RU2157489C2

RU2157489C2 - Wood-drying plant

Info

Publication number: RU2157489C2
Application number: RU97113871/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Иосилевич
Original assignee: Иосилевич Валерий Викторович
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2000-10-10

Abstract

FIELD: wood-working industry, applicable for drying of wood and other water-containing materials. SUBSTANCE: two sealed heat-insulated chambers, with a circulating duct in the cavity of each of them accommodating a blower and an air heater, have air conduits interconnecting the cavity for by-pass of steam successively formed in one of the chambers. The air conduits connected the regions of raised pressure of each chamber to the regions of lowered pressure of the adjacent chamber. Controlled dampers are installed in each air conduit. EFFECT: considerably reduced power consumption connected with wood drying at minium capital investments due to the use of water vapors formed at drying of one lumber pile for heating of the other pile. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для сушки древесины, а также других водосодержащих материалов. The invention relates to the woodworking industry and can be used for drying wood, as well as other water-containing materials.

Известны сушильные камеры, содержащие теплоизолированный корпус, в полости которого имеется циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером [1]. Known drying chambers containing a thermally insulated body, in the cavity of which there is a circulation channel with a fan and a heater located in it [1].

Располагающийся в камере штабель пиломатериалов подвергается действию циркулирующего в камере подогреваемого калорифером сушильного агента. Образующийся при сушке пиломатериалов водяной пар выбрасывается в атмосферу через выхлопное окно, снабженное управляемым шибером. При этом энергия, затраченная на испарение воды, теряется. Известен способ регенерации тепла с помощью теплового насоса [1, стр. 116]. Однако этот способ не нашел широкого применения из-за присущих ему недостатков: существенного увеличения капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Известны также рекуператоры для подогрева свежего воздуха, поступающего в камеру, за счет тепла отработанного сушильного агента. Но при этом расход энергии сокращается лишь на несколько процентов из-за низкого теплосодержания поступающего в камеру сухого воздуха и не рекомендуется для сушильных камер периодического действия [1, стр. 122]. A stack of lumber located in the chamber is exposed to the action of a drying agent circulating in the chamber heated by a heater. Water vapor formed during the drying of sawn timber is released into the atmosphere through an exhaust window equipped with a controlled gate. In this case, the energy spent on the evaporation of water is lost. A known method of heat recovery using a heat pump [1, p. 116]. However, this method has not found wide application due to its inherent disadvantages: a significant increase in capital investments and operating costs. Recuperators for heating the fresh air entering the chamber due to the heat of the spent drying agent are also known. But at the same time, energy consumption is reduced by only a few percent due to the low heat content of the dry air entering the chamber and is not recommended for batch kilns [1, p. 122].

Цель изобретения - сокращение энергетических затрат на сушку древесины при минимальных капитальных вложениях за счет использования водяных паров, образованных при сушке одного штабеля пиломатериалов, для нагрева другого штабеля. The purpose of the invention is the reduction of energy costs for drying wood with minimal capital investment through the use of water vapor generated by drying one stack of lumber to heat another stack.

Это достигается тем, что две герметичные теплоизолированные камеры, в полости каждой из которых образован циркуляционный канал с расположенными в нем вентилятором и калорифером, содержат воздуховоды, соединяющие между собой эти полости. Воздуховоды соединяют между собой области повышенного давления (за вентилятором) с областями пониженного давления (перед вентилятором) каждой камеры. В каждом воздуховоде установлен управляемый шибер. Загрузка штабеля пиломатериалов в одну из камер производится после того, как в другой камере закончен прогрев пиломатериалов и началось интенсивное испарение воды. При этом прогрев вновь загруженного штабеля происходит за счет подачи образующегося в соседней камере пара по соединяющему эти камеры воздуховоду. This is achieved by the fact that two sealed thermally insulated chambers, in the cavity of each of which a circulation channel is formed with a fan and air heater located in it, contain air ducts connecting these cavities. Ducts connect the areas of high pressure (behind the fan) with the areas of low pressure (in front of the fan) of each chamber. Each duct has a controlled gate. Loading a stack of lumber in one of the chambers is done after the heating of the lumber is finished in the other chamber and the intensive evaporation of water has begun. In this case, the warming of the newly loaded stack occurs due to the supply of steam generated in the adjacent chamber through the duct connecting these chambers.

На чертеже схематически представлена предлагаемая установка. The drawing schematically shows the proposed installation.

Установка состоит из двух теплоизолированных камер 1 и 2, разделенных герметичной перегородкой 3. В каждой камере над ложным потолком 4 размещены вентилятор 5 и калорифер 6. Камеры соединены между собой воздуховодами 7 и 8, в которых установлены управляемые шиберы 9. В каждой камере может быть размещен штабель пиломатериалов 10. The installation consists of two heat-insulated chambers 1 and 2, separated by a sealed partition 3. In each chamber above the false ceiling 4 there is a fan 5 and air heater 6. The chambers are interconnected by air ducts 7 and 8, in which controlled gates 9 are installed. Each chamber can have a stack of lumber 10 is placed.

Порядок работы на установке следующий. В одну из камер (например, камеру 1) загружается штабель. При включенных вентиляторе и калорифере производят нагрев штабеля известным способом (без воздухообмена с окружающей средой) [2,3] . После достижения установленной режимом сушки температуры в камере 1 загружается штабель в камеру 2, включается вентилятор этой камеры и открывается шибер в воздуховоде 7, соединяющем область повышенного давления камеры 1 с областью пониженного давления камеры 2. Пары воды, поступающие из камеры 1 в камеру 2, конденсируются на штабеле, нагревая его, а конденсат стекает на дно камеры и удаляется. К концу сушки штабеля в камере 1 штабель в камере 2 уже нагрет до температуры, близкой к установленной режимом сушки. После замены штабеля в камере 1 процесс идет в обратном направлении, причем источником энергии для испарения воды в камере 2 является калорифер. The procedure for working on the installation is as follows. A stack is loaded into one of the chambers (for example, chamber 1). When the fan and heater are switched on, the stack is heated in a known manner (without air exchange with the environment) [2,3]. After reaching the temperature set in the drying mode in the chamber 1, the stack is loaded into the chamber 2, the fan of this chamber is turned on and the gate opens in the duct 7 connecting the high pressure region of the chamber 1 with the low pressure region of the chamber 2. Water vapor coming from the chamber 1 to the chamber 2, they condense on the stack, heating it, and condensate flows to the bottom of the chamber and is removed. Towards the end of drying the stack in chamber 1, the stack in chamber 2 is already heated to a temperature close to that set by the drying mode. After replacing the stack in the chamber 1, the process proceeds in the opposite direction, and the air source for the evaporation of water in the chamber 2 is a heater.

Рассмотрим энергетические параметры процесса при сушке сосновой доски с начальной влажности 60% до конечной влажности 12% при среднегодовой температуре +4^oC в различных режимах. Масса 1 кубометра доски 640 кг, количество испаряемой воды 192 кг.Consider the energy parameters of the process when drying a pine board with an initial humidity of 60% to a final humidity of 12% at an average annual temperature of +4 ^o C in various modes. The mass of 1 cubic meter of board is 640 kg, the amount of evaporated water is 192 kg.

1. Нормальный режим с температурой сушки 85^oC.1. Normal operation with a drying temperature of 85 ^o C.

Расход энергии на прогрев материала
Q_пр = pxC • (t_м - t_о),
Q_пр = 640•3•(85-4)=155500 кДж,
где C - теплоемкость древесины.Energy consumption for heating the material
Q _ave = pxC • (t _m - t _o),
Q _ave = 640 • 3 • (85-4) = 155500 kJ.
where C is the heat capacity of wood.

Расход тепла на испарение
Теплосодержание 1 кг пара при 85^oC - 2650 кДж.Heat consumption for evaporation
The heat content of 1 kg of steam at 85 ^o C - 2650 kJ.

Расход тепла на испарение 1 кг воды
q = i - Cв•85 = 2650 - 4.19•85 = 2300 кДж
Общий расход тепла на испарение 192 кг воды
Q_исп = 2300•192 = 441600 кДж
Общий расход тепла
Q = Q_пр + Q_пр = 597100 кДж
Так как нагрев досок идет за счет энергии пара, полученной при сушке штабеля в соседней камере, энергия от внешних источников на нагрев не расходуется.Heat consumption for evaporation of 1 kg of water
q = i - Cb • 85 = 2650 - 4.19 • 85 = 2300 kJ
The total heat consumption for evaporation of 192 kg of water
Q _use = 2300 • 192 = 441600 kJ
Total heat consumption
Q = Q _pr + Q _pr = 597100 kJ
Since the heating of the boards is due to the energy of the steam obtained by drying the stack in an adjacent chamber, energy from external sources is not consumed for heating.

Экономия энергии составит Э = Q_пр/Q = 0.26 или 26%.Energy savings will be E = Q _pr / Q = 0.26 or 26%.

2. Высокотемпературный режим с температурой сушки 120^oC.2. High temperature with a drying temperature of 120 ^o C.

Этот режим сушки находит все большее применение с использованием таких дополнительных источников энергии, как токи высокой или сверхвысокой частоты. Расчет по такой же методике, как в п. 1, показывает, что экономия энергии составит 33.6 %. This drying mode is increasingly used with the use of additional energy sources such as high or ultra high frequency currents. Calculation by the same methodology as in clause 1 shows that energy savings will be 33.6%.

Таким образом, предлагаемое устройство без существенных капитальных затрат и без повышения эксплуатационных расходов позволяет экономить значительную часть затрачиваемой на сушку энергии. Thus, the proposed device without significant capital costs and without increasing operating costs allows you to save a significant part of the energy spent on drying.

Литература
1. П.В. Соколов, Г.Н. Харитонов, С.В. Добрынин, "Лесосушильные камеры", - М.: Лесная промышленность, 1987 г.Literature
1. P.V. Sokolov, G.N. Kharitonov, S.V. Dobrynin, "Forestry chambers", - M .: Forestry industry, 1987

2. Патент РФ N 2030698. 2. RF patent N 2030698.

3. Патент РФ N 2027127. 3. RF patent N 2027127.

Claims

1. Installation for drying wood, containing two sealed thermally insulated chambers, in the cavity of each of which a circulation channel is formed with a fan and a heater located in it, characterized in that the chamber cavities are connected by air ducts with the possibility of alternating bypassing formed in one of the chambers couple.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the ducts interconnect the areas of high pressure (behind the fan) with areas of low pressure (in front of the fan) of each chamber.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the ducts are equipped with controlled gates.