Влияние частоты на распределение электромагнитного поля в штабеле древесины при сушке в вакуумно-диэлектрической камере

Аннотация

Древесина благодаря таким её свойствам, как прочность, твердость, износостойкость и хороший внешний вид нашла широкое применение в мебельном производстве, строительстве, а также для изготовления музыкальных инструментов и т.п. Технология вакуумно-диэлектрической сушки древесины – это комбинированное использование хорошо зарекомендовавшего себя в электротехнологии высокочастотного диэлектрического нагрева, в том числе и для сушки древесины в вакууме. Технологические преимущества вакуумно-диэлектрических камер (ВДК) по сравнению с традиционными способами сушки обеспечивают не только повышение скорости сушки древесины, но исключение возникновения пожаров, т.к. процесс протекает при температурах ниже 70°C. На начальном этапе исследования был проведен анализ технических характеристик высокочастотных генераторов, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью. Для выбора оптимальной частоты тока была решена задача, направленная на выявление закономерностей распределения напряженности электрического поля вдоль горизонтальной и вертикальной координат по поперечному сечению штабеля высушиваемой древесины (дуб, лиственница, ель и сосна) в зависимости от частоты тока ВЧ-генератора. Исследование системы «ВДК – штабель древесины» проводилось в лицензионной программной среде «ELCUT». Установлено, что результаты исследования, представленные в относительных единицах, для штабеля, сформированного из лиственницы, ели и сосны, на 98-100% совпали с результатами, полученными для штабеля из дуба. Таким образом, для питания ВДК может быть рекомендована стандартная частота 13,56 МГц в независимости от породы высушиваемой древесины. Данное утверждение было подтверждено и результатами, полученными путем использования для расчета и выбора оптимальной частоты тока ВЧ-генератора широкоизвестных инженерных методик расчета. По итогам проведенных исследований можно сделать следующие выводы: частота 13,56 МГц является оптимальной для сушки древесины различных пород в ВДК; указанная частота обеспечивает высокую равномерность распределения напряженности электрического и температурного полей по поперечному сечению высушиваемого штабеля и, как следствие, требуемую категорию качества сушки.