FI110029B - Procedure for a three-phase drying of wood and equipment needed for this - Google Patents
Procedure for a three-phase drying of wood and equipment needed for this Download PDFInfo
- Publication number
- FI110029B FI110029B FI20010241A FI20010241A FI110029B FI 110029 B FI110029 B FI 110029B FI 20010241 A FI20010241 A FI 20010241A FI 20010241 A FI20010241 A FI 20010241A FI 110029 B FI110029 B FI 110029B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- wood
- drying
- chamber
- water
- plant
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
- F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
- F26B5/048—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum in combination with heat developed by electro-magnetic means, e.g. microwave energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2210/16—Wood, e.g. lumber, timber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Description
110029110029
Puun kolmivaiheinen kuivausmenetelmä ja siinä tarvittava laitteistoThree-step wood drying process and equipment
Keksintö käsittää uudentyyppisen puun kuivausmenetelmän sekä laitteiston sen toteuttamiseksi.The invention encompasses a novel method of drying wood and apparatus for carrying it out.
Nykyiset puun kuivausmenetelmät ja niihin liittyvät ongelmat ovat yleisesti tunnet-5 tuja. Suurimmat vaikeudet ovat olleet teollisuudelle: - puun kuivumisen hitaus - suuri energiankulutus - kuivaamisesta aiheutuneet virheet (tappio 2-3 mrd mk vuodessa) - vaikeasti kuivattavat puut, joita ovat massiivipuu, kokonaiset rungot, koivu, useat 10 jalopuut kuten tammi, pyökki sekä muut vastaavat tiheäsyiset puut.Current methods of drying wood and related problems are well known in the art. The biggest difficulties for the industry have been: - slowness of wood drying - high energy consumption - drying errors (loss of FIM 2-3 billion a year) - hard-to-dry trees such as solid wood, whole logs, birch, several 10 hardwoods such as oak, beech and the like dense trees.
Nykyisin yleisimmin käytetyt kuivausmenetelmät ovat - kamarikuivaus: Rimoitettu puutavara lämmitetään kuumailmapuhaltimilla. Höyry johdetaan ulos. Halkeilun estämiseksi käytetään vesihöyryä kuivauskaavan mukaan.The most commonly used drying methods today are: - chamber drying: The lumber is heated with hot air blowers. The steam is led out. In order to prevent cracking, water vapor is used according to the drying formula.
:·*: 15 - alipainekuivaus: Puutavara lastataan alipainekammioon, jonka paine pudotetaan • I · 0,2-0,6 bardin, jolloin veden höyrystymispiste laskee vastaavasti. Lämmitys tapah- • M * tuu kammion sisällä vesipatterein ja voimakkain tuulettimin. Puusta vapautunut • * . · · ·. höyry johdetaan ulos lauhduttimiin.: · *: 15 - Vacuum drying: The timber is loaded into a vacuum chamber, which is depressurized to • I · 0.2-0.6 bar, whereby the water evaporation point decreases accordingly. Heating • M * comes inside the chamber with water heaters and powerful fans. Free from wood • *. · · ·. the steam is led out to the condensers.
f”*; - pikakuivaus: Puutavara kuumennetaan yli 100 °C:een höyryllä, jota puhalletaan • * ... 20 suurella nopeudella puutavaran läpi. Höyryä johdetaan ulos kuivaustilasta hallitusti ‘ * ‘ kuivauskaavan mukaan. Ilmanpaine on normaali.f "*; - quick drying: The wood is heated to above 100 ° C with steam blown through the wood at high speed • * ... 20. Steam is discharged from the drying space in a controlled manner according to the drying formula. The air pressure is normal.
- RF-kuivaus: Puutavara asetetaan kahden metallilevyn väliin. Suurtaajuusenergia • · · * '· johdetaan metallilevyihin. Suurtaajuus saa puun vesimolekyylit liikkeeseen, josta • I · "... * aiheutuu kitkaa ja veden lämpeneminen ja höyrystyminen.- RF drying: The timber is placed between two metal sheets. The high frequency energy • · · * '· is conducted to the metal plates. High frequency causes the water molecules in the wood to circulate, causing friction and heating and evaporation of the water.
: .‘.25 - yhdistetty RF-kuumennus ja alipaine: Pienessä mittakaavassa tätä on kokeiltu Ka- • « · · .···. nadassa, Japanissa ja myös Suomessa. Tulokset ovat olleet hyvin lupaavia kuivaus-virheiden eliminoinnin suhteen. Kuivausaika on ollut myös erittäin lyhyt verrattuna ‘.:. ‘ muihin menetelmiin. Haittapuolena on kallis sähköenergia. RF-generaattori on hyö- ' · ’' · tysuhteeltaan huono, ainoastaan 50 %.:. '. 25 - Combined RF Heating and Vacuum: On a small scale, this has been experimented with Ka • «· ·. ···. in Nassau, Japan and also in Finland. The results have been very promising in the elimination of drying errors. The drying time has also been very short compared to '.:. 'Other methods. The disadvantage is expensive electricity. The RF generator has a low efficiency, only 50%.
30 - Muitakin menetelmiä on, mutta niillä ei ole teollisuudessa käytännön merkitystä.30 - There are other methods, but they are of no practical importance to industry.
Puun kuivaamisessa törmätään moniin ongelmiin: - Kuivausvirheet. Jos vesi pääsee haihtumaan puun pinnalta liian nopeasti eikä puun sisällä ole painetta ajaa vettä pinnalle, syntyy gradientti-ilmiö ja puu halkeilee pin- 35 nasta. Se voi myös kieroutua. Sisähalkeamat syntyvät vastakkaisesta syystä, eli puun sisustaa kuumennetaan liikaa, vesi työntyy ulompiin kerroksiin ja puun sisus 110029 2 kuivuu liian nopeasti. Hartsien kiehuminen ja oksien irtoilu johtuvat liian korkeista lämpötiloista.There are many problems when drying wood: - Drying errors. If water is allowed to evaporate from the surface of the wood too quickly and there is no pressure inside the wood to drive water to the surface, a gradient phenomenon occurs and the wood splits from the surface. It can also be warped. The inner cracks are created for the opposite reason, ie the interior of the wood is overheated, the water penetrates into the outer layers and the interior of the wood 110029 2 dries too quickly. Boiling of the resins and detachment of the branches are due to too high temperatures.
- Värivirheet. Jotkut puulajit, kuten esimerkiksi koivu, tummuvat helposti. Syynä voi olla liian korkea lämpötila, pitkä kuivausaika, hapettuminen yms.- Color errors. Some types of wood, such as birch, will easily darken. The reason may be too high temperature, long drying time, oxidation, etc.
5 - Pitkä kuivausaika. Tuore puu johtaa lämpöä hyvin. Sitä voi johtaa puun sisään hy vin ulkoapäin. Kun puu kuivuu, siitä tulee lämpöä voimakkaasti eristävä aine, joten tarvittavan lämmön johtaminen puun sisään ei enää onnistu. Ei ole voimaa, joka ajaisi vettä puusta ulos. Siksi kuivausaika tulee pitkäksi.5 - Long drying time. Fresh wood conducts heat well. It can be introduced into the wood from the outside. When the wood dries, it becomes a highly heat-insulating material, so that the heat needed to enter the wood can no longer be introduced. There is no force that drives water out of a tree. Therefore, the drying time will be long.
- Hukkaenergia. Kuivaamosta pääsee helposti karkuun lämpöenergiaa. Käytännössä 10 voidaan käyttää vain murto-osa energiasta veden ajamiseksi ulos puusta.- Waste energy. Thermal energy is easily escaped from the drying plant. In practice, only a fraction of the energy can be used to drive water out of the wood.
- Vaikeasti kuivattavat puut. Käytännössä on ollut miltei mahdotonta kuivata tunnetuilla menetelmillä kokonaisia puunrunkoja, joita hirsiteollisuus ja pylvästeollisuus käyttävät. Sama koskee tiettyjä puulajeja.- Hard-to-dry trees. In practice, it has been virtually impossible to dry whole tree trunks used by the log and column industries by known methods. The same applies to certain types of wood.
15 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja siihen tarvittavalla laitteistolla voidaan poistaa tekniikan tasossa olevat epäkohdat.The method according to the invention and the equipment necessary for it can eliminate the disadvantages of the prior art.
• · * · • * · Keksinnön edut: • · · · # *. : - Kuivausvirheiden minimointi • · . · · ·. 20 - Tarpeellinen nopeus teolliseen mittakaavaan. Tarpeeksi suuri kuivauskapasiteetti.Advantages of the Invention: · · · · # *. : - Minimizing drying errors. · · ·. 20 - Necessary speed for industrial scale. Large enough drying capacity.
-Pieni energiankulutus. Halvan energialähteen käyttömahdollisuus. Kalliimpaa ... t energiaa suhteessa vähän. Tehokas energian talteenotto: hukkanenergiaa vähän.- Low energy consumption. Access to a cheap energy source. More expensive ... t energy relatively low. Efficient energy recovery: low waste energy.
- Prosessin hallinta voidaan suorittaa tietokoneohjelmalla.- Process control can be performed by a computer program.
- Rakenteen pakettiratkaisut. Paketti toimitetaan kokonaisuutena tilaajalle rekkakul-' · ”25 jetuksena. Asennus tilaajan päässä jää vähäiseksi.- Structure package solutions. The package is delivered in its entirety to the subscriber by truck. Installation at the customer's end remains minimal.
: Keksinnön perusideana on suorittaa puun kuivaus kolmessa peräkkäisessä vaihees- .···. sa.: The basic idea of the invention is to perform wood drying in three successive stages. ···. you.
:.:.:30 Vaihe 1: • “· Puumassa lämmitetään kiehuvalla vedellä alipainekammiossa haluttuun astemää rään, esimerkiksi 80-90 °C:een. Puussa olevan veden viskositeetti muuttuu siten, että se paineen vaikutuksesta tulee helposti ulos puusta. Kiehuva vesi luovuttaa tehokkaasti siihen sitoutunutta lämpöenergiaa puumassaan. Kiertävää vettä lämmite-35 tään jatkuvasti kiehumispisteeseen. Jäinen tai täysin tuore massiivipuu lämpenee kauttaaltaan mainittuun lämpötilaan parissa-kolmessa tunnissa.:.:.: 30 Step 1: • “· The wood pulp is heated with boiling water in a vacuum chamber to the desired degree, for example 80-90 ° C. The viscosity of the water in the wood changes so that it easily comes out of the wood under pressure. Boiling water effectively releases the heat it binds to its wood pulp. The circulating water is continuously heated to the boiling point. Icy or completely fresh solid wood will warm up to this temperature in a matter of two to three hours.
110029 3110029 3
Vaihe 2:Step 2:
Vesi pumpataan alipainekammiosta sitä ympäröivään säiliöön ja alipainekammioon imetään voimakas alipaine, esimerkiksi 0,05 bar. Puun sisään syntyy tähän verrattuna voimakas paine, joka ajaa puussa olevaa vapaata vettä ulos. Vesi höyrystyy ali-5 painekammiossa ja poistuu lauhduttimen kautta. Alipainekammion seinämät, joissa lämpötila on +100 °C, luovuttavat kammioon ja puutavaran pintaan höyrystymisessä menetetyn lämpömäärän. Puun kosteusprosentti putoaa tässä 2-vaiheessa voimakkaasti eli täysin tuoreesta alle 20 %:iin.Water is pumped from the vacuum chamber into the surrounding container and a strong vacuum, for example 0.05 bar, is drawn into the vacuum chamber. Compared to this, strong pressure is exerted on the wood, which drives the free water out of the wood. The water evaporates in the sub-5 pressure chamber and exits through the condenser. The walls of the vacuum chamber at a temperature of +100 ° C release the heat lost to the chamber and the timber surface by evaporation. The moisture content of the wood in this 2-stage drops sharply, from completely fresh to less than 20%.
10 Vaihe 3:10 Step 3:
Nyt puusta on tullut hyvä lämmöneriste. Siihen ei voi enää tehokkaasti ajaa sisään lämpöenergiaa, joka aiheuttaisi paine-eron puun sisä- ja ulkopuolen välillä ajaen vettä puusta ulos. Nyt kytketään RF-lämmitys päälle. Sillä voidaan stabiloida puun sisäinen lämpötila haluttuun tasoon. Näin voidaan säilyttää paine-ero, joka ajaa 15 puun solukkoon sitoutuneen veden ulos, ja päästään ilman kuivausvirheitä alle 8 % kosteuteen.Now wood has become a good thermal insulation. It is no longer able to effectively run into the heat energy, which would cause internal pressure difference between the timber and the exterior driving water out of the wood. Now turn on the RF heating. It can stabilize the internal temperature of the wood to the desired level. In this way, the differential pressure that expels the water bound to the 15 cells of the wood can be maintained, and less than 8% humidity can be achieved without drying defects.
•»· · •: · Perusteet, joiden mukaan keksinnön idea toimii: /·.· Puussa oleva vesi ei lähde liikkeelle, ellei siihen kohdisteta liikkeelle panevaa voi-.*·. 20 maa. Käytettävissä ovat keskipakovoima ja paine-eroista johtuva voima. Muilla ....: voimilla lienee vain vähän merkitystä. Vesi sitoo runsaasti lämpöenergiaa höyrysty- .... essään, joten tämä energia on tarpeen järjestää. Mutta yksin lämpöenergia puun sisällä ilman paine-eroja on melko tehotonta. Puu on lämmin mutta ei kuivu muuta kuin sen mukaan, mitä pinnalta haihtuva vesi saa aikaan imuvoimaa eli paine-eroa.• »· · •: · Criteria under which the idea of the invention works: /·.· Water in the wood will not move unless it is driven by the trigger can -. * ·. 20 countries. Centrifugal force and force due to differential pressure are available. For the rest ....: the forces probably have little significance. Water absorbs a lot of thermal energy in the evaporation .... so this energy needs to be arranged. But the thermal energy alone inside the wood without pressure differences is quite inefficient. The wood is warm, but it does not dry out except by the effect of the water evaporating from the surface, which creates a suction power or pressure difference.
"; ': 25 Kyseisessä menetelmässä pidetään paine-ero puun sisä- ja ulkopuolella mahdollisimman suurena, kun taas puun sisällä paine-eroja ei synny eikä näin ollen sisäisiä • jännityksiä eli gradientteja. Kyseisessä menetelmässä tuoreen puun pintahalkeile- » · · .···. minen estetään vesikylvyllä, ja samalla puun sisään ajetaan tarvittava lämpöenergia •. paine-eron aikaansaamiseksi, kun vaihe 2 alkaa. Tässä vaiheessa voimakas alipaine *:·*30 imee vettä puun pintaan ja vesi höyrystyy. Sama asia toisinpäin: puun sisäinen yli-• ’' paine työntää vettä ulos puusta hyvin nopeasti. Kun vapaa vesi on poistunut puusta melko vaivattomasti, täytyy prosessin jatkamiseksi siirtyä vaiheeseen 3, jossa huolehditaan samasta asiasta eli paine-eron säilyttämisestä. Lämpöenergiaa ei voida enää ajaa puun sisään ulkoapäin, koska puu on muuttunut eristeeksi. Siksi sitä aje-35 taan suoraan puun sisään RF-energialla. Se tunkeutuu sinne, missä kosteutta on ja aiheuttaa tarvittavan paineen puun soluihin sitoutuneen kosteuden ajamiseksi puun pinnalle höyrystettäväksi. Tällä menetelmällä voidaan täysin tuore, jopa jäinen tuk- 110029 4 kipuu, puhumattakaan muusta puutavarasta, kuivata muutamassa tunnissa puuse-pänkuivaksi suhteellisen virheettömästi."; ': 25 In this method, the pressure difference inside and outside the tree is kept as high as possible, whereas there is no pressure difference within the tree and thus no internal tensions or gradients. is prevented by a water bath and at the same time the necessary heat energy is injected into the wood to create a differential pressure when step 2 begins. "The pressure pushes the water out of the wood very quickly. Once the free water has left the wood quite easily, to continue the process, you have to go to step 3, which is to do the same thing, which is to keep the pressure Therefore, it is driven directly into the wood by RF energy and penetrates where the moisture This is and causes the necessary pressure to drive the moisture trapped in the wood cells to the wood surface for evaporation. With this method, completely fresh, even icy logs, not to mention other lumber, can be dried in a few hours to a tree-dry with relatively flawlessness.
Seuraavassa keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures.
55
Kuviossa 1 on esitetty lohkokaaviona keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä laitteisto.Figure 1 is a block diagram of the apparatus used in the method of the invention.
• · · ·• · · ·
Claims (11)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20010241A FI110029B (en) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | Procedure for a three-phase drying of wood and equipment needed for this |
PCT/FI2002/000097 WO2002065038A1 (en) | 2001-02-09 | 2002-02-08 | Method and device for drying wood |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20010241 | 2001-02-09 | ||
FI20010241A FI110029B (en) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | Procedure for a three-phase drying of wood and equipment needed for this |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20010241A0 FI20010241A0 (en) | 2001-02-09 |
FI20010241A FI20010241A (en) | 2002-08-10 |
FI110029B true FI110029B (en) | 2002-11-15 |
Family
ID=8560285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20010241A FI110029B (en) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | Procedure for a three-phase drying of wood and equipment needed for this |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI110029B (en) |
WO (1) | WO2002065038A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ529640A (en) * | 2003-11-19 | 2006-09-29 | Mattersmiths Holdings Ltd | Method of removing moisture from a lignocellulosic substrate such as wood |
US7963048B2 (en) * | 2005-05-23 | 2011-06-21 | Pollard Levi A | Dual path kiln |
US8201501B2 (en) | 2009-09-04 | 2012-06-19 | Tinsley Douglas M | Dual path kiln improvement |
CN104792120A (en) * | 2015-04-22 | 2015-07-22 | 江南大学 | Vacuum microwave drying system based on temperature controlling |
CN106643012A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 德清华梦木制品有限公司 | Special drying method for small-diameter timbers |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2387595A (en) * | 1943-08-02 | 1945-10-23 | Brunswick Balke Collender Co | Method and apparatus for drying lumber |
SU511492A1 (en) * | 1974-10-28 | 1976-04-25 | The method of pre-heat treatment of high moisture polymers | |
IT1083106B (en) * | 1977-05-17 | 1985-05-21 | Pagnozzi Vincenzo | EMPTY DRYER PARTICULARLY FOR TIMBER |
JPH0649283B2 (en) * | 1990-02-05 | 1994-06-29 | 富洋木材販売株式会社 | Wood material improvement method |
AT408575B (en) * | 1997-10-07 | 2002-01-25 | Wolf Systembau Gmbh & Co Kg | METHOD FOR DIELECTRIC DRYING OF WOOD |
-
2001
- 2001-02-09 FI FI20010241A patent/FI110029B/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-02-08 WO PCT/FI2002/000097 patent/WO2002065038A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002065038A1 (en) | 2002-08-22 |
FI20010241A0 (en) | 2001-02-09 |
FI20010241A (en) | 2002-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Espinoza et al. | Vacuum drying of wood—state of the art | |
CN105627699B (en) | A kind of drying means and device of easy seasoned wood | |
JP4298914B2 (en) | Method for drying lumber timber and system for carrying out the method | |
CA2961470C (en) | High temperature dehumidification drying system | |
US5526583A (en) | Portable dry kiln for drying or treating lumber | |
US5687490A (en) | Method of drying lumber | |
FI110029B (en) | Procedure for a three-phase drying of wood and equipment needed for this | |
FI112696B (en) | Method and apparatus for drying wood products | |
KR20010031765A (en) | A Drying Device | |
Rosen | Drying of wood and wood products | |
JPH06257946A (en) | Method and device for drying timber | |
RU2105256C1 (en) | Vacuum-convective wood-drying chamber | |
Teischinger et al. | Sawn Timber Steaming and Drying 23 | |
Chauhan | Basics of Wood Drying/Seasoning | |
Sanya et al. | A new method for drying waterlogged wooden artefacts: Comparison of cyclical pressure drops with conventional methods | |
Wengert | Review of high-temperature kiln-drying of hardwoods | |
Teischinger et al. | Sawn Timber Steaming and Drying | |
Campean | Timber drying methods–passing through history into the future | |
US1328660A (en) | Process of drying lumber | |
FI129626B (en) | Modification arrangement for hygroscopic material | |
FI110891B (en) | Method and apparatus for drying and / or heat treating wood materials | |
EP2182313A1 (en) | Wood processing device | |
US20240230229A1 (en) | Method for the thermal drying of wood by CO2 sequestration and directly obtained dried wood | |
RU2277211C1 (en) | Method of wood drying | |
RU2425306C1 (en) | Wood drying plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |