DE2721256C2

DE2721256C2 - Trocknungsvorrichtung für Holz

Info

Publication number: DE2721256C2
Application number: DE2721256A
Authority: DE
Inventors: Ernesto Guglielmo 17014 Cairo Montenotte Savona Pagnozzi; Vincenzo Cairo Montenotte Savona Pagnozzi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-12
Filing date: 1977-05-11
Publication date: 1982-04-08
Also published as: JPS52136902A; IT1071276B; FR2351366B1; CA1086492A; US4176466A; FR2351366A1; US4223451A; JPS568273B2; DE2721256A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trocknungsvorrichtung für Holz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Wichtigkeit der Gleichförmigkeit der Verteilung der Luft, um eine gute Trocknung in möglichst kurzer Zeit zu erreichen, ist dem Fachmann geläufig. Bei den Trocknungsvorrichtungen wurden daher verschiedene spezielle Einrichtungen vorgeschlagen, um zu erreichen, daß die Luftgeschwindigkeit im oberen Teil und im unteren Teil des Holzstapels gleich groß wird.

Bisher wurden Metalldeflektoren oder horizontal oder vertikal angeordnete Gitter oder geneigte Scheidewände angewandt.

Es wurde auch eine Lösung vorgeschlagen, die in der Kombination eines aerodynamischen Profils der Innenwände der Trockenkammer, der gegenseitigen Anordnung dieser Wände, Reihen von Strahlern und Ventilatoren besteht, um die Verluste der Beladung zu verringern. Das Ergebnis dieser Anstrengungen war jedoch in Praxis wenig erfolgreich, und zwar weil die vorgeschlagenen Mittel nur dann gut wirken, wenn der Holzstapel eine bestimmte Geometrie aufweist. Beim praktischen Einsatz von Trocknern wird jedoch eine solche bestimmte Geometrie praktisch nie angetroffen.

Die Aerodynamik ist eine schwer zu beherrschende Materie, da auch nur eine einzige Änderung der Gegebenheiten in einem Stück des Weges der Luft die Bewegung der Luft in anderen Stücken meist unvorhersehbar beeinflußt.

Aus diesem Grund ist die Stapelung von wesentlicher Bedeutung und muß mit großer Sorgfalt durchgeführt werden. In der Tat müssen viele Mißerfolge bei der Trocknung von Holz auf eine schlechte Stapelung zurückgeführt werden.

Die Lieferanten von Trocknungsvorrichtungen geben genaue Normen bezüglich der Stapelung. Für die Anwender ist es jedoch schwierig, diese Normen einzuhalten.

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Trocknungsvorrichtungen, die mit Luft arbeiten, liegt darin, daß es erforderlich ist, die Trockenkammern vollständig zu füllen.

Wenn der Fall auftritt, daß die Trockenkammer nicht vollständig gefüllt werden kann, bleibt keine andere Lösung, als einen geeigneten Schirm anzuordnen, der den fehlenden Teil des Holzes simuliert

Das Problem von stationären Luftströmungen ist bisher von Fachleuten nicht in Betracht gezogen

ίο worden, obwohl dessen Wichtigkeit evident ist In der Tat bewirkt das Auftreten dieser Strömungen, die im allgemeinen in bezug auf ihre Lage im Holzstapel ungleichmäßig sind, eine starke Änderung im Trocknungsgrad zwischen einem und einem anderen Punkt des Holzes mit nachteiliger Folge für die Gleichförmigkeit des Holzes.

Auch ist bisher das Problem, die Wirkung der Luft auf das Holz zu dosieren, bis heute nicht in Betracht gezogen worden. Dies beruht auf dem Fehlen von Daten über den Mechanismus, der die Wirkung des Wärmeaustausches und des Austausches der Feuchtigkeit zwischen Holz und Luft oder einem ähnlichen Fluidum regelt. Wird Holz gleichzeitig Feuchtigkeits- und Temperaturänderungen unterworfen, treten sehr komplizierie Deformationsphänomene auf und Versuche, diese Deformationen des Holzes zu quantifizieren sind bisher erfolglos geblieben. Die Auswertung von zahlreichen Proben von Holz verschiedener Art mit verschiedener Dicke und unterschiedlicher Feuchtigkeit haben gezeigt, daß die Deformationen und folglich die inneren Spannungen und die Rißbildung stark verringert werden, wenn man die Wärme graduell in das Holz einbringt.
Aus dem DE-GM 19 78 190 geht eine Trocknungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 hervor. Dabei ist als Blasvorrichtung ein schwenkbarer Ventilator vorgesehen. Die von dem Ventilator zugeführte Heißluft wird durch eine öffnung auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer abgelassen. Da durch den Ventilator eine große Luftmenge in die Kammer geblasen wird, wird in dieser insbesondere bei schlecht gestapeltem Holz ein Druck aufgebaut. Dadurch wird der Trocknungsvorgang beeinträchtigt, denn bei erhöhtem Druck in der Kammer wird der Siede- oder Verdunstungspunkt angehoben, so daß die im Holz enthaltene Feuchtigkeit langsamer entfernt wird.

Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 2 umrissen ist, liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Trocknungsvorrichtung nach dem DE-GM 19 78 190 mit einfachen Mittel so zu verbessern, daß das Holz selbst dann, wenn es schlecht gestapelt ist, wirkungsvoll getrocknet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt einer Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung, und

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Inneren der Trocknungsvorrichtung.

Das Außengehäuse 1 der Trocknungsvorrichtung besteht aus Stahlblech und ist so ausgeführt, daß es dem angewandten Unterdruck widerstehen kann. Es weist eine zylindrische horizontale Form auf. Der Metallmantel 2 ist außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet und bildet mit diesem einen Zwischenraum 3. In dem Zwischen-

raum 3 wird heißes Wasser zirkulieren gelassen, das über einen Zuführkollektor 4 zugeführt und einen Rückfuhrkollektor 5 abgeführt wird.

Im Inneren des Gehäuses 1 ist eine zweite Wand 6, beispielsweise aus Aluminium, angeordnet, die im wesentlichen parallel zum Gehäuse 1 verläuft Der Zwischenraum zwischen den Wänden 1 und 6 bildet Umluftkanäle 6A und 65, die eine Kammer 9 umgeben, die so ausgebildet ist, um einen Holzstapel 10 aufzunehmen, der mittels Durchführen von heißer Luft getrockne ί werden soll. Am gemeinsamen Ende 7 der Kanäle 6Λ und 65 ist eine Düse 11 angeordnet, die mit einer Drehwelle 12 in Verbindung steht und mit den Kanälen 6A und 65 über flexible Elemente 13 verbunden ist. Die beiden Kanäle 6A und 65 zeigen eine längliche und enge Ausgestaltung, um die Luft aufgrund ihrer Eigengeschwindigkeit schnell und unter Wirbelbewegung einzuführen. Dies um den thermischen Austausch mit dem Gehäuse 1 zu erleichtern.

Am gemeinsamen Ende 8 der Kanäle 6Λ und 65 ist eine Reihe von Saugventilatoren 15 angeordnet, deren Wellen abgedichtet durch das Gehäuse 1 und den Mantel 2 geführt werden und die von außen angeordneten Motoren 16 angetrieben werden. Die Düsen 11 und die Reihe der Ventilatoren 15 sind in diametral entgegengesetzter Stellung angeordnet, und zwar längs der Länge des Gehäuses 1.

Der Mantel 2 ist mit einem Mantel 17 aus thermisch isolierendem Material verkleidet. Auf diese Weise wird die Wärme, die durch das heiße Wasser eingebracht wird, auf das Gehäuse 1 abgegeben, das als Wärme tauscherelement mit der Luft im Inneren der Kammer 9 wirkt, ohne daß nennenswerte Verluste nach außen auftreten.

Selbstverständlich kann man die gleichen Ergebnisse erreichen, wenn nur oder zusätzlich die Wand 6 mit Heizeinrichtungen versehen wird, die geeignet sind, die Wand 6 auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Werden die Heizeinrichtungen nur auf der Wand 6 vorgesehen, kann das Gehäuse 1 aus thermisch isolierendem Material bestehen, beispielsweise aus Beton, gegebenenfalls mit Zusätzen, um die thermische Isolierung zu verbessern. In diesem Fall ist der Mantel 2 entbehrlich.

Der Holzstapel 10 wird von einem ausziehbaren Wagen 18 getragen und ist mittels Querstegen (_nj_cnt dargestellt) in üblicher Weise aufgestapelt, um den Durchtritt der Luft durch das Holz zu erlauben.

Die Düse 11 kann von einer Gelenkvieieckeinrichtung (nicht dargestellt) angetrieben werden. Selbstverständlich kann die Düse 11 auch von einer anderen Einrichtung angetrieben werden, die geeignet ist, eine alternative und zyklische Bewegung nach gleichen oder ähnlichen Bewegungsgesetzen wie ein Gelenkviereck zu bewirken.

Während des Betriebs wird durch die Ventilatoren 15 ein Luftfluß erzielt, der sich in zwei Ströme in den Kanälen 6Λ und 65 teilt, wie dies aus F i g. 1 ersichtlich ist.

Beim Durchlauf durch diese Kanäle nimmt die Luft Wärme von dem heißen Gehäuse 1 auf. Die beiden Luftströme vereinigen sich in der Düse 11, aus der sie austreten. Auf diese Weise wird ein Heißluftstrahl erhalten, der sich aufgrund der Bewegung der Düse 11 in seiner Lage ändert Und nacheinander verschiedene Teile des Holzstapels 10 bestreicht, bis sämtliche Teile des Stapels 10 erreicht sind. Dieser Luftstrahl wirkt senkrecht auf die Stirnseite des Stapels 10, wenn die Düse 11 in Mittelstelljng steht und beaufschlagt nur wenige Schichten des Holzes.

Außerhalb der Mittelstellung der Düse 11 bestreicht der Luftstrahl eine größere Oberfläche des Stapels 10, und zwar in Abhängigkeit von der Neigung der Düse 11. wodurch eine größere Anzahl von Holzschichten vom Luftstrahl bestrichen wird.

Aufgrund des Bewegungsgesetzes des Gelenkvierecks verlangsamt die Düse ihre Oszillationsgeschwindigkeit in den Bereichen, wo der dem Strahl ausgesetzte Teil des Holzes größer ist, d. h. in Abhängigkeit von der Anzahl der Holzstücke, auf die eine geringere Menge Luft auftrifft. Auf diese Weise gelingt es, zu erreichen, daß jedes Holzstück im Stapel 10 während des Prozesses insgesamt mit der gleichen Menge Luft beaufschlagt wird.

Die Düse 11 weist eine enge Öffnung auf, und führt eine oszillierende Bewegung aus, so daß, während der Luftstrahl auf einen Teil des Stapels 10 auf trifft, der restliche Teil des Holzstapels 10 einer Pause unterworfen ist, während der kein Luftstrahl auftrifft

Das Auftreffen des Luftstrahls auf einen Teil des Stapels 10 erfolgt kurzzeitig, und die Pause ist länger als die Beaufschlagungszeit. Die Folge davon ist, daß die Änderung der Temperatur zwischen zwei angrenzenden Schichten eines Holzstücks innerhalb eines Bereichs von wenigen Graden bleibt. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Temperaturänderung zwischen benachbarten Schichten in einem Abstand von 1 mm unterhalb von ¹Ao⁰ liegt.

Vorzugsweise beträgt die Pausendauer zwischen etwa 45 und 120 s.

Das Verhältnis zwischen der Zeit, während der ein Teil des Holzes dem Luftstrahl ausgesetzt ist, und der Pausendauer liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa V3 und Vb.

Geht man in dieser Weise vor, hat die Wärme, die sich in der äußeren Schicht des Holzes ansammelt, Zeit, in das Innere vorzudringen, ohne daß ein übermäßiges Temperaturungleichgewicht längs der Dicke des Holzes auftritt und die Temperaturverteilung längs der Dicke linear verläuft.

Die gewünschte Gleichförmigkeit der Verteilung der Luft über den Holzstapel 10 wird im Gegensatz zu bekannten Arbeitsweisen gemäß der Erfindung erzielt, indem die Luft in aufeinanderfolgenden Impulsen durch den Holzstapel 10 geführt wird, und zwar in solcher Weise, daß am Ende des Prozesses jedes Holzstück mit dergleichen Menge Luft beaufschlagt wurde.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es möglich ist, die Kammer 9 ohne Nachteile nur teilweise zu beschicken. Dies beruht auf der Gerichtetheit des Luftstrahls.

Gemäß der Erfindung wird eine Dosierung der Wirkung der Luft auf das Holz erzielt, wobei stationäre Strömungen aufgrund der Oszillation der Düse 11 vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Dimension der Leisten zur Bildung des Stapels 10 konstant und unabhängig von der Dicke des Holzes gewählt werden kann.

Vakuumtrocknungsvorrichtungen, die aufgrund der mechanischen Festigkeit notwendigerweise eine zylindrische Form aufweisen, eignen sich besonders zur Ausbildung in Form der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, bei der die Ausbildung der Kanäle 6A und 65 zur Zirkulation der Luft sehr einfach ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Trocknungsvorrichtung für Holz, mit einer Kammer für einen zu trocknenden Holzstapel und einer in der Kammer vorgesehenen Blasvorrichtung, um einen Heißluftstrahl auf einen Bereich der einen Stirnseite des Stapels zu leiten und durch Versetzung des Strahls fortschreitend die gesamte Seite des Stapels periodisch zu beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung eine Düse (11) ist, die sich aus einem Seitenwandbereich der Kammer (9) in diese öffnet, daß die Kammer (9) von einem doppelwandigen, einen Raum für ein Heizmittel für die Trocknungsluft umschließenden Außengehäuse (1) umgeben ist, dem sich innen ein zur Düse führender, Umluftkanäle (6A, 65,)bildender Ringraum anschließt, wobei der Düse gegenüber, in der Wand zwischen den Kanälen (6Λ, 6B) und der Kammer (9) ein Saugventilator (15) angeordnet ist

2. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine in Längsrichtung der Kammer durchgehende Schlitzdüse ist und nach oben und nach unten schwenkbar ist, und daß mehrere Saugventilatoren (15) in einer Horizontalreihe angeordnet sind, die dem Düsenschlitz gegenüberliegen.