DE1017539B

DE1017539B - Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Beeinflussung von Trocknungsanlagen

Info

Publication number: DE1017539B
Application number: DESCH9612A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Sturany
Original assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Current assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Priority date: 1952-05-27
Filing date: 1952-05-27
Publication date: 1957-10-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Beeinflussung von Trocknungsanlagen Dem Hauptpatent liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es möglich ist, beim Trocknen stückigen bzw. stapelfähigen Gutes, insbesondere von Brettern, das Erreichen eines bestimmten Gutzustandes durch Vergleich von Trocknungsmittel- und Guttemperatur festzustellen. Das Hauptpatent nutzt diese Erkenntnis aus für ein Verfahren zur Feststellung der Annäherung des zu trocknenden Gutes an den Fasersättigungspunkt bzw. die Fasersättigungszone insbesondere für Holz. Das erfolgt durch Vergleich der Feuchttemperatur des Trocknungsmittels im Trocknungsraum mit der Guttemperatur an den Randzonen oder in tieferen Zonen des Gutstückes. Auf Grund dieser Vergleichsmessungen erfolgt eine selbsttätige Beeinflussung der Trocknungsmitteltemperatur.
Genaue Messungen der Temperatur und Feuchtigkeitsverhältnisse bei der Trocknung von Schnittholz ergaben etwa folgenden Trocknungsverlauf : Nach einer Anwärmung in gesättigtem Trocknungsmittel, an deren Ende die Holzoberflächentemperatur und die Temperatur in Brettmitte nahe beieinanderliegen, geht beim nachfolgenden Trocknen mittels Heißdampf, also in ungesättigter Trocknungsmittelatmosphäre, bei Erreichen der Fasersättigung in den Randzonen des Brettes die Oberflächentemperatur nahezu sprunghaft in die Höhe, und es bildet sich ein gewisses Trockenthermometer-Temperaturgefälle von der Oberflächen- bzw. Trocknungsmitteltemperatur zur Tenrpera.tur in Brettmitte. Dabei besteht ein für die Trocknung erforderliches starkes Feuchtgefälle zwischen Brettoberfläche und Brettmitte. Nach Erreichung der Fasersättigung auch in der Brettmitte steigt dann auch die Temperatur in Brettmitte nahezu sprunghaft an und erreicht in Kürze den gleichen Wert wie die Temperatur an der Oberfläche. Dabei wurde festgestellt, daß die Oberflächentemperatur mit für praktische Regelungen aus-reichender Genauigkeit gleich der Trock enthermometer-Temperatur im Trocknungsraum gesetzt werden kann. Gemäß der Erfindung werden von diesem Trocknungsverlauf verschiedene Regelungsmöglichkeiten abgeleitet.
Insbesondere bei Weichhölzern besteht vor Erreichen der Fasersättigung keine so erhebliche Rißgefahr wie bei Harthölzern. Es ist daher bekannt, bei der Trocknung von Weichhölzern von vornherein ein solches Klima im Trocknungsraum einzustellen, daß damit die gewünschte Holzendfeuchte annähernd im Gleichgewicht steht. Hier ist es also nur erforderlich, bei Beendigung der Trocknung die Heizung abzuschalten. Die Feststellung dieses Zeitpunktes stieß bisher auf Schwierigkeiten. Bei bisher bekannten Anlagen verwendete man im allgemeinen eine Zeituhr, wobei die eingestellte Trocknungszeit auf Grund von Erfahrungskurven vorgewählt wurde. Die tatsächliche Endfeuchte kann dabei aber in großen Grenzen schwanken, da auch bei ein und derselben Holzart große Wachsturnsunterschiede (unterschiedliche Darrgewichte) und damit verschiedenes Verhalten während der Trocknung gegeben sind. Nach der Erfindung erfolgt nach Beendigung der Trocknung die Abschaltung des Trockners ohne vorherige Unterbrechung des Trocknungsvorgangas (die z. B. durch Entnahme laufender Gewichtsproben erforderlich werden kann) selbsttätig, sobald die Trocknungsmitteltemperatur im Tro@cknungsraum und in Gutstückmitte den gleichen oder nahezu den gleichen Wert erreicht hat.
Die Erfindung ist demnach ein Verfahren zur selbsttätigen Beeinflussung des Trocknungsvorganges durch Vergleich der Trocknungsmitteltemperatur im Trocknungsraum und der Guttemperatur nach Patent 904 639, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung der Heizeinrichtung des Trockners erfolgt, sobald die mit einem Trockenthermometer gemessene Trocknungsmitteltemperatur und die Guttemperatur in Gutstückmitte den gleichen oder nahezu den gleichen Wert erreicht haben. Das mit der gewünschten Gutendfeuchte im Gleichgewicht stehende Klima kann je nach der Empfindlichkeit des zu trocknenden Gutes entweder von vornherein oder erst nach Überschreiten der Fasersättigungszone eingestellt werden.
Der besondere Vorteil dieses Regelverfahrens liegt darin, daß man für die Feststellung der Beendigung der Trocknung statt der Temperatur an der Gutstückoberfläche die Trockenthermometer-Temperatur im Trocknungsraum mißt. Die Bestimmung der Oberflächentemperatur ist besonders bei turbulenter Strömung in der Grenzschicht sehr schwierig, denn einerseits beeinflußt der Wärmeübergang von der Luft zum Meßorgan, andererseits die Hemmung des Wärmeübergangs zum Gut zur Luft infolge des zwischengeschalteten Meßorgans die 'Messung.
Um die Trocknung infolge der an deren Ende einander angleichenden Trocknungsmittel- und Guttemperatur nicht allzusehr zu verzögern, kann das Trocknungsmittelklima auch so eingestellt werden, da.ß sich eine tiefere als die gewünschte Gutendfeuchte im Gleichgewicht einstellen würde. Um die Beendigung der Trocknung trotzdem bei der gewünschten Endfeuchte zu erreichen, erfolgt die Abschaltung dann schon, wenn noch eine Differenz von wenigen Graden zwischen Temperatur im Gutinnern und Trocknungsmitteltemperatur vorhanden ist, z. B. bei einer Temperaturdifferenz von 5 bis 6° C.
Bei Hartholz, bei dem die Temperatur erst nach Überschreiten der Fasersättigung erhöht werden darf, erfolgt nach Feststellung der Erreichung dieser Zone nach dem Verfahren des Hauptpatentes die weitere Steuerung in der Weise, daß durch laufende Messung der Temperaturdifferenz zwischen Trocknungsmittel im Trocknungsraum und Gutstückmitte die Trocknungsmitteltemperatur so gesteuert wird, daß ein bestimmter einstellbarer Temperaturunterschied zwischen Gutstückmitte und Trocknungsmittel bzw. - was gleichbedeutend ist - Holzoberfläche nicht überschritten wird. Falls erforderlich, kann nach diesem Verfahren auch bereits in der Anwärmzone gearbeitet werden, um zu schnelle Temperaturänderungen im Gut zu verhindern.
Selbstverständlich kann statt der Temperatur des Trocknungsmittels im Trocknungsraum auch die Temperatur an der Gutstückoberfläche zur Messung und Schaltung verwendet werden. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß diese mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln ausreichend genau gemessen werden kann. Die Temperaturmessung in Gutstückmitte kann beispielsweise mit Widerstandsthermometern, die in eine Bohrung eingeführt werden, erfolgen. Durch eine Differenzmeßschaltung wird dann die Überschreitung einer einstellbaren Temperaturdifferenz zwischen Gutstückmitte und Gutstückoberfläche verhindert und eine selbsttätige Beendigung der Trocknung bei der tatsächlich gewünschten Endfeuchte erreicht. Das vorstehend beschriebene Verfahren ist, gleichgültig, ob mit Temperaturen oberhalb oder unterhalb 100° C gearbeitet wird, anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. 1. Verfahren zur selbsttätigen Beeinflussung des Trocknungsvorganges durch Vergleich der Trocknungsmitteltemperatur im Trocknungsraum und der Guttemperatur nach Patent 904 639, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung der Heizeinrichtung des Trockners erfolgt, sobald die mit einem Trockenthermometer gemessene Trocknungsmitteltemperatur und die Guttemperatur in Gutstückmitte den gleichen oder nahezu den gleichen Wert erreicht haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Einstellung des Trocknungsmittelklimas so, daß sich eine tiefere als die gewünschte Holzendfeuchte im Gleichgewicht einstellen würde, die Abschaltung der Heizeinrichtung des Trockners bereits dann erfolgt, wenn zwischen den beiden gemessenen Temperaturen noch eine Differenz von wenigen Graden, und zwar vorzugsweise 5 bis 6° C besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Trocknungsmitteltemperatur im Trocknungsraum die Temperatur an der Gutstückoberfläche verwendet wird.
4. Verfahren nach Patent 904 639 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsmitteltemperatur durch eine Differenzenmeßschaltung so gesteuert wird, daß eine einstellbare Temperaturdifferenz zwischen den jeweils gemessenen Temperaturen nicht überschritten wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Temperaturmeßorgane, wie Thermoelemente, Widerstandsthermometer od. dgl., einerseits im Trocknungsraum und gegebenenfalls an der Gutstückoberfläche und andererseits in der Gutstückmitte, die die Schalt- bzw. Steuerungsvorgänge auslösen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 471664, 825 078; österreichische Patentschrift Nr. 176 188; USA.-Patentschrift Nr. 2 295 744; französische Patentschriften Nr. 846 516, 944 414.