EP0458219A1 - Vorrichtung zum Trocknen von Holz - Google Patents
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- F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying goods
- F26B2210/16—Wood, e.g. lumber, timber
Definitions
- the invention relates to a device for drying wood or other goods according to the preamble of claim 1.
- DE-A-35 43 248 is a generic device, consisting of an elongated housing, a cylindrical drying chamber for receiving the material to be dried, a heating shield arranged concentrically to the drying chamber for heating air passing between the housing wall and the heating shield, which is the air to be dried Well warmed up and absorbing the escaping vapor water, a cooling device for condensing the air mixture, an air circulation device on one end of the drying chamber, which circulates the air mixture in the drying chamber past the goods, via a cooling device and heating shield, and a vacuum device for generating and maintaining a vacuum in the drying chamber.
- the heat required for heating the material to be dried (wood) is supplied during the heating phase via the air as a heat carrier to the material in the drying chamber, preferably with wood, along the stacking direction.
- the container is placed under vacuum.
- the air-steam mixture which is then heavily enriched with moisture and is located in the housing or container, is arranged in the drying chamber by adding cooling water Cooling device condensed.
- the resulting dripping water drips into a cooling water tank.
- the slight heat consumption caused by the condensation is replaced by the heating device in the form of the concentric heating shield, namely in that the air remaining in the drying chamber is circulated with the aid of a fan as an air circulation device.
- the container once placed under vacuum, can be closed and remain under negative pressure during the entire drying process.
- the known device works absolutely satisfactorily in normal-sized containers. However, for reasons of rationalization, there is a desire to further enlarge the housing and thus the drying room. Certain problems arise with the air circulation device, since the pressure for the air to be circulated can no longer be applied in spite of an adequate air pressure with a larger diameter and a longer length in general with a low internal pressure (vacuum).
- the object of the invention is to develop a device of the aforementioned type such that a sufficient amount of air can be circulated with sufficient pressure even at a vacuum of less than 300 mbar.
- the air throughput in normal atmospheres and in vacuum operation is operated with different performance of the air circulation device in such a way that even with a low internal pressure in the drying chamber there is sufficient pressing pressure.
- this can be done simply by the ventilator which realizes the air circulation device being in vacuum operation is operated at a higher speed and / or with fan blades adjusted in the sense of a higher air throughput.
- a plurality of fans for the air circulation are provided, either on one end face or divided over both sir sides.
- This embodiment offers the advantage that a relatively large area, for example up to 2.5 m, of the container can be realized in the case of relatively small areas available for the installation of the device. With such large diameters, one and only one fan could not be built so large and operated at such a high speed that the necessary air throughput with sufficient pressure is guaranteed even in the vacuum range.
- the air circulation device consists of a plurality of individual fans which can be switched on and off on one side or divided on both end faces.
- the heating shield by two separate parts of approximately the same size and to arrange at least one fan on each end, which work against one another.
- a drying device which has an outer housing 1, which together with end closures, e.g. a lid that forms a container.
- the housing 1 has an outside diameter of at least 1.5 m, but preferably between 1.7 m and 2 m.
- the interior of the container or housing 1 is referred to as a drying room, in which there is, for example, a stack of wooden planks provided with spacing bars.
- a heating shield 3 which extends over the entire length and is formed from two heating shield walls 3 'and 3' 'and in the interior of which heating tubes are provided, via which the heating shield 3 is heated accordingly by means of hot water. With the help of this heating shield 3, the entire drying chamber content is heated uniformly.
- the control takes place via a thermostat (not shown) in a manner known per se.
- At least two fans 5 are provided, which are activated simultaneously with the heating or after a corresponding preheating time and which keep the heated air inside the housing 1 under vacuum through the interstices of the stacked wood promote.
- the heating shield 3 is arranged concentrically to the housing 1 of the drying device, an interspace 7 being left free. Through this space 7 between the heating shield 3 and an insulation 2, the air is pressed by the fans 5 or, depending on the selected direction of rotation, sucked back and it heats up again by brushing past the heating shield wall 3 '. At the same time, the heating shield wall 3 ′′ prevents the air from escaping from the drying room into the intermediate space 7. Due to the uniformly strong air circulation generated by the fans 5 through the entire stack of the wood to be dried or other goods, moisture exchange between the individual wooden planks is inevitable different humidity reached.
- cooling pipes 8 are laid, which form a cooling device.
- the air pressed through the drying room cools down on these cooling tubes 8, as a result of which the steam contained in the air mixture is excreted in the form of dripping water.
- a water tank 9 receives the water created by the condensation. The water tank 9 can also be cooled in order to avoid re-evaporation in the case of prolonged operation.
- a laterally arranged electrical control box 12 contains the control circuits for the fans 5 and the heating and vacuum devices.
- the housing 1 preferably has a diameter of at least 1.5 m and a length of at least 12 m, lengths between 14 m and 16 m being preferred.
- the heating shield 3 is divided into parts 3a and 3b of approximately the same size. According to this division, two drying rooms 14a and 14b are also formed, each of which is to be filled with a stack of wood to be dried.
- the housing 1 has a door 16 which can be pivoted away at one end. The space 18 formed by the two heating plate parts 3a, 3b and the two drying rooms 14a, 14b remains free.
- two fans 5 are arranged side by side in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the housing 1.
- Two further fans 5 are arranged analogously on the other end of the container or housing 1.
- the air streams of the two cooperating fans 5 are directed so that they meet in the space 18 and are sucked back into the respective drying room 14a, 14b.
- the heating of the air and the condensation of its water content after or during its action in the drying room takes place as described in the exemplary embodiment in FIG. 1.
- the air circulation devices are connected to a control device which is designed for the optional connection of individual air circulation devices. This makes it possible, e.g. During the heating-up phase, when the desired end value of the vacuum has not yet been reached, only let some of the fans run and later, when working at full vacuum, switch on additional fans in order to achieve the necessary pressing pressure.
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Abstract
Vorrichtung mit einem langgestreckten Gehäuse (1), einer zylindrischen Trockenkammer zur Aufnahme des Gutes, einem konzentrisch zur Trockenkammer angeordneten Heizschild (3) zum Erhitzen zwischen Gehäuse (1) und Heizschild (3) vorbeistreichender Luft, die das zu trocknende Gut erwärmt und aus diesem austretendes Dunstwasser aufnimmt, einer Kühleinrichtung (8) zur Kondensierung des Luftgemisches, einer Luftumwälzeinrichtung (5) an einer Stirnseite der Trockenkammer, die das Luftgemisch in der Trockenkammer am Gut vorbei, der Kühleinrichtung und dem Heizschild zirkulieren läßt, und einer Unterdruckvorrichtung zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Unterdruckes in der Trockenkammer. Um auch bei Unterdruck eine genügende Luftmenge mit ausreichender Pressung zu erhalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Luftumwälzeinrichtung (5) derart ausgelegt ist, daß in der Aufheizphase bei Normalatmosphäre geringer Druck und damit geringerer Luftdurchsatz und im Vakuumbetrieb bei niedrigem Luftdruck hoher Druck und damit erhöhter Luftdurchsatz vorhanden ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen von Holz oder anderen Gütern gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
- Durch die DE-A-35 43 248 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung, bestehend aus einem langgestreckten Gehäuse, einer zylindrischen Trockenkammer zur Aufnahme des zu trocknenden Gutes, einem konzentrisch zur Trockenkammer angeordneten Heizschild zum Erhitzen von zwischen Gehäusewand und Heizschild vorbeistreichender Luft, die das zu trocknende Gut erwärmt und aus diesem austretendes Dunstwasser aufnimmt, einer Kühleinrichtung zur Kondensierung des Luftgemisches, einer Luftumwälzeinrichtung an einer Stirnseite der Trockenkammer, die das Luftgemisch in der Trockenkammer am Gut vorbei, über Kühleinrichtung und Heizschild zirkulieren läßt, und einer Unterdruckvorrichtung zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Unterdruckes in der Trockenkammer. Auf diese Weise wird die für das Aufheizen des zu trocknenden Gutes (Holz) benötigte Wärme während der Aufheizphase über die Luft als Wärmeträger dem in der Trockenkammer befindlichen Gut, vorzugsweise bei Holz diesem längs zur Stapelrichtung zugeführt. Nach Beendigung der Aufheizphase wird der Behälter unter Vakuum gesetzt. Das im Gehäuse oder Behälter befindliche dann stark mit Feuchtigkeit angereicherte Luft-Dampf-Gemisch wird durch Zuschalten von Kühlwasser zu der in der Trockenkammer angeordneten Kühleinrichtung kondensiert. Das dabei entstehende Tropfwasser tropft in einen Kühlwasserbehälter. Der durch die Kondensierung verursachte geringfügige Wärmeverbrauch wird von der in Form des konzentrischen Heizschildes vorliegenden Heizeinrichtung wieder ersetzt, und zwar dadurch, daß mit Hilfe eines Ventilators als Luftumwälzeinrichtung die in der Trockenkammer verbleibende Luft umgewälzt wird. Durch dieses Verfahren kann der einmal unter Vakuum gesetzte Behälter während des gesamten Trocknungsvorganges geschlossen und unter Unterdruck bleiben.
- Die bekannte Vorrichtung arbeitet bei normalgroßen Behältern absolut zufriedenstellend. Es besteht aber der Wunsch, aus Gründen der Rationalisierung, die Gehäuse und damit den Trockenraum weiter zu vergrößern. Gewisse Probleme entstehen dabei bei der Luftumwälzeinrichtung, da der Preßdruck für die umzuwälzende Luft bei größerem Durchmesser und auch größerer Länge im allgemeinen bei niedrigem Innendruck (Vakkum) trotz ausreichenden Luftdruchsatzes nicht mehr aufgebracht werden kann.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der vorgenannten Art derart weiterzubilden, daß auch bei einem Unterdruck von weniger als 300 mbar eine genügende Luftmenge mit ausreichender Pressung umgewälzt werden kann.
- Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst.
- Beim Erfindungsgegenstand wird also der Luftdurchsatz bei Normalatmosphäre und im Vakuumbetrieb mit unterschiedlicher Leistung der Luftumwälzeinrichtung derart betrieben, daß auch bei niederem Innendruck in der Trockenkammer ein ausreichender Preßdruck gegeben ist.
- Bei kleinen Kammer kann dies gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens einfach dadurch geschehen, daß der die Luftumwälzeinrichtung realisierende Ventilator im Vakuumbetrieb mit höherer Drehzahl und/oder mit im Sinne eines höheren Luftdurchsatzes verstellten Lüfterflügel betrieben ist.
- Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Außengehäuse von mindestens 1500 mm werden mehrere Ventilatoren für die Luftumwälzung vorgesehen, und zwar entweder an einer Stirnseite oder aufgeteilt auf beide Sirnseiten. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß bei relativ kleinen für die Aufstellung der Vorrichtung zur Verfügung stehenden Areal ein großer Außendurchmesser, von beispielsweise bis zu 2,5 m des Behälters realisierbar ist. Bei derart großen Durchmessern könnte ein und nur ein Ventilator nicht so groß gebaut und mit so hoher Drehzahl betrieben werden, daß auch im Vakuumbereich der nötige Luftdurchsatz mit ausreichender Pressung garantiert ist. Dementsprechend besteht die Luftumwälzeinrichtung aus mehreren einzelnen zu- und abschaltbaren an einer Sitrnseite oder aufgeteilt auf beide Stirnseiten angeordneten Ventilatoren.
- Dabei kann es gem. einer anderen Weiterbildung vorteilhaft sein, zwischen den Ventilatoren und der Trockenkammer Luftleitbleche vorzusehen, die eine Durchströmung der Luft durch alle Zwischenräume, z.B. zwischen einem Stapel von Holzbolen sicherstellen.
- Gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens insbesondere für Trockengehäuse mit einer Länge von mehr als 12 m wird vorgeschlagen, das Heizschild durch zwei getrennte, ungefähr gleichgroße Teile zu bilden und an beiden Stirnseiten zumindest jeweils einen Ventilator, die gegeneinander arbeiten, anzuordnen. Selbstverständlich ist auch in diesem Fall zur Erhöhung der Pressung im Vakuumbetrieb vorteilhaft, für jede Halblänge des Trockenraumes mehrere ggfs. zuschaltbare, in Druck- oder Saugrichtung arbeitende Ventilatoren vorzusehen.
- Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung, sowie deren Vorteile werden im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den anliegenden Figuren erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform einer Trockenvorrichtung im Querschnitt und
- Fig. 2
- eine zweite Ausführungsform der Trockenvorrichtung im Längsschnitt.
- In Fig. 1 ist eine Trockenvorrichtung dargestellt, die ein äußeres Gehäuse 1 aufweist, das zusammen mit stirnseitigen Abschlüssen, z.B. einem Deckel, einen Behälter bildet. Das Gehäuse 1 hat einen Außendruchmesser von mindestens 1,5 m, bevorzugt jedoch zwischen 1,7 m und 2 m. Das Innere des Behälters oder Gehäuses 1 wird als Trockenraum bezeichnet, in dem sich beispielsweise ein mittels Distanzlatten mit Zwischenräumen versehener Stapel Holzbohlen befindet. Im Gehäuse 1 ist ein sich über die ganze Länge erstreckender konzentrisch angeordnetes Heizschild 3 vorgesehen, das aus zwei Heizschildwänden 3' und 3'' gebildet ist und in dessen Inneren Heizrohre vorgesehen sind, über die mittels Heißwasser das Heizschild 3 entsprechend aufgeheizt wird. Mit Hilfe dieses Heizschildes 3 wird der gesamte Trockenrauminhalt gleichmäßig erwärmt. Die Steuerung erfolgt über einen - nicht dargestellten - Thermostaten in an sich bekannter Weise.
- Im Bereich der Stirnseite des Behälters an der der Zugangsöffnung gegenüberliegenden Stirnseite sind mindestens zwei Ventilatoren 5 vorgesehen, die gleichzeitig mit der Heizung oder nach entsprechender Vorheizzeit aktiviert werden und die die im Inneren des Gehäuses 1 unter Unterdruck gehaltene, erwärmte Luft durch die Zwischenräume des gestapelten Holzes fördern. Alternativ hierzu ist es ebenfalls möglich, an der bezeichneten Stirnseite nur einen Ventilator 5 anzuordnen und den zweiten Ventilator 5 an der Zugangsstirnseite, z.B. am wegschwenkbaren Deckel befestigt, vorzusehen.
- Wichtig bei der Realisierung der Erfindung ist es, daß mindestens zwei Ventilatoren mit deutlich geringerem Durchmesser als der Trockenraum vorhanden sind, die aufgrund ihres kleinen Durchmessers (z.B. 400 mm - 700 mm) mit relativ hohen Drehzahlen, vorzugsweise im Bereich von 2500 U/min bis 3000 U/min zu betreiben sind. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei dem hier in Betracht kommenden Unterdruck von ca. 300 mbar noch eine genügende Luftmenge mit ausreichendem Pressdruck erreicht wird, um eine anhaltende Erwärmung des Holzstapels zu gewährleisten.
- Das Heizschild 3 ist konzentrisch zum Gehäuse 1 der Trockenvorrichtung angeordnet, wobei ein Zwischenraum 7 freigelassen ist. Durch diesen Zwischenraum 7 zwischen Heizschild 3 und einer Isolierung 2 wird die Luft durch die Ventilatoren 5 gedrückt oder, je nach gewählter Umlaufrichtung, zurückgesaugt und sie erwärmt sich dabei wieder durch Vorbeistreichen an der Heizschildwand 3'. Gleichzeitig verhindert die Heizschildwand 3'' ein Entweichen der Luft aus dem Trockenraum in den Zwischenraum 7. Aufgrund der mittels der Ventilatoren 5 erzeugten, gleichmäßig starken Luftzirkulation durch den gesamten Stapel des zu trocknenden Holzes oder auch andere Güter wird zwangsläufig ein Feuchtigkeitsaustausch zwischen den einzelnen Holzbohlen unterschiedlicher Feuchtigkeit erreicht.
- Im unteren Bereich des Trockenraums sind Kühlrohre 8 verlegt, die eine Kühleinrichtung bilden. An diesen Kühlrohren 8 kühlt sich die durch den Trockenraum gedrückte Luft ab, wodurch der in dem Luftgemisch enthaltene Dampf in Form von Tropfwasser ausgeschieden wird. Ein Wasserbehälter 9 nimmt das durch die Kondensierung entstandene Wasser auf. Der Wasserbehälter 9 kann, um bei längerem Betrieb ein Rückverdampfen zu vermeiden ebenfalls gekühlt sein. Ein seitlich angeordneter Elektrosteuerkasten 12 beinhaltet die Steuerkreise für die Ventilatoren 5 und die Heiz- und Vakuumeinrichtungen.
- In Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer Trockenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform gezeigt. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen. Auch in dieser Ausführungsform ist ein sehr großes Volumen des Trockenraumes realisiert. Das Gehäuse 1 hat vorzugsweise einen Durchmesser von mindestens 1,5 m und eine Länge von mindestens 12 m, wobei Längen zwischen 14 m und 16 m bevorzugt sind. In Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist das Heizschild 3 in ungefähr gleich große Teile 3a und 3b geteilt. Entsprechend dieser Aufteilung werden auch zwei Trockenräume 14a und 14b gebildet, die jeweils mit einem Stapel zu trocknenden Holzes zu befüllen sind. Dazu weist das Gehäuse 1 an einem Stirnende eine wegschwenkbare Tür 16 auf. Der von den beiden Heizschildteilen 3a, 3b und den beiden Trockenräumen 14a, 14b gebildete Zwischenraum 18 bleibt frei.
- Im Bereich der Tür, vorzugsweise mit dieser mechanisch gekoppelt, sind zwei Ventilatoren 5 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Gehäuses 1 nebeneinanderliegend angeordnet. Zwei weitere Ventilatoren 5 befinden sich analog angeordnet an der anderen Stirnseite des Behälters oder Gehäuses 1. Die Luftströme der jeweils zwei zusammenarbeitenden Ventilatoren 5 sind so gerichtet, daß sie im Zwischenraum 18 aufeinandertreffen und wieder in den jeweiligen Trockenraum 14a, 14b hineingesaugt werden. Die Aufheizung der Luft und die Kondensation ihres Wassergehalts nach oder bei ihrem Wirken im Trockenraum findet wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1 beschrieben statt.
- Vorteilhafterweise sind die Luftwälzeinrichtungen an ein Steuergerät angeschlossen, das zur wahlweisen Zuschaltung einzelner Luftumwälzeinrichtungen ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, z.B. während der Aufheizphase, wo noch nicht der gewünschte Endwert des Unterdrucks erreicht ist, nur einen Teil der Ventilatoren laufen zu lassen und später, wenn bei vollem Unterdruck gearbeitet wird, weitere Ventilatoren zuzuschalten, um auch dann den nötigen Preßdruck zu erzielen.
Claims (10)
- Vorrichtung zum Trocknen von Holz oder anderen Gütern, mit einem langgestreckten Gehäuse, einer zylindrischen Trockenkammer zur Aufnahme des Gutes, einem konzentrisch zur Trockenkammer angeordneten Heizschild zum Erhitzen zwischen Gehäuse und Heizschild vorbeistreichender Luft, die das zu trocknende Gut erwärmt und aus diesem austretendes Dunstwasser aufnimmt, einer Kühleinrichtung zur Kondensierung des Luftgemisches, einer Luftumwälzeinrichtung an einer Stirnseite der Trockenkammer, die das Luftgemisch in der Trockenkammer am Gut vorbei, der Kühleinrichtung und dem Heizschild zirkulieren läßt, und einer Unterdruckvorrichtung zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Unterdruckes in der Trockenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumwälzeinrichtung derart ausgelegt ist, daß in der Aufheizphase bei Normalatmosphäre geringer Druck und damit geringerer Luftdurchsatz und im Vakuumbetrieb bei niedrigem Luftdurck hoher Druck und damit erhöhter Luftdurchsatz vorhanden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung aus mindestens einem in seiner Förderleistung umschaltbaren Ventilator besteht.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumwälzeinrichtung aus mehreren einzeln zu- und abschaltbaren an einer Stirnseite oder aufgeteilt auf beide Stirnseiten angeordneten Ventilatoren besteht.
- Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren in einer Ebene senkrecht zur Längserstreckung der Trockenkammer nebeneinanderliegend angeordnet sind (Figur 1).
- Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren in axialer Richtung gesehen hintereinander angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Länge des Gehäuses von mindestens 12m das Heizschild in zwei ungefähr gleich große Abschnitte unterteilt ist und daß an beiden Stirnseiten des Trockenraums zumindest eine Luftumwälzeinrichtung angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren einen Außendurchmesser zwischen 400 mm und 700 mm aufweisen.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Luftumwälzeinrichtungen dem Gut im Trockenraum zugewandt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrichtung der Ventilatoren an den beiden Stirnseiten entgegengesetzt zueinander gerichtet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät vorgesehen ist zur wärme- und/oder druckabhängigen Zu- und Abschaltung bzw. Drehzahleinstellung einzelner Ventilatoren.
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Country Status (2)
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