Устройство для сушки древесины
Полезная модель предназначена для использования в деревообрабатывающей промышленности с целью снижения влажности древесины. Полезная модель включает электроды, оснащенные токопроводящей объемной упругой сеткой, контактирующей непосредственно с высушиваемым материалом. При этом один электрод прикладывают к одной из торцевых частей пиломатериала, покрывая ее поверхность полностью, а второй электрод, состоящий из двух соединенных между собой электропроводом частей, накладывают на две противоположные продольные стороны пиломатериала также по всей их поверхности. Непосредственно в электрическую цепь включают широкодиапазонный миллиамперметр, градуированный на параметр «Влажность, %», который показывает влажность наиболее сырых участков пиломатериала. Создается самонастраиваемая система «древесина-электроды», так как ток протекает избирательно по наиболее влажным местам, постепенно и окончательно уменьшая их количество. Полезная модель интенсифицирует процесс сушки древесины без коробления и образования трещин в пиломатериале и снижает энергозатраты.
Полезная модель относится к области обработки древесины, а именно к искусственному снижению влажности древесины до требуемого технологического значения и может быть использовано на предприятиях деревообрабатывающей промышленности.
Известно устройство для сушки древесины (патент РФ №2115870, МПК F 26 В 3/34), включающее электроды, между которыми размещены деревянные изделия, в котором обеспечивают контакт электродов с изделиями именно с серединой изделий по их периметру и подавая коронный разряд к концам изделий при периодической смене полярности.
Недостатком этого решения является необходимость периодической смены полярности на электродах в результате неизбежного подсушивания древесины в местах контакта с электродом, однако, это не устраняет высокое омическое сопротивление сухой части древесины, к которой приложен электрод. По сути, древесина в месте контакта с электродом становится диэлектриком, и ток потечет только в том случае, когда контакт через длительное время увлажнится естественным образом за счет диффузии воды сквозь клетки древесины. Это увеличит время сушки древесины.
Наиболее близким является решение по сушке древесины электродами с внешним электрическим полем (патент на изобретение №2006769, МПК F 26 B 7/00, F 26 В 3/34). В этом изобретении сушка осуществляется с помощью устройства, состоящего из электродов и источника тока. В нем также есть приспособление для изменения полярности электрического тока при падении его величины до нуля для создания градиента температуры в точках контакта электрода с поверхностью древесины. Площадь контакта приходится охлаждать до температуры окружающей среды заполнением периферийной зоны контакта жидкостью
Недостатком этого изобретения является искуственное подведение к высушиваемому пиломатериалу дополнительной жидкости, в результате чего происходит дополнительный расход электроэнергии на ее нагревание и невозможность измерения фактической влажности древесины.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является равномерный и ускоренный процесс сушки пиломатериала по длине и сечению со снижением энергозатрат и автоматическим измерением фактически достигнутой влажности древесины.
Поставленная задача достигается тем, что электроды выполняют в виде металлических пластин, оснащенных объемной токопроводящей упругой сеткой, соприкасающейся с поверхностью высушиваемого пиломатериала. При этом один электрод прикладывают к одному из торцов пиломатериала, а второй, изготовленный из двух частей, к продольным противоположным сторонам пиломатериала. Так как поверхность электродов соразмерна покрываемым ими площадям пиломатериала, то создается самонастраеваемая система «древесина-электроды». Кроме того, в электрическую цепь включают широкодиапазонный миллиамперметр, градуированный по параметру «Влажность, %».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема подвода электроэнергии к электродам и относительное расположение электродов и пиломатериала на виде сбоку. На фиг.2 - вид сверху с частичным вырывом верхней части продольного электрода.
Устройство для сушки древесины, предлагаемая полезная модель, включает: источник постоянного тока с контрольно-управляющими электроприборами (на чертеже не показаны); продольный электрод, который состоит из двух частей 1 и 2, соединенных между собой электропроводом 3; диэлектрическое основание 4; съемную верхнюю часть 2 укладываемую на высушиваемый пиломатериал 5; торцевой электрод 6, оснащенный так же, как и продольный, объемной токопроводящей упругой сеткой 7; широкодиапазонный миллиамперметр 8.
Токопроводящая объемная упругая сетка 7 выполнена аналогично металлической сетке из тонкой проволоки, предназначенной для мытья посуды. Торцевой электрод 6 прикладывают по всей площади торца пиломатериала объемной сеткой 7 к поверхности древесины. Между нижней 1 и верхней 2 частями продольного электрода помещают высушиваемый пиломатериал 5. При этом части 1 и 2 касаются своей объемной сеткой продольных противоположных сторон пиломатериала 5 также по всей поверхности этих сторон.
Такое взаимное расположение электродов и пиломатериала позволяет электрическому току автоматически протекать по местам с наименьшим омическим сопротивлением, то есть по наиболее влажным местам, избирательно уменьшая количество этих участков. Создается самонастраиваемая система «древесина - электроды», способствующая равномерному удалению жидкости по всему объему, исключающая коробление и образование трещин в пиломатериале, ускоряющая процесс сушки и снижающая энергозатраты. Широкодиапазонный миллиамперметр, грдуированный на параметр «Влажность, %», показывает влажность наиболее сырых участков пиломатериала.
В процессе сушки используют два эффекта: электроосмос сока в капиллярах древесины и электролиз воды. Сок, подвергающийся действию электрического поля, перемещается по капиллярам на основе электрокинетического явления на границе двух фаз (жидкость - стенка капилляра) и устраняется через тот или иной торец в зависимости от полярности электродов. Газы, выделяющиеся при электролизе воды (водород и кислород) покидают древесину в месте контактов древесина - электрод. Этому способствует объемная упругая сетка электродов, образующая незамкнутые воздушные пространства межу древесиной и электродами.
Устройство для сушки древесины, включающее диэлектрическое основание, источник постоянного тока, контрольно-регулирующие электроприборы и электроды, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде металлических пластин, оснащенных токопроводящей объемной упругой сеткой, причем один из электродов разделен на две части, между которыми предусмотрено размещение высушиваемого пиломатериала, второй электрод контактирует своей объемной упругой сеткой с одним из торцов пиломатериала, и электроды выполнены так, что покрывают всю поверхность плоскостей, к которым они приложены, а электрическая цепь содержит широкодиапазонный миллиамперметр, градуированный на параметр «Влажность, %».
