EP0429947A1 - Steuerverfahren für die Holztrocknung - Google Patents

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EP0429947A1
EP0429947A1 EP90121718A EP90121718A EP0429947A1 EP 0429947 A1 EP0429947 A1 EP 0429947A1 EP 90121718 A EP90121718 A EP 90121718A EP 90121718 A EP90121718 A EP 90121718A EP 0429947 A1 EP0429947 A1 EP 0429947A1
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EP
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drying
temperature
control system
wood
air
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Withdrawn
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EP90121718A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Panteley Dr. Kisseloff
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/22—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply

Definitions

  • wood In its original state, wood has a high moisture content.
  • the moisture content of the wood which is mostly in the form of sawn timber as the starting product, must be reduced to a certain residual moisture content.
  • lumber is dried outdoors and / or in technical systems using various drying processes. So-called fresh air exhaust air drying chambers, which work according to the principle of thermal evaporation drying in a forced warm air flow, are of the greatest importance for technical lumber drying in practice.
  • the "drying" phase is programmed in individual time stages, with each time stage having a corresponding target air temperature and a corresponding target air humidity, coordinated with the type of wood to be dried, wood thickness, initial wood moisture and desired end wood moisture , is assigned.
  • the disadvantage of this method is that the climate in the drying chamber is independent of the actually decreasing moisture of the wood is controlled; its use requires extensive practical experience with drying under the same conditions (type of wood, wood thickness, initial moisture), which must be taken into account when determining the drying programs.
  • Table 1 An example of a "time-dependent" drying program is shown in Table 1.
  • a disadvantage of the "wood moisture dependent" control method is the measurement inaccuracy of the current electrical wood moisture measurement method. Especially with freshly sawn wood, with moisture over 60%, the measurement inaccuracy is already ⁇ 20 and more percent. For this reason, the specifications of the drying programs regarding the climate setpoints for the "drying" phase are not followed with sufficient accuracy in accordance with the moisture actually present in the wood. In drying practice, this often results in the control system making an early or late change in the climate setpoints during the "drying" phase. A premature change in the climate in the drying chamber in the direction of a tightening of the drying causes the occurrence of drying errors in the wood (cracks, tension, deformation and discoloration). On the other hand, a delayed climate exacerbation is associated with disproportionately long drying times.
  • the invention is therefore based on the object, while avoiding the disadvantages of the time-dependent and wood moisture-dependent control method, to provide a method which is capable of making appropriate changes in the climate in fresh air / exhaust air drying chambers during the "drying" phase independently, on the one hand to achieve shorter drying times and on the other hand to avoid drying damage.
  • the invention is based on the known physical relationship between the drying process and the temperature profile in hygroscopic goods during thermal evaporation drying. The following can be said:
  • the same effect can also be achieved by reducing the relative humidity of the surrounding air, because this also stimulates evaporation and the good temperature drops compared to the dry temperature of the surrounding air. When there is no more evaporation, the good temperature reaches the level of the dry temperature of the surrounding air.
  • This physically justified situation can be used for an automatic control of the drying of sawn timber in fresh air / exhaust air drying chambers during the "drying" phase.
  • the underlying idea is to continuously measure the temperature in the middle of the board thickness of the drying lumber and to use the periodically queried temperature measured value as a guide variable for controlling the control variables air temperature and relative air humidity in the drying chamber in order to achieve a desired, higher, or maintain a lower drying speed.
  • the implementation of the control method according to the invention requires the installation of known electrical temperature sensors in the middle of the board thickness of some representative boards of the drying batch, which are connected via cable lines to the process computer of the control system of the drying chamber.
  • the drying cycle is controlled according to the instructions of a program, which is entered in the memory of the process computer.
  • the program also contains customary instructions for the "heating” and “conditioning” phases, which complete the entire drying process.
  • these are setpoints for the air temperature and the relative air humidity that can be reached in the drying chamber at the end of the heating up phase, as well as the default time for the duration of the heating up phase.
  • the numerical instructions a), b), c) and d) are to be determined from test drying for each type of wood and wood thickness to be dried, depending on the desired level of drying and demands on the drying quality of the sawn timber.
  • the numerical instruction e), depending on the desired final moisture content of the timber to be dried, can be found in known tables for wood moisture equilibrium numbers depending on temperature and relative air humidity.
  • Table 3 An example of a drying program based on the control method according to the invention is shown in Table 3.
  • the mode of operation of the program instructions on the climate in the drying chamber is explained on the basis of the following exemplary embodiment and the numerical information from Table 3. It is assumed that only one temperature sensor is attached in the middle of the board thickness of a wooden board of the drying batch.
  • the air temperature and the relative humidity in the drying chamber are raised to the setpoints of 40 ° C air temperature and 70% relative humidity within the specified 5-hour duration of the heating phase. This results in a drying climate in the chamber at the end of the heating phase, which causes a corresponding initial intensity of drying of the sawn timber.
  • the wood temperature reaches a certain value that is below the setpoint of the air temperature.
  • the temperature display of the wood temperature sensor is activated as a reference variable for controlling the air temperature and the relative humidity. On the basis of the specified 1-hour time interval for the query of the wood temperature, it is determined after the end of each hour whether and if so to what extent a temperature increase compared to the last query has taken place.
  • the drying climate in the drying chamber is gradually tightened in the course of the "drying" phase in order to counteract the decreasing evaporation intensity in the wood.
  • the choice of the proportionality factors X and Y and the time factor Z determine the desired extent of the intensification of the evaporation and thus have a decisive influence on the duration of the "drying" phase.
  • the temperature equality between wood and air means that no more moisture evaporation takes place in the wood, because a state of equilibrium has been established between the environment and the moisture content of the wood, or the desired final wood moisture has been reached.
  • This state is determined by the process computer of the control system as the end of the phase "Drying" rated.
  • the control system is instructed by the drying program to set the target values for the "Conditioning” phase - 60 ° C air temperature and 55% relative air humidity. After the specified time of 24 hours has passed, the "Conditioning" phase and thus the entire drying cycle is completed.
  • the main advantage of the control method according to the invention for sawn timber drying in fresh air / exhaust air drying chambers is that it does not require any time (as in the "time-dependent” control method) and without a measurement of the wood moisture decrease (as in the "wood moisture-dependent” control method).
  • the change in the drying climate in the drying chamber by the control system in the direction of a tightening of the drying takes place solely on the basis of the characteristic course of the temperature in the middle of the board for each type of wood and each thickness. It is possible - by choosing the proportionality factors X and Y and the time factor Z - to determine the extent of the tightening of the drying climate and thus to influence the duration and the drying quality in an advantageous manner.
  • the electrical temperature measurement in the wood can be carried out with the usual technical means with a sufficiently high accuracy. This ensures that no faulty measured value displays, such as in the case of electrical wood moisture measurement, lead to a premature or delayed change in the drying climate compared to the actual moisture level of the wood. In this way drying damage can be avoided on the one hand and drying times as short as possible can be achieved on the other hand.

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Abstract

Verfahren zum Steuern des Trocknungsablaufes in Frischluft/Abluft-Holztrockenkammern mittels einer computergesteuerten Regelanlage, wobei als Führungsgröße für die Regelgrößen Lufttemperatur und relative Luftfeuchte der Trocknungsluft die kontinuierlich in der Mitte des zu trocknenden Schnittholzes gemessene und im Computer der Regelanlage übertragene Holztemperatur dient.

Description

  • Der Werkstoff Holz weist in seinem ursprünglichen Zustand einen hohen Feuchtegehalt auf. Zur Weiterverarbeitung für die verschie­densten Zwecke muss der Feuchtegehalt des Holzes, das als Ausgangsprodukt meistens in Form von Schnittholz vorliegt, auf einen bestimmten Restfeuchtegehalt herabgesetzt werden. Um dies zu erreichen, wird Schnittholz im Freien und/oder in technischen Anlagen nach verschiedenen Trocknungsverfahren getrocknet. Die grösste Bedeutung für die technische Schnittholztrocknung in der Praxis haben sogenannte Frischluft-Abluft-Trockenkammern, die nach dem Prinzip der thermischen Verdunstungstrocknung in einem erzwungenen Warmluftstrom arbeiten.
  • Derzeit werden in neuen Frischluft/Abluft-Trockenkammern hauptsächlich automatische Regelanlagen, ausgerüstet mit Prozessrechnern, eingesetzt. Der gesamte Trocknungsablauf wird durch ein Trocknungsprogramm, das im Prozessrechner eingegeben wird, gesteuert. Ueblicherweise ist der Ablauf eines Trocknungs­zyklus in die Phasen "Aufheizen", "Trocknen" und "Klimatisieren" unterteilt. Je nach dem, wie das Klima in der Trockenkammer, charakterisiert durch die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte, während der eigentlichen Trocknung (Phase "Trock­nen") gesteuert wird, werden in der Praxis fast ausschliesslich "zeitabhängige" und "holzfeuchteabhängige" Steuerverfahren verwendet.
  • Bei dem "zeitabhängigem" Steuerverfahren wird die Phase "Trocknen" in einzelnen Zeitstufen programmiert, wobei jeder Zeitstufe eine entsprechende Soll-Lufttemperatur und eine entsprechende Soll-Luftfeuchte, abgestimmt auf die jeweils zu trocknende Holzart, Holzdicke, Anfangs-Holzfeuchte und gewünschte End-Holzfeuchte, zugeordnet wird. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das Klima in der Trockenkammer unabhängig von der tatsächlich abnehmenden Feuchte des Holzes gesteuert wird; dessen Anwendung erfordert umfangreiche praktische Erfahrungen mit Trocknungen unter gleichen Voraussetzungen (Holzart, Holzdicke, Anfangsfeuchte), die bei der Festlegung der Trocknungsprogramme zu berücksichtigen sind. Ein Beispiel eines "zeitabhängigen" Trocknungsprogramms ist in Tabelle 1 dargestellt.
  • Bei dem "holzfeuchteabhängigem" Steuerverfahren wird dagegen das Klima in der Trockenkammer während der Phase "Trocknen" auf Grund der Abnahme der Feuchte des Holzes gesteuert. Dabei wird die Holzfeuchte repräsentativer Bretter der Trocknungscharge elektrisch, nach dem Widerstandsprinzip, mittels eingeschlagenen Messelektroden gemessen und durch Kabelleitungen dem Prozessrechner der Regelanlage übertragen. Im Trocknungsprogramm werden für die Phase "Trocknen" Sollwerte für die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte vorgegeben, die von der Regelanlage einzustellen sind, wenn die Holzfeuchte bestimmte, abnehmende Werte erreicht. Ein Beispiel eines "holzfeuchteabhängigen" Trocknungsprogramms ist in Tabelle 2 dargestellt.
  • Nachteilig bei dem "holzfeuchteabhängigem" Steuerverfahren ist die Messungenauigkeit der derzeitigen elektrischen Holzfeuchte-­Messverfahren. Insbesondere beim sägefrischem Holz, mit Feuchte über 60 %, beträgt die Messungenauigkeit bereits ± 20 und mehr Prozente. Aus diesem Grund werden die Vorgaben der Trocknungs­programme, betreffend der Klima-Sollwerte für die Phase "Trocknen", nicht in ausreichend genauer Uebereinstimmung mit der tatsächlich im Holz vorhandenen Feuchte befolgt. Dies hat in der Trocknungspraxis oft zur Folge, dass die Regelanlage während der Phase "Trocknen" eine verfrühte oder auch verspätete Veränderung der Klima-Sollwerte vornimmt. Eine zeitlich verfrühte Veränderung des Klimas in der Trockenkammer in Richtung einer Verschärfung der Trocknung verursacht das Auftreten von Trocknungsfehlern im Holz (Risse, Spannungen, Verformungen und Verfärbungen). Hingegen ist ein verspätete Verschäfung des Klimas mit unverhältnismässig langen Trocknungszeiten verbunden.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der genannten zeit- und holzfeuchte­abhängigen Steuerverfahren, ein Verfahren zu schaffen, das imstande ist, zweckmässige Veränderungen des Klimas in Frischluft/Abluft-Trockenkammern während der Phase "Trocknen" selbständig vorzunehmen, um einerseits kürzere Trocknungszeiten zu erzielen und andererseits Trocknungsschäden zu vermeiden.
  • Der Erfindung ist der, an sich bekannte, physikalische Zusammenhang zwischen Trocknungsablauf und Temperaturverlauf in hygroskopischen Gütern während der thermischen Verdunstungs­trocknung, zugrundegelegt. Es kann hierzu folgendes gesagt werden:
  • Solange ein feuchtes Gut, unter gegebenen Klimabedingungen (Lufttemperatur und relative Luftfeuchte), Feuchtigkeit durch Verdunstung an die Umgebung abgibt, bleibt seine Temperatur unter der Trockentemperatur der umgebenden Luft. Diese Erscheinung ist auf die, während der Verdunstung, verbrauchte Verdampfungswärme zurückzuführen, welche aus dem Trocknungsgut entzogen wird. Die Temperaturdifferenz, die sich aus diesem Grund zwischen umgebender Luft und Gut einstellt, hängt von der Intensität der Verdunstung d.h. von der Trocknungsgeschwindigkeit ab. Ein Nachlassen der Verdunstungsintensität hat stets einen Temperaturanstieg im Trocknungsgut zur Folge. Wenn die Trocken­temperatur der umgebenden Luft angehoben wird, vergrössert sich die Differenz zur Gutstemperatur und die Trocknungsgeschwin­digkeit nimmt zu. Die gleiche Wirkung kann auch durch ein Herabsetzen der relativen Luftfeuchte der umgebenden Luft erreicht werden, weil damit die Verdunstung ebenfalls angeregt wird und die Gutstemperatur gegenüber der Trockentemperatur der umgebenden Luft absinkt. Wenn keine Verdunstung mehr stattfindet, erreicht die Gutstemperatur das Niveau der Trockentemperatur der umgebenden Luft.
  • Dieser physikalisch begründete Sachverhalt kann für eine automatisch wirkende Steuerung der Trocknung von Schnittholz in Frischluft/Abluft Trockenkammern, während der Phase "Trocknen", eingesetzt werden. Der zugrunde liegende Gedanke dabei ist, die Temperatur in der Mitte der Brettdicke des trocknenden Schnitt­holzes kontinuierlich zu messen und den periodisch abgefragten Temperatur-Messwert als Führungsgrösse für die Steuerung der Regelgrössen Lufttemperatur und relative Luftfeuchte in der Trockenkammer zu verwenden, um eine angestrebte, höhere, oder auch niedrigere Trocknungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.
  • Der Erfindungsgedanke wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei wird von der üblichen Einrichtung einer Frischluft/Abluft-Trockenkammer, ausgerüstet mit einer Regel­anlage mit Prozessrechner und dazugehörenden elektrischen Messfühlern für die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte ausgegangen.
  • Die Verwirklichung des erfindungsgemässen Steuerverfahrens erfordert die Anbringung von bekannten elektrischen Temperatur-­Messfühlern in der Mitte der Brettdicke einiger repräsentativer Bretter der Trocknungscharge, die über Kabelleitungen mit dem Prozessrechner der Regelanlage der Trockenkammer verbunden werden. Die Steuerung des Trocknungszyklus erfolgt auf Anweisungen eines Programms, welches im Speicher des Prozess­rechners eingegeben wird. Das Programm enthält, nebst den erfindungsgemässen Anweisungen für die Phase "Trocknen", auch übliche Anweisungen für die Phasen "Aufheizen" und "Konditio­nieren", die den gesamten Trocknungsablauf vervollständigen. Für die Phase "Aufheizen" sind dies Sollwerte für die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte, die am Ende der Aufheizphase in der Trockenkammer zu erreichen sind, sowie Vorgabezeit für die Dauer der Aufheizphase. Für die Phase "Konditionieren" sind dies Sollwerte für die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte, die am Anfang der Phase "Konditionieren" von der Regelanlage in der Trockenkammer einzustellen sind, sowie Vorgabezeit für die Dauer der Phase "Klimatisieren".
  • Als erfindungsgemässe Anweisungen, die im Prozessrechner der Regelanlage für die Phase "Trocknen" einzugeben sind, gelten:
    • a) Ein erster Proportionalitätsfaktor X für die Steuerung der Lufttemperatur in Abhängigkeit von den Holztemperatur-Messwerten, der angibt, wie die Lufttemperatur während der Trocknungsphase proportional zum Anstieg der Holztemperatur zu erhöhen ist. Die wählbaren Werte für den ersten Proportionalitätsfaktor X sind von 1 bis 4, wobei gilt, dass je grösser der Wert, desto schärfer die Trocknung.
    • b) Ein zweiter Proportionalitätsfaktor Y für die Steuerung der relativen Luftfeuchte in Abhängigkeit von den Holztemperatur-­Messwerten, der angibt, wie die relative Luftfeuchte während der Trocknungsphase proportional zum Anstieg der Holztemperatur herabzusetzen ist. Die wählbaren Werte für den zweiten Proportionalitätsfaktor Y sind von 1 bis 4, wobei gilt, dass je grösser der Wert, desto schärfer die Trocknung.
    • c) Ein Zeitfaktor Z, mit dem das Zeitintervall für die Abfrage der Holztemperatur-Messfühler festgelegt wird.
    • d) Ein erster Eckwert LT max. für die Lufttemperatur. Diese erste Eckwert gibt an, welche maximale Temperatur die Luft in der Kammer erreichen darf. Die Regelanlage der Kammer erhält zugleich die Anweisung die Lufttemperatur in der Kammer auf den vorgegebenen ersten Eckwert LT max. bis Ende der Phase "Trocknen" konstant zu halten.
    • e) Ein zweiter Eckwert LF für die relative Luftfeuchte, der in der Kammer, nach Erreichung des ersten Eckwertes der Luft­temperatur LT max., von der Regelanlage einzustellen und bis Ende der Phase "Trocknen" konstant zu halten ist.
  • Die zahlenmässigen Anweisungen a), b), c) und d) sind für jede zu trocknende Holzart und Holzdicke, je nach gewünschter Trocknungs­schärfe und Ansprüchen an die Trocknungsqualität des Schnitt­holzes, aus Versuchstrocknungen zu ermitteln. Die zahlenmässige Anweisung e) ist, je nach gewünschter Endfeuchte des zu trocknen­den Schnittholzes, aus bekannten Tabellen für Holzfeuchte-Gleich­gewichtszahlen in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchte zu entnehmen.
  • Ein Beispiel eines Trocknungsprogramms, basierend auf dem erfindungsgemässen Steuerverfahren, ist in Tabelle 3 dargestellt. Die Wirkungsweise der Programm-Anweisungen auf das Klima in der Trockenkammer wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels und den zahlenmässigen Angaben aus Tabelle 3 erklärt. Dabei wird angenommen, dass nur ein Temperatur-Messfühler in der Mitte der Brettdicke eines Holzbrettes der Trocknungscharge angebracht ist.
  • Zu Beginn des Trocknungszyklus wird, innerhalb der vorgegebenen 5-stündigen Dauer der Aufheizphase, die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte in der Trockenkammer auf die Sollwerte 40°C Lufttemperatur und 70% relative Luftfeuchte angehoben. Damit stellt sich in der Kammer am Ende der Aufheizphase ein Trocknungsklima ein, dass eine entsprechende anfängliche Intensität der Trocknung des Schnittholzes hervorruft. Die Holztemperatur erreicht dabei einen bestimmten Wert, der unter dem Sollwert der Lufttemperatur liegt. Mit Beginn der Phase "Trocknen" wird die Temperaturanzeige des Holztemperatur-­Messfühlers als Führungsgrösse für die Regelung der Lufttempe­ratur und der relativen Luftfeuchte zugeschaltet. Auf Grund des vorgegebenen 1-stündigen Zeitintervalls für die Abfrage der Holztemperatur, wird nach Ablauf jeder Stunde fesetgestellt, ob und gegebenenfalls in welchem Umfang eine Temperaturerhöhung gegenüber der letzten Abfrage stattgefunden hat. Wenn keine, oder nur eine geringe, beispielsweise 0,1°C betragende, Temperatur­erhöhung registriert wird, so erfolgt keine Anweisung an die Regelanlage die Lufttemperatur in der Trockenkammer zu erhöhen, bzw. die relative Luftfeuchte abzusenken. Die Sollwerte der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchte bleiben somit auf dem letzten Stand. Wenn jedoch die Temperaturerhöhung des Holzes über 0,1°C beträgt, so wird die registrierte Differenz zwischen der aktuellen und der letzten Abfrage des Holztemperatur-Mess­fühlers mit dem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor X multipliziert und mit dem letzten Sollwert der Lufttemperatur addiert. Das Additionsergebnis wird dann als neuer Sollwert der Lufttemperatur von der Klimaregelanlage übernommen. In gleicher Weise wird bei der stündlichen Abfrage des Holztemperatur-Mess­fühlers mit der relativen Luftfeuchte verfahren, nur dass in diesem Fall der Sollwert der relativen Luftfeuchte, entsprechend dem Proportionalitätsfaktor Y, abgesenkt wird.
  • Auf diese Art und Weise wird das Trocknungsklima in der Trocken­kammer im Verlauf der Phase "Trocknen" allmählich verschärft, um der nachlassenden Verdunstungsintensität im Holz entgegen­zuwirken. Die Wahl der Proportionalitätsfaktoren X und Y, sowie des Zeitfaktors Z bestimmen dabei das gewünschte Ausmass der Intensivierung der Verdunstung und beeinflussen damit massgebend die Dauer der Phase "Trocknen".
  • Wenn die Lufttemperatur in der Trockenkammer den vorgegebenen Eckwert LT max. = 75°C erreicht, wird die Holztemperatur als Führungsgrösse ausser Funktion gesetzt. Gleichzeitig bekommt die Regelung die Anweisung, die Lufttemperatur in der Trockenkammer auf den vorgegebenen Eckwert LT max. = 75°C nunmehr konstant zu halten und die relative Luftfeuche auf den vorgegebenen Eckwert LF = 60% einzustellen und ebenfalls konstant zu halten. Die Phase "Trocknen" wird fortgesetzt, bis die Holztemperatur die Luft­temperatur LT max. = 75°C erreicht hat. Die Temperaturgleichheit zwischen Holz und Luft bedeutet, dass keine Feuchteverdunstung im Holz mehr stattfindet, weil sich ein Gleichgewichtszustand zwischen Umgebung und Feuchtegehalt des Holzes eingestellt hat, bzw. die gewünschte End-Holzfeuchte erreicht ist. Dieser Zustand wird von dem Prozessrechner der Regelanlage als Ende der Phase "Trocknen" gewertet. Gleichzeitig wird die Regelung durch das Trocknungsprogramm angewiesen, die Soll-Werte der Phase "Konditionieren" -60°C Lufttemperatur und 55% relative Luftfeuchte - einzustellen. Nach Ablauf der Vorgabezeit von 24 h ist die Phase "Konditionieren" und damit auch der gesamte Trocknungszyklus beendet.
  • Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemässen Steuerverfahrens für die Schnittholztrocknung in Frischluft/Abluft-Trockenkammern besteht darin, dass es ohne Zeitvorgaben (wie bei den "zeitabhän­gigen" Steuerverfahren) und ohne eine Messung der Holzfeuchte-­Abnahme (wie bei den "holzfeuchteabhängigen" Steuerverfahren) auskommt. Die Veränderung des Trocknungsklimas in der Trocken­kammer durch die Regelanlage in Richtung einer Trocknungsver­schärfung erfolgt einzig und allein auf Grund des für jede Holzart und jede Holzdicke charakteristischen Verlaufs der Temperatur in der Brettmitte. Dabei besteht die Möglichkeit - über die Wahl der Proportionalitätsfaktoren X und Y und des Zeitfaktors Z - das Ausmass der Verschärfung des Trocknungsklimas zu bestimmen und damit die Zeitdauer und die Trocknungsqualität vorteilhaft zu beeinflussen. Die elektrische Temperaturmessung im Holz kann mit üblichen technischen Mitteln mit einer ausreichend grossen Genauigkeit vorgenommen werden. Dadurch wird sicher­gestellt, dass keine fehlerbehafteten Messwertanzeigen, wie z.B. bei der elektrischen Holzfeuchtemessung, eine gegenüber dem tatsächlichen Feuchtezustand des Holzes verfrühte oder verspätete Veränderung des Trocknungsklimas bewirken. Auf diese Art und Weise können einerseits Trocknungsschäden vermieden und anderseits möglichst kurze Trocknungszeiten erreicht werden. Tabelle 1
    Beispiel eines "zeitabhängigen" Trocknungsprogramms nach dem Stand der Technik
    Phase Aufheizen:
    Dauer: 5 h Lufttemperatur: Anfangs-Wert 20°C
    End-Wert 50°C
    Luftfeuchte: Anfangs-Wert 55%
    End-Wert 85%
    Phase Trocknen:
    Zeitstufen Dauer H Lufttemperatur °C Luftfeuchte %
    1 30 50 85
    2 20 50 80
    3 20 50 70
    4 25 55 65
    5 25 60 60
    6 20 70 55
    7 20 75 50
    8 10 75 45
    9 10 75 35
    Phase Konditionieren:
    Dauer: 24 h Lufttemperatur: 60°C
    Luftfeuchte: 55%
    Tabelle 2
    Beispiel eines "holzfeuchteabhängigen" Trocknungprogramms nach dem Stand der Technik
    Phase Aufheizen:
    Dauer: 5 h Laufttemperatur: Anfangs-Wert 20°C
    End-Wert 50°C
    Luftfeuchte: Anfangs-Wert 55%
    End-Wert 85%
    Phase Trocknen:
    Holzfeuchte % Lufttemperatur °C Luftfeuchte %
    über 60 50 85
    60 - 50 50 80
    50 - 40 50 70
    40 - 30 55 65
    30 - 20 60 60
    20 - 15 65 55
    15 - 12 70 50
    12 - 10 75 40
    10 - 8 75 35
    Phase Konditionieren:
    Dauer 24 h Lufttemperatur: 60°C
    Luftfeuchte: 55%
    Tabelle 3
    Beispiel eines Trocknungsprogramms gemäss der Erfindung
    Phase Aufheizen:
    Dauer: 5 h Lufttemperatur: Anfangs-Wert 20°C
    End-Wert 40°C
    Luftfeuchte: Anfangs-Wert 55%
    End-Wert 70%
    Phase Trocknen:
    Proportionalitätsfaktor X (Lufttemperatur): 1.5
    Proportionalitätsfaktor Y (Luftfeuchte): 1
    Zeitfaktor Z 1 h
    Eckwert LT max.: 75°C
    Eckwert LF: 60%
    Phase Konditionieren:
    Dauer:24 h Lufttemperatur: 60°C
    Luftfeuchte: 55%

Claims (8)

1. Steuerverfahren für die Schnittholztrocknung in Frischluft/­Abluft-Trockenkammern mittels einer Regelanlage der Lufttempe­ratur und der relativen Luftfeuche, die durch einen ange­schlossenen Prozessrechner gesteuert wird, dadurch gekennzeich­net, dass als Führungsgrösse der Regelgrössen Lufttemperatur und relative Luftfeuchte der mittels elektrischen Temperaturmess­fühlern kontinuierlich gemessene und im Prozessrechner der Regelanlage übertragene Anstieg der Holztemperatur während der Trocknung dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holztemperatur in der Mitte der Brettdicke mindestens eines Brettes des trocknenden Schnittholzes gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, mittels eines im Prozessrechner der Regelanlage eingegebenen ersten Proportionalitätsfaktors X, die Regelanlage angewiesen wird, die Regelgrösse Lufttemperatur proportional zum Anstieg der Holztemperatur anzuheben.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, mittels eines im Prozessrechner der Regelanlage eingegebenen zweiten Proportionalitätsfaktors Y, die Regelanlage angewiesen wird, die Regelgrösse relative Luftfeuchte proportional zum Anstieg der Holztemperatur herabzusetzen.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Proportionalitätfaktoren X und Y nach Schärfestufen von 1 bis 4 wählbar sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, mittels eines im Prozessrechner der Regelanlage eingegebenen ersten Eckwertes LT max., die Regelanlage angewiesen wird, die Regelgrösse Lufttemperatur, nach dem die Lufttemperatur in der Trockenkammer den vorgegebenen ersten Eckwert LT max. erreicht hat, bis Ende der Phase "Trocknen" konstant zu halten.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, mittels eines im Prozessrechner der Regelanlage eingegebenen zweiten Eckwertes LF, die Regelanlage angewiesen wird, nach Erreichung des ersten Eckwertes LT max., die Regelgrösse relative Luftfeuchte auf den vorgegebenen zweiten Eckwert LF bis Ende der Phase "Trocknen" konstant zu halten.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Beendigung der Phase "Trocknen" der im Prozessrechner der Regelanlage registrierte Anstieg der Holztemperatur auf den ersten Eckwert LT max. verwendet wird.
EP90121718A 1989-11-24 1990-11-13 Steuerverfahren für die Holztrocknung Withdrawn EP0429947A1 (de)

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AT269689A ATA269689A (de) 1989-11-24 1989-11-24 Steuerverfahren fuer die schnittholztrocknung in frischluft/abluft-trockenkammern
AT2696/89 1989-11-24

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EP90121718A Withdrawn EP0429947A1 (de) 1989-11-24 1990-11-13 Steuerverfahren für die Holztrocknung

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