FI117353B - Method and apparatus for drying wood and wood products - Google Patents

Method and apparatus for drying wood and wood products Download PDF

Info

Publication number
FI117353B
FI117353B FI20050463A FI20050463A FI117353B FI 117353 B FI117353 B FI 117353B FI 20050463 A FI20050463 A FI 20050463A FI 20050463 A FI20050463 A FI 20050463A FI 117353 B FI117353 B FI 117353B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pressure
wood
drying chamber
drying
compressed air
Prior art date
Application number
FI20050463A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20050463A (en
FI20050463A0 (en
Inventor
Hannu Juhani Boren
Original Assignee
Hannu Juhani Boren
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI20040809A external-priority patent/FI20040809A0/en
Application filed by Hannu Juhani Boren filed Critical Hannu Juhani Boren
Priority to FI20050463A priority Critical patent/FI117353B/en
Publication of FI20050463A0 publication Critical patent/FI20050463A0/en
Publication of FI20050463A publication Critical patent/FI20050463A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI117353B publication Critical patent/FI117353B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B7/00Drying solid materials or objects by processes using a combination of processes not covered by a single one of groups F26B3/00 and F26B5/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects

Description

117353117353

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PUUN JA PUUTUOTTEIDEN KUIVAAMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR DRYING WOOD AND WOOD PRODUCTS

Keksinnön kohteena on menetelmä puun tai puutuotteiden kuivaamiseksi, jossa menetelmässä puu tai puutuotteet siirretään painetiiviisti suljettavaan kuivaus-5 kammioon, ja jossa menetelmässä kuivauskammiossa olevaa puuta tai puutuotteita lämmitetään kuumalla paineilmalla normaalipainetta suuremmassa paineessa ja kuumennuksen jälkeen kuivauskammion paine lasketaan normaalipaineen alapuolelle, jolloin puun sisäosien ja ulkopinnan välinen paine-ero siirtää puussa olevaa vettä puun ulkopinnalle, jossa vesi haihtuu tai kiehuu ja josta muodostunut vesi-10 höyry ja vesi siirretään pois kuivaus kammiosta. Keksinnön kohteena on myös laitteisto puun tai puutuotteiden kuivaamiseksi, johon laitteistoon kuuluu painetiiviisti suljettavalla kannella varustettu kuivauskammio, johon kuivattava puu tai puutuotteet on siirrettävissä kuivauksen ajaksi, ja kuivauskammioon kytketty alipaineen pumppauslaitteisto alipaineen muodostamiseksi kuivauskammioon ja lauhdutin 15 kosteuden poistamiseksi kuivauskammiosta paineakkuun pumpattavasta paineilmasta. Lisäksi laitteistoon kuuluu kuivauskammioon kytketty paineilman puhallus- ja lämmityslaite kuuman paineilman muodostamiseksi ja puhaltamiseksi kuivauskammioon niin, että kuivauskammion paine on nostettavissa normaalipaineen yläpuolelle kuumennusvaiheen aikana, ja että laitteistoon kuuluu paineakku läm-20 pimän paineilman varastoimiseksi haihdutusvaiheen aikana.The present invention relates to a method for drying wood or wood products, wherein the wood or wood products are transferred to a pressure-tight closure drying chamber, wherein the wood or wood products in the drying chamber are heated with hot compressed air at a pressure above normal pressure. the pressure difference moves the water in the wood to the outside of the wood, where the water evaporates or boils and the water-vapor and water formed are removed from the drying chamber. The invention also relates to apparatus for drying wood or wood products, comprising a drying chamber having a pressure-tight closure lid to which the wood or wood products to be dried can be moved during drying, and a vacuum pumping apparatus connected to the drying chamber to In addition, the apparatus includes a compressed air blowing and heating device coupled to the drying chamber for generating and blowing hot compressed air into the drying chamber so that the drying chamber pressure can be raised above normal pressure during the heating step, and a pressure accumulator for storing warm compressed air

♦ · * • · ·♦ · * • · ·

• <P• <P

• ; Puu kuivuu, kun puun sitoman veden vesihöyryn osapaine on suurempi kuin sitä ympyröivän ilman vesihöyryn osapaine eli puu luovuttaa vettä vesihöyrynä il-maan. Perinteiset puun kuivausmenetelmät ja laitteistot perustuvat tekniikkaan, * * 25 jossa puu lämmitetään kosteahkolla ilmalla, höyryllä tai jollain muulla menetel-···/ mällä tavallisesti n. 60-90 °C asteen lämpötilaan kuivauskammiossa. Tätä lämpö- *·*·' tilaa ylläpidetään niin kauan, että haluttu puun kosteusprosentti on saavutettu. Mitä korkeampaa lämpötilaa käytetään, sitä suuremmaksi muodostuu vesihöyryn paine : puun sisällä ja sitä nopeammin ja voimakkaammin alkaa veden virtaus puun sisä- • · · 30 osista puun pinnalle. Kaikki tunnetut menetelmät vaativat lisäksi voimakkaan il- : man puhalluksen kuivattavan puumateriaalin ulkopintojen ohi, sillä puusta pois- ”·% tuva vesi on haihdutettava puun pinnalta sitä ympäröivään ilmaan sekä saatava täi- * « T lä tavoin poistumaan kuivauskammiosta.•; The wood dries when the partial pressure of the water vapor of the water bound by the tree is greater than the partial pressure of the water vapor of the surrounding air, i.e. the tree discharges the water as water vapor to the air. Conventional wood drying methods and equipment are based on the technique * * 25 where wood is heated with humid air, steam or some other method, usually at a temperature of about 60-90 ° C in a drying chamber. This temperature is maintained until the desired moisture content of the wood is achieved. The higher the temperature used, the higher the pressure of the water vapor: within the wood, the faster and more powerful the flow of water from the interior of the wood to the wood surface. In addition, all known methods require strong air blasting past the exterior surfaces of the wood material to be dried, since the water exiting the wood has to be evaporated from the wood surface to the surrounding air and completely removed from the drying chamber.

♦ · » · · ψ · :···. Nykyisin tunnetut puun pikakuivausmenetelmät perustuvat yleensä siihen, että 35 kuivauksessa edistetään puussa olevan veden höyrystymistä korkeiden lämpötilojen (yli 100 °C) avulla tai alentamalla veden kiehumispistettä kuivaustilan painetta 2 117353 pienentämällä. Samanaikaisesti kuivauskammiossa olevaa kosteaa ilmaa tai höyryä kierrätetään voimakkaasti kuivattavan puumateriaalin pintojen ohi, jotta puu-materiaalin pinnalle siirtyvä vesi saadaan haihdutettua ohi virtaavaan ilmaan. Yleensä puusta poistuvan kosteuden kostuttamaa ilmaa samalla kuivataan lauh-5 duttimen tms. ilman kuvauslaitteen avulla. Esim, patenttijulkaisussa US 1,763.070 (Forrest Streator Shinn) on esitetty puun pikakuivausmenetelmä, jossa painetii-viissä kuivauskammiossa olevaa puuta ensin kuumennetaan kuivauskammioon johdettavan kuuman höyryn avulla normaalia ilmanpainetta korkeammassa paineessa. Tämän jälkeen höyryn syöttö kuivauskammioon pysäytetään ja kuivaus-10 kammion painetta edelleen nostetaan pumppaamalla kuivauskammioon paineilmaa paineilmakompressorilla. Ylipaineessa puun sisälle muodostuu normaalia korkeampi ilman- ja höyrynpaine. Näiden vaiheiden jälkeen kuivauskammiossa oleva paineilma ja höyry poistetaan ja kuivauskammioon muodostetaan alipaine. Tällöin kuumentuneen puun sisäosien ja ulkopinnan välille muodostuu paine-ero, joka 15 siirtää kosteutta puun sisäosista puun pinnalle. Puun pinnalle noussut lämmin vesi kiehuu ja haihtuu kuivauskammiossa olevaan ilmaan, koska alipaineessa veden kiehumispiste on alempi kuin puun pinnalle nousevan veden kiehumispiste. Muodostuva kostea ilma poistetaan kuivauskammiosta tyhjöpumpun ja kuivauskam-mion välillä olevaan lauhduttimeen. Tällaisella menetelmällä puu saadaan kuivu-20 maan perinteistä ilmakuivausta huomattavasti nopeammin.♦ · »· · ψ ·: ···. The presently known methods of rapid drying of wood are generally based on the promotion of the evaporation of water in the wood by high temperatures (above 100 ° C) or by lowering the boiling point of water by reducing the pressure in the drying space. At the same time, the moist air or steam in the drying chamber is circulated past the surfaces of the wood material to be dried, in order to evaporate the water passing to the surface of the wood material into the air flowing past it. Usually, the air moistened with moisture exiting the wood is dried with the aid of a condenser or similar air imaging device. For example, U.S. Patent No. 1,763,070 (Forrest Streator Shinn) discloses a method for rapid drying of wood, wherein wood in a pressurized drying chamber is first heated by hot steam supplied to the drying chamber at a pressure above normal atmospheric pressure. The steam supply to the drying chamber is then stopped and the pressure in the drying chamber is further increased by pumping compressed air into the drying chamber with a compressed air compressor. Overpressure creates a higher than normal air and vapor pressure inside the wood. After these steps, the compressed air and steam in the drying chamber are removed and vacuum is applied to the drying chamber. This creates a pressure difference between the inside of the heated wood and the outside, which transfers moisture from the inside of the wood to the surface of the wood. The warm water rising to the surface of the wood boils and evaporates to the air in the drying chamber, because under reduced pressure the boiling point of water is lower than the boiling point of the water rising to the surface of the wood. The moist air formed is discharged from the drying chamber to a condenser between the vacuum pump and the drying chamber. By this method, wood is obtained much faster than conventional air-drying of dry-soil.

Nykyiset pikakuivausmenetelmät ovat sinänsä toimivia, mutta vaativat edelleen ·» · : runsaasti energiaa korkean lämpötilan sekä voimakkaan ilman tai höyryn kierrä- tyksen vuoksi. Lisäksi lämmin ilma ja kuuma höyry päästetään laitteiston uikoot' puolelle esim. paineen alennusvaiheessa patenttijulkaisun US 1,763,070 kaltai- :"j: 25 sessa menetelmässä. Lisäksi esim. patenttijulkaisun US 1,763,070 kaltaisissa kuu- : man höyryn käyttöön perustuvissa menetelmissä on ongelmana se, että puun kos- «M · .·*·. teuden laskettua 30 % alapuolelle puu alkaa uudelleen kostua kuumennusvaiheen aikana kuumennuksessa käytettävän kostean höyryn absorboitumisesta johtuen.Current instant drying methods work well as such, but still require high energy, high heat and high air or steam recycling. In addition, hot air and hot steam are released to the outer sides of the apparatus, e.g., in a pressure reduction step such as that described in U.S. Patent No. 1,763,070. - After falling below 30% below 30%, the wood begins to re-wet during the heating phase due to the absorption of the moist steam used in the heating.

. φ·φ Näin ollen tällaisilla pikakuivausmenetelmillä puun kuivuminen hidastuu huomat- :;j,: 30 tavasti, kun puun kosteus on laskenut alle 30 %:iin.. Thus, such rapid drying methods significantly slow down the drying of wood when the moisture content of the wood has dropped below 30%.

» · « · ··* : !·. Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä puun tai puutuotteiden kui- [···’ vaamiseksi, jolla poistetaan edellä mainittuja nykyisiin puun tai puutuotteiden kui- * * '1' vaamiseen käytettäviin menetelmiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tar- */·: koituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla puuta tai puutuotteita saadaan kuivattua » » •.,.: 35 aikaisempaa nopeammin myös alle 100 °C asteen lämpötiloissa ja energiataloudel- lisemmin ja jolla puu saadaan kuivumaan perinteistä ilmakuivausta selvästi nope- 3 117353 ämmin myös silloin, kun puussa on enää alle 30% kosteutta. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin keksinnön mukaisen menetelmän mukainen laitteisto.»·« · ·· *:! ·. It is an object of the present invention to provide a method for drying wood or wood products which eliminates the above drawbacks associated with existing methods for drying wood or wood products * 1. In particular, it is an object of the present invention to provide a method for drying wood or wood products, also faster at temperatures below 100 ° C and more energy efficient, and for drying wood at a much faster rate than conventional air drying. - 3 117353 even when the wood has less than 30% moisture. It is a further object of the invention to provide an apparatus according to the method of the invention.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja laitteistolla, jolle 5 on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisten patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.The object of the invention is achieved by a method characterized by what is set forth in the characterizing part of independent claim 1 and by an apparatus 5 which is characterized by what is stated in the characterizing part of independent claim 6.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä puun tai puutuotteiden kuumennusvaiheessa kuivauskammioon puhalletaan kuumaa, n. 60 - 160 ° C lämpötilassa olevaa paineilmaa niin, että kuivauskammion paine nousee normaalipaineen yläpuolelle, ja 10 että kuumennus vaiheen jälkeen tulevassa haihdutusvaiheessa kuivauskammioon muodostetaan normaalipainetta pienempi paine pumppaamalla kuivauskammiossa oleva paineilmaa paineakkuun. Tällaisen menetelmän etuna on se, että kuumaa paineilmaa puun tai puutuotteiden kuumennukseen käytettäessä kuumennusvaiheessa vältetään kuuman höyryn käytöstä aiheutuva kuivattavan puun tai puutuot-15 teiden uudelleen kostuminen, kun puun kosteus on alle 30%. Lisäksi, koska kuumennusvaiheessa käytettävä paineilma otetaan talteen haihdutusvaiheen ajaksi laitteistoon kuuluvaan paineakkuun, saadaan kuumennusvaiheen jälkeen jäljelle jäävä lämpö pääosin talteen niin, että se voidaan käyttää uudelleen seuraavan kuumennusvaiheen aikana (esim, seuraavassa kuivaussyklissä). Tämä säästää kui-20 vauksessa käytettävää energiaa aikaisemmin tunnettuihin menetelmiin nähden, :**[: koska niissä kuumennukseen käytettävä kuuma höyry ja siihen sitoutunut lämpö : päästetään laitteiston ulkopuolelle niin, ettei sitä voida hyödyntää enää seuraavissa * * * .:. kuumennusvaiheissa.In the process of heating the wood or wood products in the heating step, the compressed air is blown into the drying chamber at a temperature of about 60-160 ° C so that the drying chamber pressure rises above the normal pressure and the subsequent evaporation step The advantage of such a process is that when hot compressed air is used to heat wood or wood products, the heating step avoids the re-wetting of the wood or wood products to be dried at a moisture content of less than 30% due to the use of hot steam. In addition, since the compressed air used in the heating step is recovered during the evaporation step in the pressure accumulator included in the apparatus, the residual heat after the heating step is mainly recovered so that it can be reused during the next heating step (e.g., the next drying cycle). This saves the drying energy used in drying by 20% compared to previously known methods: ** [: because of the hot steam used for heating and the heat associated therewith: it is let out of the plant so that it can no longer be used in the following * * *.:. In the heating step.

···· mmm *·* Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu kuivauskammioon kytketty paineilman • 9 : 25 puhallus-ja paineilman lämmityslaite n. 60-160 ° C lämpötilassa olevan paineil- man muodostamiseksi ja puhaltamiseksi kuivauskammioon niin, että kuivaus-kammion paine on nostettavissa normaalipaineen yläpuolelle kuumennusvaiheen aikana. Lisäksi laitteistoon kuuluu paineakku lämpimän paineilman varastoimi-:*"< seksi haihdutusvaiheen aikana. Tällaisella paineilman puhalluslaitteistolia saadaan . \ 30 laitteiston kuivauskammioon kuumennusvaiheen ajaksi lämmintä ilmaa ja tarvit- m m 9 tava ylipaine niin, että kuuma ilma tunkeutuu puun sisälle ja nostaa puun sisäosien *··* paineen normaalipaineen yläpuolelle sekä kuumentaa puuta myös sen sisäosista.···· mmm * · * The apparatus according to the invention comprises a compressed air device connected to a drying chamber • 9: 25 blowing and compressed air heater for forming and blowing compressed air at a temperature of about 60-160 ° C so that the drying chamber pressure can be increased above during the heating phase. In addition, the equipment includes a pressure accumulator for storing warm compressed air: * "<sex during the evaporation phase. This type of compressed air blasting apparatus is provided. \ 30 warm air and 9 pressures of excess air are introduced into the drying wood during the heating phase. · * Above normal pressure and heats wood from inside.

Paineakun ansiosta puun sisälle saadaan kuumennusvaihetta seuraavan haihdutus-vaiheen ajaksi alipaine niin, että edellisessä vaiheessa kuivauskammiossa ollut mm · 35 lämmin paineilma saadaan talteen. Tarvittaessa paineakku ja sinne kuivauskammi- 4 117353 osta johdetut painekanavat voidaan eristää sopivalla lämpöeristeellä, jolloin lämmön haihtumista saadaan edelleen vähennettyä.Thanks to the pressure accumulator, a negative pressure is obtained inside the wood during the evaporation phase following the heating step, so that the mm · 35 warm compressed air in the drying chamber of the previous step is recovered. If necessary, the pressure accumulator and the pressure ducts conducted therein can be insulated with a suitable thermal insulator to further reduce heat evaporation.

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa on esitetty eräs keksinnön mukainen puun tai puutuotteiden kuivauslaitteisto.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows an apparatus for drying wood or wood products according to the invention.

5 Kuvassa 1 esitettyyn, keksinnön mukaisen menetelmän mukaiseen puun tai puutuotteiden kuivauslaitteistoon kuuluu tiivisti suljettavilla kansilla 2 varustettu kui-vauskammio 1, kuivauskammiossa sijaitseva lämmitys- ja kostutusjärjestelmä 17, kuivauskammioon paineilmakanavalla 8 sulkuventtiilin 11 kautta kytketty ali-painepumppu 3, alipainepumpun 3 ja kuivauskammion 1 välillä oleva lauhdutin 7 10 sekä alipainepumpun 3 poistopuolelle paineilmakanavalla 9 kytketty paineakku 6. Lisäksi kuivauslaitteistoon kuuluu paineilmakanavalla 5 ja ohjausventtiiIillä 12 paineakkuun 6 kytketty paineilman puhalluslaite 4 paineilman pumppaamiseksi paineakkuun 6 ja sieltä paineilmakanavaa 10 myöten kuivauskammioon 1.The drying apparatus for wood or wood products according to the method of the invention shown in Fig. 1 includes a drying chamber 1 with sealing lids 2, a heating and humidifying system 17 in the drying chamber, a vacuum pump 3 connected to a drying a condenser 7 10 and a pressure accumulator 6 connected to the outlet side of the vacuum pump 3 by means of a compressed air duct 9.

Kuivauskammio 1 on sinänsä tunnetulla tavalla esim. metallilevystä tms. valmis-15 tettu painesäiliö, joka kestää vähintään 160 °C lämpötilaa, 95 % (0,05 bar) alipainetta ja 16 baarin ylipainetta. Kuivauskammion sisällä on tarvittava alusta tai esim. sopiva ritilämäinen hyllykkö, johon kuivattava puutavara tai puutuotteet voidaan sijoittaa niin, että yksittäisten kappaleiden välille jää tarvittavat ilmaraot kostean ilman poistumisen mahdollistamiseksi (ei esitetty kuvassa 1). Lisäksi kuiva-: v. 20 uskammiossa on sinänsä tunnetulla tavalla valmistettu lämmitys- ja kostutusjärjes- [ . *·. telmä 17, jonka avulla kuivauskammiossa oleva ilmaa ja puutavaraa voidaan edel- • * · "i leen lämmittää ja tarvittaessa tasaannuttaa. Lämmitys- ja kostutusjärjestelmä sisäl- *;;; tää lämmityspattereita sekä vedensumutus- tai höyrynsyöttöjärjestelmän. Kuivaus- /·*’ kammion etu- ja takapuolella on avattavasti suljettavat kuivauskammion kannet 2, • · · »'· · 25 joihin kuuluu tarvittavat tiivistys- ja lukituslaitteet, joilla kannet saadaan suljettua painetiiviisti niin, että kuivauskammion sisälle voidaan muodostaa kuivausproses-sin edellyttämät paine- ja lämpötilaolosuhteet.The drying chamber 1 is, in a manner known per se, a pressure vessel made of, for example, a metal plate or the like, capable of withstanding a temperature of at least 160 ° C, 95% (0.05 bar) vacuum and 16 bar overpressure. Inside the drying chamber there is a necessary substrate or, for example, a suitable grid-like shelf, in which the timber or wood products to be dried can be placed so that the necessary air gaps are left between the individual pieces to allow moist air to escape. In addition, the dry: chamber 20 has a heating and humidification system manufactured in a manner known per se. * ·. The heating and humidification system includes heating radiators, as well as a water mist or steam supply system. The drying / · * 'front of the chamber provides a system for heating and humidifying the timber and timber, if necessary. - and at the rear there are openable closures of the drying chamber lids 2, which include the necessary sealing and locking means for sealing the lids in a pressure-tight manner so that the pressure and temperature conditions required for the drying process can be formed inside the drying chamber.

• ♦ ♦ · ♦ • · ·• ♦ ♦ · ♦ • · ·

Alipainepumppu 3 on sinänsä tuimettu alipainepumppu, jonka imukanava 8 on * · kytketty lauhduttimen 7 kautta kuivauskammioon 1. Alipainepumpun teho on mi- : 30 toitettu niin, että sen avulla kuivauskammioon voidaan muodostaa edellä mainittu 0,05 barin paine. Lauhdutin 7 on rakenteeltaan sinänsä tunnettu pintalauhdutin.The vacuum pump 3 is a vacuum pump in itself supported by a suction duct 8 connected via a condenser 7 to a drying chamber 1. The power of the vacuum pump is minimized to provide the above mentioned pressure of 0.05 bar. The condenser 7 is a surface condenser known per se.

: jonka lauhdutuspintoja jäähdytetään pinnoista lämpöä keräävällä jäähdy tinputkis- .♦·/ tolia, jossa kierrätetään kylmää vettä. Lauhduttimen lauhdutinpinnat on muotoiltu • · niin, että niihin kertyvä vesi valuu pintojen alapuolelle sijoitettuun keräysastiaan, 3 5 joka tyhjentyy poistokanavan 15 kautta viemäriin.: whose condensation surfaces are cooled by heat sinks from the surfaces of the coolant pipes ♦ · / tolu, where cold water is circulated. The condenser surfaces of the condenser are shaped to allow water accumulating therein to drain into a collecting vessel 3 5 which is discharged through the drain channel 15 into the drain.

5 1173535, 117353

Paineilman puhalluslaite 4 käsittää sinänsä tunnetun paineilmakompressorin, joka on kytketty paineilmakanavalla 5 paineakkuun 6 ja sieltä paineilmakanavalla 10 kuivauskammioon 1. Kuuman paineilman puhallus kuivauskammioon voidaan jakaa puhallettavaksi useasta kohdasta kuivauskammiota tasaisen kuivaustuloksen 5 edistämiseksi. Lisäksi paineilman puhalluslaitteeseen 4 kuuluu paineilmakanavaan 10 kytketty paineilmaventtiili 13, joilla paineen syöttöä paineakusta 6 ja kompressorilta kuivauskammioon voidaan ohjata halutulla tavalla. Paineakku 6 on kuiva-uskammiosta erillinen, huomattavasti kuivauskammion painetta suurempaa painetta kestävä, lämpöeristetty painesäiliö, jossa kuivauskammioon syötettävää pai-10 neilmaa voidaan varastoida ja lämmittää. Paineilman lämmittämistä varten paineakkuun on asennettu sopiva sinänsä tunnettu sähköllä tai kuumalla vedellä toimiva lämmitysvastus 16.The compressed air blowing device 4 comprises a compressed air compressor known per se, which is connected to the pressure accumulator 6 by the compressed air duct 5 and thence to the drying chamber 1 by the compressed air duct 10. The blowing of hot compressed air into the drying chamber can be distributed. Further, the compressed air blowing device 4 comprises a compressed air valve 13 connected to the compressed air duct 10, by means of which the pressure supply from the pressure accumulator 6 and the compressor to the drying chamber can be controlled as desired. The pressure accumulator 6 is a heat-insulated pressure vessel separate from the dry chamber and substantially resistant to a pressure higher than that of the drying chamber, in which the pressure nylon supplied to the drying chamber can be stored and heated. For heating the compressed air, the accumulator is fitted with a suitable heating element, known per se, using electric or hot water.

Kuvassa 1 esitetyllä, keksinnön mukaisen menetelmän mukaisella laitteistolla esim. 19x100 mm:n mäntylautaa kuivattaessa kuivattavat laudat siirretään lait-15 teiston kuivauskammioon 1 ja kuivauskammion kansi 2 suljetaan. Ensimmäisessä kuivauksen vaiheessa (kuumennusvaihe) muodostetaan kuivauskammioon ylipaine johtamalla kuivauskammioon kuumaa paineilmaa paineakusta 6 ja/tai paineilman puhalluslaitteella 4 puhaltamalla. Paineilmaa lämmitetään tässä tapauksessa niin, että paineilman lämpötila on vaiheen I lopussa n. 110 °C astetta ja kuivauskammi-20 oon muodostettava paine suurimmillaan n. 4 bar. Kuumennusvaiheen kestoaika on „ . ensimmäisen kuivaussyklin aikana n. 90 minuuttia. Toisessa vaiheessa (haihdutus- 4 4 4 : ·' vaihe) kuivauskammioon muodostetaan alipaine pumppaamalla kuivauskammi- ossa oleva kuuma paineilma alipainepumpulla 3 takaisin paineakkuun 6. Näin 4 kuumaan paineilmaan sitoutunut lämpö saadaan suurimmaksi osaksi talteen. Haih- :,a*: 25 dutusvaiheen alussa kuivauskammion paine lasketaan nopeasti niin, että se on tä- : män vaiheen aikana pääasiassa n.0,5 bar. Kuivauskammion lämpötila pyritään pi- :***: tämään kuitenkin edelleen mahdollisimman korkeana, jotta kuivattavien lautojen • * * pinnalle nouseva vesi kiehuisi ja haihtuisi mahdollisimman tehokkaasti. Haihdu-: ,\ tusvaiheen aikana lautojen pinnalle nousseesta vedestä muodostuvaa kosteaa ilmaa *···[ 30 pumpataan jatkuvasti pois kuivauskammiosta alipainepumpulla 3. Tällöin kostea • 4 *" ilma joutuu lauhduttimeen 7, jossa ilmassa oleva kosteus tiivistyy lauhdutti men 7 • * :,! : lauhdutuspintoihin ja valuu keräysastiaan. Tämä estää kosteuden pääsyn ali- painepumppuun ja paineakkuun. Kuumennus- ja haihdutusvaiheesta muodostuvia : kuivaussyklejä toistetaan tässä tapauksessa peräkkäin niin monta kertaa peräkkäin, .···* 35 että haluttu puun kosteusprosentti (kuivuusaste) on saavutettu. Mänty laudoille kuumennusvaiheen ylipaineen pitoaikaa lyhennetään asteittain seuraavissa kuiva-ussykleissä niin, että sen pituus on viimeisissä kuivaussykleissä n. 20 minuuttia.With the apparatus shown in Fig. 1 according to the method according to the invention, for example, when drying a 19x100 mm pine board, the boards to be dried are moved to the drying chamber 1 of the apparatus and the lid 2 of the drying chamber is closed. In the first drying step (heating step), excess pressure is applied to the drying chamber by introducing hot compressed air from the pressure accumulator 6 and / or by blowing with a compressed air blower 4. In this case, the compressed air is heated so that the temperature of the compressed air at the end of step I is about 110 ° C and the pressure at the drying chamber is 20 bar at a maximum of about 4 bar. The duration of the heating phase is'. 90 minutes during the first drying cycle. In a second step (evaporation-4 4 4: · '), a vacuum is created in the drying chamber by pumping the hot compressed air in the drying chamber with a vacuum pump 3 back to the pressure accumulator 6. Thus, most of the heat trapped in the hot compressed air. At the beginning of the shaking: a *: 25 drying step, the pressure in the drying chamber is rapidly lowered so that it is mainly about 0.5 bar during this step. However, the temperature in the drying chamber is still kept as high as possible in order to • boil and evaporate the water rising to the surface of the boards to be dried. During the evaporation:, \ dehumidifying step, the humid air formed by the water rising from the boards to the boards * ··· [30 is continuously pumped out of the drying chamber by a vacuum pump 3. This causes the humid • 4 * "air to enter condenser 7. !: to the condensation surfaces and drains into the collection tray This prevents moisture from entering the vacuum pump and pressure accumulator The heating and evaporation phase: drying cycles are repeated in this case successively, ··· * 35 so that the desired moisture content of the wood is reached. for boards, the holding time of the overpressure in the heating phase is gradually reduced in subsequent dry cycles to about 20 minutes in the last drying cycles.

______

Alipaineen pitoaika on vakio. Puun kosteutta mitataan kuivaussyklien välillä tar vittavin välein, jolloin nähdään, milloin tavoitteena oleva lautojen kuivuusaste on saavutettu.Vacuum hold time is constant. The moisture content of the wood is measured at intervals between drying cycles as needed to see when the target dryness of the boards has been reached.

6 1 1 73536 1 17353

Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto ei luonnollisestikaan rajoitu edellä 5 esitettyyn esimerkkisovellukseen, vaan menetelmä ja sen mukainen laitteisto voidaan toteuttaa monilta osin siitä poikkeavasti. Menetelmän kuumennusvaiheessa kuivauskammioon puhallettavan paineilman lämpötila, kuivauskammion ylipaine ja ylipaineen pitoaika voivat vaihdella. Paineilman lämpötila ja kuivauskammioon muodostettavan paineen suuruus sekä ylipaineen pitoaika riippuvat mm. kuivatta-tO van puun tai puutuotteiden puulajista ja puukappaleiden materiaalipaksuudesta. Paineilman lämpötila on tavallisesti 60 - 160° C asteen välillä ja kuivauskammion paine 1,1-16 bar välillä. Haihdutusvaiheessa on tavoitteena aikaansaada kuivaus-kammioon mahdollisimman pieni paine mahdollisimman suuren paine-eron aikaansaamiseksi puun pinnan ja sisäosien välille. Näin saadaan aikaan myös mah-15 dollisimman voimakas kiehuminen, minkä ansiosta puun pinnalle siirtyvä kosteus haihtuu mahdollisimman nopeasti. Voimakas kosteuden haihtuminen kuitenkin pyrkii lisäämään kaasumolekyylien määrää kuivauskammiossa, joten saavutettavan alipaineen suuruus riippuu jonkin verran kuivauskammiossa olevan puun määrästä, kosteudesta ja puun kosteuden siirtokyvystä (puulajista) sekä alipainepum-20 pun tehosta. Tavallisesti paine lasketaan haihdutusvaiheen aikana 0,05-0,9 bar:in „ t välille. Tarvittavien kuivaussyklien määrää voidaan luonnollisesti myös vaihdella.Of course, the method and apparatus according to the invention are not limited to the exemplary embodiment described above, but the method and the apparatus according to the invention can be implemented in many respects differently from it. During the heating step of the process, the temperature of the compressed air blown into the drying chamber, the overpressure of the drying chamber and the holding time of the overpressure may vary. The temperature of the compressed air and the amount of pressure in the drying chamber as well as the holding time of the overpressure depend, among other things, on: the type of wood and material thickness of the dried wood or wood products. The temperature of the compressed air is usually between 60 and 160 ° C and the pressure in the drying chamber is between 1.1 and 16 bar. The purpose of the evaporation step is to provide the drying chamber with as little pressure as possible to achieve the greatest possible pressure difference between the wood surface and the interior. This also results in the most potent boiling possible, allowing the moisture transferred to the wood surface to evaporate as quickly as possible. However, the strong evaporation of moisture tends to increase the amount of gas molecules in the drying chamber, so the amount of vacuum that is achieved will depend to some extent on the amount of wood in the drying chamber, moisture and moisture transfer ability (wood species) and vacuum power. Normally, the pressure is reduced during the evaporation step to between 0.05 and 0.9 bar. Of course, the number of drying cycles required can also be varied.

* * * * ·* Niiden määrä riippuu kuivattavien puukappaleiden kosteuspitoisuudesta, materi- aalin paksuudesta ja puulajista. Edellä mainittuja kuivauksen parametrejä voidaan muutella myös muista syistä johtuen. Jollekin puulajille saattaa olla edullisempaa 25 käyttää monivaiheisempaa ja hitaampaa käsittelyä kuin jollekin toiselle puulajille.* * * * · * Their amount depends on the moisture content of the wood pieces to be dried, the thickness of the material and the type of wood. The above drying parameters may also be modified for other reasons. For some wood species, it may be preferable to use a more complex and slower treatment than another wood species.

* · » # · · )!!/ Menetelmän mukaista laitteistoa on kuvattu edellä vain menetelmän edellyttämien ·** välttämättömimpien laiteosien osalta. Teolliseen tuotantokäyttöön tarkoitetussa . . sovelluksessa laitteistoon voi kuulua mm. tarvittavat automaattiset mittaus-, oh- * * · ( : jaus- ja säätölaitteistot, joilla kuivauskammion lämpötila ja ilmanpaine voidaan 30 säätää ennalta suunnitellun kuivausohjelman mukaisesti niin, että puun tai puu- : tuotteiden kuivuminen haluttuun kuivuusasteeseen tapahtuu mahdollisimman no- ··» · .***. peasti ja pienellä energiankulutuksella. Näiden laitteiden lisäksi laitteistoon voi / e kuulua mm. kuivauskammioon sijoitettu puhalhnlaite, jolla kuivauskammiossa ** ’’ olevan ilman kiertoa kuivauskammion sisällä voidaan tehostaa. Tämä tehostaa 35 paineilmaan sitoutuneen lämmön siirtymistä kuivattavaan puuhun kuumennusvai-heen aikana sekä toisaalta lisää puun pinnalle nousseen veden haihtumista haih- 7 117353 dutusvaiheen aikana. Edelleen paineilman lisälämmitys voidaan toteuttaa esimerkkisovelluksessa esitetyn paineakkuun sijoitetun lämmitysvastuksen sijasta/lisäksi myös niin, että esim. paineilmansyöttökanavaan tai kuivauskammioon kytketään erillinen lämmityslaite, johon kuuluu sähkövastuksella tai kuumalla vedellä toimi-5 va lämmönvaihdin.* · »# · ·) !! / The apparatus according to the method is described above only with respect to the essential equipment parts required by the method. For use in industrial production. . in the application, the hardware may include e.g. necessary automatic measuring, control * * · (: diverting and regulating equipment, whereby the temperature and air pressure of the drying chamber 30 can be adjusted according to a pre-planned drying program so that the wood or wood products are dried to the desired degree of dehumidity. In addition to these devices, the equipment may also include, for example, a blower unit located in the drying chamber to enhance the circulation of air within the drying chamber ** '', which increases the transfer of 35 compressed air heat to the wood to be dried during the heating step. and, on the other hand, increases the evaporation of the water on the surface of the wood during the evaporation step. Further heating of the compressed air may be effected instead of / in addition to the heating resistor in the pressure accumulator shown in the exemplary embodiment an electric heater with an electric heater or hot water heat exchanger.

>· «> · «

* I I* I I

« 9 • · f t 9 * • 99 • 9 9 9 999 9 ··#* 999 9 9 • · ··· 9 « 9 9 9 9 9 9 t*· » 999 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 999 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 999 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 999 9 9 9 9 999«9 • · ft 9 * • 99 • 9 9 9 999 9 ·· # * 999 9 9 • · ··· 9« 9 9 9 9 9 9 t * · »999 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 999

Claims (9)

1. Menetelmä puun tai puutuotteiden kuivaamiseksi, jossa menetelmässä puu tai puutuotteet siirretään painetiiviisti suljettavaan kuivauskammioon (1), ja jossa me- 5 netelmässä kuivauskammiossa (1) olevaa puuta tai puutuotteita kuumennetaan normaalipainetta suuremmassa paineessa ja kuumennuksen jälkeen kuivauskam-mion paine lasketaan normaalipaineen alapuolelle, jolloin puun sisäosien ja ulkopinnan välinen paine-ero siirtää puussa olevaa vettä puun ulkopinnalle, jossa vesi haihtuu tai kiehuu ja josta muodostunut vesihöyry ja vesi siirretään pois kuivaus-10 kammiosta, t u n n e t t u siitä, että puun tai puutuotteiden kuumennusvaihees-sa kuivauskammioon (1) puhalletaan kuumaa, n. 60 - 160 ° C lämpötilassa olevaa paineilmaa niin, että kuivauskammion paine nousee normaalipaineen yläpuolelle, ja että kuumennusvaiheen jälkeen tulevassa haihdutusvaiheessa kuivauskammioon (1) muodostetaan normaalipainetta pienempi paine pumppaamalla kuivauskammi-15 ossa oleva paineilma paineakkuun (6).A method for drying wood or wood products, wherein the wood or wood products are transferred to a pressure-tight closure drying chamber (1), and wherein the wood or wood products in the drying chamber (1) are heated at a pressure above normal pressure and lowered to normal atmospheric pressure. wherein the pressure difference between the inner parts of the wood and the outer surface transfers water in the wood to the outer surface of the wood, where the water evaporates or boils and the water vapor and water formed are removed from the drying chamber, characterized in that hot air is blown into the drying chamber (1) 60-160 ° C so that the pressure in the drying chamber rises above the normal pressure, and in the evaporation step following the heating step, a pressure lower than normal is applied to the drying chamber (1) by pumping the pressure air in the drying chamber 15 a to the accumulator (6). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivauskammion (l) paine nostetaan kuumennusvaiheessa n. 1,1 - 16 bar:iin.Process according to Claim 1, characterized in that the pressure of the drying chamber (1) is raised to about 1.1 to 16 bar in the heating step. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumen- ,, . nusvaiheen jälkeen kuivauskammion (1) paine lasketaan niin, että se paine on • * I : ·* haihdutusvaiheessa n. 0,05 - 0,99 bar. • « « • » I t»» •Method according to claim 1 or 2, characterized in that after the evaporation step, the pressure in the drying chamber (1) is lowered to a pressure of about 0.05 to 0.99 bar in the evaporation step. • «« • »I t» »• 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että '*,,/· 25 kuivauskammiossa (1) olevasta ilmasta poistetaan kosteutta ennen paineilman : i*i pumppaamista paineakkuun (6). • » • ♦ ··*Method according to claim 1 or 2, characterized in that the air in the drying chamber (1) is dehumidified before pumping the compressed air: i * i into the pressure accumulator (6). • »• ♦ ·· * 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : että paineakussa (6) olevaa paineilmaa lämmitetään paineakussa olevalla lämmi- ]«<·[ 30 tyslaitteella (16), ja että kuivauskammion (1) painetta nostettaessa lämmitettyä * * ' * * paineilmaa puretaan paineakusta (6) kuivauskammioon (1). • » • ♦ t • i · M * *« ·Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the compressed air in the pressure accumulator (6) is heated by a heating device (16) in the accumulator and that, when the pressure in the drying chamber (1) is increased, the heated air * * '* * the compressed air is discharged from the pressure accumulator (6) to the drying chamber (1). • »• ♦ t • i · M * *« · 6. Laitteisto puun tai puutuotteiden kuivaamiseksi, johon laitteistoon kuuluu pai- : netiiviisti suljettavalla kannella varustettu kuivauskammio (1), johon kuivattava .···’ 35 puu tai puutuotteet on siirrettävissä kuivauksen ajaksi, ja kuivauskammioon (1) • · kytketty alipaineen pumppauslaitteisto (3) alipaineen muodostamiseksi kuivaus-kammioon, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu kuivauskammioon (1) 9 117353 kytketty paineilman puhallus-ja lämmityslaite (4, 6, 16, 17) n. 60 - 160 0 C lämpötilassa olevan paineilman muodostamiseksi ja puhaltamiseksi kuivauskammioon niin, että kuivauskammion paine on nostettavissa normaalipaineen yläpuolelle kuumennusvaiheen aikana, ja että laitteistoon kuuluu paineakku (6) lämpimän pai-5 neilman varastoimiseksi haihdutusvaiheen aikana.6. Equipment for drying wood or wood products, comprising: a drying chamber (1) with a pressure-tight closure to be dried. ··· '35 wood or wood products are movable during drying, and a vacuum pumping apparatus connected to the drying chamber (1); 3) for forming a vacuum in the drying chamber, characterized in that the apparatus comprises a compressed air blowing and heating device (4, 6, 16, 17) connected to the drying chamber (1) 9 117353 for generating and blowing compressed air at a temperature of about 60-160 ° C. that the drying chamber pressure can be raised above normal pressure during the heating step, and that the apparatus includes a pressure accumulator (6) for storing a warm pressure nozzle during the evaporation step. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paineakku (6) on lämpöeristetty painesäiliö.Apparatus according to claim 6, characterized in that the pressure accumulator (6) is a heat insulated pressure vessel. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paineil man lämmityslaitteisto (16, 17) on kuivauslaitteistoon asennettu lämmitysvastus paineilman lämmittämiseksi.Apparatus according to claim 7, characterized in that the compressed air heating apparatus (16, 17) is a heating resistor mounted on the drying apparatus for heating the compressed air. 8 1173538 117353 9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lait-15 teistoon kuuluu ilman kuivauslaite (7) kosteuden poistamiseksi paineakkuun (6) pumpattavasta paineilmasta. n « • * 9 9 9 • 9 • » « · » · · I·· * • ·· i • 99 9 9 • # 999 • 9 • 99 ··· 999 9 999 9 9 9 9 9*9 9 9 9*9 9 9 9 • · > 9 999 9 9 9 9 9*9 9 9 9 9*9 9 9 9 999 9 • 99 9 9 9 9 999 9 9 9 9*9 9 99 9 9 999 9 9 9 9 ··· 117353 10Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the apparatus comprises an air drying device (7) for removing moisture from the compressed air pumped into the pressure accumulator (6). n «• * 9 9 9 • 9 •» «·» · · I ·· * • ·· i • 99 9 9 • # 999 • 9 • 99 ··· 999 9 999 9 9 9 9 9 * 9 9 9 9 * 9 9 9 9 • ·> 9 999 9 9 9 9 9 * 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 • 99 9 9 9 9 999 9 9 9 9 * 9 9 99 9 9 999 9 9 9 9 ··· 117353 10
FI20050463A 2004-06-14 2005-05-02 Method and apparatus for drying wood and wood products FI117353B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050463A FI117353B (en) 2004-06-14 2005-05-02 Method and apparatus for drying wood and wood products

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040809 2004-06-14
FI20040809A FI20040809A0 (en) 2004-06-14 2004-06-14 Method and apparatus for rapid drying of wood and wood products
FI20050463 2005-05-02
FI20050463A FI117353B (en) 2004-06-14 2005-05-02 Method and apparatus for drying wood and wood products

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20050463A0 FI20050463A0 (en) 2005-05-02
FI20050463A FI20050463A (en) 2005-12-15
FI117353B true FI117353B (en) 2006-09-15

Family

ID=34635384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20050463A FI117353B (en) 2004-06-14 2005-05-02 Method and apparatus for drying wood and wood products

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI117353B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20050463A (en) 2005-12-15
FI20050463A0 (en) 2005-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5925134B2 (en) a plant for drying materials especially wood
US5687490A (en) Method of drying lumber
KR20020040761A (en) methereforthod of drying wood and a system
CN203203342U (en) Plate drying device
CN101497799B (en) Superhigh temperature wood carbonization method
JP2008106959A (en) Wood drying apparatus and wood drying method
US2802281A (en) Apparatus for seasoning green wood
LV11640B (en) Method and arrangement for drying wood
FI117353B (en) Method and apparatus for drying wood and wood products
KR20140004910A (en) A food drying device
KR101029596B1 (en) Humidity eliminate drier for agricultural and marine products
KR20000000040A (en) a low temperature and reduce the pressure dryer for the farm products,marine products,forest products
CN115003975B (en) Vacuum dryer without vacuum pump
RU203367U1 (en) SOLID MATERIAL DRYING PLANT
JP2005047100A (en) Wood drying method and wood drying apparatus
GB2178149A (en) Method and apparatus for drying timber
RU2468319C2 (en) Method of drying wood and plant for its implementation
KR100238995B1 (en) Dry method
CN204923694U (en) Accuse temperature formula lyophilizer
RU2277211C1 (en) Method of wood drying
RU2397413C1 (en) Method for wood drying
RU44802U1 (en) DRYER DRYER
RU2164649C1 (en) Vacuum drying plant
WO2000058676A1 (en) Method for drying of wood
RU2613578C2 (en) Method for tobacco raw material swelling and swelling system

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117353

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: STORA ENSO OYJ