FI73819C - Foerfarande foer styrning av fanertorkning. - Google Patents

Description

7381 9

MENETELMÄ VIILUN KUIVAUKSEN OHJAAMISEKSI - 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.

Vaneriteollisuudessa vaneriviilu sorvataan raakapuusta viilusorvissa, jonka jälkeen viilu kuivataan kuvauslaitteessa sopivan kosteusasteen saavuttamiseksi jatkojalostusta varten.

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.

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.

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.

Suomalaisesta patenttijulkaisusta 58021 on tunnettu menetelmä kuivausilman paineen mittauksen avulla säätää poistettavan ilman määrää läpällä niin, että kuivausilman kosteus pysyy tietyissä rajoissa.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuv. 1 esittää keksintöä soveltavaa laitetta kaaviomaisesti leikattuna sivusta katsottuna,

Kuv. 2 esittää samaa laitetta päädystä katsottuna.

Kuivaamaton, viilusorvista tuleva viilu 2 syötetään kuvauslaitteeseen 1 kohtaan 3. Viilua kuljetetaan rataa pitkin.

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.

Säätämällä kiertoilman nopeutta invertterisäätimellä 8 ohjaustietokoneen 9 antaman parametriarvon mukaisesti vaikutetaan lopputuotteen 10 kosteuteen. Jos kiertoilman nopeutta lisätään, viilu kuivuu tehokkaammin ja päinvastoin.

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.

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.

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.

Il 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.

Claims (2)

6 PATENTTIVAATIMUKSET 7 3 81 9

1. Menetelmä viilun kuivauksen ohjaamiseksi, jossa kuivaaminen tapahtuu sinänsä tunnetussa kuivauslaitteessa (1), jossa kuivausilma kiertää kuivaustilassa puhaltamista (6) lämmön-vaihtimiin (7), ja kulkee viilun ohi keräten siitä irronneen vesihöyryn, ja jossa menetelmässä lopputuotteena olevan viilun (10) kosteutta tarkkaillaan, tunnettu siitä, että kuivauslaitteessa tuotteen (10) kosteuteen vaikuttavat, tulevan viilun kosteuteen, viilun täyttöasteeseen ja sen läpikul-kunopeuteen, 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 (10) koostuvat edullisimmin mainitussa jäjestyksessä kuivauslaitteen kiertoilman nopeuden säädöstä, poistoilman määrän säädöstä sekä viilun läpivientinopeuden säädöstä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että säätötarpeen ilmetessä käytetään yksi säätö-mahdollisuus täysin hyväksi kerrallaan, kunnes haluttu vaikutus on aikaansaatu. Il