DEP0041909DA

DEP0041909DA - Dryers, in particular for wood, and methods of operating the same

Info

Publication number: DEP0041909DA
Authority: DE
Inventors: Eugen Tübingen Eisenmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-02-22

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.The invention relates to a dryer, in particular for wood, in which the material to be dried is first brought to such a high temperature in a moisture-saturated atmosphere before the actual drying process begins, that during the actual drying process, which occurs by passing unsaturated moist air past the material to be dried is carried out, a premature drying out of the outer layers is avoided, and a method for operating a dryer designed in this way. In order to avoid uneven drying, which can lead to the occurrence of tension and the formation of cracks in the dry goods, the drying process must be controlled in such a way that exactly the same amount of moisture is carried away from the surfaces of the goods to be dried, also within the to drying pieces a flow of moisture takes place from the inside to the outside.

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.It has been shown that the intensity of the moisture flow within the pieces to be dried essentially depends on the temperature. It is therefore not advisable to regulate the moisture absorption readiness of the moist air used as desiccant only by varying the temperature of the moist air, because this would also change the temperature of the items to be dried. If, for example, one finds that the moisture absorption of the moist air used as a desiccant occurs faster than the moisture influx inside the goods to be dried, and if one tries to remedy this error by lowering the temperature of the moist air, then one reduces its readiness to absorb more moisture, but at the same time the intensity of the moisture flow inside the pieces to be dried is reduced and therefore, as a rule, at most a reduction but not an elimination of the determined difference is achieved. To eliminate it completely, lowering the temperature would generally be necessary, the application of which would result in an unsustainable slowing down of the whole process.

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.The situation is similar if one tries to regulate the absorption of moisture by changing the circulation speed of the desiccant while the temperature remains the same. It is easy to get there when the speed of rotation is reduced right up to the area of laminar flow, which, as a result of insufficient mixing, results in undesirably uneven saturation of the moist air contained in the drying chamber and, in addition, a considerable slowdown in the drying process.

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.This error can be avoided if the willingness to absorb moisture is varied according to the respective requirements by regulating the relative humidity. Humidity control has previously been effected by spraying steam or water mist. Both measures have the disadvantage that, in addition to the readiness to absorb moisture, they also change the temperature of the humid air and thus also that of the items around which it is washed, whereby the deficiencies described above appear again. In addition, with this method it can happen that the spray jet hits the material to be dried.

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.According to the invention, the relative humidity of the humid air circulating in the chamber, both during the heating-up period and during the actual drying process, is now made possible in a dryer mentioned at the outset, without damaging temperature changes, by passing the humid air past a heatable water bath, the heating of which can be regulated is. With this measure it can be avoided with certainty that the energy required to increase the humidity (evaporation heat) is taken from the humid air itself (which would result in a temperature drop) and one can also avoid an unintentional increase in the temperature of the humid air because it is within wide limits has the ability to control the temperature and humidity of the chamber atmosphere through appropriate heating power.

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.Heatable water baths (evaporators) are already known per se in connection with drying chambers, but so far they have only been used during the heating-up period to saturate the atmosphere, while the material to be dried is being heated. However, it has not yet been recognized that the use of such heated water baths enables a very simple and effective control of the working conditions during the actual drying process, on the contrary, care has been taken to ensure that the water supply contained in any water bath that is present after the end of the Heating period was spent. The use of a heated water bath during the drying process according to the invention is therefore new.

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.The water bath is preferably arranged inside the chamber itself and its water level is expediently kept constant by suitable means, e.g. by using an upstream overflow vessel.

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.The heat supply to the heatable water bath can be controlled continuously or intermittently, according to a certain "schedule" by a timer or switching curve, or by control devices that act on the absolute or relative humidity of the humid air circulating in the chamber or on the dimensional changes corresponding to the changing moisture content Address (shrinkage) or changes in weight of the dry material or a hygroscopic reference object hanging in the moist air flow. Furthermore, as a pulse generator Devices are used to regulate the heat supply to the heatable water bath, which respond to the change in the electrical capacitance or electrical resistance of the dry material or a reference object hanging in the humid air flow, corresponding to the changing moisture content. Of course, you can also use two or more of the means listed above in chronological succession or at the same time for regulation. For example, you can use a timer to reduce the heat supply to the water bath, which is necessary to initiate the drying process after the end of the heating-up period, and then control the further process using two devices that are arranged in such a way that the jointly exerted effect of the difference in the relative humidity of the Humid air and that of the goods to be dried.

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.If desired, the means mentioned can be used to regulate other operating conditions in addition to the supply of heat to the water bath, e.g. the temperature or the flow rate of the moist air used for drying.

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).A drying chamber is advantageously used in which the water bath is arranged inside the chamber but outside the flow area of the moist air circulating in the chamber and separated from this flow area by one or more walls in which narrow openings are provided, which are preferably arranged in this way that humid air circulating in the chamber, passing by the partition walls, sucks in steam or a steam-air mixture from the space separated for the water bath through these openings (e.g. by injector effect).

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.When using drying temperatures below 100 ° C, the water bath can also be kept at a temperature below 100 ° C, so that it does not deliver steam in the strict sense of the word, but haze. In addition, the drying chamber can of course also be used for drying at temperatures of over 100 ° C. It is precisely here that particularly favorable results are often achieved and, in particular, very short drying times are achieved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, eine Trockenkammer schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention, a drying chamber, is shown schematically in the drawing.

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.The chamber consists of a housing 1 with a hexagonal cross-section. Inside this housing 2 rooms 3 are separated by two inclined partition walls, each of which accommodates a water bath 4 in its lower part, the level of which is kept constant by means not shown. Heating coils 5 with adjustable heat conduction are provided within the water bath 4. Depending on the performance of these heating coils, more or less water evaporates or evaporates from the baths 4 and the moist air located above is more or less saturated as a result. When the moist air circulated by the fan 6 in the drying chamber sweeps along the walls 2 before entering and after exiting the stack of boards 7 to be dried, water vapor is sucked in from the rooms 3 through the openings 8. The intensity of this process is determined by the respective heating power of the heating coils 5.

Claims

1.Dryer, especially for wood, in which the material to be dried is brought to such a high temperature in a moisture-saturated atmosphere before the start of the actual drying process in a chamber, so that during the actual drying process, which is caused by the passing of unsaturated humid air the material to be dried is effected, a premature drying out of the outer layers is avoided, characterized in that to regulate the moisture content of the moist air circulating in the drying chamber and used as desiccant, both during the heating period and during the drying process, a flow of moist air is swept with a controllable one Heating equipped water bath is arranged.

2. Dryer according to claim 1, characterized by such means that keep the water level of the heatable water bath constant.

3. Dryer according to claims 1 and 2, characterized in that the water bath is housed within the chamber itself.

4. Dryer according to one of claims 1 to 3, characterized in that a timer or switching curve is provided for continuous or intermittent control of the heat supply to the heatable water bath.

5. Dryer according to one of claims 1 to 3, characterized in that a device responsive to the temperature or the absolute or relative humidity of the humid air contained in the chamber is arranged in the chamber, in which the heat supply to the heatable water bath is controlled .

6. Dryer according to one of claims 1 to 3, characterized in that a device is arranged in the chamber which responds to the dimensional changes corresponding to the changing moisture content (shrinkage) or changes in weight of the dry goods or a hygroscopic body hanging in the moist air flow, whereby the Heat supply to the heatable water bath is controlled.

7. Dryer according to one of claims 1 to 3, characterized in that a device is arranged in the chamber which responds to the changes in the electrical capacitance or the electrical conductivity of the dry goods or of a hygroscopic body hanging in the moist air flow, corresponding to the changing moisture content, whereby the heat supply to the heatable water bath is controlled.

8. Dryer according to one of claims 1 to 3, characterized in that two or more of the devices listed in claims 4 to 7 are arranged in the chamber, which are used in chronological succession or at the same time to regulate the heat supply to the heated water bath.

9. Dryer according to one of claims 1 to 3, characterized by the arrangement of one or more of the means listed in claims 4 to 7 such that with the supply of heat to the heatable water bath, the temperature and / or the flow rate of the moist air used for drying is controlled.

10. Dryer according to claim 1, characterized in that the water bath (4) is arranged outside the flow area of the moist air circulating in the chamber (1) and is separated from this flow area by one or more walls in which through openings (8) are provided.

11. A dryer according to claim 10, characterized in that flow openings are provided in the partition walls (2) in such a way that the moist air circulating in the chamber sweeps past the partition walls and sucks in steam or steam-air mixture from the space partitioned off for the water bath.

12. The method for operating the device according to one of the preceding claims, characterized in that the drying process is carried out at temperatures above 100 ° C.