ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Одним из звеньев в технологическом процессе механической обработки древесины является ее сушка. Индукционный нагрев проводящих тел основан на поглощении ими электромагнитной энергии, возникновении наведенных вихревых токов. Переменное магнитное поле создается индуктором, который подключается к источнику переменного тока и является первичной обмоткой трансформатора по отношению к нагреваемому телу, в данном случае древесине.

В Архангельском государственном техническом университете разработана лесосушильная камера с индукционным нагревом. Способ основан на принципе термодиффузии. Сушка пиломатериалов происходит при температуре 85-120°С в течение 24-74 часов в зависимости от породы древесины, толщины пиломатериалов и начальной влажности.

Принципиальная схема устройства для индукционной сушки древесины показана на рис. 1. Внутри индуктора 2 располагается штабель пиломатериалов 3, сформированный из рядов досок на прокладках. В штабеле между рядами пиломатериалов равномерно размещены ферромагнитные тепловыделяющие элементы 4. Сечение пиломатериалов 25-80 мм, воздушные промежутки 15-20мм.

Штабель формируется из однородного материала, допустимые размеры размеров сечения пиломатериалов в пределах нормативных. Ферромагнитные элементы укладываются по всему примерно через 100мм по его высоте. Уложенный на тележку сушильный штабель по рельсам закатывают в индуктор. Ферромагнитный элемент имеет размеры 2300x1700x3 мм, его масса 24 кг. Он выполняется сварным из стальных полос. Поскольку толщина элемента примерно равна глубине проникновения электромагнитной волны, электрический КПД индуктора невелик, однако джоулевы потери в неохлаждаемом индукторе из алюминиевых шин тоже участвуют в нагреве штабеля.

Примерный режим процесса сушки условного пиломатериала: нагрев - 16 часов, выдержка - 50 часов, охлаждение - 4 часа. Конечная влажность древесины 10- 12 % при начальной 60- 80 %. Интенсификация процесса увеличивается путем конвективного теплообмена циркулирующего агента, побуждаемого вентилятором.

Индукционная сушильная камера имеет размеры 3,7х2,3х7,2 м. Трехфазный индуктор выполнен из голого алюминиевого провода сечением 120 мм ² в виде трех катушек с количеством витков 28, 31, 28, включенных по схемеdзвездаd, причем для уменьшения переноса мощности, средняя катушка включена в фазу В встречно. При напряжении 220/380 В, мощности установки 65 кВт, производительности 1800-2000 м ²/год, расход электроэнергии составил 250 кВт ^. ч на 1 м ³древесины.

Рис.1 Схема лесосушильной камеры с индукционным нагревом:

1- вентилятор; 2- индуктор; 3- штабель;

4- ферромагнитный тепловыделяющий элемент; 5-ограждение.