Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к деревообрабатывающей отрасли промышленности, в частности к защитной обработке древесины.

Известен способ пропитки древесины по циклу: «вакуум-давление-вакуум» и устройство для его осуществления (А.Н. Расев, А.А. Косарин, Л.П. Красухина. Технология и оборудование защитной обработки древесины. Учебник для ВУЗов. М.: изд-во Московского государственного университета леса, 2010 г., с. 121-122).

По этому способу древесину помещают в автоклав, герметизируют его, создают вакуум с помощью вакуумного насоса, после выдержки заполняют автоклав пропиточной жидкостью. С помощью жидкостного насоса в автоклаве создают избыточное гидростатическое давление рабочей жидкости и поддерживают давление в течение времени пропитки материала, при этом насос постоянно работает с полной нагрузкой.

Недостатком устройства является необходимость применения для повышения давления пропитывающей жидкости энерго- и материалоемкого, работающего в жестком режиме жидкостного насоса с приводом от электродвигателя, что снижает надежность системы и эффективность работы установки.

Известно устройство теплового привода, в котором используется термогидравлический способ повышения давления жидкости, содержащее корпус, в котором выполнена рабочая камера, заполненная термочувствительной средой и снабженная нагревательным элементом и поршнем с выходным звеном, имеющим возможность прямолинейного перемещения по оси цилиндра (А.С. СССР №868112, МПК F03G 7/06, 1981 г.).

Такое решение не позволяет применить его для создания прямым способом гидростатического давления в объеме жидкости, заключенной в пропиточной емкости, и обеспечить эффективную работу установки для пропитки древесины.

Известен термометр, используемый в качестве термопривода, содержащий шток в неподвижном жестком корпусе, размещенном в сосуде, заполненном термочувствительным и эластичным наполнителями, позволяющими увеличить прямолинейный ход штока за счет эффекта объемного терморасширения рабочего тела. В этом устройстве применяется термогидравлический способ повышения давления жидкости (А.С. СССР №476458, МПК G01K 5/14, 1975 г.).

Это техническое решение по своей сущности наиболее близко к заявляемому и принято за прототип.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы установки для пропитки древесины.

Это достигается тем, что установка для пропитки древесины, содержащая пропиточную емкость, пропиточную жидкость, вакуумный и жидкостной насосы, клапаны, запорную регулирующую арматуру, дополнительно снабжена гидростатическим термогидравлическим генератором давления, выполненным в виде герметичной эластичной теплоизолированной оболочки, наполненной жидкой термочувствительной средой, являющейся рабочим телом, а внутри оболочки установлены теплообменники для нагревания и охлаждения рабочего тела, обратным запорным клапаном, установленным в магистрали, соединяющим пропиточную и маневровую емкости, при этом маневровая емкость расположена выше пропиточной, а рабочее тело гидростатического генератора давления содержит гранулированный полиамид 6-блочный.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид установки для пропитки древесины жидкостью, на фиг. 2 - общий вид гидростатического термогидравлического генератора давления.

Установка для пропитки древесины жидкостью содержит пропиточную емкость 1 с крышками 2, маневровую емкость 3, пропиточную емкость 4, пакет лесоматериалов 5, гидростатический термогидравлический генератор давления 6, наполненный жидкой термочувствительной средой с гранулированным полиамидом 6-блочным, теплообменники нагревания 7 и охлаждения 8 рабочего тела, обратный запорный клапан 9, магистраль 10, возвратную магистраль 11, вакуумный насос 12, жидкостной насос 13, предохранительный клапан 14, запорно-регулирующую арматуру 15, 16, 17, 18, 19, 20. Генератор давления состоит из эластичной герметичной оболочки 21, теплоизолирующей оболочки 22, рабочего жидкого тела 23, гранулированного полиамида 6-блочного 24, теплообменников 7, 8, вентилей 19, 20.

Установка для пропитки древесины работает следующим образом. В пропиточную емкость 1 загружают пакет лесоматериалов, после чего емкость закрывают и герметизируют крышками 2. В загруженной емкости создают вакуум. Для этого включают вакуумный насос 12 при открытом вентиле 15, остальные вентили закрыты. После выдержки лесоматериала в вакууме, не сбрасывая его, заполняют емкость пропиточной жидкостью, для чего открывают вентиль 18 и включают жидкостной насос 13, который подает пропиточную жидкость по магистрали 11 из маневровой емкости 3. При заполнении пропиточной емкости полностью вакуумный насос отключают, вентиль 18 закрывают, а вентиль 17 открывают для выхода оставшегося в объеме емкости воздуха и после этого закрывают. Далее открывают вентиль 16 на магистрали 10, после чего пропиточная жидкость из маневровой емкости через обратный клапан 9 создает гравитационный подпор давления жидкости в пропиточной емкости.

Для создания рабочего давления пропиточной жидкости приводят в действие гидростатический термогидравлический генератор давления 6.

Действие генератора основано на свойствах терморасширения жидкости. При включении теплообменника 7 рабочее жидкое тело 23 с гранулами полиамида 6-блочного 24 начинает нагреваться и расширяться, причем коэффициент объемного расширения у полиамида значительно выше, чем у жидкости. При увеличении объема и давления рабочего тела эластичная оболочка увеличивается в объеме, давление рабочего тела через эластичную оболочку передается в объем пропиточной жидкости в емкости 1 и, так как жидкость практически не сжимается, происходит увеличение давления пропиточной жидкости в емкости.

Давление пропиточной жидкости достигает требуемого уровня и поддерживается таким в период пропитки материала. По мере пропитки материала объем пропиточной жидкости в емкости уменьшается. Восполнение объема пропиточной жидкости осуществляется через обратный клапан 9, а возможное понижение давления при этом компенсируется дополнительным нагреванием и расширением рабочего тела в генераторе. Теплопередача от нагретого рабочего тела к пропиточной жидкости ограничена теплоизолирующей оболочкой. После окончания процесса поглощения пропиточной жидкости материалом давление в пропиточной емкости снижают. Это обеспечивается тем, что теплообменник нагрева отключают, а в теплообменник охлаждения через вентили 19, 20 подают холодную воду и охлаждают рабочее тело, объем его уменьшается и давление в оболочке понижается, что вызывает падение давления пропиточной жидкости. Далее жидкостным насосом 13 через открытый вентиль 18 остаточный объем пропитывающей жидкости по магистрали 11 перекачивается в маневровую емкость, вентиль 18 закрывается, насосом 12 создается повторный вакуум в пропиточной емкости и одновременно осушается поверхность материала, после чего выравнивают давление в емкости с атмосферным, открывают крышку и выгружают пакет лесоматериала. Генератор давления может быть размещен в любом месте пропиточной емкости.