Описание проекта
Для получения древесины с повышенным сроком службы используют различные способы ее защиты от гниения. Альтернативным и эффективным вариантом пропиткам является обжиг дерева. Структура древесных волокон всегда неравномерна. В процессе
жизнедеятельности в дереве образуются целлюлозные полимеры разной степени стабильности, а также сахара и смолы всевозможных типов. Именно наличие пор и органических питательных остатков обуславливают главные недостатки древесины: горючесть и наличие питательной среды для развития бактерий и грибков. Возможность «запечатать» древесину от воздействий внешней среды всё же существует. Она используется во время креозотной проварки дерева или в процессе автоклавного нагрева (термолиза). При нагреве до 300…400 °С почти все нестойкие гемицеллюлозные образования разрушаются, а ведь именно они служат как «стартовой площадкой» для
воспламенения дерева (образуя первичный объём легкогорючих пиролизных газов), так и начальной питательной средой для развития колоний вредоносных организмов. В домашних условиях такую обработку древесины воспроизвести невероятно сложно и пожароопасно. Но частично закупорить внутренние поры и удалить большинство нестабильных полимеров целлюлозы вполне реально. Даже поверхностный обжиг способен прогреть внешний слой на 5..20 мм древесины настолько, чтобы расплавить лигнин и смолы и образовать неорганическую корку, защищающую от большинства внешних воздействий. После правильного обжига древесину практически невозможно поджечь повторно без интенсивного и продолжительного нагрева до 500…700 °С. При этом остаточное тепло убивает микроорганизмы, сохраняющиеся в толще дерева, а спечённый внешний слой не допускает проникновения болезнетворной органики извне. Разрабатываемое устройство работает следующим образом (схема устройства представлена в презентации). Для работы установки может использоваться сырье естественной сушки (не менее 3-х месяцев) одной партии, это позволяет добиться равномерной влажности всех заготовок или предварительно просушенное, это позволяет обеспечить равномерную обработку древесины. Заготовка в установку подается за счет прижимных валов, привод которых выполнен от электродвигателя через редуктор и ременную передачу. Скорость подачи регулируется частотным преобразователем. На раму установки устанавливаются ИК-горелки, расположенные сверху и снизу загружаемой заготовки, вокруг горелок и заготовки изготовлена камера сгорания, которая снижает потери горячих газов от сгорания газа в горелках и естественного горения древесины в окружающую среду, что способствует более равномерному прогреву заготовки и снижению тепловых потерь (повышается КПД). Камера так же позволяет проводить обработку в замкнутом пространстве, что обеспечивает менее пожароопасное производство. Выходя из камеры сгорания заготовка обдается паром для тушения огня и обрабатывается механически латунными щетками от продуктов горения (угольный порошок также собирается и подлежит брикетированию после чего может использоваться в качестве топлива). Выйдя из установки готовые изделия складываются
в штабеля для окончательной просушки и охлаждения. Высокая энергоэффективность устройства достигается тем, что все тепло образуемое в результате обжига, практически полностью используется для внутренних процессов подготовки и обработки заготовок. Все отходы производства подлежат сбору и имеют вторичное применение (получается практически безотходное производство). Для управления технологическим процессом будет разработана программа для ЭВМ, которая позволит синхронизировать процесс движения погонажного материала в установке и его обжига до необходимой глубины.
Стоимость устройства будет составлять от 250 000 руб. до 400 000 руб. в зависимости от комплектации. Производительность 200 куб.м/мес. Энергопотребление 50 кВт/куб. м. Цена за кв. м. 1,5 тыс. руб.
