Сушка древесины токами высокой частоты

Нагрев материалов можно осуществить с помощью нагревательных установок за счет конвективной передачи теплоты. Однако прямой электрический нагрев материала ускоряет процесс, например, сушки древесины. Под диэлектрическим нагревом понимается нагрев диэлектриков в электрическом поле конденсатора за счет токов смещения. Установки этой группы широко применяются для сушки древесины и других материалов.

Принцип диэлектрического нагрева материалов приведен на рис. 3.14.

Нагреваемый материал, представляющий собой диэлектрик, помещается в электрическое поле конденсатора. Питание осуществляется током с частотой 20–40 МГц и выше. Токи высокой частоты (ТВЧ) формируются генератором ТВЧ. Использование электрического поля высокой частоты снижает потери.

Энергия переменного электрического поля преобразуется в тепло в диэлектрике и осуществляет нагрев материала. Для поддержания стабильного технологического режима осуществляется изменение частоты или напряжения, подводимого к конденсатору. Обкладками конденсатора служат металлические сетки, проложенные между слоями древесины.

Рис. 3.14. Принцип диэлектрического нагрева при сушке древесины

Сушка в электрическом поле ТВЧ отличается высокой интенсивностью. В отличие от других способов передачи тепла нагрев древесины в высокочастотном поле происходит равномерно и сразу по всему объему. Энергия, потребляемая древесиной, превращается в теплоту и расходуется на нагревание материала и на испарение из него влаги. Вследствие теплообмена с окружающей средой температура на поверхности древесины оказывается значительно ниже, чем внутри. В связи с этим возникает температурный перепад, обеспечивающий значительную интенсификацию процесса сушки по сравнению с обычной конвективной сушкой.

При температуре внутри материала выше 100° дополнительно к обычному явлению передачи влаги на поверхность древесины, вследствие влагопроводности, влага переносится в парообразном состоянии. Таким образом, продолжительность сушки может быть сокращена по сравнению с камерной сушкой в десятки раз.

При диэлектрической сушке повышается качество сушки древесины.

Основной недостаток диэлектрической сушки – сравнительно высокая стоимость расходуемой электроэнергии. Однако при определенных условиях (сушка заготовок из твердых лиственных материалов, предварительно высушенных атмосферной сушкой до влажности 30%) диэлектрическая сушка может быть экономически более выгодной, чем камерная.