Камера сушильная вакуумная

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Иностранное торгово-производственное частное унитарное предприятие ЭСТИКАРУ Светланы Белозерской(72) Авторы Ковалев Николай Николаевич Сидоренко Павел Павлович(73) Патентообладатель Иностранное торгово-производственное частное унитарное предприятие ЭСТИКАРУ Светланы Белозерской(57) Камера сушильная вакуумная, содержащая герметичную цилиндрическую камеру с герметичной крышкой, размещенную внутри нее тележку с сушильным пакетом пиломатериалов, переложенных поверхностными электронагревателями и установленными в пиломатериалах датчиками температуры и влажности, а за пределом камеры смонтированы конденсаторный узел с системой охлаждения, вакуумный насос, вакуумный конденсатосборник и конденсатосборник, соединенные между собой трубопроводами с запорной арматурой, установленной между агрегатами и на патрубках сброса вакуума, размещенных на цилиндрической камере и вакуумном конденсатосборнике, отличающаяся тем, что конденсаторный узел выполнен двухступенчатым, причем первая ступень выполнена в виде металлического капельного фильтра, а вторая в виде конденсатора, помещенного в емкость заполненную циркулирующим промежуточным теплоносителем, в котором размещен испаритель холодильного агрегата, оснащенного конденсатором, охлаждаемым воздухом.(56) 1. Патент Японии Р 7021379 В 4, МПК 626 В 5/04. Установка вакуумной сушки древесины. 2. Технология пресс-вакуумной сушки // Газета. Новости деревообработки. -12 за декабрь 2001. - С. 4. 3. В.И. Сентябов. Вакуумно-контактная сушка // Газета. Новости деревообработки. -6-7 июнь-июль 2001. - С. 8. Камера сушильная вакуумная для сушки пиломатериалов относится к оборудованию для деревообработки и может применяться на предприятиях всех отраслей промышленности, имеющих сушильные хозяйства для пиломатериалов. Известны камеры сушильные вакуумные, содержащие герметичную цилиндрическую емкость с герметичной крышкой, с размещенной внутри тележкой с сушильным пакетом пиломатериалов, переложенных поверхностными электронагревателями, и в некоторых пиломатериалах установлены датчики температуры и влажности, а за пределами камеры установлены водокольцевой вакуумный насос, охлаждаемый водой конденсатор и емкость сбора конденсата, соединенные между собой трубопроводами, снабженными запорной аппаратурой вакуумным клапаном на трубе, соединяющей герметичную емкость с конденсатором вакуумным вентелем на трубе между конденсатором и емкостью сбора конденсата вентелем сброса вакуума из емкости конденсата и вентелем слива конденсата из емкости. Управление процессом сушки осуществляет блок управления, который контролирует температуру и влажность пиломатериалов и глубину вакуума в камере и выдает необходимые команды на включение и выключение агрегатов 1, 2. Наиболее близкой по конструкции к предлагаемой является камера сушильная вакуумная, состоящая из герметичной цилиндрической емкости с герметичной крышкой, с размещенной внутри тележкой с пакетом пиломатериалов, переложенных поверхностными электронагревателями, в некоторых пиломатериалах установлены датчики температуры и влажности, а на некоторых электронагревателях установлены датчики температуры за пределами камеры установлены конденсаторный узел, охлаждаемый проточной водой,масляный фильтр и масляно-кольцевой вакуумный насос, а также вакуумный конденсатосборник и емкость конденсата, соединенные между собой трубопроводами с запорной арматурой, установленной между агрегатами и на патрубках сброса вакуума, размещенных на цилиндрической емкости и вакуумном конденсатосборнике 3. Существенным недостатком описанной камеры сушильной вакуумной является необходимость расходования значительного количества проточной охлаждающей воды и пониженная производительность, т.к. она ограничена эффективностью конденсаторного узла, обусловленной разностью температур конденсируемых паров и охлаждающей воды, а температура охлаждающей воды колеблется в пределах 1220 С, кроме того, в начальный период сушки (при испарении свободной влаги) интенсивность сушки очень велика и конденсаторный узел не справляется с массой поступающих паров, приходится понижать глубину вакуума или останавливать откачку паров. Сущностью полезной модели является исполнение конденсаторного узла двухступенчатым, первая ступень которого выполнена в виде металлического пластинчатого капельного фильтра, а вторая ступень выполнена в виде конденсатора, помещенного в емкость,заполненную циркулирующим промежуточным теплоносителем, в котором размещен испаритель холодильного агрегата. Капельный фильтр предназначен для конденсации начального потока паров и слива конденсата в вакуумный конденсатосборник. Такое исполнение конденсаторного узла обеспечивает эффективную конденсацию начального потока паров в первой ступени (до тех пор, пока температура капельного фильтра не поднимется до температуры, близкой к температуре конденсации паров) и полную 2 25962006.04.30 конденсацию паров во второй ступени конденсаторного узла, т.к. холодильный агрегат поддерживает минимальную температуру стенок конденсатора, причем для работы конденсатора вода охлаждения не нужна, из-за воздушного охлаждения конденсатора холодильного агрегата. На чертеже изображена схема камеры вакуумной сушильной. Камера сушильная вакуумная состоит из герметичной цилиндрической камеры 1 с герметичной крышкой 2. В камере 1 размещена тележка с сушильным пакетом 3 пиломатериалов 4, переложенных поверхностными электронагревателями (ПЭНами) 5. В некоторых пиломатериалах 4 установлены датчики 6 температуры пиломатериалов и датчики 7 влажности пиломатериалов. На некоторых ПЭНах 5 установлены датчики 8 их температуры. Камера 1 снабжена вентилем 9 сброса вакуума и соединена магистралью с вакуумным клапаном 10 с капельным фильтром 2 конденсаторного узла 12. Капельный фильтр 11, магистралью с вакуумным клапаном 13 соединен с конденсатором 14, установленным в баке 15, заполненном промежуточным теплоносителем 16, в котором размещен испаритель 17 холодильного агрегата, состоящего из компрессора 18, терморегулятора (ТРВ) 19, конденсатора 20, обдуваемого вентилятором 21. Циркуляцию теплоносителя 16 обеспечивает насос 22. Конденсатор 14 соединен магистралью с фильтром 23 с вакуумным насосом 24, и сливной магистралью с вентилем 25 с вакуумным конденсатосборником 26, а капельный фильтр 11 соединен сливной трубой с вентилем 27 с вакуумным конденсатосборником 26. Сливная магистраль с вентилем 25 снабжена патрубком с вентилем 28 сброса вакуума, установленного между вентилем 25 и вакуумным конденсатосборником 26. Вакуумный конденсатосборник 26 соединен с конденсатосборником 29 через магистраль с вентилем 30. Управляет камерой вакуумной сушильной система управления 31 по сигналам датчиков 6 температуры пиломатериалов, датчиков 7 влажности пиломатериалов, датчиков 8 температуры ПЭНов 5 и вакуумметра 32. Тележка 33 для пиломатериалов 4 установлена на рельсах 34 камеры 1. Бак 15, теплоноситель 16, испаритель 17, холодильный агрегат, состоящий из компрессора 18, терморегулятора 19, конденсатора 20 и вентилятора 21, и насос 22 составляют систему охлаждения, а магистрали, трубы и патрубки с вакуумными клапанами 10 и 13 и вентиляторами 25, 27, 28, 30 составляют трубопроводы с запорной арматурой, установленной между агрегатами причем, конденсаторный узел 12 с системой охлаждения, вакуумный насос 24, фильтр 23, вакуумный конденсатосборник 26 и конденсатосборник 29 смонтированы за пределами камеры 1. Работает камера сушильная вакуумная следующим образом. На тележку 33 укладывают сушильный пакет 3, набранный из рядов ПЭНов 5 и пиломатериалов 4. В процессе формирования сушильного пакета 3 в пиломатериалах устанавливают датчики 6 температуры пиломатериалов и датчики 7 влажности пиломатериалов, а на поверхность ПЭНов 5 укладывают датчики 8 температуры ПЭНов. Все датчики подключают к системе управления 31. По окончании формирования сушильного пакета 3 тележку 33 закатывают в камеру 1 по рельсам 34 и закрывают герметичную крышку 2, затем настраивают режимные данные процесса в системе управления 31 и включают ее. После запуска процесса подается электропитание на ПЭНы 5 и от них начинается нагрев пиломатериалов 4. При достижении установленной температуры пиломатериалов датчики 6 температуры пиломатериалов подают сигнал в систему управления 31, которая обеспечивает закрывание вентилей 9 27 28 30 и открывание вентилей 10 13 25. Одновременно включают компрессор 18 и вентилятор 21 холодильного агрегата, насос 22 циркуляции теплоносителя 16 по баку 15 через испаритель 17 и конденсатор 14, вакуум-насос 24, обеспечивающий вакуумирование камеры 1. Воздух и пары, выделившиеся из пиломатериалов 4, проходя через капельный фильтр 11 конденсаторного узла 12 охлаждаются, причем до тех пор, пока температура капельно 3 25962006.04.30 го фильтра 11 не поднимется до температуры, близкой к температуре конденсации, большая часть паров конденсируется в нем, при этом образовавшийся конденсат остается в капельном фильтре, чем повышает его эффективность как конденсатора, т.к. обеспечивает контактную конденсацию. На этой стадии процесса пары влаги практически полностью конденсируются в капельном фильтре 11, а конденсатор 14 охлаждается до минимальной температуры холодильным агрегатом, что обеспечивает максимальную производительность конденсатора 14 и процесса сушки. Температуру охлаждения конденсатора 14 поддерживает ТРВ 19 холодильного агрегата. Тепло, забираемое при охлаждении холодильным агрегатом рассеивается его конденсатом 20, обдуваемым вентилятором 21. Интенсивность отвода тепла от конденсатора 14 обеспечивает циркуляция промежуточного теплоносителя 16. Таким образом совмещается время нагрева пиломатериалов 4, снижения давления в камере 1, начальной конденсации паров в капельном фильтре 11, и предварительного охлаждения конденсатора 14, т.е. сокращается время цикла сушки, а значит, растет производительность камеры сушильной вакуумной. При начале вакуумирования камеры наблюдается процесс отлива влаги из пиломатериала 4, поэтому, в этот период, через вентиль 10 параллельно с парами течет поток влаги,который не нагревает капельный фильтр, и накапливается в нем. После достижения нужной глубины вакуума, регистрируемой вакуумметром 32, вакуум-насос 24 переводят в режим поддержания вакуума - нужной температуры пиломатериалов, контролируемой датчиком 6 температуры пиломатериалов, поверхностные электронагреватели переводят в режим поддержания температуры. Когда уровень конденсата в капельном фильтре 11 поднимется до предельного значения, открывают вентиль 27 и конденсат перетекает в вакуумный конденсатосборник 26,после чего вентиль 27 закрывают. После нагрева капельного фильтра 11 до температуры процесса сушки он прекращает работать как конденсатор и выделяющиеся из пиломатериалов 4 пары проходят в конденсатор 14, где интенсивно конденсируются, а конденсат стекает через вентиль 25 в вакуумный конденсатосборник 26. Пары легких эфирных масел, прошедшие через конденсатор 14 не допускаются в вакуум-насос 24 фильтром 23. По заполнению вакуумного конденсатосборника 26 конденсатом, перекрывают вентиль 25 и открывают вентили 28 и 30, что дает возможность конденсату перетечь из вакуумного конденсатосборника 29. Закончив перелив конденсата в конденсатосборник 29 закрывают вентили 29 и 30 и открывают вентиль 25. Операцию перелива конденсата из вакуумного конденсатосборника 26 в конденсатосборник 29 проводят несколько раз в процессе сушки. Т.к. тепло, выделяющееся при конденсации паров в конденсаторе 14 отводится через промежуточный теплоноситель 16 к испарителю 17 холодильного агрегата и рассеивается последним в воздухе через радиатор 20, то отпадает надобность в большом расходе воды,т.е. достигается цель, поставленная при создании полезной модели. При достижении конечной влажности пиломатериалов 4, по показаниям датчика 7 влажности система управления 31 останавливает все агрегаты камеры, открывает вентиль 9, что обеспечивает развакуумирование камеры 1, и затем открывает вентили 27, 28, 30 обеспечивая слив конденсата в конденсатосборник 29. После остывания пиломатериалов 4 до температуры выгрузки, открывают герметичную крышку 2 и выкатывают тележку 33 с сушильным пакетом 3, а затем разбирают сушильный пакет. Цикл сушки закончен. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4