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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen
von freies und gebundenes Wasser enthaltendem, gestapeltem, kontinuierlich oder
schrittweise vorgeschobenem Holz auf einen gleichmäßigen Restfeuchtigkeitsgehalt
an gebundenem Wasser unter Verwendung eines in Zonen unterteilten Trockenkanals.
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Der über dem sogenannten Fasersättigungspunkt liegende Wassergehalt
von Holz kann viel intensiver und schneller verdunstet werden als der unter dem
Fasersättigungspunkt liegende Wassergehalt. Deshalb wird für die Verdunstung des
freien, also des über dem Fasersättigungspunkt befindlichen Wassers relativ mehr
Luft benötigt als für die Verdunstung des gebundenen, d. h. unter dem Fasersättigungspunkt
liegenden Wassers. In bekannten Holztrocknern der Gegenstrombauart läßt sich jedoch
die Luftmenge in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Verdunstungsintensität
nicht steuern.
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In bekannten Gegenstromtrocknern, in denen die Trocknungsluft sich
dauernd entgegengesetzt zu dem Trocknungsgut bewegt, ist der endgültige Wassergehalt
der, in der Bewegungsrichtung des Trockenstapels gesehen, Vorder- und Hinterkante
des Holzstapels so verschieden, daß diese Unterschiede durch eine normale Konditionierung
der Trocknungsluft nicht ausgeglichen werden können.
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Es ist ein Verfahren zum Trocknen von Holz oder anderen zur Rißbildung
neigenden Stoffen in einem Trockenkanal bekannt, wobei der Stoff schrittweise in
das eine Ende des Trockenkanals eingeführt und dem anderen Ende des Trockenkanals
entnommen wird und ein Luftstrom im Kreislauf durch die ganze Länge des Trockenkanals
und durch einen mit feuchtigkeitsvermindernden und heizbaren Vorrichtungen versehenen
Rücklaufkanal zurück zum Trockenkanal gebracht wird. Es handelt sich also um einen
geschlossenen Kreislauf, der wahlweise in der einen oder anderen Richtung betrieben
werden kann. Der Trockner kann aber nicht kontinuierlich betrieben werden, sondern
die Trocknungsluft muß nach dem Einsetzen eines Holzstapels zuerst in der einen
Richtung und dann in der anderen Richtung bewegt werden, um das schon getrocknete
Material wieder zu befeuchten oder die Trocknungsgeschwindigkeit am Entnahmeende
des Trocknungskanals zu verzögern. Durch die zeitweise Umkehrung der Strömungsrichtung
wird der Trocknungsverlauf ungleichmäßiger als ein Trocknungsverlauf bei bestimmten,
nicht wechselnden Strömungsrichtungen.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Trocknen von Faserplatten
oder ähnlichem plattenförmigem Gut ist der Trocknungskanal an seinen Enden ganz
oder fast ganz geschlossen, so daß keine nennenswerte Trockenluft durch die Aufgabeeinrichtungen
für die Faserplatten entweichen kann. Die Vorrichtung arbeitet ohne einen abschließenden
Schirm, der Kreislauf wird durch zwei verschiedene Ventilatoreinrichtungen bewirkt,
und die Trockenluft wird an beiden Enden des Trocknungskanals aufgestaut. Deshalb
werden die beiden einander entgegengerichteten Trockenluftströme nur unwesentlich
miteinander gemischt, und es prägt sich keine Hauptströmungsrichtung aus. Dadurch
wird keine Frischluft an einem offenen Ende angesaugt und verbrauchte Trockenluft
am anderen offenen Ende des Trocknungskanals abgegeben, so daß die Trocknungsluft
allmählich von einem Ende des Trocknungskanals zum anderen Ende bewegt wird, auch
wenn ein Teilstrom mit einer dem Hauptstrom entgegengesetzten Richtung längs eines
Teils des Kanals zurückströmt.
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Es ist ein Verfahren zum Trocknen keramischer Formlinge im Tunneltrockner
im Gegenstrom mit zusätzlicher Querluftumwälzung und zonenweiser Auffrischung des
Behandlungsmittels, dessen Feuchte im Verlauf der Trocknung absinkt, bei einstellbarer
Behandlungsmitteltemperatur bekannt. Das Verfahren wird in einem am Guteinfahrende
einen Luftabzugschlot aufweisenden Tunneltrockner aufgeführt, der zwei einander
parallele Förderstränge aufweist, zwischen denen in Abständen über die Tunnellänge
verteilt je ein lotrechtes, oben und unten offenes Umluftleitrohr angeordnet ist,
durch das je ein Ventilator über je ein Heizelement Umluft von oben nach unten drückt
und über dem je eine einstellbare Zuluftöffnung einer Frischluft-, gegebenenfalls
Warmluftleitung mündet. Das gewünschte Klima im Trockner wird lediglich durch die
Vorschubgeschwindigkeit der mit Formlingen beladenen, selbsttätig geförderten Wagen
oder anderer Fördermittel sowie die Zuluftöffnungen und die Heizelemente eingestellt.
Obwohl die mit Gut beladenen Wagen kontinuierlich vorgeschoben werden, müssen am
Tunnelanfang und Tunnelende elastische Gummitüren oder Vorhänge vorgesehen sein,
weil sonst die gewünschte senkrechte oder waagerechte Luftführung im Tunneltrockner
nicht erreicht wird. Auch wäre es ohne Vorhänge an den Tunnelenden nicht möglich,
die verbrauchte Luft am Gutaufgabeende durch einen Schlot abzuziehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Mängel
der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Holz zu vermeiden und
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von freies und gebundenes Wasser
enthaltendem, gestapeltem, kontinuierlich oder schrittweise vorgeschobenem Holz
auf einen gleichmäßigen Restfeuchtigkeitsgehalt an gebundenem Wasser unter Verwendung
eines in Zonen unterteilten Trockenkanals zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäß
der Erfindung dadurch gelöst, daß das Holz in einer Vortrockenzone mit Heißluft
im Gegenstrom bis etwa zum Fasersättigungspunkt vorgetrocknet, anschließend mit
Heißluft im Gleichstrom unter den Fasersättigungspunkt nachgetrocknet und dann mit
Frischluft im Gegenstrom auf den gewünschten Restfeuchtigkeitsgehalt gebracht wird,
wobei die Heißluft in zwei getrennten Teilströmen vorzugsweise verschiedener Temperatur,
relativer Feuchtigkeit und Geschwindigkeit, teils im Gleich-, teils im Gegenstrom
durch den Trockenkanal geführt und nach Einwirkung auf das Trockengut in einem Sammelraum
wieder vereinigt, mittels einer Ventilatoreinrichtung erneut umgewälzt, gemessen,
erhitzt und geregelt wird.
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Dabei wird die Vortrocknung bis etwa zum Fasersättigungspunkt dadurch
erreicht, daß die beiden Teilströme bezüglich Temperatur und/oder Volumen und/oder
relativem Feuchtigkeitsgehalt entsprechend der auszutreibenden freien bzw. gebundenen
Wassermengen aufeinander abgestimmt werden. Vorteilhaft strömt die der durch das
eine Kanalende zuströmenden Frischluftmenge entsprechende Heißluftmenge durch das
andere Kanalende aus. Dabei wird mit der
ausströmenden Heißluft
das zu trocknende Holz vorgewärmt und/oder vorgetrocknet.
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Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung mit einem in mehreren
Zonen unterteilten Trockenkanal mit kontinuierlich oder schrittweise arbeitender
Vorschubvorrichtung ist der Trockenkanal an seinen beiden Enden offen und zumindest
in eine Vortrockenzone, eine Nachtrockenzone und eine Kühlzone unterteilt, ist zwischen
der Vor- und Nachtrockenzone zwecks Trennung der Heißluftströme in ihnen zumindest
ein beweglicher Schirm angeordnet, mündet im Anschluß an diesen Schirm eine Luftkammer
in den Trockenkanal, in der eine Luftumwälzvorrichtung, Heizelemente und Meßvorrichtungen
vorgesehen sind, ist die Luftkammer teils über einen Kanal und Regelklappen mit
dem vorderen Teil der Vortrockenzone und teils mit dem Ende der Nachtrockenzone
und dem Anfang der Kühlzone verbunden und ist das Umwälzluftvolumen und/oder die
Luftumwälzgeschwindigkeit in der Nachtrockenzone durch Luftklappen od. dgl. veränderlich.
Dadurch wird jede gewünschte Trockenluftbewegung durch eine einzige Ventilatoreinrichtung
erreicht. Ferner können maximal eingestellte Trocknungsverhältnisse durch einen
einzigen die Sättigung der abgehenden Trockenluft feststellenden Thermostaten aufrechterhalten
werden.
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Damit Holz, das während der ungünstigen Jahreszeit getrocknet werden
soll und leicht von Schimmelpilzen befallen werden kann, nicht blau wird, noch ehe
die Trocknung angefangen hat, ist im vorderen Teil der Vortrockenzone eine Vorrichtung
zum Einspritzen von Imprägniermittel vorgesehen. Bei der praktischen Ausführung
ist die Heizleistung der Heizelemente jeweils durch die hinter ihnen im Heißluftstrom
angeordneten Meßvorrichtungen regelbar. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind
die Regelklappen durch einen Thermostaten od. dgl., der im Heißluftstrom zwischen
den Regelklappen und den Heizelementen angeordnet ist, so betätigbar, daß die am
Thermostaten eingestellte Temperatur durch entsprechende Beimischung von Rückluft
aus dem Kanal und/oder von durch die Kühlzone zuströmender Frischluft in die Rückluft
aus der Nachtrockenzone einhaltbar ist. Zweckmäßig ist der Trockenkanal durch seitlich
angeordnete Türen von außen zugänglich. Durch sie ist die Beschaffenheit des Holzes
während des Trockenvorganges kontrollierbar.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockners
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt
durch einen Trockner gemäß der Erfindung und F i g. 2 einen Grundriß zu F i g. 1.
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Die Holzstapel sind in den Zonen A, B, C und D
angeordnet.
Die Trockenstapel 3 A stehen also in Zone A, 3 B in Zone B, 3 C in
Zone C und 3 D in Zone D. Mit 4 ist ein oder sind mehrere Ventilatoren mit
Motorantrieb dargestellt. Heizradiatoren 5 wirken in einer ersten Stufe und Heizradiatoren
6 in einer zweiten Stufe. Mit 7 ist ein Schirm bezeichnet, der die Zone B von der
Zone C trennt. Eine steilbare Klappe 8 erlaubt es, die Luftverteilung zwischen
Zone B und C zu regulieren. Mit einer weiteren steilbaren Klappe 9 wird die Menge
von rezirkulierter feuchter Luft geregelt, welche die Zone B passiert hat. Ein Kanal
10 führt die Rezirkulationsluft; das eine seiner Enden mündet im Zwischenraum
zwischen Zone A und B. Mit 11 ist eine Einspritzeinrichtung
für Imprägnierungsfiüssigkeit oder -gas veranschaulicht. Die Pfeile 12 zeigen die
Bewegungsrichtung der Holzstapel, die Pfeile 13A die Bewegungsrichtung der Trockenluft.
Die Pfeile 13A
geben also die Luft an, die sich durch die Zone A bewegt, 13
B die Luft durch Zone B, 13 C die Luft durch Zone C und
13 D die Luft durch Zone D. Die Trockenluft 13, die
sich durch den Trockner bewegt, strömt durch die Ventilatoreinrichtung
4. Die Ventilatoreinrichtung 4 nimmt auf der Saugseite Luft aus den
Zonen C und D und, wenn nötig, aus dem Rezirkulationskanal 10 durch die Klappe
9. Auf der Druckseite strömt die Trockenluft von der Ventilatoreinrichtung
4 zuerst durch die Heizradiatoren 5,
wo die Luft eine für Zone C passende
Temperatur bekommt. Der Teil der Trockenluft, der mit 13 C bezeichnet ist, wird,
nachdem er durch die Klappe 8 hindurchgetreten ist, in die Zone C geleitet, durch
welche die Luft 13 C strömt, und sodann durch die Ventilatoreinrichtung
4 zurückgeführt. Der übrige, mit 13 B bezeichnete Teil der Trockenluft
strömt weiter durch die Radiatorgruppe 6, wo die Luft auf eine für die Zone B passende
Temperatur geheizt wird, und passiert hernach die Zone B und weiter die Zone A alternativ
mit einer gewissen Abzweigung eines Teilstromes zwischen den Zonen A und
B und wird der Ventilatoreinrichtung wieder zugeführt.
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Wie aus F i g. 1 hervorgeht, bewegt sich die Trockenluft
13 C in Zone C in derselben Richtung wie die Trockenstapel, welche dem Pfeil
12 folgen. In den Zonen A, B und D bewegt sich die Trockenluft in
Richtung der Pfeile 13 A,13 B und 13 D, d. h.
entgegengesetzt den Trockenstapeln.
Mit 14 ist ein Thermostat bezeichnet, der die Klappe 9 reguliert, so daß die Temperatur
der durch die Ventilatoren 4
geförderten Luft die vom Thermostaten
14 eingestellte Temperatur nie unterschreitet. Wenn also die Mischungstemperatur
von Rückluft 13 C und vorgewärmter Frischluft 13 D die vom Thermostaten
14
eingestellte Temperatur unterschreitet, öffnet sich die Klappe 9 automatisch,
und warme Naßluft wird durch Kanal 10 zurückgeführt und mit 13 D und 13 C gemischt,
so daß die vom Thermostaten 14 eingestellte Temperatur wieder erreicht wird.
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Mit 15 ist ein Thermostat bezeichnet, der die Wärmezufuhr zu der Radiatorgruppe
5 regelt, so daß die gewünschte Temperatur der Trockenluft erhalten wird. Mit 16
ist ein weiterer Thermostat bezeichnet, der die Wärmezufuhr zu der Radiatorgruppe
6 regelt, so daß die Temperatur der Trockenluft gemäß dem eingestellten Wert konstant
gehalten wird. Ein weiterer Thermostat 17, der am Anfang des Kanals 10 angebracht
ist, regelt die Klappe 8 dermaßen, daß die Trockenluft 13 B im Zwischenraum
zwischen Zone A und B nach ihrem Durchgang durch die Zone B eine der
Einstellung des Thermostats 17 entsprechende konstante Temperatur aufweist. Der
Zweck dieser Anordnung ist der, daß durch öffnen der Klappe 8 die Trockenluftmenge
13 C vermehrt und infolgedessen die Trockenluftmenge 13 B vermindert werden
soll, falls die Trockenluft 13 B nach ihrem Durchgang durch die Zone B nicht mit
Feuchtigkeit gesättigt sein sollte; dadurch werden die von den Thermostaten eingestellten
Temperaturen erhalten. Die Summe der Luftmengen 13 B und 13 C ist immer fast konstant
und gleich jener Luftmenge,
die durch die Ventilatoreinrichtung
4 hindurchströmt. Wenn Rückluft durch den Kanal 10 nicht entnommen
wird, strömt durch die Zone A die ganze Luftmenge 13 B. Wenn die Luft durch den
Kanal 10 rezirkuliert wird, wird die Luftmenge 13 A durch die Zone A in ihrer Größe
gleich dem Unterschied zwischen Trockenluft 13 B und rezirkulierter, durch den Kanal
10 strömender Luft. Die Luftmenge 13 A darf jedoch nie so klein werden, daß sie
die im Trockner insgesamt verdunstete Wassermenge nicht mehr aufnehmen kann. Die
Trockenluft 13 A hat außer der Wegführung des verdunsteten Wassers auch die Aufgabe,
in Zone A die neu eingesetzten Holzstapel 3 A vorzuwärmen.
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In den Wänden des Trockners befinden sich Türen 18, 19 und
20. Durch die Tür 18 wird das Trockenmaterial der Zone A kontrolliert. Wenn Schimmel
oder Bläue im Holzstapel 3 A entstanden ist, wird Imprägnierungsflüssigkeit oder
-gas durch die Spritzeinrichtung 11 eingespritzt, und diese Imprägnierungsflüssigkeit
wird dem Luftstrom 13,4 durch Zone A folgen und weitere Entwicklung von Schimmel-
und Bläuepilzen verhindern. Durch Türen L8,19 und 20 kann die Beschaffenheit des
Holzes kontrolliert werden, um die Beschaffenheit der Trockenluft nach Bedarf durch
Einstellen der Thermostaten 14, 15, 16 und 17 zu verändern.
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Es ist wichtig, daß die Trockenluft 13 B mit Feuchtigkeit fast gesättigt
ist, weil die Holzstapel 3 A wegen der sonst bestehenden Gefahr der Flächentrocknung
und Splitterbildung allzu trockener Luft nicht ausgesetzt werden dürfen.