Собственици на патент RU 2367862:

Изобретението се отнася до областта на технологията, свързана с осъществяването на технологични процеси на сушене на различни материали с използване на звукови вибрации на ултразвукова честота. Изобретението може да се използва във фармацевтичната, химическата и биологичната промишленост, както и при преработката на селскостопански продукти. Предлаганото устройство за ултразвуково сушене съдържа тороидален контейнер за сухия материал, който е инсталиран в тялото на сушилнята, и ултразвуков излъчвател на вибрации, направен под формата на огъващо-колебателен диск, чиито размери и форма са избрани така, че да осигурят зададената честота и насоченост на ултразвуковите вибрации. Излъчвателят е свързан към пиезоелектрически преобразувател, захранван от електронен генератор с ултразвукова честота. Вътрешната повърхност на тялото на сушилнята е оформена чрез въртене около акустичната ос на гъвкаво осцилиращ диск от две пресичащи се осиметрични параболи, имащи общ фокус. Тороидалният контейнер е направен под формата на две секции, разположени в хоризонтална равнина, като едната част на контейнера е в областта на общия фокус на параболите, а втората е разположена на еднакво разстояние от страничната стена на сушилната камера и първата секция. Устройството трябва да осигурява повишаване на ефективността на акустичната експозиция и увеличаване на скоростта на сушене. 3 ил., 2 таблетки

Изобретението се отнася до техника за сушене на капилярно-порести материали и може да се използва за сушене на биологични обекти, продукти от химическата, леката и други индустрии без повишаване на температурата и разрушаване на структурата на продуктите и веществата.

Понастоящем за сушене на повечето хранителни и фармацевтични продукти се използва конвективен метод, което означава, че сухият въздух се нагрява с помощта на вградения нагревателен елемент, нагрятият въздух се изпраща през вентилатор до барабана на сушилнята (процесния обем), преминава през материала, който трябва да се изсуши, и се навлажнява. след това извън барабана се охлажда със студена вода или въздух. Процесът отнема толкова време, колкото да изсъхне материалът.

Съвременното сушене в технологичния дизайн на използваните сушилни се характеризира със следните недостатъци:

1) процесът е изключително енергоемък и отнема много време;

2) сушилните не могат да бъдат с малки размери, тъй като това намалява обема на въздуха в барабана, което, от една страна, ограничава скоростта на процеса, а от друга, увеличава цената му;

3) високата температура води до изсушаване и увреждане на биологичните обекти. За да се елиминира тази точка, е необходимо да се оборудва сушилнята с "интелигентна" и скъпа електронна система за регулиране на температурата за сушения материал, което значително увеличава цената на сушилнята.

Тези недостатъци се обясняват не с ниското ниво на сложност на дизайнерските решения, а с недостатъците на метода, използван в основата - конвективното сушене. Обещаващ вариант за замяна или допълване на конвективния метод на сушене е сушенето в акустични полета с висока интензивност, което е свързано със следните предимства на метода:

1) висока интензивност на процеса;

2) способността да се осигури висококачествено и ефективно сушене при ниски температури или по принцип без повишаване на температурата (елиминиране на разрушаването на структурата, запазване на покълването на зърното и др.);

3) възможността за разработване на самонастройващи се ултразвукови генератори, което не изисква потребителски контрол върху работата на системата.

Горните предимства обясняват големия интерес към ултразвуковата технология за сушене. Опитите за практическото прилагане на процеса на ултразвуково сушене обаче срещат редица технологични трудности:

1) необходимостта от създаване на акустични вибрации във въздуха с интензитет над 140 dB;

2) необходимостта от създаване на сушилна камера, осигуряваща равномерен ефект на акустични вибрации в целия изсушен материал.

В момента при създаването на устройства за акустично изсушаване тези проблеми се решават чрез използване на аеродинамични излъчватели и създаване на сушилни камери като правило под формата на удължен правоъгълен канал. Пример за такава сушилна инсталация е известното устройство за сушене на капилярно-порести насипни материали. Това устройство е сушилна камера, направена под формата на звуков канал, от единия край на който има звуков излъчвател, от противоположния - звукопоглъщащ материал.

Това устройство позволява процеса на акустично изсушаване на материалите, но има някои недостатъци:

1) използването на газови струйни излъчватели като източник на звук, който има следните недостатъци:

а) ниска ефективност, ненадвишаваща 20%;

б) бързо износване на механични компоненти;

в) невъзможността за работа на високи честоти (повече от 20 kHz) и, като следствие, необходимостта от защита на обслужващия персонал от акустично излъчване (честотата, описана в използваното устройство, е 150 Hz);

г) необходимостта от подаване на сгъстен въздух под високо налягане, което изисква използването на компресор;

д) големи габаритни размери, изключващи възможността за създаване на сушилня с малък размер;

2) неоптималната форма на сушилната камера, направена под формата на удължен правоъгълен канал, водеща до ниска ефективност на използването на акустична енергия и липса на фокусиране на акустичните вибрации върху изсушения материал;

3) използването на звукоизолационна тапа в задния край на сушилната камера, което води до факта, че режимът на пътуващата вълна се реализира и до 80% от акустичната енергия се абсорбира в звукопоглъщателя и не участва в процеса на сушене (според описанието на устройството интензитетът на абсорбера е само 5-6 dB по-нисък отколкото излъчвателя, следователно, ако, както е посочено в описанието, режимът на пътуваща вълна е реализиран в устройството, тогава за сушене се изразходват не повече от 5 dB, останалото се абсорбира в абсорбера).

Всички тези недостатъци намаляват ефективността на акустичната експозиция и не осигуряват приемлива скорост на сушене.

Недостатъците на известното устройство бяха частично елиминирани чрез устройство за сушене на капилярно-порести материали, приятно за прототипа, съдържащо контейнер с тороидална мрежа за изсушавания материал, инсталиран в тялото на сушилнята и излъчвател на акустични вибрации с ултразвукова честота.

При осъществяване на процеса на сушене с помощта на устройството, поради специалната форма на сушилната камера, ултразвуковите вибрации се фокусират върху изсушавания материал, като по този начин се увеличава скоростта и равномерността на сушенето. Устройството обаче само частично елиминира значителните недостатъци на известните акустични сушилни устройства (например, използвайки газо-струен излъчвател като източник на ултразвукови вибрации). Прототипът има и други недостатъци:

1) малки обеми изсушен материал, поради необходимостта от поставяне на изсушения материал в зоната на фокус;

2) невъзможността за извършване на "деликатно" сушене, причинено от необходимостта от подаване на големи обеми въздух в сушилната камера за работа на газоструйния излъчвател;

3) ниска ефективност на сушилнята поради използването на газоструен излъчвател (ефективността не надвишава 20%).

По този начин устройството, прието за прототипа, не позволява да се реализира процесът на сушене с максимална ефективност.

Предлаганото техническо решение на ултразвуковото устройство за сушене се състои от контейнер с тороидална мрежа за изсушавания материал, инсталиран в тялото на сушилнята и излъчвател на акустични вибрации с ултразвукова честота. В този случай излъчвателят на ултразвукови вибрации е направен под формата на огъващо-колебателен диск, чиито размери и форма са избрани от условието за осигуряване на зададената честота и посока на излъчване на ултразвукови вибрации. Излъчвателят е свързан към пиезоелектрически преобразувател, захранван от електронен генератор с ултразвукова честота. Вътрешната повърхност на тялото на сушилнята е оформена чрез въртене около акустичната ос на гъвкаво осцилиращ диск от две пресичащи се осиметрични параболи, имащи общ фокус. Тороидалният контейнер е направен под формата на две секции, разположени в хоризонтална равнина, като един от тороидалните секции на контейнера е в областта на общия фокус на параболите, а вторият е разположен на еднакво разстояние от страничната стена на сушилната камера и първата секция.

В предлаганото устройство за ултразвуково изсушаване задачата за повишаване на ефективността на акустичното излагане и увеличаване на скоростта на сушене се решава чрез:

1) създаване на сушилна камера със специална форма, която осигурява формирането на оптимално акустично поле, фокусиране на ултразвукови вибрации в изсушените суровини и формиране на режим на стояща вълна, който позволява най-пълно използване на енергията на ултразвуковите вибрации;

2) използва като източник на ултразвукови вибрации пиезоелектрична ултразвукова осцилаторна система с емитер под формата на огъващо-осцилиращ диск, който позволява да се образува равномерно ултразвуково лъчение върху голяма площ.

Същността на предлаганото техническо решение е илюстрирана на фигура 1, която схематично показва предложеното устройство за ултразвуково сушене. Предлаганото устройство се състои от излъчвател на ултразвукови вибрации под формата на гъвкаво осцилиращ диск 1, чиито размер и форма се избират от условието за осигуряване на зададената честота и насоченост на излъчването на ултразвукови вибрации, свързани с пиезоелектрически преобразувател 2, инсталиран в тялото на сушилнята. Пиезоелектрическият преобразувател се захранва от ултразвуков честотен генератор на електрически трептения (не е показан на фигура 1). Тялото на сушилнята се състои от горната 3 и долната 4 секции. Горната секция е сменяема и е предназначена за зареждане на изсушения материал. В тялото на сушилнята също се намира контейнер за сушене на материала, състоящ се от две тороидални секции. Една от тороидалните секции 5 на контейнера е разположена в общата фокусна зона на параболите. Вторият раздел 6 на контейнера е разположен на еднакво разстояние a от страничната стена на сушилната камера и първата секция. В този случай е желателно общите размери на сушилнята да бъдат избрани от условието за осигуряване на минимално разстояние a.

В предлаганото изпълнение на камерата за сушене процесът на сушене е както следва. И двата тороидални секции на контейнера са пълни със сушен материал. След това контейнерът с изсушения материал се поставя в тялото на сушилнята и се подлага на ултразвукови вибрации, докато се отстрани необходимото количество влага. Когато плоска вълна се генерира от флексуално осцилиращ диск, разпределението на ултразвукови вибрации вътре в камерата за сушене ще приеме формата, показана със стрелки на фигура 2. Гъвкаво-осцилиращият диск излъчва ултразвукови вибрации в двете посоки спрямо неговата равнина, които се отразяват от вътрешния клон на параболата, образуващи повърхността на тялото на сушилнята и са фокусирани в материала, който трябва да се изсуши. Част от ултразвуковите вибрации, отразени от сухия материал, разположен в първия тороидален участък на контейнера, попада върху външния клон на параболата, отразен от който се разпределя равномерно върху материала, който трябва да се изсуши, разположен във втория тороидален участък на контейнера. При избора на разстоянието b1 + b2 + b3 + b4, което е кратно на дължината на вълната на ултразвукови вибрации във въздуха, ще бъде осигурен режим на постоянна вълна, който е най-енергийно ефективният режим на ултразвуково излагане. Поради прилагането на вътрешната повърхност на тялото на сушилнята под формата на парабола, разстоянието b1 + b2 + b3 + b4 ще бъде равно на всяка точка на повърхността на огъващо-колебателния диск и контейнера с материала, който трябва да бъде изсушен. В резултат на това ще бъде осигурена равномерност на изсушаването на материала в целия обем.

Фигура 3 показва структурна схема на ултразвукова сушилня, приложена на практика. За да се подобри ефективността на електроакустичното преобразуване, пиезоелектрическият преобразувател е направен под формата на тривълнова ултразвукова осцилаторна система с главина 7. За да се увеличи ефективността на сушене, системата е снабдена с устройства за подаване 8 и изпускане 9 на изсушаващия въздух. Разработената камера за сушене позволява да се реализират следните режими на сушене: конвекционна-ултразвукова, вакуумно-ултразвукова и сушене с редуващи се промени в налягането в камерата за сушене. Разработената камера за сушене има следните технически характеристики: интензитет на генерираните акустични вибрации, не по-малко от 140 dB; честота на трептенията, генерирана от извиващо-осцилиращ дисков емитер 22 kHz; максимална амплитуда (амплитудна люлка) на трептенията на дисков радиатор от 100 микрона; диаметърът на излъчващия диск на осцилаторната система е не повече от 250 mm; материалът на дисковия емитер и главина е титанова сплав; диаметър на сушилната камера 750 mm; Материал на сушилната камера - метал; интензитетът на акустичните вибрации в камерата за сушене (при интензивност на излъчване 140 dB) е не по-малък от 150 dB; максималното натоварване на камерата за сушене е 15 кг.

За да се определи ефективността на създадения дизайн на сушилнята, бяха проведени експериментални проучвания, при които е използван дисков радиатор с консумирана електрическа мощност 200 W. Температурата в камерата за сушене се поддържа на ниво 23-26 ° С, влажност 50-65%. Не се използва допълнително подаване и изпускане на сух въздух, т.е. За потвърждаване на ефективността е използван най-ирационалният метод на сушене.

Бяха проведени две серии експерименти. Времето за сушене беше равно на 160 минути. В първата серия от експерименти, желатинът, напоен с вода, е използван като изсушен материал. Резултатите от сушенето са показани в таблица 1.

По този начин, след 160 минути сушене на желатин, крайното му съдържание на влага е 28,31%, докато консумацията на енергия е 0,6 кВт. Когато използвате ултразвукова сушилня с газореактивен датчик, бяха необходими 230 минути, за да изсъхне същото количество желатин при консумация на енергия от 2,3 кВт.

Във втората поредица от експерименти беше извършен процесът на сушене на моркови. Резултатите от експериментите са показани в таблица 2.

След изсушаване на морковите неговото съдържание на влага намалява приблизително два пъти, докато консумацията на енергия възлиза на 0,6 кВт. Когато използвате ултразвукова сушилня с газореактивен датчик, бяха необходими 300 минути, за да изсъхне същото количество желатин при консумация на енергия от 3 кВт.

Дадените стойности показват ефективността на предлаганото техническо решение и перспективите за неговото използване като промишлени и малки по размер търговски сушилни.

Малките производства на разработеното устройство за ултразвуково сушене се планират да започнат през 2009 г.

Позоваването

1. Физически основи на ултразвуковата технология [Текст] / изд. Л. Д. Розенберг. - М .: Наука, 1969 .-- 689 с.

2. Хмелев В.Н. Ултразвукови многофункционални и специализирани устройства за интензифициране на технологичните процеси в промишлеността [Текст] / В. Н. Хмелев, А. В. Шалунов [и др.]. - Barnaul: AltSTU, 2007 .-- 416 с.

3. RF патент № 2095707.

4. RF патент № 2239137 - прототип.

5. Хмелев В.Н. Високомощни ултразвукови осцилаторни системи / В. Н. Хмелев, С. В. Левин, С. Н. Циганок, А. Н. Лебедев // Международен уъркшоп и ръководства по електронни устройства и материали EDM "2007: Материали за работилницата. - Новосибирск: НСТУ, 2007. - С.293-298.

Уред за ултразвуково сушене, включващ контейнер с тороидална мрежа за изсушавания материал, инсталиран в тялото на сушилнята и ултразвуков осцилатор с ултразвукова честота, характеризиращ се с това, че ултразвуковият осцилатор е направен под формата на огъващ се осцилиращ диск и свързан с пиезоелектрически преобразувател, захранван от електронен генератор на ултразвукова честота, вътрешната повърхност на тялото на сушилнята е оформена чрез въртене около акустичната ос на огъващо-осцилиращ диск от два пресичащи се осиметрични параболи, имащи общ фокус, и тороидалният контейнер е направен под формата на две секции, разположени в хоризонтална равнина, като един от тороидалните секции на контейнера е в областта на общия фокус на параболите, а вторият е разположен на равно разстояние от страничната стена на сушилната камера и първия участък.

Изобретението се отнася до акустичен метод за сушене на всякакви капилярно-порести материали с високоинтензивни звукови вибрации и може да се използва във всички индустрии и селско стопанство, където е необходимо сушене на материали с обем, измерен в десетки кубически метра. Сушилната камера е изработена от тежки материали с висок звуков импеданс (напр. Бетон), със стени с достатъчна дебелина, осигуряващи минимално проникване на звукови вибрации, които, отразени от стените, конструкциите и материала, който трябва да се оттича вътре в камерата, увеличават дела на акустичната енергия, действаща върху материала, който ще бъде източен. Мощен източник на звук е инсталиран на една от стените на камерата, създавайки звуково поле с интензивност 160-170 dB в диапазона от 70-15000 Hz. Рефлектор е монтиран на стената на камерата срещу източника на звук. С помощта на вентилация се осигуряват необходимите параметри на обмен на въздух в камерата, което позволява да се постигне минимално време за сушене и да се предотврати образуването на зони в сушенето на материала, които възпрепятстват дифузия и изпаряване на влагата, скоростта на въздушния поток на повърхността на материала в сушилната камера, неговата температура и влажност подлежат на регулиране с цел изравняване на скоростите изпаряване и дифузия на влагата на материала. 1 с.п. кристали, 2 ил., 1 табл.

Изобретението се отнася до областта на технологиите, свързани с осъществяването на технологични процеси на сушене на различни материали с използване на звукови вибрации на ултразвукова честота

Принципно нов метод за сушене на дървен материал, предложен от учени от Нижни Новгород, е в състояние да революционизира дървообработването. Това е мнението на експертите. Към днешна дата е разработен прототип на оборудване за ултразвуково сушене на дървен материал, модификация на свойствата на дървесината и производство на суровини за химическата и парфюмерийната индустрия в единен технологичен процес. В света няма аналози на такова оборудване. Неговите разработчици, иновативната компания Promin, обещават да стартират първия високоефективен индустриален дизайн след година и да доставят до 20 броя на руския пазар за две.

Според експерти в момента не повече от 15% от всички дървесина са обект на задължително сушене в Русия. Причината за това е несъвършенството на съществуващите технологии, които се основават на промяна в състоянието на агрегация на водата (изпаряване) и се различават само в методите за загряване на дърва, изпаряване на течността, подаване на необходимата за тази цел енергия и в начините за отстраняване на газа, съдържащ се в сушилната камера. Нов метод за сушене на дървен материал, предложен от инженерите в Нижни Новгород, се основава на промяна във физическия характер на механизма за отстраняване на течността, съдържаща се в дървесината, и води до рязко (няколкократно) намаляване на специфичната консумация на енергия на технологичното оборудване. При използване на ултразвукова технология изчезва необходимостта от консумация на енергия за отопление на топлоносители, дърво, структурни елементи на сушилната камера и др.
   Изсушаването на дървен материал днес известни методи (термична конвекция, вакуум, микровълнови токове, аеродинамично) изисква висока консумация на енергия - 200-250 кВт / ч на кубичен метър. Това води до факта, че разходите за качествено сушене надвишават цената на дървения материал и разходите за неговото рязане. Традиционните методи се характеризират с ниска производителност, поява на дефекти на дървесината (изкривяване, напукване и др.), Хетерогенност на остатъчната влага по дължината на дървения материал („петна влага“), както и екологични проблеми. Това е излъчването в атмосферата на „дървесна“ влага, съдържаща органични киселини, основи, терпентин, метанол и др., Или горивни продукти при изгаряне на охлаждащата течност, необходима за загряване на сушилнята, или опасност от изтичане на фреон от охладителната система за кондензационни сушилни камери ,
   Съвременните тенденции в усъвършенстването на сушилното оборудване имат еволюционен характер и не могат фундаментално да отстранят тези недостатъци. Възможно е да се подобри работата на съществуващото оборудване само с единици или десетки проценти. Причината е, че физическият принцип на сушене остава същият - изпаряване на съдържащата се в дървесината влага. В този случай можем да говорим само за повишаване на ефективността на целия сушилен комплекс чрез подобряване на дизайна на сушилната камера, използване на нови топлоизолационни материали, оптимизиране на режимите на сушене и др.
Уникалните свойства на дървесината като естествен полимер със сложна капилярна структура правят възможно създаването на технология за сушене на дървен материал, без да се променя състоянието на агрегация на съдържащата се в него влага. При изсушаване чрез ултразвук, влагата, която се съдържа в дървесината, се отстранява като течност. Това на няколко пъти намалява специфичната консумация на енергия и увеличава производителността на оборудването с 50-70%.
   Според резултатите от проучвания, проведени от иновационната компания Promin (ефектът на ултразвука върху свойствата на дървесината), беше отбелязано следното:
   - подобряване на качеството на дървения материал (изключване на изкривяване, напукване и т.н.);
   - унищожаване на сапрофити и хифи, висока устойчивост на последните след изсушаване;
   - ниска абсорбция на влага след изсушаване;
   - повишаване на резонансните характеристики на дървесината;
   - повишава устойчивостта на гниене.
   Други важни предимства на новата технология са:
   - повишаване на производителността на оборудването, рязко намаляване на неговите размери, тегло и консумация на енергия;
   - подобряване на показателите за околната среда (липса на емисии на вредни вещества в атмосферата и лесно събиране на течност, извлечена от дървен материал);
   - възможността за създаване на комбинирана производствена линия за сушене-обработка на дървен материал и в резултат на това подобряване на икономическите показатели на процеса на обработка на дървесина.
   Отстраняването на влагата, съдържаща се в дървесината като течност, може да представлява независим търговски интерес от получаване на суровини за химическата и парфюмерийната индустрия. В момента влагата, обогатена с полезни вещества и микроелементи, съдържащи се в дървесината, се извлича чрез изпаряване, последвано от кондензация. Това води до висока консумация на енергия и ниска производителност на процеса, а също неизбежно води до частична загуба на ценни вещества и микроелементи (известно е, че по време на всеки фазов преход, примесите се пречистват, което представлява основата на много методи за производство на чисти материали).

Инсталацията за ултразвуково сушене на дървен материал, промяна на свойствата на дървесината и получаване на суровини за химическата и парфюмерийната индустрия в единен технологичен процес се състои от следните основни блокове:
   1. Рамка (действа като носеща конструкция).
   2. Механизмът за изтегляне на дървен материал:
   - задвижване (електродвигател, скоростна кутия, вериги, предавки);
   - подвижни валове.
   3. Ултразвуков модул:
   - ултразвуков генератор;
   - Ултразвуков емитер.
   4. Затягащ механизъм:
   - дървен материал до ултразвуковия излъчвател;
   - задвижващи валове.
Инсталацията използва конвейерния принцип на снабдяване с дървен материал, който е продиктуван от физическия принцип на влияние върху последния и отваря възможността за комбиниране на това оборудване с дървообработваща машина, например, с рендосачна машина. Това обстоятелство ще позволи да се изключат такива операции като подреждане на дървен материал, неговото товарене и разтоварване от сушилната камера.
   На фиг. 1 показва блокова схема на инсталация. Ролята на носещата конструкция в инсталацията се изпълнява от рамката (1), върху която се фиксират дърпащият механизъм (2), ултразвуковият излъчвател (3) и скобата (5).

1 - рамка; 2 - дърпащ механизъм; 3 - ултразвуков радиатор; 4 - ултразвуков генератор; 5 - скоба механизъм; 6 - дъска; 7 - хоризонтална маса; 8 - тава за събиране на течност, отстранена от дъската.
   Платката (6) с помощта на издърпващия механизъм (2) се движи по хоризонталната маса (7), в която е монтиран ултразвуковият излъчвател (3), захранван от ултразвуковия генератор (4). За да се намалят загубите на ултразвуковата вълна по време на нейното отразяване от дървения материал, се използва механизмът на натискане (5) на платката (6) към ултразвуковия емитер (3). За да се предотврати подхлъзване на дървен материал, издърпващият механизъм е снабден и със затягащ механизъм. Ултразвуковата вълна, разпространяваща се в дървесината, води до отделяне на влага, съдържаща се в нея под формата на течност. Визуално изглежда така: течност тече от дъска, движеща се по ултразвуков излъчвател.
   Инсталацията за ултразвуково сушене на дървен материал, промяна на свойствата на дървесината и производството на суровини за химическата и парфюмерийната промишленост в единен технологичен процес ще отговаря напълно на изискванията на GOST и ще бъде снабдена с пълен набор от документация, необходима за работа (описание, технологични разпоредби, сертификати).

Учени от Нижни Новгород измислиха иновативен метод за сушене на дървен материал. Експертите казват, че това е истински пробив в производството на материали от дърво и изграждането на дървени къщи.

Досега за Нижен Новгород е подготвена само една единица, предназначена за сушене на дърва с помощта на ултразвук, по време на който свойствата на получения дървен материал се променят. Няма аналози на такъв "сушилен апарат" във всяка страна по света.

Методи за сушене на дървен материал в Русия

Статистиката казва  че днес само петнайсет процента от целия дървен материал, произведен в Русия, е изсушен. Причината за това явление е несъвършенството на използваните технологии, които се основават на промяна в състоянието на агрегация на водата (изпаряване).

Съществуващи методи за сушене общият дървен материал, използван за различни полета, включително за изграждането на дървени къщи, се различава леко една от друга.

Методите могат да варират.  технология за отопление на дърва или изпаряване на влага, качеството на използваната енергия за това и методи за отстраняване на газ от сушилната камера.

В условията на използване на производството  термоконвекционни, аеродинамични и вакуумни методи за сушене на дървен материал. Практикува се и сушене на дърва с помощта на микровълнов ток. Всички тези техники изискват голяма консумация на електроенергия. За изсушаване на един кубичен метър материал са необходими средно от 200 до 250 кВт / ч.

Поради такива разходи, себестойността  изсушен дървен материал значително надвишава цената на естествената влага на дървесината и нейната обработка. Новият метод позволява да се намали този показател.

Традиционни методи за сушене  те не осигуряват качествено дърво - готовите изделия се характеризират с изкривяване и напукване, може да има нееднородна („петна”) влага по цялата дължина на детайла.

Екологичната страна на проблема също е голям проблем.  - производството отделя токсични газове и изпарена дървесна влага във въздуха, който съдържа разтвори на киселини и основи, терпентинови пари и метанол. Продуктите от изгарянето на гориво, което се използва за загряване на охлаждащата течност, също са опасни.

Ултразвукова технология

Разработчиците от Нижни Новгород поеха по друг път.  Предложеният от тях метод работи по друг механизъм за отстраняване на влагата. Процесът на сушене с помощта на ултразвук помага за значително намаляване на консумацията на енергия, тъй като не е необходимо да се изразходва за отопление на дърва, охлаждащи течности и растителни елементи.

Възможността за използване на сушене  използване на ултразвук поради свойствата на дървесината - този естествен полимер. Поради това не е необходимо да се променя състоянието на агрегация на течността, която се съдържа в дървото (превърнете течността в пара).

Когато използвате ултразвук  влагата се отстранява от дървото в първоначалния му вид (течност), което позволява да се намали специфичната консумация на енергия с петдесет процента. Някои експерти дори говорят за седемдесет процента икономия.

Предимствата на ултразвуковото изсушаване

Получените продукти се характеризират с:

• Липса на изкривяване и напукване;
• Антисептичен компонент (по-специално говорим за унищожаването на сапрофитите и хифите в детайла и последващата резистентност към повторни инфекции с тези опасни гъбички);
• Минималният коефициент на абсорбция на влага;
• Подобряване на резонансните свойства на дървесината;
• Повишена устойчивост на гнилостни процеси.

Предимствата на ултразвуковото оборудване:

• Повишена ефективност;
• Намаляване на размера на сушилните единици;
• Пестене на енергия;
• Опростяване на процеса и лекота на събиране на освободената течност;
• Подобряване на екологичната картина на производството - няма токсични емисии;
• Възможността за комбиниране на линии за обработка и сушене на дървесина, така че производствените разходи да бъдат сведени до минимум.

Характеристики на процеса на ултразвуково изсушаване

Ултразвуковата инсталация за сушене на дървен материал работи на принципа на конвейер.  Тази функция е продиктувана от характеристиките на техниката. Също така захранването с конвейер ви позволява да комбинирате сушенето на материала с дървообработката.

Чрез комбиниране на различно оборудване  Може да се избегне подреждането на готови дървени изделия, тяхното разтоварване / зареждане в „сушилнята“.

Съществуващи технологии  те не позволяват използването на тази течност, наситена с различни микроелементи, тъй като тя просто се изпарява по време на процеса на сушене.

Съвременните сушилни не са без недостатъци: много домакини са изправени пред значително свиване на нещата след измиване. По правило тъканните влакна се намаляват в резултат на излагане на топлина, Ултразвуковото сушене, разработено от Националната лаборатория Oak Ridge с участието на General Motors, има съвсем различен принцип на работа.

Както подсказва името, устройството за сушене работи ултразвукови вълни, за разлика от традиционните устройства, които използват горещ въздух. След зареждане на мокро пране пиезоелектрическият преобразувател започва да излъчва високочестотни ултразвукови вълни, които напълно изсушават тъканта за по-малко от половин час. В зависимост от плътността и вида на материала, обема на зареждане, продуктите изсъхват от 1 до 20 минути.  Водата, извлечена от прането, се превръща в пара и тече в специален контейнер, където се кондензира обратно. Домакинята ще трябва само да източи получената течност и да получи абсолютно сухи продукти. Благодарение на тази технология се елиминира свиването на тъканните влакна и образуването на макари върху повърхността му.

Поради високата скорост на работа, сушилнята има отлични показатели за енергийна ефективност: в сравнение с традиционните устройства, тя изразходва 70% по-малко енергия.

Кога да чакаме за продажба

В момента това е само изобретение, но създателите му работят върху пускането на комерсиална версия на устройството, която е планирана за 2017 година. Предполага се, че мини перални ще станат основните купувачи на тези продукти - те ще бъдат привлечени от ниското потребление на енергия и достъпна цена  устройство. Говорейки за разходите: прогнозната цена на дребно ще бъде определена на около 500 долара.

Днес са известни много методи за доста ефективно сушене на дървесина и завършен дървен материал, но всеки от тях има свои специфични характеристики, предимства и недостатъци. Например, ултразвуковото изсушаване на дървесината е процес, подобен на сушенето чрез конвейер, при който дървеният материал придобива определени практически и геометрични показатели.

Ултразвуковото сушене също се нарича акустично, такова оборудване е доста рядко срещано в предприятията. Това е високотехнологичен процес, с който можете да постигнете отлично качество с по-малко консумация на енергия. Технологията е собственост на Promin.

Характеристики на ултразвуковото изсушаване

Отличителна черта на ултразвуковото сушене е ниската консумация на енергия, което от своя страна осигурява равномерно отстраняване на влагата поради прехвърлянето й от едно състояние на агрегация в друго.

В резултат на това дървеният материал не губи своите геометрични параметри, като същевременно поддържа здравина и гарантира дълъг експлоатационен живот. Ако по време на конвекционното сушене се случва дървеният материал да се изсушава неравномерно, тогава ултразвуковият метод почти напълно елиминира този фактор, тъй като под действието на ултразвуковите вълни молекулите на влагата се нагряват по цялата дължина.

Ултразвуковото изсушаване на дървесината се извършва без промяна на състоянието на агрегация на влагата, което позволява многократно да се намали консумацията на енергия. Водата се отстранява от материала, докато е в течно състояние и се получава известно компресиране.

Тази технология дава възможност да се повиши ефективността на оборудването с почти 70% при получаване на достатъчно висококачествен дървен материал, не само за изграждане на носещи конструкции, но и за декоративни облицовки.

За да се увеличи ефективността, е възможно да се извърши предварително атмосферно изсушаване на дървесина, за да се постигне равномерна влажност в цялата конструкция. Това ще осигури най-ефективния изход на влага от материала с най-ниска цена.

Ултразвуковият завод за сушене на дърва е отделно устройство, което може да се комбинира с дървообработващи машини. За окончателното отстраняване на влагата от дървесината тя се изтегля от конвейер през инсталацията директно към обработката.

Този метод на обработка може да изсуши до 18% -22% влажност. Но както показва опитът на различни предприятия, често не е възможно да се изсушат до 8-12%.

За тази влажност се избират камери на други технологии. Например вакуумни сушилни камери  с висока скорост на сушене и висококачествен завършен дървен материал. Можете да закупите камери на цена от 750 000 рубли. Модели са публикувани на сайта.

Вижте също:

Съдържание Технически параметри на парна камера за сушене Алтернатива на камерите за сушене с пара Днес има много начин за сушене на дървен материал, те получават високо качество и малък процент отхвърляния. Една такава сушилня е парна камера. Сушенето на дърва с пара е доста ефективна технология за термична обработка на различни видове дървесина и с различно съдържание на влага в първоначалното състояние. И техниката се състои в [...]