циклично, чередуя режим подачи свежего воздуха в сушильный объем и энергоносителя в калорифер при циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции работа, с режимом полного прекращения подачи свежего воздуха, энергоносителя в калорифер и циркуляции нагретого воздуха в сушильном объеме, что соответствует операции пауза, после чего производят дополнительную выдержку, отличающийся тем, что после операции работа в конце операции пауза определяют сушильные напряжения и остаточные деформации в высушиваемой древесине, а продолжительность операции пауза и последующих операций работа и пауза определяют в зависимости от характера сушильных напряжений и величины остаточных деформаций.
RU2016150869A 2016-12-23 2016-12-23 Способ импульсной сушки RU2637288C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150869A RU2637288C1 (ru) 2016-12-23 2016-12-23 Способ импульсной сушки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150869A RU2637288C1 (ru) 2016-12-23 2016-12-23 Способ импульсной сушки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637288C1 true RU2637288C1 (ru) 2017-12-01

Family

ID=60581424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150869A RU2637288C1 (ru) 2016-12-23 2016-12-23 Способ импульсной сушки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637288C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3939573A (en) * 1974-10-31 1976-02-24 Furio Berti Process for drying wood
RU2027127C1 (ru) * 1992-05-14 1995-01-20 Московский Лесотехнический Институт Способ сушки пиломатериалов
RU2056602C1 (ru) * 1994-09-01 1996-03-20 Сергей Георгиевич Терентьев Способ сушки древесины
RU2110026C1 (ru) * 1996-07-09 1998-04-27 Центр комплексного развития технологии энерготехнологических систем Способ, устройство и нагреватель для сушки древесины

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3939573A (en) * 1974-10-31 1976-02-24 Furio Berti Process for drying wood
RU2027127C1 (ru) * 1992-05-14 1995-01-20 Московский Лесотехнический Институт Способ сушки пиломатериалов
RU2056602C1 (ru) * 1994-09-01 1996-03-20 Сергей Георгиевич Терентьев Способ сушки древесины
RU2110026C1 (ru) * 1996-07-09 1998-04-27 Центр комплексного развития технологии энерготехнологических систем Способ, устройство и нагреватель для сушки древесины

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2125309T3 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRESERVING WOOD AND wood product
Safin et al. Development of the energy-saving technology of thermal modification of wood in saturated steam
KR101380099B1 (ko) 열처리 탄화목 제조방법
KR100945118B1 (ko) 과열증기를 이용한 목재표면 착색방법
NZ528033A (en) Method for treating and drying of wood
RU2637288C1 (ru) Способ импульсной сушки
Dzurenda et al. Cross-correlation of color and acidity of wet beech wood in the process of thermal treatment with saturated steam
AU2016330272A1 (en) Modified wood product and a process for producing said product
CN106166780A (zh) 一种橡胶木高温热改性材及其生产方法
RU2607923C1 (ru) Способ импульсной сушки пиломатериалов
JP4854679B2 (ja) 高温での木材の処理方法
RU2235636C1 (ru) Способ и устройство для обработки древесины
CN107127856A (zh) 一种新鲜竹材的物理深度碳化工艺
RU2425305C1 (ru) Способ сушки и термической обработки древесины
Milić et al. Influence of heating rate during thermal modification on some properties of maple wood
RU2615854C1 (ru) Способ импульсной сушки пиломатериалов
CN110181628A (zh) 一种环保高强度热处理的橡胶木及其改性方法
JP2009172787A (ja) 熱処理木材の製造方法
KR102163773B1 (ko) 고강도 목재 제조를 위한 목재 건조 및 고열처리 방법
US901098A (en) Art of coloring wood.
RU2099180C1 (ru) Способ облагораживания деревянных заготовок
KR102322516B1 (ko) 고강도 목재 제조를 위한 목재 건조 및 고열처리 방법
RU2027127C1 (ru) Способ сушки пиломатериалов
JP2009241265A (ja) ヒノキ材の乾燥方法
RU2350863C1 (ru) Способ сушки древесины дуба мореного

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181224