DEP0041909DA - Trockner, insbesondere für Holz und Verfahren zum Betrieb desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockner, insbesondere für Holz, bei dem das zu trocknende Gut vor Beginn des eigentlichen Trocknungsvorganges zunächst in einer feuchtigkeitsgesättigten Atmosphäre auf eine so hohe Temperatur gebracht wird, dass beim eigentlichen Trockenvorgang, der durch Vorbeileiten von ungesättigter Feuchtluft an dem zu trocknenden Gut durchgeführt wird, ein vorzeitiges Austrocknen der äusseren Schichten vermieden wird, und ein Verfahren zum Betrieb eines derart ausgebildeten Trockners. Um eine ungleichmässige Trocknung zu vermeiden, die zum Auftreten von Spannungen und zur Rissbildung im Trockengut führen kann, muss man den Trocknungsvorgang so steuern, dass genau im gleichen Mass, in dem Feuchtigkeit von den Oberflächen des zu trocknenden Gutes weggeführt wird, auch innerhalb der zu trocknenden Stücke ein Feuchtigkeitsfluss von innen nach aussen erfolgt.

Es hat sich gezeigt, dass die Intensität des Feuchtigkeitsflusses innerhalb der zu trocknenden Stücke im wesentlichen von der Temperatur abhängt. Es ist daher nicht empfehlenswert, die Feuchtigkeitsaufnahmebereitschaft der als Trockenmittel benützten Feuchtluft nur durch Variierung der Temperatur der Feuchtluft zu regeln, weil dabei auch die Temperatur des Trockengutes mit geändert würde. Wenn man z.B. feststellt, dass die Feuchtigkeitsaufnahme der als Trockenmittel benützten Feuchtluft rascher erfolgt als der Feuchtigkeitsnachfluss im Innern des zu trocknenden Gutes, und wenn man diesen Fehler dadurch zu beheben sucht, dass man die Temperatur der Feuchtluft herabsetzt, so vermindert man dadurch zwar deren Bereitschaft, weitere Feuchtigkeit aufzunehmen, gleichzeitig vermindert man aber auch die Intensität des Feuchtigkeitsflusses im Innern der zu trocknenden Stücke und erreicht daher in der Regel höchstens eine Verminderung aber keine Beseitigung der festgestellten Differenz. Zur völligen Beseitigung währen im allgemeinen Temperaturerniedrigungen erforderlich, deren Anwendung eine nicht tragbare Verlangsamung des ganzen Prozesses zur Folge hätte.

Ähnlich verhält es sich, wenn man bei gleichbleibender Temperatur die Feuchtigkeitsaufnahme durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Trockenmittels zu regeln versucht. Man kommt dann nämlich beim Herabsetzen der Umlaufgeschwindigkeit leicht bis in das Gebiet laminarer Strömung, woraus sich infolge ungenügender Vermischung eine unerwünscht ungleichmässige Sättigung der in der Trockenkammer enthaltenen Feuchtluft und ausserdem eine erhebliche Verlangsamung des Trockenprozesses ergibt.

Dieser Fehler kann vermieden werden, wenn man die Feuchtigkeitsaufnahmebereitschaft durch Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend variiert. Die Feuchtigkeitsregelung wurde bisher durch Einsprühen von Dampf oder Wassernebel bewirkt. Beide Massnahmen bringen den Nachteil mit sich, dass durch sie ausser der Feuchtigkeitsaufnahmebereitschaft auch die Temperatur der Feuchtluft und damit auch die des von ihr umspülten Gutes geändert wird, wodurch wieder die oben geschilderten Mängel in Erscheinung treten. Ausserdem kann es bei diesem Verfahren vorkommen, dass der Sprühstrahl auf das zu trocknende Gut auftrifft.

Gemäss der Erfindung wird nun bei einem eingangs erwähnten Trockner eine Regelung der relativen Feuchtigkeit der in der Kammer zirkulierenden Feuchtluft sowohl während der Aufheizperiode als auch während des eigentlichen Trockenvorganges ohne schädliche Temperaturänderung dadurch ermöglicht, dass man die Feuchtluft an einem beheizbaren Wasserbad vorbeileitet, dessen Heizung regelbar ist. Durch diese Massnahme kann mit Sicherheit vermieden werden, dass die zur Erhöhung der Luftfeuchtigkeit erforderliche Energie (Verdampfungswärme) der Feuchtluft selbst entnommen wird (was einen Temperaturabfall zur Folge hätte) und man kann ebenso auch eine unbeabsichtigte Erhöhung der Temperatur der Feuchtluft vermeiden, weil man es in weiten Grenzen in der Hand hat, die Temperatur und die Feuchtigkeit der Kammeratmosphäre durch entsprechende Heizleistung zu steuern.

An sich sind heizbare Wasserbäder (Verdampfer) im Zusammenhang mit Trockenkammern schon bekannt, man hat sie aber bisher nur während der Anheizperiode zur Sättigung der Atmosphäre, während des Erwärmens des zu trocknenden Gutes benützt. Man hat aber bisher noch nicht erkannt, dass die Anwendung solcher beheizter Wasserbäder eine sehr einfache und wirksame Regelung der Arbeitsbedingungen während des eigentlichen Trocknungsvorganges ermöglicht, sondern man hat im Gegenteil bisher dafür Sorge getragen, dass der in einem etwa vorhandenen Wasserbad enthaltene Wasservorrat nach Beendigung der Aufheizperiode verbracht war. Die gemäss der Erfindung erfolgende Verwendung eines beheizten Wasserbades während des Trocknungsvorganges ist daher neu.

Das Wasserbad wird vorzugsweise innerhalb der Kammer selbst angeordnet und sein Wasserspiegel wird zweckmässigerweise durch geeignete Mittel, z.B. durch Anwendung eines vorgeschalteten Überlaufgefässes konstant gehalten.

Die Wärmezufuhr zum beheizbaren Wasserbad kann stetig oder absatzweise gesteuert werden und zwar nach einem bestimmten "Fahrplan" durch eine Schaltuhr oder Schaltkurve, oder durch Steuerorgane, welche auf die absolute oder relative Feuchtigkeit der in der Kammer zirkulierenden Feuchtluft oder auf die dem wechselnden Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden Dimensionsänderungen (Schwindung) oder Gewichtsänderungen des Trockengutes bzw. eines im Feuchtluftstrom hängenden hygroskopischen Vergleichskörpers ansprechen. Ferner können als Impulsgeber für die Regelung der Wärmezufuhr zum heizbaren Wasserbad Geräte benützt werden, die auf die dem wechselnden Feuchtigkeitsgehalt entsprechende Änderung der elektrischen Kapazität oder des elektrischen Leitwiderstandes des Trockengutes bzw. eines im Feuchtluftstrom hängenden Vergleichskörpers ansprechen. Selbstverständlich kann man auch zwei oder mehr der vorherstehend aufgezählten Mittel in zeitlicher Aufeinanderfolge oder gleichzeitig zur Regelung heranziehen. So kann man z.B. die zur Einleitung des Trockenvorganges nach beendigter Aufheizperiode notwendige Verminderung der Wärmezufuhr zum Wasserbad durch eine Schaltuhr bewirken und dann den weiteren Verlauf durch zwei Geräte steuern, die so angeordnet sind, dass die von ihnen gemeinsam ausgeübte Wirkung der Differenz der relativen Feuchtigkeit der Feuchtluft und der des zu trocknenden Gutes entspricht.

Wenn es gewünscht wird, kann man mit den angeführten Mitteln ausser der Wärmezufuhr zum Wasserbad auch andere Betriebsbedingungen regeln, z.B. die Temperatur oder die Durchlaufsgeschwindigkeit der zur Trocknung benützten Feuchtluft.

Es findet vorteilhafterweise eine Trockenkammer Verwendung, bei der das Wasserbad innerhalb der Kammer, aber ausserhalb des Strömungsbereichs der in der Kammer zirkulierenden Feuchtluft angeordnet und von diesem Strömungsbereich durch eine oder mehrere Wände getrennt ist, in denen schmale Öffnungen vorgesehen sind, die vorzugsweise so angeordnet sind, dass an den Trennwänden vorbeistreichende, in der Kammer zirkulierende Feuchtluft, Dampf bzw. ein Dampf-Luftgemisch aus dem für das Wasserbad abgeteilten Raum durch diese Öffnungen ansaugt (z.B. durch Injektorwirkung).

Bei Anwendung von Trockentemperaturen, die unter 100°C liegen, kann man auch das Wasserbad auf einer unter 100°C liegenden Temperatur halten, so dass es nicht Dampf im strengen Sinne des Wortes, sondern Dunst liefert. Im übrigen kann die Trockenkammer selbstverständlich auch zum Trocknen bei Temperaturen von über 100°C angewendet werden. Gerade dabei werden häufig sogar besonders günstige Resultate erzielt und insbesondere sehr kurze Trockenzeiten erreicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, eine Trockenkammer schematisch dargestellt.

Die Kammer besteht aus einem Gehäuse 1 mit sechseckigem Querschnitt. Innerhalb dieses Gehäuses sind durch zwei schräg verlaufende Trennwände 2 Räume 3 abgeteilt, die in ihrem unteren Teil je ein Wasserbad 4 aufnehmen, dessen Spiegel durch nicht gezeigte Mittel konstant gehalten wird. Innerhalb des Wasserbades 4 sind Heizschlangen 5 mit regelbarer Wärmeleitung vorgesehen. Je nach der Leistung dieser Heizschlangen verdunstet oder verdampft mehr oder weniger Wasser aus den Bädern 4 und dadurch wird die darüber befindliche Feuchtluft mehr oder weniger gesättigt. Wenn nun in der Trockenkammer die durch den Ventilator 6 in Zirkulation versetzte Feuchtluft vor dem Eintritt und nach dem Austritt aus dem zu trocknenden Bretterstapel 7 an den Wänden 2 entlangstreicht, so wird dadurch Wasserdampf aus den Räumen 3 durch die Öffnungen 8 angesaugt. Die Intensität dieses Vorganges wird dabei durch die jeweilige Heizleistung der Heizschlangen 5 bestimmt.

Claims (12)

1. Trockner, insbesondere für Holz, bei dem das zu trocknende Gut vor Beginn des eigentlichen Trockenvorganges in einer Aufheizperiode in einer Kammer zunächst in einer feuchtigkeitsgesättigten Atmosphäre auf eine so hohe Temperatur gebracht wird, dass beim eigentlichen Trockenvorgang, der durch Vorbeileiten von ungesättigter Feuchtluft an dem zu trocknenden Gut bewirkt wird, ein vorzeitiges Austrocknen der äusseren Schichten vermieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Feuchtigkeitsgehalts der in der Trockenkammer zirkulierenden, als Trockenmittel verwendeten Feuchtluft sowohl während der Aufheizperiode als auch während des Trocknungsvorganges ein vom Feuchtluftstrom bestrichenes mit einer regelbaren Heizung ausgestattetes Wasserbad angeordnet ist.

2. Trockner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch derartige Mittel, die den Wasserspiegel des heizbaren Wasserbades konstant halten.

3. Trockner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserbad innerhalb der Kammer selbst untergebracht ist.

4. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur stetigen oder absatzweisen Regelung der Wärmezufuhr zum heizbaren Wasserbad eine Schaltuhr bzw. Schaltkurve vorgesehen ist.

5. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer eine auf die Temperatur bzw. auf die absolute oder relative Feuchtigkeit der in der Kammer enthaltenen Feuchtluft ansprechendes Gerät angeordnet ist, in welchem die Wärmezufuhr zum heizbaren Wasserbad gesteuert wird.

6. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer ein Gerät angeordnet ist, das auf die dem wechselnden Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden Dimensionsänderungen (Schwindung) oder Gewichtsveränderungen des Trockengutes bzw. eines im Feuchtluftstrom hängenden hygroskopischen Körpers anspricht, wodurch die Wärmezufuhr zum heizbaren Wasserbad gesteuert wird.

7. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer ein Geräte angeordnet ist, das auf die dem wechselnden Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden Änderungen der elektrischen Kapazität oder des elektrischen Leitwiderstandes des Trockengutes bzw. eines im Feuchtluftstrom hängenden hygroskopischen Körpers anspricht, wodurch die Wärmezufuhr zum heizbaren Wasserbad gesteuert wird.

8. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer zwei oder mehrere der in den Ansprüchen 4 bis 7 aufgezählten Geräte angeordnet sind, welche in zeitlicher Aufeinanderfolge oder gleichzeitig zur Regelung der Wärmezufuhr zum heizbaren Wasserbad benützt werden.

9. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anordnung eines oder mehrerer der in den Ansprüchen 4 bis 7 aufgeführten Mittel derart, dass mit der Wärmezufuhr zu dem heizbaren Wasserbad auch die Temperatur und/oder die Strömungsgeschwindigkeit der zur Trocknung benützten Feuchtluft gesteuert wird.

10. Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserbad (4) ausserhalb des Strömungsbereichs der in der Kammer (1) zirkulierenden Feuchtluft angeordnet und von diesem Strömungsbereich durch eine oder mehrere Wände getrennt ist, in denen Durchgangsöffnungen (8) vorgesehen sind.

11. Trockner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Trennwänden (2) Durchflussöffnungen vorgesehen sind, derart, dass die in der Kammer zirkulierende Feuchtluft an dne Trennwänden vorbeistreicht und Dampf bzw. Dampfluftgemisch aus dem für das Wasserbad abgeteilten Raum ansaugt.

12. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenprozess bei Temperaturen über 100°C durchgeführt wird.