DD217397A3

DD217397A3 - Anordnung zum trocknen von hygroskopischem material, insbesondere holz

Info

Publication number: DD217397A3
Application number: DD24233882A
Authority: DD
Inventors: Bringfried Poeschl; Horst Mueller; Eberhard Flechsig; Manfred Rimkus; Dieter Feigenspan
Original assignee: Rationalisierung D Schnittholz
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1985-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Trocknen von hygroskopischem Material, insbesondere Holz, und ist vorzugsweise anwendbar fuer Grossraumtrockner mit Kondensationswaermepumpe. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine hoehere Trocknungsqualitaet, kuerzere Trocknungszeiten sowie eine Steigerung der Durchsatzleistung bei geringerem Energieverbrauch zu erreichen. Die Aufgabe der Erfindung, staendig das erforderliche Trocknungsgefaelle an jeder Stelle des Trocknungsgutes sowie eine Wiedergewinnung von Waermeenergie waehrend und nach dem Trocknungsprozess zu gewaehrleisten, wird dadurch geloest, dass ein fluessigkeitsgekuehlter Kaeltemittelkondensator zum luftgekuehlten Kaeltemittelkondensator der Kondensationswaermepumpe parallel geschaltet ist und mittels der aus dem luftgekuehlten Kaeltemittelkondensator herausfuehrende Trockenluftleitung ein drehzahlregelbarer Trockenluftventilator, eine Trockenluftkurzschlussverbindung und ein Trockenluftverteiler in Reihe miteinander verbunden sind.

Description

Anordnung zum Trocknen von hygroskopischem Material, insbesondere Holz

Anw endungsgebi.Qt .der Ejrf,1 ndung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum trocknen von hygroskopischem Material, wie Holz, und ist vorzugsweise anwendbar für Großraumtrockner mit Kondensationswärmepumpe. Derartig ausgerüstete Trocknungsanlägen kommen in holzb©- und verarbeitenden Betrieben zum linsatz und eignen sich auch für analoge Trocknungsprozesse in anderen Bereichen der Industrie.

Charakteristik der bekannten technischen/Lösungen

Es ist eine Vorrichtung zur Holztrocknung bekannt, bei welcher die gesamte zirkulierende Umluft über eine auf dem Kühlprinzip beruhende Feuchteentaügsvorrichtung geleitet und dem Holz in einem solchen Zustand wieder zugeführt wird, der dem jeweiligen Trocknungsgrad des Holzes entspricht. Um ein© Luftschichtung zwischen des Holzstaplen zu verhindern und die Luftgeschwindigkeit auf einen angemessenen Feuchteentzug aus dem Holz abzustimmen, sind im Trocknungsraum kleine Hilfsgebläse angeordnet (BE ~ OS 177 8673).

Is-ist weiterhin eine TrocknungsvorriGhtung für Holz unter Verwendung des Prinzips der Wärmepumpe bekannt« Die Funkt ions«* weise dieser Vorrichtung gestattet die Zuführung nur eines Teilstromes der zirkulierenden Umluft zur Feuchteentzugseinrichtung. Vor «jedem neues Umwälzungsproseß wird der entfeuchtete Teilstrom mit dem anderen feuchteren Luftstrom auf dem Niveau des Kondensators vermischt und wieder aufgeheizt.

Luftumwälzung, Entfeuchtung, Vermischung und Erwärmung erfolgt in einem ständigen Ablauf, bis das gestapelte Holz den erforderlichen Trocknungsgrad erreicht hat. Desweiteren sieht die vorgenannte technische Lösung einen äußeren kondensator vor, der über einen kälteerzeugenden Kreis mit dem Kondensator des -i eigentlichen Konditionierapparates verbunden ist. Dieser äußere Kondensator erfüllt nur die Aufgabe, den kälteerzeugenden Effekt im Verdunster für die Voraufheizung des Trockenraumes zu annulieren (DS - OS 2437 372). Beide bekannte technische Lösungen haben jedoch den Nachteil_s daß in solchen Trocknern, insbesondere in Großraumtrocknern, in denen mehrere Holzstapel nacheinander vom Trocknungsmittel durchströmt werden müssen, ein unterschiedlicher Trockhungsverlauf in den einzelnen Stapeln entsteht. Die zuletzt durchströmten Stapel werden mit derart¹ feuchter Luft 'beaufschlagt, daß in diesen, Stapeln eine »langsamere Trocknung erfolgt«, Dies hat eine längere Trooknungszeitj, höheren! Energaeve;rbraiUch Und eine geminderte Trocknungsqualität zur Folge.

Ziel der Erfindung .

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Trocknen von hygroskopischem Material, wie beispielsweise Schnittholz für Großraumtrockner mit Kondensationswärmepüinpe zu schaffen, durch die hohe Trocknungsqualität, kürzere Trocknungszeiten, geringerer Energieverbrauch, Vergrößerung der Durchsatzleistung im Trockner und eine damit im Zusammenhang stehende Senkung der Trocknungskpsten erreichbar werden.

Darlegung; des. Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Trocknen von hygroskopischem Material, wie Schnittholz für Großraumtrockner mit Kondensationswärmepumpe vorzuschlagen, die entsprechend der hygroskopischen Eigenschaften des Trocknungsgutes ein bestimmtes Trocknungsgefälle zwischen Feuchtigkeitsgehalt des Trocknungsmediums' und dem jeweiligen Trocknungsgrad

des Trocknungsgutes ermöglicht und die dieses bestimmte Trooknuogsgefalle an 3eder Stelle des Trocknungsgutes, beispielsweise am gestapelten Holz, garantiert sowie in Ausnutzung des. dadurch entstehenden hohen wäriaetechniachen Wirkungsgrades eine effektive Wiedergewinnung der Überschußwärme und der nach Beendigung des Trocknungsprozesses im Trocknungsmedium und im Trocknungsgut noch enthaltenen Wärme gestattet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß ein flüssigkeitsg@kühlter_N Kältemittelkondenaator zum luftgekühlten Kältemittelkondensator der Kondensationswärmepumpe_s die weiterhin aus Kältemittelverdampfer, Verdichter, Kältemittalleitung, Drosseleinrichtung und Kondensatabführvorrichtung besteht, durch eine Kältemittelstell- und -regelvorrichtung und eine Kältemittelabzweigleitung parallel geschaltet ist, wobei mittels der aus dem luftgekühlten Kältemittelkondensator herausführenden Trockenluftleitung ein drehzahlregelbarer. Trockenluftventilator, eine Trockenlüftkurzschlußverbindung und ein Troqkenluftverteller in Reihe miteinander verbunden sind.

Während des Betriebes der erfindungsgemäßeη Anordnung wird von dem im Großraumtrockner zirkulierendem Trocknungsmedium ein bestimmter Teilstrom durch den Kältemittelverdampfer entfeuchtet, Die Menge des zu entfeuchtenden Trocknungsmediums, die durch den Kältemittelkondensator wieder erwärmt wird, wird durch den drehzahlregelbaren Trockenluftventilator in Abhängigkeit zum erforderlichen Trocknungsgefälle entsprechend der hygroskopischen Eigenschaften des Trocknungsgutes bestimmt« Dieser entfeuchtete Teilstrom wird durch die Trockenluftleitung über die Trockenluftkurzschlußverbindung nachgeordneten Wärmerückgewinnung seinheiten, Wärmebedarfsträgern bei dementsprechender Einordnung von Wärmespeichersystemen und nachfolgenden Trocknungsprozessen zugeführt und/oder durch den Trockenluftverteiler in Teilströme getrennt und direkt zwischen das Trocknungsgut, wie s„B_e einzelne Holzstapel, geleitet und an diesen Stellen ausgeblasen. Die Vermischung der entfeuchteten Teilströme mit der zirkulierenden Umluft erfolgt somit unmittelbar vor dem Trocknungsgut entsprechend mehrfach, wodurch das durch den drehzahlregelbaren Trockenluftventilator bestimmte Trocknungsgefälle

an jeder Stelle des Trocknungsgutes garantiert wird.

Ausgehend von einer Einstellung der Drehzahl des Trockenluftventilators und der Regulierung des Kältemittelkreislaufes entsprechend des erforderlichen Trocknungsgefälles wird es mit sinkender Drehzahl des Trocknungsluftventilators notwendig, das Kältemittel über den luftgekühlten Kältemittelkondensator und/oder flüssigkeitsgekühlten Kältemittelkondensator zu leiten. Die Regulierung des Kältemittelkreislaufes erfolgt durch einen Holzfeu'chtemeßgeber, Lufttemperaturmeßgeber und Luftfeuchtemeßgeber über eine Schalt-, Meß-, Steuer- und Regelzentral© zur Kältemitteisteil- und -regelvorrichtung entsprechend der erforderlichen Beeinflussung des Trocknungsprozesses. Dadurch wird es möglich, anfallenden Wärmeenergieüberschuß aus dem Kältemittel sowie die Wärme aus dem Trocknungsgut und aus. dem Trocknungsmedium nach Beendigung des,Trocknungsprοzesses in der No2?mälisierungsphase zurückzugewinnen, zu speichern und entsprechenden Bedarfsträgern wieder zuzuführen.

Ausfuhrungsbe iapiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erlaub tert werden.

Die Zeichnung zeigt den vertikalen Schnitt durch einen Schnittholz-Großraumtrockner »

In die erste Trocknungskammer 29 des ersten Trocknungskammergehäuses 28 sind Holzstapel 32 eingebracht. Die Zirkulation der Umluft 30 bewirkt ein Umluftventilator 33» so daß während des Trocknungsprozesses die Holzstapel 32 ständig vom Trocknungsmedium durchströmt werden. Aus der zirkulierenden Umluft 30 wird IFortluft über den Feuchteluftabzweig 1, über diesen kann auch Außenluft über die Außenluftkurzschlußverbindung 43 gefördert werden, je nach den Erfordernissen' des Trocknungsprozesses abgezweigt. Daran anschließend sind die Heizeinheit 3 im Heizeinheitbauteil 2 und die Elektroheizung 5 im Elektroheizbauteil 4 sowie die Kondensationswärmepumpe 14, welche aus dem Kältemittelverdampfer 6, dem Verdichter 8, dem luftgekühl-

ten Kältemittelkondensator 12, der Drosaeleinrichtung 7» der Kondensat abführvorrichtung 42 und der Kältemittelleitung 10 besteht, angeordnet. Der flussigkeitsgekühlte Kältemittelkondensator 17 ist durch die Kältemittelstell- und >-regel~ vorrichtung 9 und die Kältemittelabzweigleitung 11 parallel zum luftgekühlten Kältemittelkondensator 12 geschaltet. Die (Trockenluft 45 wird über die Trockenluftleitung 22 durch den drehzahlregelbaren Trockenluftventilator 13» der die Menge der, Trockenluft 45 in Abhängigkeit zum erforderlichen Trocknungsgefälle entsprechend der hygroskopischen Eigenschaften der Holzstapel reguliert, und den Trockenluftverteiler 16 direkt vor die einzelnen Holzstapel 32 geführt und/oder über die Trockenluftkurzschlußverbindung 44 geleitet, die in die von der ersten Trocknungskammer 29 abgehende Hormalisierungsfortlufteinheit 15 mündet. Ah dieser schließt sich der Abwärmeluftkanal 19 Mt dem Abwärmeluftventilator 18 an. Der Abwärmeluftkanal 19 mündet in die Wärmerückgewinnungseinheit 21 oder in die zweite Trocknungskammer 23 des zweiten Trocknungskammergehauses 24 ein. Oberhalb des ersten Trockenkammergehäuses 28 sind sonnenstrahlungsgerecht die elektrische Solarzelleneinheit 39 und die Solarabsorbereinheit 38 angeordnet. Zwischen den Holzstaplen 32 sind Heizregister 31 vorgesehen und außerhalb der Trockenkammer befindet sich entsprechend der örtlichen Bedingungen Wärmespeicher 35a bis 35 d mit Zusatzheizungeo, 36 a bis 36 d. Seitlich am ersten Trockenkammergehäuse 28 ist der Wärmeerzeuger 41, der Elektroenergiespeicher 37 sowie die Schalt-, Meß~₉ Steuer- und Regelzentrale 34 angeordnet, von der aus über Stellregeleinheiten 20 und Lufttemperaturmeßgeber 26, HolzfeuGhtemeßgeber 25 und Luftfeuchtemeßgeber 27, die Schaltung der Kältemittelstell- und regelvorrichtung 9 sowie des drehzahlregelbaren Trockenluftventilators 13 erfolgt. Die mjLt Trockenluft 45 in der Umluftventilatoranlage 33 vermischte Umluft 30 durchströmt die in Strömungsrichtung zuerst stehenden,Holzstapel 32. Im weiteren Verlauf der Zirkulation wird an den nächsten und weiteren Holzstapeln 32 die zirkulierende Umluft 30 mit der Trockenluft 45 direkt vermischt, so daß dem jeweiligen Trocknungsgrad des Trockntmgsgutes ent-

entsprechende Umluft 30 jeden Holzstapel 32 gleichmäßig durchströmen, kann, wobei über Heizregister 31» die zwischen den ^v Holzstapeln 32 angeordnet sind, eine Aufheizung und Nachheizung der Holzstapel 32 und der Umluft 30 trocknungsprozeßge-mäß erfolgen kann. Die Heizregister 31 werden mit Wärme von den Wärmespeichern 35 a bis 35 d versorgt. Die Wärmespeicher 35 a bis 35 d erhalten die diskontinuierlich anfallende Ab- und Üb er schußwärme, von dem parallelgeschalteten f lüssigkeitsgekühlten Kältemittelkondensator 17 oder von der Solarabsorbereinheit 38 oder Wärmeerzeuger 41 oder indirekt vom llektroenergiespeicher 37 über die jeweilige Zusatzheizung 36 a bis 36 d, die in Form einer elektrischen Widerstandsheizung in Abhängigkeit von dem erzielbaren Wärmegewinn geschaltet werden kann. Die Wärmerückgewinnung der Überschußwärme und der im Normalisierungsprozeß der letzten Phase des Holztrocknungsprozesses anfallenden Wärme aus den Holzstapeln 32 und der Umluft 30 erfolgt über den parallel geschalteten flussigkeitsgekühlten Kältemittelkondensator 17₉ der mit den Wärmespeichern 35 a bis 35 d dementsprechend gekoppelt ist.

Bei Havarien und zur Nutzung der Abwärme im ersten Trockenkammergehäuse 28 kann über die Außenluftkurzschlußverbindung 43 und der Trockenluftkurzschlußverbinduag 44 die erste Trockenkammer 29 von der Eoadensationswärmepumpe 14 über Stellregeleinheiten 20 getrennt werden. Dadurch erfolgt dann eine ökonomischere Auslastung der Kondensationswärmepumpe 14. Desweiteresa ist bei Ausfall der Kondensationswärmepumpe über die Normalisier ungsaußenlufteinheit 40 und Normalisierungsfortlufteinheit 15 eine Durchführung des Holztrocknungsprozesses möglich. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist erreichbar, daß bei einer Vielzahl von Holzstapeln, wie sie z.B. in Großraumtrocknern und Großraumvortrocknern Anwendung finden, sämtliche Holzstapel mit gleichmäßig trocknungsprozeßgereehter Umluft durchströmt werden. Durch die Vermischung der entfeuchteten Luft mit der feuchteren Umluft in Verbindung mit einem bedarfsgerechten Mengenverhältnis und entsprechender Aufwärmung direkt zwischen den Holzstapeln wird weiterhin erreicht, daß durch die gleichmäßigere Trocknung aller Holzstapel die Trocknungszeit and da-

mit die'Trocknungskosten beträchtlich gesenkt werden können, und, eine Erhöhung der Trookenkapazität und Trocknung s quäl it ät erreichbar sind. ;·''

Die Wärmerückgewiariang der Überachußwärme und der am Ende des Trockauagsprosesses noch vorhandeneη Wärmeenergie im Holz and der Trocksmngsluft führt zu beträchtlichen Energieeinsparungen» Bei Einsatz von Umweltenergie zum Aufheizen des Holzes durch direkte Umwandlung des zeitlich anfallenden Sonnenlichtes in Elektroenergie und Speicherung dieser in Elektroenergiespeicher und Umwandlung der gespeicherten Elektroenergie über eine elektrische Widerstandsheizung in günstig einsetzbarö Wärmeenergie bei Einsatz von einem Speiehersystem, kann vom Kraftwerk bezogene Elektroenergie und damit Primärenergie eingespart werden« ";' ' :' . ' - . ' .' ' : ·.^: · '.

Durch eine Solarabsorberanlage kann entsprechend der örtlichen Bedingungen auch die zeitlich anfallende Strahlungswärme der Sonne umfassend genutzt werden.

Claims

Erfindunpsanspruch

Anordnung zum Trocknen von hygroskopischem Material, insbesondere Holz, für Großraümtrockner mit Kondensationswärmepumpe, die aus Kältemittelverdampfer, Verdichter Kältemittelleitung, Drosseleinrichtung, luftgekühltem KaitemitteIkοndensatör und Kondensatabführvorrichtung besteht, dadurch gekennzeichnet,· daß durch eine Kältemittelstell- und -regelvorrichtung (9) und eine Kältemittelabzweigleitung (11} ein flüssigkeitsgekühlter Kältemittelkondensator (1?) parallel zu dem lüftgekühlten Kältemittelkondensator (12) geschaltet ist_s wobei mittels der aus dem luftgekühlten Kältemittelkondensator (12) herausführenden Trockenluftieitung (22) ein drehzahlregelbarer Trockenluftventilator (13)» eine Trockenluftkurzschliißverbindung (44') und ein Trockenluftverteiler (16) in Reihe miteinander verbunden sind.

Hierzu ivfiiii Zeichnungen