Конденсационная сушильная камера
Конденсационную сушильную камеру с осушителем сушильного агента экономически целесообразно использовать на лесопильных производствах с большой номенклатурой погонажной продукции, с разовой загрузкой камер до 40-60 м3, на мебельных производствах, при сушке отходов гидролизных и лесопильных производств, в деревянном домостроении для сушки бруса и оцилиндрованного бревна, для сушки продуктов сельского хозяйства. Сушка в таких камерах является экологически чистой, так как пар содержащий смолы, формальдегиды и т.д. не выкидывается в атмосферу, а конденсируется и сливается в места утилизации. 1 пункт формулы 1 фиг.
Конденсационная сушильная камера предназначена для интенсивной высокотемпературной сушки изделий из древесины, отходов лесопиления - опилок, фрезерного торфа и другой аналогичной продукции.
Известны конденсационные камеры серии MAC (производитель компания GLOBAL EDGE, www.globaledge.ru). К плюсам данного оборудования относятся: экологическая чистота, невысокая энергоемкость, высокое качество сушки. Эти преимущества достигаются тем, что пар, полученный в результате сушки, не выкидывается в атмосферу, а конденсируется на испарителе холодильной машины (осушителе сушильного агента). Тепло (скрытая теплота парообразования) с конденсатора холодильной машины подается обратно в камеру, а выпаренная из высушиваемого материала влага сливается.
Недостатком описанного устройства является большое время сушки. Это связано с тем, что рабочий агент холодильника - фреон - имеет низкую температуру кипения. В зависимости от марки температура кипения фреона составляет порядка 30-45°С. В пределах этих значений температуры нагревается сушильный агент, а в пределах температуры сушильного агента может быть температура высушиваемого материала. При такой температуре влага медленно продвигается по высушиваемому материалу и испаряется с его поверхности. Как показывает опыт применения известных конденсационных камер с холодильными машинами (тепловыми насосами), сушка, например половой доски толщиной 40 мм, занимает по времени до 10 и более суток.
В работах академика Кречетова (см. И.В.Кречетов, Сушка древесины, 1972 г., изд-во «Лесная промышленность», стр.14) показано, что интенсификация сушки достигается при температурах порядка 100°С. При таких температурах парциальное давление пара становится больше чем давление воздуха, и пар занимает практически весь объем камеры, вытесняя воздух. Сушка происходит в среде перегретого пара. Быстро и качественно. Также И.В.Кречетов показал (см. там же, стр.41), что для проведения интенсивной сушки в перегретом паре достаточно уже температуры более 80°С. Представленные выше конденсационные камеры в таких режимах работать не могут.
Известна также установка для сушки древесины (патент 
66492), включающая в себя сушильную камеру, соединенную с блоком ресиверов, и устройством для слива влаги. Технический эффект заключается в высокой производительности, улучшении качества сушки.
Недостатком данной установки является необходимость периодического сброса вакуума и слива конденсата. То есть процесс сушки складывается из последовательно чередующихся циклов продувки теплоносителем с отводом выделяющихся паров и вакуумирования. Это усложняет контроль и управление процессом сушки, усложняет конструкцию камер.
Технический результат, полученный при создании полезной модели, связан с повышением интенсивности конденсационной сушки, упрощением конструкции и управления работой камер.
Поставленная задача решается тем, что осушитель сушильного агента выполнен в виде водоструйного насоса.
Сущность решения задачи поясняется следующим.
Исполнение осушителя сушильного агента в виде водоструйного насоса позволяет проводить процесс конденсационной сушки интенсивно, при температурах выше 80-100°С. Водоструйный насос, всасывая пар из камеры, охлаждает его и конденсирует часть содержащейся в сушильном агенте влаги в струе рабочей воды. Осушенный сушильный агент подается обратно в камеру. При таких температурах сушка происходит в среде перегретого пара, что улучшает качество получаемой продукции.
При исследовании новизны не были обнаружены известные технические решения, обладающие аналогичной совокупностью отличительных признаков, направленных на решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «новизна».
Сущность конкретного исполнения устройства поясняется рисунками. На фиг.1 показана одна из возможных схем компоновки конденсационной сушильной камеры.
Конденсационная сушильная камера содержит герметичный корпус 1, в камере установлено устройство 2 для нагрева сушильного агента. Рядом с камерой, например в смежном технологическом помещении, установлен агрегат 3, состоящий из водяного насоса, бака для рабочей воды, устройства для охлаждения рабочей воды, водоструйного насоса (не указаны). Конденсируемая влага сливается из агрегата 3 через патрубок 4. В камере 1 размещается высушиваемый материал 5. Водоструйный насос агрегата 3 соединен паропроводами с сушильной камерой. Паропровод 6 - всасывающий, паропровод 7 - нагнетательный.
Конденсационная сушильная камера работает следующим образом.
После загрузки камеры 1 материалом 5 включается устройство 2 для нагрева сушильного агента. Сушильный агент прогревает материал 5 до температуры выше 80-90°С, начинается обильное выделение пара. Воздух из камеры вытесняется паром через патрубок 4 или другое устройство, например обратный клапан в корпусе 1 сушильной камеры. Затем включается водяной насос агрегата 3, который прогоняет струю воды через водоструйный насос. К камере смешения водоструйного насоса подключен всасывающий паропровод 6. Всасываемый пар конденсируется в струе воды с температурой на 15-20°С ниже, чем температура сушильного агента. На выходе из водоструйного насоса струя воды с конденсатом попадает в бак с водой агрегата 3, а насыщенный водяной пар по паропроводу 7 поступает обратно в камеру. Так как температура пара подаваемого обратно в камеру ниже чем температура сушильного агента в камере, то ниже и его влагосодержание. После подогрева этого пара на устройстве 2 он становится перегретым и вновь поглощает испаряемую из высушиваемого материала влагу. За счет охлаждения и конденсации сушильного агента при прохождении его через агрегат 3, объем пара подаваемого обратно в камеру уменьшается в несколько раз. Поэтому в сушильной камере с герметичным корпусом создается разряжение. Величина получаемого вакуума зависит от параметров водоструйного насоса: напора рабочей воды, диаметра и формы сопла, камеры смешения и т.д.
Оператор сушильной камеры контролирует только поддержание требуемой температуры в камере и количество сливаемой через патрубок 4 влаги. Уменьшение количества сливаемой влаги соответствует уменьшению влажности высушиваемого материала. Влажность материала периодически контролируется влагомером.
В настоящее время первый комплекс из 2-х сушильных камер проходит испытания. Время сушки 20-ти мм досок от начальной влажности 30-40% до 8% составляет порядка 45 часов. Качество и однородность влажности по сечению пиломатериала нареканий не вызывает.
Конденсационная сушильная камера, содержащая корпус камеры, устройство для нагрева сушильного агента и осушитель сушильного агента, отличающаяся тем, что осушитель сушильного агента выполнен в виде водоструйного насоса.
