Uscarea cu ultrasunete a lemnului. Dispozitiv de uscare cu ultrasunete Uscarea cu ultrasunete a lemnului

Uscătoarele moderne nu sunt lipsite de dezavantajele lor: multe gospodine au experimentat o contracție semnificativă a articolelor după spălare. În mod obișnuit, fibrele țesăturii se contractă ca urmare efecte termice. Uscarea cu ultrasunete, dezvoltată la Laboratorul Național Oak Ridge cu participarea General Motors, are un principiu de funcționare complet diferit.

Așa cum sugerează și numele, dispozitiv de uscare Functioneaza cu unde ultrasonice, spre deosebire de dispozitivele tradiționale care utilizează aer cald. După încărcarea rufelor umede, traductorul piezoelectric începe să emită unde ultrasonice de înaltă frecvență, care usucă complet materialul în mai puțin de jumătate de oră. În funcție de densitatea și tipul materialului, volumul de încărcare, produsele se usucă de la 1 la 20 de minute. Apa extrasă din rufe se transformă în abur și curge într-un recipient special, unde se condensează înapoi. Gospodina va trebui doar să scurgă lichidul rezultat și să scoată produsele complet uscate. Datorită acestei tehnologii, contracția fibrelor de țesătură, precum și formarea de pastile pe suprafața sa, este eliminată.

Datorită vitezei mari de funcționare, uscătorul are o eficiență energetică excelentă: în comparație cu dispozitivele tradiționale, consumă cu 70% mai puțină energie.

Când să te aștepți să iasă la vânzare

Pe acest moment Aceasta este doar o invenție, dar creatorii săi lucrează la lansarea unei versiuni comerciale a dispozitivului, care este planificată pentru 2017. Se așteaptă ca principalii cumpărători ai acestor produse să fie mini-spălătorii - acestea vor fi atrase de un consum redus de energie și preț accesibil dispozitive. Apropo, despre cost: prețul estimat de vânzare cu amănuntul va fi stabilit la aproximativ 500 USD.

Oameni de știință din Nijni Novgorod inventat metoda inovatoare uscare cherestea. Experții spun că aceasta este o adevărată descoperire în producția de materiale lemnoase și construcția de case din lemn.

Până acum, locuitorii Nijni Novgorod au pregătit o singură unitate, concepută pentru uscarea lemnului cu ultrasunete, în timpul căreia proprietățile cheresteaua rezultată sunt modificate. Nu există analogi pentru o astfel de „mașină de uscare” în nicio țară din lume.

Metode de uscare a lemnului în Rusia

Statisticile spun că astăzi doar cincisprezece la sută din toată cheresteaua produsă în Rusia este uscată. Motivul acestui fenomen este imperfecțiunea tehnologiilor practicate, care se bazează pe o modificare a stării agregate a apei (evaporare).

Metode de uscare existente din toată cheresteaua folosită pentru zone diferite, inclusiv constructii Case din lemn, diferă ușor unele de altele.

Metodele pot variaîncălzirea lemnului sau tehnologia de evaporare a umidității, calitatea energiei utilizate pentru aceasta și metode de îndepărtare a gazelor din camera de uscare.

In conditii de productie se folosesc metode de uscare a lemnului prin termoconvecție, aerodinamică și în vid. De asemenea, se practică uscarea lemnului cu curent de microunde. Toate aceste metode necesită multă energie electrică. Pentru a usca un metru cub de material, este necesară o medie de 200 până la 250 kW/h.

Din cauza unor astfel de cheltuieli, costul cheresteaua uscată depășește semnificativ costul copacului umiditatea naturală si prelucrarea acestuia. Metodă nouă vă permite să reduceți această cifră.

Metode tradiționale de uscare nu furnizați cherestea calitate bună - produse terminate Deformarea și crăparea sunt tipice; conținutul de umiditate neuniform („punct”) poate fi observat pe toată lungimea piesei de prelucrat.

Latura de mediu a problemei este, de asemenea, o mare problemă.- producția emite în aer gaze toxice și umiditate evaporată a lemnului, care conține soluții de acizi și alcaline, vapori de terebentină și metanol. Produșii de combustie ai combustibilului, care sunt utilizați pentru încălzirea lichidului de răcire, sunt, de asemenea, periculoși.

Tehnologia cu ultrasunete

Dezvoltatorii de la Nijni Novgorod au luat o altă cale. Metoda propusă de ei funcționează pe un mecanism diferit de îndepărtare a umidității. Procesul de uscare cu ultrasunete ajută la reducerea semnificativă a consumului de energie, deoarece nu este nevoie să-l cheltuiți pentru încălzirea lemnului, a lichidelor de răcire și a elementelor de instalare.

Posibilitatea de a utiliza uscare utilizarea ultrasunetelor este determinată de proprietățile lemnului - acest polimer natural. Datorită acestui fapt, nu este nevoie să schimbați starea de agregare a lichidului conținut în copac (transformați lichidul în abur).

La folosirea ultrasunetelor umiditatea este îndepărtată din lemn în forma sa originală (lichid), ceea ce reduce consumul specific de energie cu cincizeci la sută. Unii experți chiar vorbesc despre economii de șaptezeci la sută.

Avantajele metodei de uscare cu ultrasunete

Produsele rezultate se caracterizează prin:

• Fără deformare sau crăpare;
• Componentă antiseptică (în special, vorbim despre distrugerea saprofitelor și hifelor din piesa de prelucrat și rezistența ulterioară la infecții repetate de către aceste ciuperci periculoase);
• Coeficient minim de absorbție a umidității;
• Îmbunătățirea proprietăților de rezonanță ale lemnului;
• Rezistență crescută la procesele putrefactive.

Avantajele echipamentului cu ultrasunete:

• Eficiență crescută;
• Reducerea dimensiunii unităților de uscare;
• Economie de energie;
• Simplificarea procesului tehnologic și ușurința colectării lichidului eliberat;
• Imagine de mediu îmbunătățită a producției - fără emisii toxice;
• Capacitatea de a combina linii pentru prelucrarea și uscarea lemnului, reducând astfel costurile de producție.

Caracteristicile procesului de uscare cu ultrasunete

O instalație cu ultrasunete pentru uscarea lemnului funcționează pe principiul unui transportor. Această caracteristică este dictată de particularitățile metodologiei. De asemenea, alimentarea cu transportoare vă permite să combinați uscarea materialului cu prelucrarea lemnului.

Datorită combinației diferitelor echipamente se poate evita stivuirea produselor finite produse din lemn, descărcarea/încărcarea lor în „uscător”.

Tehnologii încă există nu fac posibilă utilizarea acestui lichid, saturat cu diverse microelemente, deoarece pur și simplu s-a evaporat în timpul procesului de uscare.

Un prototip de echipament pentru uscarea cu ultrasunete a lemnului, modificarea proprietăților lemnului și producerea de materii prime pentru industria chimică și a parfumurilor într-unul singur proces tehnologic, care a fost dezvoltat de oamenii de știință ruși, este capabil să revoluționeze prelucrarea lemnului.

Nu există analogi cu astfel de echipamente în lume. Dezvoltatorul său, compania inovatoare Promin, promite să lanseze primul prototip industrial de înaltă performanță într-un an și în doi ani să-l livreze către piata ruseasca până la 20 de instalații ale unei metode fundamental noi de uscare a lemnului.

Tehnologiile existente se bazează pe schimbarea stării agregate a apei (evaporare) și diferă doar prin metodele de încălzire a lemnului, evaporarea lichidului, furnizarea energiei necesare în acest scop și metodele de îndepărtare a gazelor conținute în camera de uscare-imperfect. Propus Metoda noua uscarea cherestea se bazează pe modificări natura fizica mecanism de îndepărtare a lichidului conținut de lemn și asigură o reducere semnificativă (de câteva ori) a consumului specific de energie al echipamentelor de proces. La utilizarea tehnologiei cu ultrasunete dispare nevoia de a consuma energie pentru încălzirea lichidelor de răcire, lemnului, elementelor structurale ale camerei de uscare etc.

Uscarea lemnului prin metode cunoscute(termoconvectiv, vid, curenți de microunde, aerodinamic) necesită un consum mare de energie - 200-250 kW/h pe metru cub. Acest lucru duce la faptul că costul uscării de înaltă calitate depășește costul lemnului și costul tăierii lui. Metode tradiționale au o productivitate scăzută, provocând defecte ale lemnului (deformare, crăpare etc.), eterogenitate a umidității reziduale de-a lungul lungimii cherestea („umiditate pete”), precum și emisii dăunătoare pentru mediu de umiditate „lemn” care conține acizi organici și alcalii în atmosfera, terebentină, metanol etc., produse de ardere a combustibilului la încălzirea lichidului de răcire necesar încălzirii camerei de uscare, ceea ce prezintă și pericolul eliberării freonului din sistemul de răcire pentru camerele de uscare a condensului.

Tendințele moderne de îmbunătățire echipamente de uscare sunt de natură evolutivă și nu pot elimina aceste neajunsuri. Poate doar îmbunătățirea caracteristicilor echipamentelor existente cu câteva sau zeci de procente. Motivul este că principiul fizic al uscării rămâne neschimbat - evaporarea umidității conținute în lemn. În acest caz, putem vorbi doar de creșterea coeficientului acțiune utilă a întregului complex de uscare prin îmbunătățirea designului camerei de uscare, folosind noi materiale termoizolante, optimizarea modurilor de uscare etc.

Proprietățile unice ale lemnului ca polimer natural cu o structură capilară complexă fac posibilă crearea unei tehnologii de uscare a lemnului fără a modifica starea agregată a umidității conținute în acesta. La uscarea cu ultrasunete, umezeala conținută în lemn este îndepărtată sub formă de lichid. Acest lucru reduce consumul specific de energie de mai multe ori și crește productivitatea echipamentelor cu 50-70%.

Pe baza rezultatelor cercetării companiei inovatoare „Promin” cu privire la influența ultrasunetelor asupra proprietăților lemnului, în special, s-a dezvăluit: îmbunătățirea calității lemnului (evitarea deformarii, fisurilor etc.); distrugerea saprofitelor și hifelor, rezistență ridicată la microorganisme după uscare; absorbție scăzută de umiditate după uscare; creșterea caracteristicilor de rezonanță ale lemnului; rezistență crescută la putrezire.

Alte avantaje importante tehnologie nouă sunt: ​​creșterea productivității echipamentelor, o reducere bruscă a dimensiunilor, greutății și consumului de energie; îmbunătățirea performanței de mediu (fără emisii Substanțe dăunătoareîn atmosferă și colectarea ușoară a lichidului eliberat din cheresteaua); posibilitatea de a crea o linie de producție completă „uscare-prelucrare cherestea” și, ca urmare, creșterea indicatori economici proces de prelucrare a lemnului.

Îndepărtarea umezelii conținute de lemn sub formă de lichid poate prezenta un interes comercial independent în ceea ce privește obținerea de materii prime pentru industria chimică și a parfumurilor. În prezent, umiditatea conținută în lemn, îmbogățită cu substanțe utile și microelemente, este extrasă prin evaporare urmată de condensare. Acest lucru predetermină consumul ridicat de energie și productivitatea scăzută a procesului și, de asemenea, duce inevitabil la pierderea parțială a substanțelor și microelemente valoroase (se știe că în timpul oricărei tranziții de fază, impuritățile sunt îndepărtate, ceea ce formează baza multor metode de obținere a materialelor pure.

Instalația pentru uscarea cu ultrasunete a lemnului, modificarea proprietăților lemnului și producerea de materii prime pentru industria chimică și a parfumurilor într-un singur proces tehnologic se compune din următoarele blocuri principale:
1. Cadru (acţionează ca o structură de susţinere).
2. Mecanism de tragere cherestea: antrenare (motor electric, cutii de viteze, lanturi, angrenaje); arbori de rulare.
3. Unitate cu ultrasunete: generator de ultrasunete; Emițător de ultrasunete.
4. Mecanism de presare: cherestea la emițătorul de ultrasunete; arbori de transmisie.

Instalația folosește un principiu transportor pentru furnizarea de cherestea, care este dictat de principiul fizic de influență asupra acestuia din urmă și deschide posibilitatea combinării acestui echipament cu echipamente pentru prelucrarea lemnului, de exemplu, din rindeaua. Această circumstanță face posibilă excluderea unor operațiuni precum stivuirea cherestea, încărcarea și descărcarea acesteia din camera de uscare.

O instalație pentru uscarea cu ultrasunete a lemnului, modificarea proprietăților lemnului și producerea de materii prime pentru industria chimică și a parfumurilor într-un singur proces tehnologic va îndeplini pe deplin cerințele documente de reglementareși vor fi furnizate set complet documentatia necesara functionarii (descriere, reglementari tehnologice, certificate).

Astăzi, multe metode sunt cunoscute pentru uscarea destul de eficientă a lemnului și a lemnului finit, dar fiecare dintre ele are propriile caracteristici specifice, avantaje și dezavantaje. De exemplu, uscarea cu ultrasunete a lemnului este un proces asemănător uscării pe benzi transportoare, în care cheresteaua capătă caracteristici practice și geometrice specificate.

Uscarea cu ultrasunete este numită și acustică; astfel de echipamente sunt destul de rare în întreprinderi. Este un proces de înaltă tehnologie prin care poți obține o calitate excelentă cu un consum mai mic de energie. Tehnologia aparține companiei Promin.

Caracteristici ale uscării cu ultrasunete

O caracteristică distinctivă a uscării cu ultrasunete este consumul redus de energie, care, la rândul său, asigură îndepărtarea uniformă a umidității datorită transferului acesteia de la o stare de agregare la alta.

Drept urmare, cheresteaua nu își pierde caracteristicile geometrice, menținând rezistența și asigurând o durată lungă de viață. Dacă în timpul uscării prin convecție se întâmplă ca cheresteaua să fie uscată neuniform, atunci metoda ultrasonică elimină aproape complet acest factor, deoarece sub influența undelor ultrasonice moleculele de umiditate sunt încălzite pe toată lungimea.

Uscarea cu ultrasunete a lemnului se realizează fără modificarea stării agregate de umiditate, ceea ce permite de mai multe ori reducerea costurilor energetice. Apa este îndepărtată din material în stare lichidă și are loc o formă de presare.

Această tehnologie face posibilă creșterea eficienței echipamentelor cu aproape 70%, obținând în același timp cherestea de calitate suficient de înaltă nu numai pentru construcții structuri portante, dar efectuând și finisaje decorative.

Pentru a crește eficiența, puteți efectua uscarea atmosferică preliminară a lemnului pentru a obține o umiditate uniformă în întreaga structură. Acest lucru va asigura cea mai eficientă eliberare a umidității din material la un cost minim.

Instalația pentru uscarea cu ultrasunete a lemnului este un dispozitiv separat care poate fi combinat cu mașini pentru prelucrarea lemnului. Pentru a efectua eliminarea finală a umidității din lemn, acesta este tras de un transportor prin instalație direct pentru prelucrare.

Această metodă de procesare poate usca până la 18%-22% conținut de umiditate. Dar, după cum arată experiența diferitelor întreprinderi, adesea nu este posibil să se usuce până la 8-12%.

Pentru o umiditate dată, sunt alese camere ale altor tehnologii. De exemplu camere de uscare în vid Cu de mare viteză uscare și calitate superioară a cheresteacu finit. Puteți cumpăra camere la un preț de 750.000 RUB. Modelele sunt postate pe site.

Vezi si:

Conţinut Specificatii tehnice cameră de uscare cu abur Alternativă la camerele de uscare cu abur Astăzi există multe moduri cunoscute de uscare a lemnului, ele produc calitate superioarăȘi procent mic căsătorie. O astfel de unitate de uscare este o cameră de abur. Uscarea lemnului cu abur este suficientă tehnologie eficientă tratarea termică a diferitelor tipuri de lemn și cu conținut diferit de umiditate în starea sa inițială. Iar tehnica constă în [...]

Ecologia consumului. Acasă: Spălarea și uscarea hainelor nu este un subiect la fel de interesant precum progresele științifice în domeniul stocării de energie sau al surselor regenerabile de energie, dar aceste procese necesită o perioadă destul de mare de timp și, odată cu aceasta, o pondere semnificativă a familiei. buget.

Spălarea și uscarea rufelor nu este un subiect la fel de interesant precum progresele științifice în stocarea energiei sau sursele regenerabile de energie, dar aceste procese ocupă destul de mult timp și, odată cu el, o cotă semnificativă din bugetul familiei.

Tehnologia modernă de uscare a hainelor, care utilizează căldura generată electric pentru a evapora apa din haine, este de mult așteptată pentru modificare. Există modalități de a reduce cantitatea de apă din haine înainte de uscare, cum ar fi centrifugele de mare viteză.

O nouă soluție a fost propusă de oamenii de știință de la Laboratorul Național Oak Ridge, cu sprijinul Departamentului pentru Energie și Electrocasnice GE din SUA, care a dezvoltat un prototip al unei tehnologii inovatoare pentru uscarea hainelor. Poate reduce timpul de uscare la doar 20 de minute și poate reduce cantitatea de energie utilizată per încărcătură cu 70%.

În loc de a folosi temperatura ridicata pentru a îndepărta apa din haine, acest prototip folosește vibrații de înaltă frecvență - unde ultrasonice– produs cu traductoare piezoelectrice alimentate de un amplificator reglat.

„Această metodă de uscare produce rezultate uimitoare”, a spus cercetătorul de laborator Ayyoub Momen, care a dezvoltat prototipul.

„Am reușit să usucăm o bucată de material în doar 14 secunde. Dacă doriți să faceți acest lucru într-un uscător termic la temperaturi diferite, va dura câteva minute.”

Uscătorul de rufe cu ultrasunete este eficient în îndepărtarea rapidă a apei din haine și are un consum redus de energie, dar produce o „ceață rece” în loc de ceață caldă. aer umed, așa cum se întâmplă cu uscătoarele convenționale (deși acest lucru cauzează și probleme cu umiditatea și mucegaiul). Din acest motiv, oamenii de știință recomandă evacuarea „emisiilor” de uscător în exteriorul clădirii, dar cine știe, poate următorul pas pentru oamenii de știință va fi să dezvolte o modalitate de a reutiliza ceața condensată pentru a spăla următoarea încărcătură de rufe.

Potrivit Departamentului de Energie al SUA, laboratorul și GE lucrează împreună pentru a dezvolta o versiune comercială a produsului și intenționează să aibă un prototip disponibil în această toamnă. Presupunând că uscătorul cu ultrasunete devine economic metoda eficienta pentru modernizarea comercială mașini de spălat, atunci va reduce semnificativ costurile energetice pentru uscarea hainelor. publicat

ABONAȚI-VĂ la canalul nostru de YouTube Ekonet.ru, care vă permite să vizionați online, să descărcați videoclipuri gratuite de pe YouTube despre sănătatea umană și întinerire..

Vă rugăm să dați LIKE și să distribuiți prietenilor tăi!