Разработка конструкции инфракрасно-вакуумной сушилки древесины с подбором технологического оборудования и системы автоматического управления

Abstract

Целью исследования грантового соглашения является создание энергосберегающей технологии сушки пиломатериала с использованием низкотемпературных генераторов ИК-излучения в условиях вакуумной камеры. В статье приводятся краткое описание решенных на сегодняшний день задач по согласованию спектральных характеристик пород древесины с оптическими свойствами генератора ИК-излучения, а также теоретическое описание процесса инфракрасной сушки пиломатериала в условиях вакуумной камеры. Полученные результаты исследований позволили уточнить вводные данные для методики расчета конструктивных параметров опытного образца инфракрасно-вакуумной сушильной установки и ее основных узлов. По итогам расчетов разработана конструкция установки, герметичную камеру которой предполагается изготовить из листового проката и профильной трубы (в качестве ребра жесткости). Также согласно расчетам выбраны: вакуумный насос для создания разрежения в камере, управление которого будет осуществляться по вакуумметру электроконтактному; циркуляционный насос для замкнутой системы трубопроводов конденсационного узла; пленочные электронагреватели с удельной мощностью 370 Вт/м2. Разработана схема электрическая функциональная, позволившая выбрать измеритель-регулятор, подобрать датчики температуры, пускозащитную аппаратуру. На основе данной информации разработаны схемы электрические принципиальные системы автоматического управления и силового оборудование. С учетом предлагаемой конструкторской документации будет создан опытный образец, на котором будут реализовываться задачи по исследованию процесса сушки разных пород древесины.

The purpose of the research of the grant agreement is to create an energy-saving technology for drying lumber using low-temperature infrared radiation generators in a vacuum chamber. The article provides a brief description of the tasks solved to date in matching the spectral characteristics of wood species with the optical properties of an IR radiation generator, as well as a theoretical description of the process of infrared drying of lumber in a vacuum chamber. The obtained research results allowed to specify the input data for the calculation methodology of the design parameters of the prototype infrared vacuum drying unit and its main components. Based on the results of calculations, the design of the unit has been developed, the sealed chamber of which is supposed to be made of rolled steel and a profi le pipe (as a stiffener). Also, according to the calculations, a vacuum pump was selected to create a vacuum in the chamber, which will be controlled by an electrocontact vacuum gauge.; a circulation pump for a closed piping system of the condensation unit; membranous electric heaters with a specifi c power of 370 W/m2. An electrical functional circuit has been developed, which made it possible to select a meterregulator, select temperature sensors, and start-up protection equipment. Based on this information, electrical circuits, basic automatic control systems and power equipment have been developed. Taking into account the proposed design documentation, a prototype will be created, which will be used to study the drying process of different types of wood.