RU2079074C1

RU2079074C1 - Method of materials drying

Info

Publication number: RU2079074C1
Application number: RU94019376A
Authority: RU
Inventors: С.В. Редькин; В.В. Аристов; А.В. Жаренов
Original assignee: Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1997-05-10

Abstract

FIELD: technique of thermal treatment of materials in electromagnetic fields. SUBSTANCE: the method consists in placement of wood on rigging in the working chamber by formation of waveguides from at least one microwave oscillator. EFFECT: electromagnetic treatment with low power consumption and during a short period of time, wood dries uniformly, without any cracks. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике термообработки материалов в электромагнитных полях. The invention relates to techniques for heat treatment of materials in electromagnetic fields.

Известен способ диэлектрической обработки древесины в электрическом поле путем ее последовательного перемещения между парами пластин конденсатора /1/. A known method of dielectric processing of wood in an electric field by sequentially moving it between pairs of capacitor plates / 1 /.

Недостатком данного способа является неравномерность сушки древесины и большие энергозатраты. The disadvantage of this method is the uneven drying of wood and high energy consumption.

Известен принятый за прототип, способ сушки материалов, преимущественно древесины в рабочей камере, заключающийся в наложении на высушиваемый материал СВЧ-поля от одного или более СВЧ-генераторов /2/. Known adopted for the prototype, a method of drying materials, mainly wood in a working chamber, which consists in applying to the material to be dried a microwave field from one or more microwave generators / 2 /.

Недостатком данного способа является неравномерность сушки древесины и высокие энергозатраты. The disadvantage of this method is the uneven drying of wood and high energy consumption.

Данное изобретение решает задачу равномерной и быстрой термообработки древесины с низкими энергозатратами. This invention solves the problem of uniform and fast heat treatment of wood with low energy consumption.

Задача изобретения достигается тем, что в способе, включающем укладку древесины в рабочей камере с последующей обработкой электромагнитным полем от источника излучения, новым является то, что в качестве источника излучения не менее одного СВЧ генератора, а древесину укладывают путем формирования волноводов. The objective of the invention is achieved by the fact that in a method comprising laying wood in a working chamber followed by treatment with an electromagnetic field from a radiation source, it is new that at least one microwave generator is used as a radiation source, and the wood is laid by forming waveguides.

Данная совокупность признаков приводит к осуществлению равномерной и быстрой термообработки древесины. При этом происходит равномерная по всему объему сушка древесины с любой исходной влажности /включая топляк/ до конечной влажности 10-12% при низких энергозатратах. Так, при обработке 1 м³ электроэнергии, а при сушке по способу прототипу удельный расход электроэнергии 230 квт час/м³, что в 1,5-2 раза выше, чем у нас.This set of features leads to the implementation of a uniform and fast heat treatment of wood. In this case, drying of wood uniform over the entire volume occurs from any initial moisture content (including fuel) to a final moisture content of 10-12% at low energy consumption. So, when processing 1 m ^{3 of} electricity, and when drying by the method of the prototype, the specific energy consumption is 230 kWh / m ³ , which is 1.5-2 times higher than ours.

Следует отметить, что нами впервые была применена укладка древесины путем формирования волноводов при сушке СВЧ-генератором. Причем, заранее предсказать, как повлияет такая укладка на скорость и равномерность обработки, а, соответственно, на качество древесины, не представлялось возможным. Это было выяснено только в процессе работы. It should be noted that for the first time we used wood laying by forming waveguides during drying by a microwave generator. Moreover, it was not possible to predict in advance how such laying will affect the speed and uniformity of processing, and, accordingly, on the quality of wood. This was found out only in the process.

Таким образом, не известна указанная совокупность признаков, так и полученный эффект, что сообщает данному техническому решению соответствия критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Thus, the specified combination of features is not known, nor is the effect obtained, which informs this technical solution of meeting the criteria of “novelty” and “inventive step”.

На чертеже приведен общий вид установки с уложенной в рабочей камере древесиной, где 1 корпус рабочей камеры, 2 рупорная антенна, 3 - волноводный тракт, 4-СВЧ-генератор, 5-оснастка для укладки древесины, 6-сформированные из древесины волноводы. The drawing shows a General view of the installation with wood laid in the working chamber, where 1 housing of the working chamber, 2 horn antenna, 3 - waveguide path, 4-microwave generator, 5-rig for laying wood, 6-waveguides made of wood.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. Проводилась обработка основной доски 3000 х 150 х 50 мм в СВЧ-поле, генерируемом генератором с частотой 2,45 ГГц в рабочей камере 3100 х 1500 х 1000 мм. Доски укладывали в форме волновода прямоугольного сечения на специальном остатке, изготовленной из древесины без металлических включений. /фиг. 1/. Вводимая в рабочую камеру СВЧ мощность составляла 10 кВт. Продолжительность обработки 7 часов. Исходная влажность сосновой доски 70% влажность после обработки 12%
Пример 2. Проводилась обработка обрезного березового бруса 3000 х 70 х 40 мм в СВЧ-поле, генерируемом двумя генераторами с частотой 2,45 ГГц в рабочей камере 3100 х 1500 х 1000 мм. Доски укладывали в форме двух волноводов от источников излучения на оснастке из древесины без металлических включений.The invention is illustrated by the following examples:
Example 1. The main board was processed 3000 x 150 x 50 mm in the microwave field generated by the generator with a frequency of 2.45 GHz in the working chamber 3100 x 1500 x 1000 mm. The boards were laid in the form of a rectangular waveguide on a special residue made of wood without metal inclusions. / Fig. 1/. The microwave power introduced into the working chamber was 10 kW. The processing time is 7 hours. The initial humidity of the pine board 70% humidity after processing 12%
Example 2. The processing of edged birch timber 3000 x 70 x 40 mm in the microwave field generated by two generators with a frequency of 2.45 GHz in the working chamber 3100 x 1500 x 1000 mm. The boards were stacked in the form of two waveguides from radiation sources on a snap of wood without metal inclusions.

Вводимая в рабочую камеру СВЧ мощность составляла 10 Квт х 2. Продолжительность обработки -4 часа. Исходная влажность березового бруса 65% влажность после обработки 10%
Пример 3. Проводилась обработка сосновой доски 3000 х 150 х 50 в СВЧ-поле, генерируемом генератором с частотой 2,45 ГГц в рабочей камере 3100 х 1500 х 1000 мм. Доски укладывали в форме волновода прямоугольного сечения на оснастке. Обработку осуществляли в две стадии. На первой стадии вводимая в рабочую камеру СВЧ-мощность составляла 10 кВт, продолжительность обработки 2 час. на второй стадии мощность составляла 7 кВт. Продолжительность обработки 5 час. Исходная влажность сосновой доски 70% влажность доски после обработки 12%
Количество стадий обработки зависит от влажности исходного сырья /древесины зимняя, летняя, осенне-весенняя, топляк/. Режимы обработки варьируют в широких пределах и влияют только на продолжительность сушки, не оказывая воздействия на качество древесины.The microwave power introduced into the working chamber was 10 kW x 2. The processing time was 4 hours. The initial humidity of birch timber 65% humidity after processing 10%
Example 3. A pine board of 3000 x 150 x 50 was processed in a microwave field generated by a generator with a frequency of 2.45 GHz in a working chamber of 3100 x 1500 x 1000 mm. The boards were laid in the form of a rectangular waveguide on a snap. The processing was carried out in two stages. At the first stage, the microwave power introduced into the working chamber was 10 kW, the processing time was 2 hours. in the second stage, the power was 7 kW. The processing time is 5 hours. Initial humidity of the pine board 70%; humidity of the board after processing 12%
The number of processing stages depends on the moisture content of the feedstock / winter, summer, autumn-spring, and wood /. Processing regimes vary widely and affect only the drying time, without affecting the quality of the wood.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает электромагнитную обработку древесины с низкими энергозатратами и в течение короткого времени, в 2-3 раза ниже, чем в способе прототипе. При этом древесины сохнет равномерно, не трескается. Thus, the use of the invention provides electromagnetic processing of wood with low energy consumption and for a short time, 2-3 times lower than in the prototype method. In this case, the wood dries evenly, does not crack.

Claims

The method of drying materials, mainly wood, in the working chamber, which consists in applying a microwave field to one or more microwave generators on the material to be dried, characterized in that before drying, the wood is stacked on a snap by forming waveguides from the stack.