RU2044238C1 - Method of vacuum drying of porous materials - Google Patents
Method of vacuum drying of porous materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044238C1 RU2044238C1 SU5021510A RU2044238C1 RU 2044238 C1 RU2044238 C1 RU 2044238C1 SU 5021510 A SU5021510 A SU 5021510A RU 2044238 C1 RU2044238 C1 RU 2044238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- pressure
- drying
- atm
- steam
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 title claims description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000779819 Syncarpia glomulifera Species 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001739 pinus spp. Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229940036248 turpentine Drugs 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сушке влажных пористых материалов, в частности к сушке древесины, в сушильной установке периодического действия камерного типа с использованием вакуума. The invention relates to the drying of wet porous materials, in particular to the drying of wood, in a batch-type drying apparatus of a chamber type using vacuum.
Известен способ вакуумной сушки пиломатериалов [1] сущность которого заключается в том, что на загруженный в камеру высушиваемый материал воздействуют острым паром при атмосферном давлении. После прогрева древесины в герметично закрытой камере включают насос, откачивают из него паровоздушную смесь и поддерживают разряжение порядка 0,10-0,15 атм. При пониженном давлении влага, находящаяся внутри прогретой древесины, выкипает и в виде пара удаляется из камеры вместе с воздухом. По мере испарения и падения температуры древесины устанавливается равновесие между упругостью пара внутри и вне материала и испарение влаги замедляется. Поэтому древесину снова прогревают паром, доводя давление в камере до атмосферного. A known method of vacuum drying lumber [1] the essence of which lies in the fact that loaded onto the chamber to be dried material is exposed to acute steam at atmospheric pressure. After heating the wood in a hermetically sealed chamber, turn on the pump, pump out the air-vapor mixture and maintain a vacuum of the order of 0.10-0.15 atm. Under reduced pressure, the moisture inside the heated wood boils away and is removed from the chamber together with air in the form of steam. As the wood evaporates and falls, the equilibrium is established between the vapor pressure inside and outside the material, and the evaporation of moisture slows down. Therefore, the wood is again heated with steam, bringing the pressure in the chamber to atmospheric.
Необходимость циклического стравливания камеры до атмосферного давления и сопутствующие этому попадание воздуха замедляют процесс вакуумной сушки, т. к. воздух, поступающий в макро- и микрокапилляры древесины, препятствует молярному переносу влаги, имеющему место при вакуумной сушке древесины. The need for cyclic bleeding of the chamber to atmospheric pressure and the concomitant air ingress slow down the vacuum drying process, since the air entering the macro- and microcapillaries of the wood prevents the molar transfer of moisture that occurs during vacuum drying of wood.
Вакуумная сушка обеспечивает высокое качество сушки, т.к. процесс ведут при пониженных температурах, но не нашла самостоятельного значения из-за невозможности получения низкой конечной влажности древесины. Vacuum drying ensures high quality drying. the process is carried out at low temperatures, but did not find an independent value due to the impossibility of obtaining a low final moisture content of wood.
Кроме того, в удаляемой из камеры паровоздушной смеси содержится достаточное количество ценных ароматических веществ, эфирных масел, естественного скипидара и т.д. выброс в атмосферу которых приводит к загрязнению окружающей среды и утере этих веществ. In addition, the vapor-air mixture removed from the chamber contains a sufficient amount of valuable aromatic substances, essential oils, natural turpentine, etc. emissions into the atmosphere which leads to environmental pollution and loss of these substances.
В качестве прототипа заявляемому способу взят способ сушки дисперсных материалов [2] в котором перед первым вакуумированием осуществляют сброс давления до 0,1-0,5 атм с продолжительностью не более 0,5 с с последующим понижением давления до заданной степени вакуумирования. As a prototype of the claimed method, a method of drying dispersed materials [2] is taken in which, before the first evacuation, a pressure is released to 0.1-0.5 atm with a duration of not more than 0.5 s, followed by a decrease in pressure to a predetermined degree of evacuation.
В отличие от прототипа в предлагаемом способе сушки материалов, первоначальный прогрев древесины ведут паром при давлении более атмосферного (до 1,5 атм), а последующий сброс давления производят в отвакуумированные водоохлаждаемые пластинчатые пароконденсаторы разделительного типа, которые выполняют роль насосов за счет конденсации в них пара. Глубина вакуума в камере обеспечивается температурой охлаждающей воды и при температуре воды 1-40оС достигают давление в камере менее 100 мм рт.ст. Сброс давления в камере происходит более интенсивно, чем при откачке ее насосами, а величина сброса составляет до 1,4 атм против 0,9 атм по прототипу. Процесс сушки ведут в условиях непрерывной циркуляции внутри камеры перегретой парогазовой смеси.Unlike the prototype in the proposed method of drying materials, the initial heating of the wood is carried out with steam at a pressure of more than atmospheric (up to 1.5 atm), and the subsequent pressure release is carried out in evacuated water-cooled plate-type separation steam condensers, which act as pumps due to steam condensation in them . Degree of vacuum in the chamber is ensured and the temperature of cooling water at a water temperature of 1-40 C. reach the chamber pressure is less than 100 mm Hg The pressure relief in the chamber occurs more intensively than when pumping it, and the pressure relief is up to 1.4 atm against 0.9 atm according to the prototype. The drying process is carried out under conditions of continuous circulation inside the chamber of an overheated vapor-gas mixture.
Прогрев пиломатериала паром при отсутствии воздуха происходит интенсивней, так как объемная теплоемкость пара существенно выше, чем воздуха. Камера снабжена теплообменными паровыми рубашками, поэтому в условиях непрерывной циркуляции перегретого пара внутри камеры на поверхности пиломатериала образуется меньшее количество конденсата, что облегчает дальнейший процесс сушки. The heating of lumber with steam in the absence of air occurs more intensively, since the volumetric heat capacity of steam is much higher than that of air. The chamber is equipped with heat-exchanging steam jackets; therefore, in conditions of continuous circulation of superheated steam inside the chamber, less condensate forms on the lumber surface, which facilitates the further drying process.
Эффективность циркуляции обеспечивается тем, что в сушильной установке внутри камеры, к всасам вентиляторов подсоединен направляющий кожух, охватывающий по периферии всю внутреннюю поверхность сушильной камеры, образуя теплообменное пространство между кожухом и обогреваемой рубашками стенкой камеры. В процессе сушки из пиломатериалов выделяются неконденсирующиеся при температуре 1-40оС вещества, из-за чего в конденсаторах и камере увеличивается давление. Удаление из камеры неконденсирующихся примесей и обеспечение вакуума в пределах заданного режима осуществляется автоматическим включением вакуумного насоса.The efficiency of the circulation is ensured by the fact that in the drying unit inside the chamber, a guide casing is connected to the fan inlets, covering at the periphery the entire inner surface of the drying chamber, forming a heat-exchange space between the casing and the jacket wall heated by the shirts. During the drying process, non-condensing substances from lumber are released at a temperature of 1-40 о С, which is why the pressure in the capacitors and the chamber increases. Removal of non-condensable impurities from the chamber and ensuring vacuum within the specified mode is carried out by automatically switching on the vacuum pump.
Процесс сушки ведут в автоматическом режиме с периодическими сбросами давления в камере от 350-400 до 70-200 мм рт.ст. в зависимости от сортимента и необходимого качества высушиваемого материала, при поддержании температуры пара в камере в пределах заданного режима. По мере роста давления в камере древесина аккумулирует тепло, которое при последующем сбросе давления затрачивается на термовлагопроводность и испарение жидкости, т.е. добавляется фактор сушки, связанный с периодическими неглубокими сбросами давления в условиях вакуума. The drying process is carried out in automatic mode with periodic pressure drops in the chamber from 350-400 to 70-200 mm Hg. depending on the assortment and the required quality of the dried material, while maintaining the temperature of the steam in the chamber within the specified mode. As the pressure in the chamber rises, the wood accumulates heat, which, with the subsequent pressure release, is spent on thermal and moisture conductivity and evaporation of the liquid, i.e. a drying factor is added, associated with periodic shallow pressure drops in a vacuum.
Предлагаемый способ сушки осуществляется следующим образом. Материал загружают в камеру. После герметизации камеры установку-камеру и пароконденсаторы вакуумируют (откачивают вакуумным насосом до давления 0,05 атм). Подают пар давлением не более 1,5 атм в наружные обогревательные рубашки камеры, а затем непосредственно в камеру с материалом. При этом включают осевые вентиляторы, обеспечивающие циркуляцию сушильного агента (пара) через штабель материала. Пароконденсаторы во время прогрева материала отсечены от сушильной камеры и охлаждаются водой. При достижении температуры материала заданной условиями сушки величины прекращают подачу пара в камеру (в обогревательные наружные рубашки камеры пар подается) и производят сброс давления в камере до 0,10-0,15 атм путем подачи пара из камеры в пароконденсаторы. В связи с тем, что в процессе сушки материала выделяются не конденсирующиеся при температуре охлаждающей воды 1-40оС вещества, давление в камере и пароконденсаторах постепенно возрастает от 0,10-0,15 до 0,4-0,5 атм. При достижении давления 0,4.0,5 атм автоматически включается вакуумный насос и производится сброс давления в камере до 0,10-0,15 атм. Весь последующий процесс сушки проводится под вакуумом (давление пара в камере 0,10-0,5 атм) с периодическими сбросами давления в камере от 0,4-0,5 до 0,10-0,15 атм. Пар (перегретый) в камере непрерывно циркулирует через штабель (работают вентиляторы в камере) и вдоль внутренней поверхности стенки камеры, наружная поверхность которой через прогревательную рубашку обогревается паром с температурой 100-105оС.The proposed method of drying is as follows. The material is loaded into the camera. After sealing the chamber, the camera-set and vapor condensers are evacuated (pumped out with a vacuum pump to a pressure of 0.05 atm). Steam is supplied with a pressure of not more than 1.5 atm to the external heating jackets of the chamber, and then directly to the chamber with the material. In this case, axial fans are turned on, which circulate the drying agent (steam) through the stack of material. Steam condensers are cut off from the drying chamber during material heating and are cooled by water. When the temperature of the material reaches the set drying conditions, the quantities stop supplying steam to the chamber (steam is supplied to the external heating jackets of the chamber) and pressure is released in the chamber to 0.10-0.15 atm by supplying steam from the chamber to the steam condensers. Due to the fact that the stand is not condensable at the temperature of cooling water of 1-40 C substances, the pressure in the chamber and steam condenser is gradually increased from 0.10-0.15 to 0.4-0.5 atm during the drying of the material. When the pressure reaches 0.4.0.5 atm, the vacuum pump is automatically switched on and the pressure in the chamber is released to 0.10-0.15 atm. The entire subsequent drying process is carried out under vacuum (steam pressure in the chamber 0.10-0.5 atm) with periodic pressure drops in the chamber from 0.4-0.5 to 0.10-0.15 atm. Steam (superheated) in the chamber is continuously circulating through the stack (fans in the chamber are working) and along the inner surface of the chamber wall, the outer surface of which is heated through a heating jacket with steam at a temperature of 100-105 о С.
Таким образом, к вакуумной сушке с периодическими сбросами давления выделяющихся при сушке неконденсирующихся веществ (стравливание воздухом или паром не производится) добавляется фактор конвективной сушки в среде перегретого пара. Степень перегрева пара можно изменять от 0 до 60оС, что позволяет достичь любой относительной влажности подлежащего сушке материала.Thus, to vacuum drying with periodic pressure drops of non-condensing substances released during drying (no air or steam bleed), the convective drying factor in an environment of superheated steam is added. The degree of superheating can be varied from 0 to 60 ° C, which allows to achieve any relative humidity the material to be dried.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5021510 RU2044238C1 (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Method of vacuum drying of porous materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5021510 RU2044238C1 (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Method of vacuum drying of porous materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2044238C1 true RU2044238C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=21594076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5021510 RU2044238C1 (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Method of vacuum drying of porous materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2044238C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2327356C1 (en) * | 2006-11-08 | 2008-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of vacuum drying |
-
1992
- 1992-01-10 RU SU5021510 patent/RU2044238C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Пейч И.Н. и др. Справочник по сушке древесины. М.: Гослесбумиздат, 1961. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1211550, кл. F 26B 5/04, 1986. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2327356C1 (en) * | 2006-11-08 | 2008-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of vacuum drying |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI87691B (en) | Procedure for drying wood and wood-based products | |
| US4194296A (en) | Vacuum drying kiln | |
| DK157260B (en) | PROCEDURE FOR DRYING MOISTURE MATERIALS BY RECOMPRESSION OF STEAM | |
| EP2617887A1 (en) | Vacuum heat pump clothes drying method and dryer | |
| CA3012914C (en) | Vacuum drying kilns and control systems therefore | |
| KR101376337B1 (en) | Complex type dryer | |
| KR890013444A (en) | How to extract liquid from water | |
| US2440416A (en) | Vacuum rotary drum drier having means to compress evacuated vapors | |
| US2574298A (en) | Heat exchanger clothes drier | |
| RU2044238C1 (en) | Method of vacuum drying of porous materials | |
| AU700441B2 (en) | Steam re-compression vacuum dryer | |
| KR20000000040A (en) | a low temperature and reduce the pressure dryer for the farm products,marine products,forest products | |
| JPS6186999A (en) | Method and device for indirectly drying sludge, particularly, waste-water sludge | |
| RU2121638C1 (en) | Method and device for vacuum drying of materials | |
| RU97110573A (en) | METHOD FOR VACUUM DRYING MATERIALS AND DEVICE FOR VACUUM DRYING MATERIALS | |
| RU2105256C1 (en) | Vacuum-convective wood-drying chamber | |
| RU2375654C1 (en) | Vacuum sublimation drying unit | |
| KR100238995B1 (en) | Dry method | |
| RU2004116334A (en) | METHOD FOR PRE-HEATING PROCESSING OF GRAINS AND EQUIPMENT FOR PRE-HEATING PROCESSING OF GRAINS | |
| CN210220406U (en) | Freeze dryer for preparing graphene oxide powder | |
| RU2300718C1 (en) | Arrangement for low-temperature dewatering materials in vacuum | |
| CN118654450B (en) | A vacuum drying device with waste heat recovery | |
| RU2776402C1 (en) | Vacuum freeze drying unit | |
| RU2106585C1 (en) | Vacuum drier for vegetables | |
| KR20080022847A (en) | Vacuum drying equipment |