FI73819C

FI73819C - Procedure for controlling veneer drying

Info

Publication number: FI73819C
Application number: FI822450A
Authority: FI
Inventors: Pauli Kuhno; Olli Mahlberg; Keijo Kovala
Original assignee: Raute Oy
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1987-11-09
Also published as: FI822450L; FI73819B; FI822450A0

Description

7381 97381 9

MENETELMÄ VIILUN KUIVAUKSEN OHJAAMISEKSI - FÖRFARANDE FÖR STYRNING AV FANERTORKNINGMETHOD FOR CONTROLLING THE DRYING OF VENE - FÖRFARANDE FÖR STYRNING AV FANERTORKNING

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä viilun kuivauksen ohjaamiseksi, jossa kuivaaminen tapahtuu sinänsä tunnetussa kuvauslaitteessa, jossa kuivausilma kiertää kuivaustilassa puhaltimista lämmönvaihtimiin, ja kulkee viilun ohi keräten siitä irronneen vesihöyryn, ja jossa menetelmässä lopputuotteena olevan viilun kosteutta tarkkaillaan.The present invention relates to a method for controlling the drying of veneer, in which the drying takes place in an imaging device known per se, in which the drying air circulates from the fans to the heat exchangers in the drying space and passes the veneer, collecting the water vapor detached therefrom.

Vaneriteollisuudessa vaneriviilu sorvataan raakapuusta viilusorvissa, jonka jälkeen viilu kuivataan kuvauslaitteessa sopivan kosteusasteen saavuttamiseksi jatkojalostusta varten.In the plywood industry, plywood veneer is turned from raw wood in veneer lathes, after which the veneer is dried in an imaging device to achieve a suitable moisture content for further processing.

Viilunkuivauslaite on yleensä viilua kuljettavilla radoilla varustettu suurehko laite, jossa puhaltimilla puhalletaan lämmitettyä ilmaa kuivaustilaan. Kuivaustehoa voidaan säätää muuttamalla kiertoilman nopeutta, kiertoilman kosteutta tai viilun läpivientinopeutta kuivaimessa. Näiden parametrien säätö tulee tarpeelliseksi, kun halutaan kuivatun viilun laadun pysyvän tasaisena tai tietoisesti muuttaa olosuhteita.A veneer dryer is usually a relatively large device with veneer conveying lines, in which fans are used to blow heated air into the drying space. The drying efficiency can be adjusted by changing the recirculated air speed, the recirculated air humidity or the veneer pass-through speed in the dryer. Adjustment of these parameters becomes necessary when it is desired to keep the quality of the dried veneer constant or to consciously change the conditions.

Perinteisesti viilun laaduntarkkailu tehdään käsin lajittelijoiden toimesta, jotka viilua sormien välissä tunnustelemalla päättelevät sen kelpoisuuden. Koska liian märkä viilu aiheuttaa sen hylkäämisen, säädetään kuivausparametrit sellaisiksi, että viilu on varmasti kuivaa. Parametrit säädetään manuaalisesti kokeilemalla.Traditionally, veneer quality control is done by hand by sorters who, by palpating the veneer between their fingers, deduce its suitability. Since a veneer that is too wet causes it to be rejected, the drying parameters are adjusted so that the veneer is sure to be dry. The parameters are adjusted manually by experimentation.

Yllä selostetulla menettelyllä on haittoja. Viilun laatu kärsii sitä kuivattaessa liikaa, se halkeilee ja kupruilee. Liiallinen kuivatus kuluttaa myös energiaa turhaan. Käsi-säätöä vaikeuttaa se, että ei tarkkaan tunneta kuivaimen täyttöastetta, joka osaltaan vaikuttaa tarvittavaan kuiva-ustehoon ja joka vaihtelee aika ajoin. Käsisäädön haittana on myös pitkät ylimenovaiheet ja suuret hylkäyserät olosuhteiden muuttuessa, esimerkiksi puunlaatua vaihdettaessa, koska parametreja säädetään oikeiksi kokeilemalla ja on 2 73819 odotettava suuren laitteen olosuhteiden tasaantumista ennen kuin kokeilujen tuloksista voidaan vetää johtopäätöksiä.The procedure described above has disadvantages. The quality of the veneer suffers too much when it dries, it cracks and squeaks. Excessive drying also consumes energy unnecessarily. Manual adjustment is complicated by the fact that the degree of filling of the dryer is not precisely known, which contributes to the required drying power and which varies from time to time. Manual adjustment also has the disadvantage of long transition periods and large rejection batches when conditions change, for example when changing wood quality, because the parameters are adjusted by experimentation and 2 73819 wait for the conditions of a large device to stabilize before conclusions can be drawn.

Suomalaisesta patenttijulkaisusta 58021 on tunnettu menetelmä kuivausilman paineen mittauksen avulla säätää poistettavan ilman määrää läpällä niin, että kuivausilman kosteus pysyy tietyissä rajoissa.Finnish patent publication 58021 discloses a method for measuring the amount of air to be removed by means of a flap by measuring the pressure of the drying air so that the humidity of the drying air remains within certain limits.

Kuivausilman kosteus on kuitenkin vain yksi tekijä, lopputuotteen kosteuteen vaikuttavat monet muutkin asiat. Lisäksi läpän säätäminen on tehtävä käsin, automatisointi ja kaukosäätö on vaikeasti toteutettavissa, jolloin saavutettava hyöty jää kyseenalaiseksi.However, the humidity of the drying air is only one factor, the humidity of the final product is affected by many other things as well. In addition, the flap must be adjusted manually, automation and remote control are difficult to implement, leaving the benefit to be questioned.

Automaattisesti toimivia säätöjärjestelmiä tunnetaan esim. suomalaisesta patenttihakemuksesta 780513, joka käsittää menetelmän ja laitteen vanerin kuivauksen ohjaamiseksi, jossa tieto kuivaustilanteesta saadaan mittaamalla paikallinen lämmönkulutus ja ilmankosteus, joiden perusteella kuivatustilan lämpötila ja vanerin läpikulkunopeus säädetään. Vastaavia yksinkertaisia säätöjärjestelmiä löytyy DE-julkaisusta 471 664 ja US-patenttijulkaisusta 2 442 664. Yhteistä näille on se, että tarkkaillaan ja säädetään ainoastaan vanerin tai kuivauslaitteen yksittäisiä parametreja, jolloin kokonaisvaltaiseen kuivauksen säätöön ei ole mahdollisuuksia.Automatically operating control systems are known, for example, from Finnish patent application 780513, which comprises a method and device for controlling the drying of plywood, in which information about the drying situation is obtained by measuring local heat consumption and humidity, on the basis of which the drying room temperature and plywood flow rate are regulated. Corresponding simple control systems can be found in DE 471 664 and U.S. Pat. No. 2,442,664. What they have in common is that only the individual parameters of the plywood or the drying device are monitored and controlled, in which case no complete drying control is possible.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat. Keksinnölle on tunnusomaista se, että kuvauslaitteessa tuotteen kosteuteen vaikuttavat, tulevan viilun kosteuteen, viilun täyttöasteeseen ja sen läpikulkunopeu-teen, kiertoilman nopeuteen ja sen kosteuteen sekä lämpötilaan liittyvät parametrit mitataan ja niistä kerätään lähtötiedot kuivauksen automaattista säätöä varten, jossa säätötoimenpiteet halutun kosteuden aikaansaamiseksi kuivatussa viilussa koostuvat edullisimmin mainitussa järjestyksessä kuivauslaitteen kiertoilman nopeuden säädöstä, poistoilman määrän säädöstä sekä viilun läpivientinopeuden säädöstä.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages. The invention is characterized in that in the imaging device the parameters influencing the moisture of the product, the moisture of the incoming veneer, the filling level of the veneer and its throughput, the velocity of the recirculated air and its humidity and temperature are measured and output. most preferably in said order for adjusting the circulating air speed of the dryer, for adjusting the amount of exhaust air and for adjusting the veneer pass-through speed.

7381 9 3 Tällä menettelyllä kuivauslaite reagoi itse automaattisesti olosuhteiden vaihteluun eikä siten kuluta energiaa turhaan. Kaikki oleelliset parametrit otetaan huomioon, läpivientinopeutta säätämällä vaikutetaan myös täyttöasteeseen, ja laatimalla omat ajoparametrit jokaiselle puunlaa-dulle tai tuotantotyypille vältytään turhilta menetyksiltä siirryttäessä ajo- ohjelmasta toiseen. Voidaan sanoa, että keksintö muodostuu tuotantoteknisesti ja energiakäytön suhteen optimoidusta osatoimenpiteiden yhdistelmästä.7381 9 3 With this procedure, the dryer itself reacts automatically to changes in conditions and thus does not consume energy unnecessarily. All relevant parameters are taken into account, the filling rate is also affected by adjusting the throughput rate, and setting separate running parameters for each wood grade or production type avoids unnecessary losses when switching from one driving program to another. It can be said that the invention consists of a combination of sub-measures optimized in terms of production technology and energy consumption.

Esimerkkinä keksinnön edullisuudesta manittakoon säätötoimenpiteiden suoritusjärjestys, jossa säätäminen aloitetaan yksinkertaisin, mutta ei kovin suurta säätövaraa omaavilla toimenpiteillä, ja jossa vain viimeisenä mahdollisuutena käytetään esim. tunnetuissa ratkaisuissa suosittua läpivientinopeuden säätöä. Tämähän on säätövaraltaan hyvin suuri, mutta se vaikeuttaa kuivausprosessia, koska se vaikuttaa sekä viilua syöttävän sorvin toimintaan että kuivattua viilua vastaanottavien laitteiden tai ihmisten työskentelyyn.An example of the advantage of the invention is the order of execution of the control operations, in which the control is started with the simplest, but not very large control space operations, and in which the feed-through speed control, e.g. popular in known solutions, is used only as a last resort. This has a very large adjustment range, but it complicates the drying process, as it affects both the operation of the lathe feeding the veneer and the work of the equipment or people receiving the dried veneer.

Keksinnön mukaiselle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että säätötarpeen ilmetessä käytetään yksi säätömahdollisuus täysin hyväksi kerrallaan, kunnes haluttu vaikutus on aikaansaatu. Näin säädön koko kapasi-tetti on tarvittaessa käytettävissä viilun kosteuden vakiona pitämiseen.The preferred embodiment according to the invention is characterized in that when the need for adjustment arises, one adjustment possibility is used completely at a time until the desired effect is achieved. In this way, the entire capacity of the adjustment is available, if necessary, to keep the moisture of the veneer constant.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossaThe invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawing, in which

Kuv. 1 esittää keksintöä soveltavaa laitetta kaaviomaisesti leikattuna sivusta katsottuna,Fig. 1 shows a schematic sectional side view of a device applying the invention,

Kuv. 2 esittää samaa laitetta päädystä katsottuna.Figure 2 shows an end view of the same device.

Kuivaamaton, viilusorvista tuleva viilu 2 syötetään kuvauslaitteeseen 1 kohtaan 3. Viilua kuljetetaan rataa pitkin.The undried veneer 2 from the veneer lathes is fed to the imaging device 1 at point 3. The veneer is transported along the track.

4 7381 9 joka koostuu verkoista 4 ja taittopyöristä 5. Kuivauslaite 1 on jaettu lohkoihin, joilla kaikilla on oma kiertoilmapu-hallin 6. Puhaltimet puhaltavat ilmaa höyryllä lämmitettyjen lämmönvaihtimien 7 läpi, jonka jälkeen ilma johdetaan suuttimilla viilulle. Kiertoilma kiertää kuivaimessa 1 nuolien osoittamalla tavalla kuvassa 2. Kuvauslaitteessa on säätöjärjestelmän tarvitsemat tulevan ja lähtevän viilun kosteusmittarit 14,15, kiertoilman kosteusmittari 16, läm-pötilamittari 17 sekä viilun nopeuden määrittämiseen tarkoitettu pulssianturi 18.4 7381 9 consisting of nets 4 and folding wheels 5. The drying device 1 is divided into blocks, each of which has its own recirculating air chamber 6. The fans blow air through steam-heated heat exchangers 7, after which the air is led to the veneer by nozzles. The recirculated air circulates in the dryer 1 as shown by the arrows in Fig. 2. The imaging device has the incoming and outgoing veneer humidity meters 14,15, the circulating air humidity meter 16, the temperature meter 17 and the pulse sensor 18 for determining the veneer speed.

Säätämällä kiertoilman nopeutta invertterisäätimellä 8 ohjaustietokoneen 9 antaman parametriarvon mukaisesti vaikutetaan lopputuotteen 10 kosteuteen. Jos kiertoilman nopeutta lisätään, viilu kuivuu tehokkaammin ja päinvastoin.By adjusting the speed of the recirculated air with the inverter controller 8 according to the parameter value given by the control computer 9, the humidity of the final product 10 is affected. If the speed of the recirculated air is increased, the veneer dries more efficiently and vice versa.

Poistoilmapuhaltimellä 11 ja sen säätimellä 12 säädetään kiertoilman kosteus. Mitä kosteampi kiertoilma on, eli mitä vähemmän sitä poistetaan, sen tehokkaammin lämpö siirtyy viiluun ja veden haihtuminen viilusta nopeutuu. Tämä on edullista energian säästämisen kannalta.The exhaust air fan 11 and its controller 12 control the humidity of the recirculated air. The wetter the circulating air, i.e. the less it is removed, the more efficiently the heat is transferred to the veneer and the evaporation of water from the veneer is accelerated. This is advantageous in terms of energy savings.

Moottorin 13 kierrosnopeutta säätämällä voidaan viilun läpivientinopeuteen ja sitä myöten täyttöasteeseen vaikuttaa. Tämä perustuu siihen, että märän viilun 2 syöttönopeus on riippumaton kuivauslaitteen 1 toimintanopeudesta.By adjusting the speed of the motor 13, the speed of the veneer and thus the degree of filling can be influenced. This is based on the fact that the feed rate of the wet veneer 2 is independent of the operating speed of the drying device 1.

Kuivauslaitteen 1 käydessä voidaan säätöjärjestelmän puitteissa säätää kukin yllämainituista parametreistä riippumattomasti erikseen tai antaa tietokoneen 9 hoitaa osan tai kaikki säädöt automaattisesti. Täysin automaattisessa moodissa, joka on normaali toimintamuoto, säätöjärjestelmä ensisijaisesti muuttaa kiertoilman nopeutta puhaltimilla 6 säätötarpeen ilmetessä. Vasta sen jälkeen, kun tämä on todettu riittämättömäksi säätöjärjestelmä siirtyy seuraavan parametrin säätöön, joka on poistoilman puhaltimen 11 pyörimisnopeus. Jos tämäkään ei riitä, on viimeisenä mahdollisuutena verkkojen 4 nopeuden säätäminen moottorilla 13.During the operation of the drying device 1, within the framework of the control system, each of the above-mentioned parameters can be adjusted separately or the computer 9 can be allowed to handle some or all of the adjustments automatically. In the fully automatic mode, which is the normal mode of operation, the control system primarily changes the speed of the recirculated air with the fans 6 when the need for control arises. Only after this has been found to be insufficient does the control system move on to the control of the next parameter, which is the rotational speed of the exhaust air fan 11. If this is not enough either, the last possibility is to adjust the speed of the nets 4 with the motor 13.

Il 5 73819Il 5 73819

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-tusmuodot eivät rajoitu ainoastaan yllä esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä kuivauslaitteen rakenne ei tarvitse olla juuri selostetun laitteen tapainen, se voi olla tyypiltään esim. telakuivaaja. Myös ohjausjärjestelmän toteutustapa voi vaihdella, tässä tapauksessa se on tietokone mutta sen ei tarvitse sitä olla.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited only to the example given above, but may vary within the scope of the claims set out below. Thus, the structure of the drying device does not have to be similar to the device just described, it can be of the type e.g. a roller dryer. The implementation of the control system can also vary, in this case it is a computer but it does not have to be.

Claims

6 PATENT CLAIMS 7 3 81 9

A method for controlling the drying of a veneer, wherein the drying takes place in a drying device (1) known per se, in which the drying air circulates the blowing (6) in the drying space to the heat exchangers (7), and passes the veneer collecting the detached water vapor; humidity is monitored, characterized in that in the dryer the parameters influencing the humidity of the product (10), incoming veneer moisture, veneer filling rate and velocity, recirculated air velocity and its humidity and temperature are measured and data are collected for automatic drying control, where control measures are desired. most preferably comprise, in said order, a control of the circulating air speed of the drying device, a control of the amount of exhaust air and a control of the rate of passage of the veneer.

Method according to Claim 1, characterized in that, when the need for adjustment arises, one adjustment possibility is used completely at a time until the desired effect has been achieved. Il