SE537903C2 - Förfarande för torkning av trävirke med varmluft och en kanaltork - Google Patents

Abstract

SAM MAN DRAG Uppfinningen avser ett forfarande for torkning av gods, travirke, med varmluft, dar torkningen uppdelas i 5tminstone en forsta och andra delprocess (A, B), parallellt eller i serie med varandra, och de b5da delprocessernas cirkulationsstrommar (2) i respektive torkkammare konditioneras till vasentligen skilda v5ttemperaturer (TvA) respektive (TvB). For reducerad energiinsats tillordnas cirkulationsluften (2) i delprocessen (A) en hogre vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B) och att entalpi i cirkulationsluften i den forsta delprocessen (A) 5tervinns och overfors till den andra delprocessen (B).

Description

Uppfinningen avser ett forfarande for torkning av gods, travirke, med varmluft, dar torkningen uppdelas i atminstone en forsta och andra delprocess (A, B), parallellt eller i serie med varandra, och de bada delprocessernas cirkulationsstrommar (2) i respektive torkkammare konditioneras till vasentlicien skilda vattemperaturer (TvA) respektive (TvB). For reducerad energiinsats tillordnas cirkulationsluften (2) i delprocessen (A) en hogre vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B) och aft entalpi i cirkulationsluften i den forsta delprocessen (A) atervinns och overfors till den andra delprocessen (B). 9a /9 45°C T(h) T(h) T °C 70 I 9b r 6 - -n- °C r- 77 -1E -IT 7 II_J1 IF! t11.II11.11 \ I DELPROCESS A 100 (Zon I) E TE-11-17 HHH,,,i1H± 11I] 2 DELPROCESS B 1 (Zon II) T,= °C = 70°C Tt = °C Tv= 20°C SAM MAN DRAG Uppfinningen avser ett forfarande for torkning av gods, travirke, med varmluft, dar torkningen uppdelas i 5tminstone en forsta och andra delprocess (A, B), parallellt eller i serie med varandra, och de b5da delprocessernas cirkulationsstrommar (2) i respektive torkkammare konditioneras till vasentligen skilda v5ttemperaturer (TvA) respektive (TvB). For reducerad energiinsats tillordnas cirkulationsluften (2) i delprocessen (A) en hogre vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B) och att entalpi i cirkulationsluften i den forsta delprocessen (A) 5tervinns och overfors till den andra delprocessen (B).

F6rfarande f6r torkning av travirke med varmluft och en kanaltork Foreliggande uppfinning avser ett forfarande f6r torkning av travirke, sarskilt i staplar uppsamlade travaror, genom omspolning med cirkulerande luftstrom, vars kondition bringas anta for trbvirkets kvalitet lampad torr och vAt temperatur genom tillforsel av vat-me till den cirkulerande luftstrommen och bortventilering av fukt fr5n densamma. Uppfinningen avser ocks5 en kanaltork arbetande med en utat sluten torkkanal genom vilken virke i form av satser av staplat virke med jamna mellanrum, s.k. dragningsintervall frammatas.

Som vbrmeoverforande och fukttransporterande torkmedium anvands luft vilken med en bestamd temperatur, fuktighet och flodeshastighet cirkuleras genom torkgodset med hjblp av flaktar. Torkluften vbrms med hjblp av en luftvbrmningsanordning som innefattar vbrmebatteri. Torkluften bringas passera genom godset sa att fukt och vatten avdunstar fran godset och upptas av torkluften. For att den efter hand fuktmattade torkluften som cirkuleras i torkkammaren skall kunna uppta mer vatten fran godset maste den avfuktas vilket normalt sker genom ventilation varvid luften spbds ut med kall relativt torr utomhusluft — fbrskluft.

Vid torkning av trbvirke anvands antingen satstorkar s.k. kammartorkar eller progressiva torkar, bven kallade kanaltorkar eller kontinuerliga vandringstorkar. I kammartorken sker torkningen satsvis i slutna kammare. Torken fylls med virke och torkningen fortgar darefter tills hela satsen är fbrdigtorkad. I kanaltorkar eller kontinuerliga vandringstorkar satsas en stapel virke i taget och matas stegvis fram genom torken.

Torkklimatet varieras i zoner langs torkningskanalen. Torkningsklimatet varieras hela tiden och torkningsprocessen anpassas efter virket i torken, onskad fat-dig fuktkvot och onskad slutkvalitet. Torkammarens klimat styrs genom reglering av ett i forvag bestamda parametrar som bland annat torr och vat temperatur. Den torra temperaturen styrs med hjblp av reglering av avgiven vat-me frAn ett vbrmebatteri medan vat temperatur styrs genom reglering avOppningsgradenhosventilationsspjbllocheventuellvattnings-eller angbasningsutrustning. Temperaturskillnaden mellan en torr termometer och en vat termometer speglar den relativa luftfuktigheten, varvid en relativt liten temperaturskillnad innebbr en relativt hog luftfuktighet. For att trbet skall torka krbvs att vattnet som finns bundet i och kring cellema transporteras ut ur trbet. Hur fort detta sker beror framforallt pa temperatur och aktuell psykrometerskillnad, dvs. skillnaden mellan torr och vat-temperatur, virkets fuktkvot och lufthastighet.

Det är 'cant att en torkanlaggnings energiforbrukning vid torkning kan minskas genom att dela upp torkanlaggningen i ett antal delzoner och i mojligaste man atervinna varmeinnehAllet fran en zon till en annan zon som har ett momentant storre varmebehov.

Vanligen utnyttjas hbrvid en varmevaxlare i vilken ventilationen utfOrs p5 sa sbtt att avgaende franluften (med hogre temperatur) fran en zon far avge en del av sin entalpi till den 1 ingaende tilluften (med lagre temperatur) till en annan zon. For effektivt energiutnyttjande är det vid kanaltorkar kant att arrangera torkningskanalen i tva torkningszoner i form av en forvarmningszon och en huvudtorkningszon. Med hjalp av varmevaxlare overfors varmeenergin i den franluft, som ventileras ut fran huvudtorken, till forvarmningszonen i vilken virket forvarms innan det matas in i huvudtorkzonen for styrd och kontrollerad torkning.

I ett annat fall är det 'cant att blanda fran huvudtorken avgaende franluft med farskluft fran den omgivande atmosfaren och utnyttja den resulterade blandningen som tilluft i forvarmningszonen med resultatet att forvarmingszonen arbetar med kallare torkluft On huvudtorkningszonen. Nackdelen med ett sadant forfarande med en forvarmningszon med moderat torkformaga for sagade travaror Or att risken for torksprickor blir stor eftersom den inledande delen av torkprocessen sker vid en relativt lag temperatur. I detta skede av torkningen, da storre torkningsspanningar i virket latt ger upphov till sprickbildning Or hog vattemperatur onskvard, darfor att traet da blir mer plastiskt och torkningsspanningarna darigenom minskas.

En annan komplikation som kan upptrada vid torkning av virke Or aft s.k. termotoleranta mogelsvampar pa grund av relativt laga temperaturer i forvarmningssteget kan vaxa pa virket och bilda sporer under torkningen. Wiglet vaxer och ger en grasvart missfargning av virket vilket i varsta fall innebar att virket maste kasseras. Genom att redan inledningsvis uppratthalla en relativt hog vattemperatur ca.50 °C, innebarande att luftens torra temperatur kommer att variera mellan 55 och 70 °C, kan livsbetingelserna for svampar och mOgel begransas. Nagra fa timmar vid dessa hOga temperaturer Or i denna del tillrackligt for att kontrollera delta.

Relativt hoga energikostnader Or aft forvanta i framtiden och kravet pa torkningsprocesser med lag energiforbrukning kommer darfor att Oka starkt. Vidare kommer ocksa kraven pa virkets kvalitet att Oka varvid virke med ytfel i form av sprickor eller missfargningar pa grund av mOgel inte kan accepteras.

Eft forsta syfte med foreliggande uppfinning Or darfor att astadkomma ett forfarande for torkning av travirke med varmluft som Or det mojligt att vid kanaltorkar effektivisera torkprocessen och darigenom astadkomma en reducerad energiforbrukning,. Ett andra syfte med uppfinningen Or att astadkomma ett forfarande for torkning av travirke med varmluft som gar det mOjligt undvika virke med ytfel, missfargningar eller mogel. Ett tredje syfte med uppfinningen Or att astadkomma en kanaltork som kan utfora torkning med lag energiinsats och Or det mojligt att undvika virke med ytfel, missfargningar.

Dessa syften med uppfinningen loses genom ett forfarande av det slag som anges i patentkravet 1 och en kanaltork enligt patentkravet 9.

Till grund kir uppfinningen ligger iden att lata en tork arbeta omvant mot det som hittills varit det gangse sattet att torka gods vilket sarskilt nar det handlar om virke innebar att 2 i en serie p5 varandra processteg rora sig fr5n ett relativt kallt torkklimat till ett varmt torkklimat. Enligt principerna enligt uppfinningen sker emellertid det omvanda, namligen att under processtegen rora sig fran ett relativt varmt torkklimat till ett kallt torkklimat. De mange fordelarna med att torka gods, sarkilt virke, enligt denna princip kommer att framg5 i det foljande.

En intressant tillampning av uppfinningen utgors av en virkestorkningskanal med langdcirkulation som uppdelas i tv5 genom en hissbar port avgransade seriekopplade torkningszoner, dar den efterfoljande andra zonen regleras p0 en torr temperatur som understiger vattemperaturen i den forsta zonen, och varmeatgangen for den andra delprocessen tacks genom att entalpi, i form av varmeenergi fr5n varm fuktig luft fran cirkulationsluften i den forsta zonen, overfOrs och avlamnas till den andra zonen via ett i namnda zon anordnat varmebatteri. Forutom energieffektivitet har ett sadant arrangemang vasentliga fordelar som narmare forklaras harnedan.

En tillampning av uppfinningen i en torkanlaggning med tv5 seriekopplade processer med skilda vattemperaturnivaer ger — forutom en vasentligt reducerad varmeforbrukning — en alltmer vasentlig fordel nar det galler torkning av hogkvalitativt virke i en langdcirkulationstork. I en langdcirkulationstork blir konditionen p0 torkluften i hog grad beroende av avdunstningen fran virket i torkkanalen. Tack vare en hog temperatur i den forsta zonen kan sprickor och mogel undvikas. Tack vare att ingen eller bara mycket en begransad luftvaxling sker i den forsta zonen kan en stor del av energin 5tervinnas, overforas och anvandas i den efterfoljande andra torkzonen. En annan fordel är att den i virket bunkringslagrande varmen fran forsta torkningszonen kan utnyttjas i den efterfoljande andra torkningszonen.

Uppfinningen kommer i det foljande att beskrivas nal-mare med hanvisning till bifogade ritningar p0 vilka: Fig. 1 visar schematiskt ett fOrfarande enligt uppfinningen i ett forsta utforande dar torkningen uppdelad i tva delprocesser A, B och utnyttjande av ett varmeatervinningssystem som overfor varme mellan delprocesserna via ett varmebarande vatskemedium, och Fig. 2 visar schematiskt ett forfarande enligt uppfinningen i ett andra ufforande dar torkningen är uppdelad i tv0 delprocesser A, B och ett varmeAtervinningssystem i vilket ingar ett varmeatervinningssystem som overfor varme mellan delprocesserna genom att vaxla de bada delprocessernas olika luftstrommar.

I fig. 1 visas foreliggande uppfinning i ett forsta utforande som ett schematiskt arrangemang som anvander ett vatskemedium for att overfora varme mellan delprocesser.

Torkningen Or uppdelad i tv5 delprocesser A respektive B varvid torkning i delprocessen A sker vid relativt hog vattemperatur TvA=50°C medan torkning i delprocessen B sker vid relativt lag vattemperatur TvB=20°C. Enligt uppfinningen sker torkningen i delprocessen B 3 vid en torr temperatur TtB som understiger vattennperaturen TvA for torkning i delprocessen A, dvs. TtB Med hjalp av ett varmeatervinningssystem kan varme overforas mellan de bada delprocesserna A, B via ett varmebarande vatskemedium varvid det bor underforstas att entalpi i huvudsak overfors fran delprocess A till delprocess B. I systemet ingar en i den f6rsta delprocessen A anordnad kondensationsvarmevaxlare 7 och i delprocessen B ett varmebatteri 8. En sluten ledningskrets 9 är anordnad att med hjalp av en cirkulationspump (ej visad) cirkulera ett varmebarande medium mellan kondensvarmevaxlaren 7 i delprocessen A och varmebatteriet 8 i delprocessen B. Ledningskretsen lOper i slingor 9a, 9b for energiutbyte mellan den cirkulerande torkluften i delprocess A respektive B varvid slingan 9a upptar varme fran kondenserad vattenanga i torkluften i delprocess A och overfor via slingan 9b denna varme till varmebatteriet 8 i delprocess B. Varmeforbrukningen for delprocessen B tacks harvid genom den entalpi som hamtas fran kondenserad vattenanga i cirkulationsluften fran delprocessen A. Som namnts harovan behOvs normalt ingen eller bara en begransad luftvaxling med den omgivande atmosfaren vid delprocess A. Kombinationen av dessa !Dada arrangemang ger en extremt lag varmeforbrukning for torkprocessen som helhet samt kan tack vare den relativt hoga temperaturen i delprocess A problem med missfargning och sprickor undvikas. Det bor underforstas aft vid behov kan den andra torkzonen for delprocessen B utrustas med en tillskottseffekt som kan utgOras av ett varmebatteri.

I fig. 2 visas foreliggande uppfinning i ett andra utforande som ett schematiskt arrangemang som overfor varme mellan delprocesser genom att i en varmevaxlare av exempelvis motflodes- eller korsvarmetyp vaxla processernas olika luftstrommar. Precis som beskrivits harovan ar torkningen uppdelad i tva delprocesser A respektive B varvid torkning i delprocessen A sker vid relativt hog vattemperatur TvA=50°C medan torkning i delprocessen B sker vid relativt lag vattemperatur TvB=20°C. Enligt uppfinningen sker torkningen i delprocessen B vid en torr temperatur TtB som understiger vattemperaturen TvA for torkning i delprocessen A, dvs. TtB Vid tillampning av uppfinningen i en langcirkulationskanal med seriekopplade zoner for torkning av virke Or medelst en hissbar port 100 torkkanalen uppdelad i tva angransande zoner I och ll vilka visas antydda med streckade konturlinjer i fig. 1. Som beskrivits harovan for delprocess A regleras zon I pa en hog vattemperatur, t.ex. 50 °C, och zon II som beskrivits harovan for delprocess B pa en lag vattemperatur, t.ex. 20 °C. Zon ll Or utford som en kanal, dar cirkulationsluften strommar genom virket i motstrom mot virkets transportriktning och medstroms i den forsta zonen I. Det bar inses att angiven riktning pa cirkulationsstrommarna bara Or exemplifierande och i praktiken kan varieras. Cirkulationsluften i zon I varms pa konventionellt satt i varmebatterier 5. Torkluften i zon I avfuktas genom att passera en i cirkulationsstrommen i zon I placerad kondensvarmevaxlare 7, dar den bildat kondensat avger varme till eft genom kondensvarmevaxlaren passerande varmebarande vatskemedium. Det fran zon I avgivna varmet overfors via ett vatskemedium till varmebatteriet 8 i zon II. Eftersom torkningen i delprocessen B sker vid en torr temperatur TtB som understiger vattemperaturen TvA for torkning i delprocessen A, dvs. TtB Det Mr underforstas att ett ufforande av uppfinningen skulle kunna omfatta en kombination av de !Dada utforingsexempel av uppfinningen som beskriv harovan med hanvisning till fig. 1 och 2. Det viii saga eft varmeatervinningssystem som dels Overfor varme fran delprocess A till delprocess B via ett varmebarande vatskemedium, dels ett varmeatervinningssystem som Over-for varme fran delprocess A till delprocess B genom att vaxla de !Dada delprocessernas olika luftstrommar eller att blanda dessa. Vidare bar det inses att uppfinningen Or anvandbar vid vilka torksystem som heist som kan uppdelas i atminstone tva delprocesser A, B, kopplade i serie med varandra kir varmeoverforing. Uppfinningen Or ej begransad till det ovan beskrivna och det pa ritningarna visade utan kan andras och modifieras pa en rad olika satt inom ramen for den i efterfoljande patentkrav angivna uppfinningstanken. 6

Claims (9)

PATENTKRAV

1. Forfarande for torkning av travirke med varmluft i en kanaltork, dar torkningen uppdelas i atminstone en forsta och andra delprocess (A, B) i var sin kammare anordnade i serie med varandra, dar travirket tillats vandra fran den forsta till den andra delprocessen och dar de b5da delprocessernas cirkulationsluft (2) i respektive torkkammare konditioneras till vasentligen skilda vattemperaturer (TvA) respektive (TvB), k a n n et eck n at av att cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) tillordnas en hogre vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften (2) i den andra delprocessen (B) och att varme i cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) atervinns och overfors till den andra delprocessen (B) och att den andra delprocessen (B) tillordnas en torrtemperatur (TtB) som är lagre an vattemperaturen (TvA) i den forsta delprocessen (A).

2. Forfarande enligt kravet 1, varvid varme i cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) 5tervinns och Overfors till den andra delprocessen (B) genom att cirkulationsluft (2) i de !Dada delprocesserna (A, B) varmevaxlas med varandra.

3. Forfarande enligt krav 1 eller 2, varvid cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) avfuktas genom att i cirkulationsluften bunden vattenanga avkyls och bringas kondensera i den forsta delprocessens (A) torkkammare.

4. Forfarande enligt kravet 3, varvid den forsta delprocessens (A) torkkammare utrustas med en kondensationsvarmevaxlare (7) med vilken cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) kan bringas kondensera ut, den andra delprocessens (B) torkkammare utrustas med ett varmebatteri (8) med vilken cirkulationsluften (2) i den andra delprocessen (B) torkkammare kan upphettas, och att ett varmebarande medium bringas cirkulera mellan kondensvarmevaxlaren (7) i den forsta delprocessen (A) och varmebatteriet (8) i den andra delprocessen (B).

5. Forfarande enligt kravet 1, varvid varme i cirkulationsluften (2) i de [Ada delprocesserna (A, B) 5tervinns och overfors genom att franluftstrommar fr5n de b5da delprocesserna blandas (20) med varandra och bringas passera en for processerna gemensam varmevaxlare (21) for forvarmning av tilluften (26) for den andra delprocessen (B) samt efter passage av varmevaxlaren (21) utgora tilluft for den forsta delprocessen (A). 7

6. Forfarande enligt kravet 4, varvid varme overfors mellan de bada delprocesser (A, B) genom anvandande av en varmevaxlare (14, 21) av exempelvis motflodes- eller korsvarmetyp for att vaxla luftstrommar som omfattar till- och franluft (25, 26; 16, 19) mellan delprocesserna.

7. Forfarande enligt n5got av kraven 1 — 6, varvid anvands ett varme5tervinningssystem som dels overfor varme fran den forsta delprocessen (A) till den andra delprocessen (B) via ett varmebarande medium av exempelvis en vatska i vilket cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) avfuktas genom att i cirkulationsluften bunden vattenanga avkyls och bringas kondensera i delprocessens (A) torkkammare, dels ett varmeatervinningssystem som overfor varme fran den forsta delprocessen (A) till den andra delprocessen (B) genom att vaxla de !Ada delprocessernas olika luftstrommar som omfattar till- och franluft (25, 26; 16, 19) mellan delprocesserna.

8. Forfarande enligt kravet 7, varvid entalpin i cirkulationsluften (2) i de b5da delprocesserna (A, B) 5tervinns och overfors genom att fr5nluftstrommar fran de b5da delprocesserna blandas (20) med varandra och bringas passera en for processerna gemensam varmevaxlare (21) for forvarmning av tilluften (26) for den andra delprocessen (B) samt efter passage av varmevaxlaren (21) utgora tilluft for den forsta delprocessen (A).

9. Kanaltork innefattande en utat sluten torkkanal genom vilken virke i form av satser (1) av staplat virke med jamna mellanrum, s.k. dragningsintervall, frammatas sa att en virkessats med palastat fuktigt virke matas in i kanalen samtidigt som en virkessats med fardigtorkat virke matas ut ur kanalen, varvid virkessatserna bestryks och genompasseras av i torkkanalen cirkulerande torkluft (2), kannetecknad av att kanaltorken innefattar en oppningsbar port (100) med vilken torkkanalen, nar porten är stangd, är avgransad i en forsta och en andra torkzon (I, II) som var och en bildar en kammare som arbetar med cirkulerande torkluft, varvid med porten (100) i tippet lage virkessatser (1) tillats vandra fran den forsta till den andra torkzonen, att vane kammare innefattar utrustning (5, 7, 8; 5, 14, 21) som Or det mojligt att styra och reglera torkklimatet p5 ett sadant satt att respektive kammare bildar en forsta respektive andra delprocess (A, B), och vilken styr- och reglerutrustningen är anordnad att dels tillordna cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) en hogre vAttemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B), dels till5ta varme i cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) att atervinnas och overfOras 8 till den andra delprocessen (B) och att vattemperaturen (TvA) i den forsta delprocessen (A) är hogre an torrtemperaturen (TtB) i den andra delprocessen (B) 9 9 7 °C