Застосування НВЧ-випромінювання для технологічної сушки дерева і пиломатеріалів
Анотація
У статті розглянуті різні методи сушки деревини. Проводиться порівняння індукційного, інфрачервоного і мікрохвильового нагріву. Індукційний нагрів розглядається як нагрів струмопровідних тіл за рахунок збудження в них електричних струмів змінним електромагнітним полем, а інфрачервоний нагрів як нагрів матеріалів електромагнітним випромінюванням з довжиною хвилі 2 мм - 760 нм. Мікрохвильової нагрів розглядається як найбільш оптимальний спосіб сушіння деревини. Він заснований на проникненні в матеріал електромагнітної енергії і перетворенні її в теплову. Мету статі наведено, як визначення оптимальних параметрів електромагнітного випромінювання для сушіння вологої деревини. При мікрохвильовому нагріванні розподіл температур в нагрітому матеріалі такий, що градієнти температури, тиску, концентрації вологи спрямовані в один бік від центру до периферії, що прискорює сушку деревини. Наведено рівняння для розрахунку витрати рідини через капіляр деревини. Показана залежність теплоти, що виділяється в деревині під впливом електромагнітного поля, від частоти поля, напруженості поля і від діелектричних параметрів деревини. Уточнено параметри НВЧ- випромінювання для оптимізації процесу сушіння деревних плит і пиломатеріалів.
Якість сушіння покращується за рахунок того, що нагрів висушених ділянок автоматично припиняється. Нагрівання триває лише там, де ще збереглася підвищена вологість. Враховано електрофізичні параметри сушки деревини в досить широкому діапазоні частот. Діелектричні властивості деревини розглядаються через діелектричну проникність і тангенс кута діелектричних втрат. Рекомендовані частоти НВЧ опромінення для різних значень параметрів штабеля деревини. Міняти частоти довільно для оптимізації процесу сушіння деревини не представляється можливим, тому розробники можуть варіювати технологічними параметрами штабеля деревини або пиломатеріалів і параметрами камери для сушки деревини. Показана можливість з високою швидкістю підвести і виділити в одиниці об'єму деревини потужність, не доступну жодному з традиційних способів підведення енергії. Показано застосування безконтактного виборчого нагріву. Обґрунтовано шляхи підвищення ефективності сушіння деревини в електромагнітному полі надвисокої частоти.
