DE649655C

DE649655C - Arrangement for drying wood and other moist objects with the help of high-frequency alternating fields

Info

Publication number: DE649655C
Application number: DES122669D
Authority: DE
Inventors: Karl Baudisch
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-05-14
Filing date: 1936-05-14
Publication date: 1937-08-31

Description

Anordnung zur Trocknungmon Holz und anderen feuchten Gegenständen mit Hilfe von hochfrequenten Wechselfeldern Zum Trocknen von Holz oder anderen feuchten Gegenständen, wie beispielsweise Porzellanmasse, können elektrische Wechselfelder sehr hoher Frequenz verwendet werden. Die Frequenz entspricht dabei einer Wellenlänge von etwa 5 bis 50 m, und der zu trocknende Gegenstand wird zwischen dem das elektrische Feld erzeugenden Elektroden derart angeordnet, daß keine unmittelbar elejctrisch leitende Verbindung zwischen den Elektroden und dem zu trocknenden Gegenstand besteht.Arrangement for drying wood and other moist objects with the help of high-frequency alternating fields. For drying wood or other moist objects, such as porcelain mass, electrical alternating fields of very high frequency can be used. The frequency corresponds to a wavelength of about 5 to 50 m, and the object to be dried is arranged between the electrodes generating the electric field in such a way that there is no directly electrically conductive connection between the electrodes and the object to be dried.

Aus mehrfachen Gründen ist es vorteilhaft, die Hochfrequenzgeneratoren, welche die Wechselspannungen erzeugen, derart auszubilden, daß die Leistung oder andere Bestimmungsgrößen der zum Trocknen verwendeten Wechselfelder geändert und geregelt werden können. Es war bisher üblich, für diesen Zweck Regeleinrichtungen zu verwenden, die in dem Stromkreis von Röhrensendern liegen und beispielsweise aus veränderlichen Kondensatoren oder veränderlichen Induktivitäten bestehen. Erfindungsgemäß werden im Gegensatz dazu die Bestimmungsgrößen der elektrischen Felder dadurch geregelt, daß die elektrische Energie für den Hochfrequenzgenerätor. einem Wechselstromnetz üblicher Niederfrequenz über steuerbare Lichtbogengleichrichter entnommen wird. Durch Beeinflussung der Steuerung, beispielsweise der Gittersteuerung des Lichtbogengleichrichters, wird die Gleichspannung, welche dem mit Hochvakuum-. röhren arbeitenden Hochfrequenzgenerator zugeführt wird, geändert oder geregelt, und dadurch ändert sich auch die Leistung, die für die Erzeugung der hochfrequenten Wechselfelder dem Röhrensender entnommen wird.For several reasons it is advantageous to use the high-frequency generators, which generate the alternating voltages to form such that the power or other determinants of the alternating fields used for drying changed and can be regulated. It was customary to use control devices for this purpose to use, which are in the circuit of tube transmitters and for example consist of variable capacitors or variable inductances. According to the invention In contrast, the determinants of the electric fields are regulated by that the electrical energy for the high frequency generator. an alternating current network Usual low frequency is taken from controllable arc rectifiers. By influencing the control, for example the grid control of the arc rectifier, is the DC voltage that corresponds to the high vacuum. tube working high frequency generator is supplied, changed or regulated, and this also changes the performance, taken from the tube transmitter for the generation of the high-frequency alternating fields will.

Die Erfindung ist .von wesentlicher Bedeutung für Trockenanordnungen, bei denen für den Trocknungsvorgang eine größere Anzahl von Hochfrequenzgeneratoren benötigt wird. Handelt es sich beispielsweise um die Trocknung von Holzbalken größerer Längenausdehnung, so ist es zweckmäßig, längs dieses Balkens eine mehr oder weniger große Anzahl von Elektroden anzuordnen und diese an verschiedene Hochfrequenzgeneratoren anzuschließen. Wegen der begrenzten Leistungsfähigkeit eines mit Hochv akuumrohren arbeitenden Generators ist es im allgemeinen nicht möglich, alle Elektroden von ein und demselben Generator zu speisen, während an sich bei dem Trocknungsvorgang die den Elektroden zugeführte Leistung bei allen Elektroden im gleichen Sinne geändert und geregelt wird. Wenn entsprechend deig;.@ bisher üblichen Anordnungen für diese@:# Zweck Regeleinrichtungen in den Stroin;i; kreisen der einzelnen Hochfrequenzgenei-a;- toren verwendet werden, so ergibt sich eine Gesamtanordnung, die aus einer größeren Anzahl von gleichzeitig zu bedienenden Regeleinrichtungen besteht und die daher verhältnismäßig umständlich ist. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die den einzelnen Elektroden zugeordneten Hochfrequenzgeneratoren zu einer Gruppe zusammengefaßt und an einen steuerbaren Lichtbogengleichrichter angeschlossen werden. Dieser Gleichrichter kann so bemessen werden, daß er auch für die größten Abmessungen der zu trocknenden Gegenstände die erforderliche Heizleistung hergibt. Die Leistung der einzelnen Hochfrequenzgeneratoren wird dann nicht mehr durch Eingriff in die Stromkreise der einzelnen Generatoren, sondern durch Beeinflussung des allen gemeinsamen Lichtbogengleichrichters geregelt. Dazu ist nur noch ein Regler erforderlich, welcher im Gitterkreis des Lichtbogengleichrichters liegt und beispielsweise aus einem Drehtransformator bestehen kann, durch den die Phasenlage zwischen Anodenspannung und Gitterspannung dieses Gleichrichters geändert wird. Die Regelanordnung wird dabei nicht nur dadurch vereinfacht, daß die Zahl der Regelgeräte von der Zahl der an dem Trocknungsvorgang beteiligten Generatoren unabhängig ist; ein Vorteil der Erfindung besteht auch noch darin, daß ein Regelgerät Verwendung findet, welches in einem niederfrequenten Wechselstromkreis oder in einem Gleichstromkreis, auf jeden Fall nicht in einem hochfrequenten Wechselstromkreis liegt.The invention is. Of essential importance for dry arrangements, where a larger number of high-frequency generators for the drying process is needed. For example, if it is the drying of larger wooden beams Longitudinal expansion, so it is appropriate, along this bar one more or less to arrange a large number of electrodes and these to various high-frequency generators to connect. Because of the limited performance of one with high vacuum tubes working generator, it is generally not possible to remove all electrodes from to feed one and the same generator while actually in the drying process the The power supplied to the electrodes changed in the same way for all electrodes and is regulated. If accordingly deig;. @ Previously usual arrangements for these @: # Purpose control devices in the stroin; i; circles of the individual high-frequency geni-a; - gates are used, the result is an overall arrangement that consists of a larger Number of control devices to be operated at the same time exists and therefore is relatively cumbersome. The invention avoids these disadvantages by that the high-frequency generators assigned to the individual electrodes form a group combined and connected to a controllable arc rectifier. This rectifier can be dimensioned so that it is also suitable for the largest dimensions of the objects to be dried provides the required heating power. The performance of the individual high-frequency generators is then no longer interfering with the Electric circuits of the individual generators, but by influencing the common ones Arc rectifier regulated. All that is needed is one controller, which lies in the lattice circle of the arc rectifier and, for example, from a rotary transformer can exist, through which the phase position between anode voltage and grid voltage this rectifier is changed. The rule arrangement is not only thereby Simplifies that the number of control devices depends on the number of those involved in the drying process involved generators is independent; there is still an advantage of the invention in that a control device is used, which in a low-frequency AC circuit or in a direct current circuit, definitely not in a high frequency alternating current circuit lies.

Die Erfindung ist fernerhin wichtig für Trockneranordnungen, bei denen eine größere Anzahl gleichartiger Gegenstände der Einwirkung elektrischer Hochfrequenzfelder ausgesetzt werden soll.The invention is also important for dryer arrangements in which a large number of similar objects exposed to high-frequency electrical fields should be exposed.

In der Zeichnung ist in den Fig. i und 2 beispielsweise eine Trocknungsanlage im Querschnitt und Längsschnitt dargestellt, bei der eine größere Anzahl von Holzbalken getrocknet werden soll. Die Balken i liegen auf einem laufenden Band 2, welches in üblicher Weise über Trommeln 3 geführt ist. Während des Trocknungsv organges befinden sich die Balken in einem ofenartigen Raum, der durch Wände q. aus wärmeschützendem Stoff' abgeschlossen ist. In den Seitenwandungen des Ofens sind plattenförmige Elektroden 5 angeordnet, die an Hochfrequenzgeneratoren angeschlossen sind. Es ist angenommen, daß die Feldlinien der elektrischen Felder, die sich zwischen den Plattenelektroden ausbilden, in der Faserrichtung @,4er zu trocknenden Holzbalken i verlaufen. 4"Z,«-Die zu der Trocknungsanlage gehörigen flektroden 5 sind in drei Gruppen unterteilt. 'Die erste Gruppe liegt an der Stelle des Ofens, an der die Holzbalken eintreten, die zweite Gruppe im mittleren Teil des Ofens und die dritte Gruppe am Austrittsende. Die am Eingang liegenden Elektroden dienen zum Anheizen der Holzbalken. Die ihnen zugeführte elektrische Leistung wird so bemessen, daß die Temperatur der Holzbalken möglichst rasch bis etwa zur Siedetemperatur der auszutreibenden Feuchtigkeit anwächst. Im weiteren Verlauf des Trocknungsvorgangs muß die Leistung des elektrischen Feldes so eingestellt sein, daß diese Temperaturgrenze nicht wesentlich überschritten wird, daß sie aber so lange aufrechterhalten wird, bis die Feuchtigkeit aus dem Holz ausgetrieben ist. Während dieses zweiten Trocknungsabschnittes befinden sich die Holzbalken in der .Mitte des Ofens, und den an dieser Stelle liegenden Elektroden wird daher eine solche Leistung zugeführt, daß die genannte Temperaturbedingung eingehalten wird. Am Ende des Ofens wird die Leistung der dort angeordneten Elektroden so weit herabgesetzt, daß die Temperatur der Holzbalken allmählich auf die Raumtemperatur sinkt. Eine zu schnelle Abkühlung der Balken ist unzweckmäßig, da die Gefahr der Rißbildung besteht.In the drawing, for example, a drying system is shown in FIGS Shown in cross-section and longitudinal section, in which a larger number of wooden beams should be dried. The bars i lie on a running belt 2, which is performed in the usual way via drums 3. During the drying process the beams are in an oven-like room, which is surrounded by walls q. made of heat-protective Substance 'is complete. There are plate-shaped electrodes in the side walls of the furnace 5 arranged, which are connected to high frequency generators. It is believed that the field lines of the electric fields that are between the plate electrodes form, run in the grain direction @, 4 wooden beams to be dried i. 4 "Z," - The The electrodes 5 belonging to the drying system are divided into three groups. '' The first group lies at the point of the stove where the wooden beams enter, the second group in the middle part of the furnace and the third group at the outlet end. The electrodes at the entrance are used to heat the wooden beams. The them The electrical power supplied is measured in such a way that the temperature of the wooden beams grows as quickly as possible to the boiling point of the moisture to be expelled. In the further course of the drying process, the power of the electric field must be set so that this temperature limit is not significantly exceeded, but that it is maintained until the moisture is driven out of the wood is. During this second drying phase, the wooden beams are in The middle of the furnace, and the electrodes at this point, is therefore a such power supplied that the said temperature condition is met. At the end of the furnace, the performance of the electrodes located there is reduced to such an extent that that the temperature of the wooden beams gradually falls to room temperature. One Too fast cooling of the bars is inexpedient because of the risk of cracking consists.

Im Innern des Ofens sind Thermometer 6 oder andere Meßgeräte vorgesehen, durch die der Heizzustand der Balken in den einzelnen Heizabschnitten überwacht werden kann.Thermometers 6 or other measuring devices are provided inside the furnace, through which the heating status of the bars in the individual heating sections is monitored can be.

Die vorstehend erwähnten drei Gruppen von Elektroden sind an Hochfrequenzgeneratoren angeschlossen. Es sei angenommen, daß jedem Elektrodenpaar ein besonderer Hochfrequenzgenerator zugeordnet werden muß, weil die Leistung eines einzelnen Generators nur für ein Elektrodenpaar ausreicht. Die zur gleichen Gruppe, beispielsweise zur Anheizgruppe am Eintrittsende des Ofens, gehörigen Generatoren werden gemeinsam über einen Lichtbogengleichrichter gespeist und in ihrer Leistung geregelt. Bei der in den Fig. i und 2 dargestellten Trocknungsanlage ergeben sich dann sechs Hochfrequenzgeneratoren, die von drei Lichtbogengleichrichtern gespeist werden.The aforementioned three groups of electrodes are on high frequency generators connected. It is assumed that each pair of electrodes has a special high-frequency generator must be allocated because the power of a single generator is only available for one Pair of electrodes is sufficient. Those belonging to the same group, for example to the heating group At the inlet end of the furnace, associated generators are shared via an arc rectifier fed and regulated in their performance. In the case of the one shown in FIGS Drying system then results in six high-frequency generators, those of three arc rectifiers be fed.

Die Schaltung der zur mittleren Gruppe gehörigen drei Hochfrequenzgeneratoren ist in Fig. 3 dargestellt. jedem der Elektrodenpaare io, ii und i2 ist ein Hochfrequenzgenerator 13 zugeordnet, dessen Hochvakuumrohr 1q. in üblicher Weise geschäftet ist. Die Anodenspannung der Generatoren 13 wird von einem Lichtbogengleichrichter 15, beispiels-ieise einem gittergesteuerten Ouecksilberdampfgleichrichter, geliefert, der über einen Transformator i6 an ein Drehstromnetz 'i7 mit üblichen Frequenz- und Spannungswerten angeschlossen ist. Durch einen Drehtransformator 18 im Gitterkreis des Gleichrichters' i 5 wird die den Hochfrequenzgeneratoren i3 zugeführte Spannung geregelt.' Dadurch ändert sich die Leistung der zwischen den Elektrodenpaaren io, 1i, 12 erzeugten hochfrequenten Wechselfelder.The circuit of the three high-frequency generators belonging to the middle group is shown in FIG. 3. each of the electrode pairs io, ii and i2 is a high-frequency generator 13 assigned, the high vacuum tube 1q. is traded in the usual way. The anode voltage of the generators 13 is controlled by an arc rectifier 15, for example a grid-controlled mercury vapor rectifier, supplied via a Transformer i6 to a three-phase network 'i7 with the usual frequency and voltage values connected. By a rotary transformer 18 in the grid circle of the rectifier ' i 5 the voltage supplied to the high-frequency generators i3 is regulated. Through this the power of the generated between the electrode pairs io, 1i, 12 changes high-frequency alternating fields.

Die Trocknungsanordnung der Fig. i und 2 ist nur als ein Beispiel anzusehen. Wesentlich ist für die Erfindung in jedem Falle, daß die elektrische Energie für die Erzeugung der hochfrequenten Wechselfelder über einen Lichtbogengleichrichter aus einem vorhandenen Energieverteilungsnetz entnommen wird, und daß durch diesen Gleichrichter auch die Größe der Energie geregelt wird.The drying arrangement of Figures i and 2 is only an example to watch. It is essential for the invention in each case that the electrical Energy for generating the high-frequency alternating fields via an arc rectifier is taken from an existing power distribution network, and that through this Rectifiers also regulate the amount of energy.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for drying wood and other damp Objects with the help of high-frequency alternating fields, characterized in that that the electrical energy from an alternating current network via controllable arc rectifiers removed and fed to high-frequency generators that work with high-vacuum tubes and that also the power output by the high-frequency generators Influencing the control of the arc rectifier is regulated.

2. Arrangement according to claim i, in particular .for the non-stop drying of wooden parts, characterized in that the high frequency generators in groups to arc rectifiers are connected.