FI74139C - Foerfarande foer oevervakning och styrning av torkningen av fanerskivor vid genomgaongsfoerfarande. - Google Patents

Description

KUULUTUSJULKAISU η Λ Λ 1 n •Sf® [BJ (11) UTLÄGGNINGSSKR,FT /4107 C L - - . .. ...... . j (51) KvIkVlntCI4 F 26 B 21/06

S UO M l-FI N L AN D

(Fl) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 780513 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 16.02.78

Patentti-ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä -G iltighetsdag 16.02.78

Patent- och registerstyrelsen (41) Tullut julkiseksi - Biivit offentiig 15.11 78 (44) Nähtäväksipanon ja kuuljulkaisun pvm. - 01 08 87

Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad J ' ' ' (86) Kv. hakemus - Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 1*4.05.77

Saksan lii ttotasava1ta-Förbunds republi ken

Tyskl and (DE) P 2721965.*4 (71) Babcock-BSH Aktiengesellschaft vormals Biittner-SchiIde-Haas AG,

Parkstrasse 29, Postfach *4 und 6, Krefeld, Saksan liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Friedrich Roos, Hauneck, Friedrich Bahner, Rotenburg,

Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*4) Oy Koi ster Ab (5*0 Menetelmä läpikulkumenetelmässä tapahtuvan vanerilevyjen kuivauksen valvomiseksi ja ohjaamiseksi - Förfarande för övervakning och styr-ning av torkningen av fanerskivor vid genomgängsförfarande

Keksinnön kohteena on menetelmä läpikulkumenetelmässä tapahtuvan vanerilevyjen kuivauksen valvomiseksi ja ohjaamiseksi, jossa menetelmässä kuivainkenttiin sovitetut puhaltimet kierrättävät ilmaa kuumennuskennostojen kautta tavaran kuljetussuuntaan nähden poikittain ja puhaltavat sitä suuttimien kautta tavaraan ja jossa menetelmässä ilmankosteutta mitataan ja säädetään vyöhykkeittäin.

Kuivattaessa vanerilevyjä läpikulkumenetelmässä syntyy erityisongelma: molemmat tekijät, jotka ovat määrääviä haihdutettavan vesimäärän ja näin kuivaustehon kannalta, so. alkukosteus ja täyttö-aste, ovat erittäin suurten vaihteluiden alaisia.

Tähän mennessä ei täyttöaste eikä alkukosteutta ole voitu jatkuvassa prosessissa mitata kohtuullisin kustannuksia ja riittävällä luotettavuudella. Sen tähden tähänastisilla kokeilla kuivaus-olosuhteiden sopeuttamiseksi kulloisinkiin vaatimuksiin ei ole saavutettu toivottua menestystä.

2 74139

Keksintö perustuu siihen menetelmään, joka on kuvattu saksalaisessa julkaisussa Holz-Zentralblatt, Stuttgart, Nr. 55/56, 7.5.1975, sivulla 725. Tällä menetelmällä on mahdollista seurata kuljetusmatkan eri vyöhykkeillä ennalta annettua standardoitua ilmankosteutta, joka on sovitettu kunkin vanerilaadun erityisvaatimuksiin. Se ei kuitenkaan ota huomioon erilaista alkukosteutta ja kuljettimen vaihtelevaa täyttöastetta.

DE-hakemusjulkaisu 25 23 411 käsittelee eritystä menetelmää ilmankosteuden säätämiseksi vanereille tarkoitetussa läpikulkukui-vaimessa. Siinä kuivausaineen kosteutta mitataan jatkuvatoimisella kosteusmittauslaitteella. Mittausarvon mukaan säädetään poistoilman määrää, ja paineen muutossuureen avulla poistoilmaläppää avattaessa tai suljettaessa säädetään raitisilmasyöttöä. Tämä menetelmä soveltuu sikäli jatkuvan vanerinkuivauksen erityistarpeisiin mikäli se soveltuu myös hyvin suurten kosteusvaihteluiden tasaamiseen, joita syntyy vanerilevyjen vaihtelevan alkukosteuden johdosta. Mutta se ottaa yhtä vähän kuin ensin mainittu menetelmä huomioon erilaisen lämmöntarpeen, jonka aikaansaavat vaihteleva alkukosteus ja vaihte-leva täyttöaste.

US-patenttijulkaisu 3 395 459 esittää vanereita varten tarkoitetun läpikulkukuivaimen, jossa kuljetusnopeutta säädetään lämpötilasta riippuvaisesti. Lämpötilan mittaus tapahtuu kahdella termoelementillä, joista toinen on sovitettu kuivauskammion alkupäähän ja toinen sen loppupäähän. Termoelementit on kytketty rinnan ja ne antavat signaalin, joka on verrannollinen kuivausaineen kulloiseenkin keskilämpötilaan. Tämä säätömenetelmä tosin sallii karkeita korjauksia kuivausolosuhteisiin, mutta se ei reagoi välittömästi ongelmien varsinaisiin syihin, so. vaihtelevaan alkukosteuteen ja vaihtelevaan täyttöasteeseen.

Keksinnön tehtävänä on parantaa edellä kuvatun tapaista menetelmää niin, että vaihteleva alkukosteus ja vaihteleva täyttö-aste otetaan huomioon.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti niin, että useissa kuivainkentissä pitkin kuljetustietä mitataan ilmankosteuden ohella myös lämmönkulutus, että lämpötaseiden avulla lasketaan kuivauksen kulku ja että tästä lasketaan optimaalisten kuivausolo-suhteiden kannalta vastaavat lämpötilat ja/tai vastaava läpikulku-nopeus ja annetaan ne ohjearvoina kuivainkenttiin kuuluviin sääti-miin tai asetuselimiin.

li 3 74139

Kuten seuraavassa esitetään, alkukosteus ja täyttöaste voidaan laskea kuljetustiellä tapahtuvan läinmönkulutuksen kulusta.

Tätä varten on tarpeen ainoastaan, se että lämmönkulutus mitataan ainakin yhdessä, kuivaimen alussa ja yhdessä, kuivaimen lopussa sijaitsevassa kuivainkentässä ja että lämpötilansäätö suoritetaan ainakin kahdessa erillisessä säätöpiirissä.

Kun lämmönkulutus ylittää tai vastaavasti alittaa ennalta annetut rajat, läpikulkunopeus säätyy joko automaattisesti tai läpikulkunopeuden käsinsäätökäskyksi laukeaa optinen tai akustinen signaali.

Edullista on, että läpikulkunopeuden säädön ja vastaavasti signaalin laukaisun kannalta ratkaiseva lämmönkulutus mitataan kuivaimen ulostulossa.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa lämmönkulutus mitataan mittaamalla kiertoilmavirtojen lämpötilan lasku. Tämän suoritusmuodon erityisetu on siinä, että alkukosteuden ja täyttöasteen määrittämiseksi tarvitsee suorittaa ainoastaan yksinkertaisia lämpötilan mittauksia.

Keksinnön suoritusmuotoesimerkki on esitetty piirustuksessa ja sitä selitetään lähemmin seuraavassa. Piirustuksessa on: kuviossa 1 lohkokytkentäkaavio; kuviossa 2 yksinkertaistettu lohkokytkentäkaavio; kuviossa 3 leikatun vanerin kuivattimen etusivu; kuviossa 4 kuvion 3 viivaa A-A pitkin tehty poikkileikkaus; kuviossa 5 erilaisia kuivatuksen kulkukäyriä; kuviossa 6 erilaisia lämmönkulutuskäyriä.

Vanerin kuivatin on jaettu tavalliseen tapaan 2 m pitkiin kenttiin, joihin on järjestetty kulloinkin tuuletin ja kuumennus-kennosto. Ilma kiertää tavaran siirtosuuntaa vastaan poikittain ja se virtaa tavaralle suuttimista.

Useisiin kuivainkenttiin, kuitenkin vähintään kahteen kenttään, joista toinen sijaitsee kuivaimen sisääntulon lähellä ja toinen kuivaimen ulostulon lähellä, on ilmavirran paikallisen läm-mönkulutuksen mittaamiseksi sovitettu lämpötilatunnistimia molemmin puolin kuljetuslaitetta.

4 74139 Lämmön kulku on lähes verrannollinen ilmavirran lämpötilan laskuun suoritetun työn jälkeen.

Kuviossa 5 on kuivatuksen kulkukäyriä. Ehytviivainen käyrä a sopii vanerille, jonka alkukosteus on 80 % ja jonka kuivatusedellytykset on valittu oikein, so. vanerin jään-nöskosteus on noin 10 %, kun se poistuu kuivattimesta. Piste-katkoviivalla piirretty käyrä b sopii vanerille, jonka alkukosteus on sama 80 %, kun kuivattimen täytösaste on muuttunut (täystäytös 100 %). Katkoviivakäyrä c sopii 70 %:n täytösasteelle (kuten käyrä a), mutta arvoon 120 % kohonneella alkukosteudella. Kuivatusedellytykset (lämpötila) ovat joka kerta muuttumattomia.

Kuvio 6 esittää kuivattimen lämmönkulutusta pitkin kuivatinta. Käyrä a = hihnan täytösaste 70 % ja alkukosteus 80 %. Käyrä b = hihnan täytösaste 100 % ja alkukosteus 80 %. Käyrä c = hihnan täytösaste 70 % ja alkukosteus 120 %. Valitut kuivatusedellytykset ovat joka kerta samat.

Kun hihnan täytösaste kohoaa alkukosteuden pysyessä samana esim. arvoon 100 %, kohoaa lämmönkulutus silloin kaikissa kentissä likimain yhtäläisesti tietyn määrän (käyrä b, kuva 5 ja 6). Jos mitataan suoraan kuivatuskeski-lämpötila tavaran edestä ja työsuorituksen jälkeen, saadaan silloin ensimmäinen likiarvo hihnan täytösasteesta riippuvalle lämpötilanlaskulle. Muut mittausmenetelmät (esi-ja jälkikuumennuskennosto) sisältävät vielä energian perusvaihdon.

Suurentuneesta hihnan täytösasteesta on kuivatus-teknillisesti seurauksena se, että kun poistoilmankosteutta ei säädetä, kohoaa kiertoilmankosteus ja tehollisesti vaikuttava kuivatuslämpötila alenee. Vaikuttava on likimain se keskilämpötila, joka vallitsee tavaralla tulo- ja lähtö-virtausten välillä. Tuloksena on kummassakin tapauksessa kuivumisen vähentyminen niin, että tavara lähtee kuivattimesta liian kosteana.

Lisätty täytösaste voidaan laskea, kuten on selitetty (staattinen tila), lämmönkulutuksesta. Laskemiseen I.

5 74139 on käytettävä alkukuivatuskenttiä, koska niissä lämmön-kulutus on melkein riippumaton tavaran alkukosteudesta (yhtälö 1). Kuivatukseen tarvittavan tuloilmanlämpötilan laskemiseen ovat vielä käytettävissä seuraavat yhtälöt 2-4: r ' 2 Q = VJ· op nfzu -vab), 3 ^tr = +^ab)/2, 4 Vf = vakio, joissa c kuivatusaineen ominaislämpö

P

G kuivatusteho F vaihtopinta r höyrystymislämpö V kuivatusaineen ominaistilavuusvirta = tuulettimen siirtovirta y tiheys oC lämmönsiirtoluku 73° lämpötila 79*f jäähdytysra jalämpötila tyzu sisään virtaavan kuivatusaineen lämpötila ^ab pois virtaavan kuivatusaineen lämpötila >tr tehollisesti vaikuttava kuivatuslampotila Q lämpömäärä

Jos toisaalta alkukosteus muuttuu esimerkiksi arvoon 120 % täytösasteen F pysyessä samana, ei ensimmäisten kenttien lämmönkulutus eroa oleellisesti aikaisemmasta kulutuksesta (hieman suurentunut kulutus sisääntulokentässä lisääntyneen vesimäärän lämmityksen takia). Kuivatuksen ja lämmönkulutuksen määräävät edelleen yhtälöt 1-3.

6 74139 Käntöpiste saavutetaan kuitenkin myöhäisempänä ajankohtana, so. jäljempänä olevassa kuivatinkentässä (kuvien 5 ja 6 käyrä c). Kuivattimen loppupään lämmönkulu-tus siirtyy entistä suurempaan arvoon. Ilman lämpötilan jälkiasetusta olisi vanerissa kuivattimen purkauspäässä myös liian suuri jäännöskosteus. Kuivatuskeskilämpötilan nimellisarvojen laskemiseen tarvitaan empiirisiä säännönmukaisuuksia .

Läpikulkukuivattimen alku- ja loppukenttien lämmön-kulutuksen erilaisesta reagoinnista johtuu empiirisesti asetettava likiarvo. Menettelytapa näkyy kuvan 2 kaavio-kuvasta. Tätä likiarvoa käytettäessä on kosteuden säätö tarpeellinen.

Keksinnön edut ovat siinä, että täytösasteen ja alkukosteuden suora mittaus voidaan perustaa helposti suoritettaviin lämpötilanmittauksiin. Mittausarvojen laskemisen vaatimat kulut ovat tosin osittain melkoiset, mutta laskeminen voidaan suorittaa helposti prosessilaski-me1la.

Claims (5)

7 74139

1. Menetelmä läpikulkumenetelmässä tapahtuvan vanerilevyjen kuivauksen valvomiseksi ja ohjaamiseksi, jossa menetelmässä kuivainkenttiin sovitetut puhaltimet kierrättävät ilmaa kuumennuskennostojen kautta tavaran kuljetussuuntaan nähden poikittain ja puhaltavat sitä suuttimien kautta tavaraan ja jossa menetelmässä ilmankosteutta mitataan ja säädetään vyöhykkeittäin, tunnettu siitä, että useissa kuivainkentissä pitkin kuljetustietä mitataan ilmankosteuden ohella myös lämmön-kulutus, että lämpötaseiden avulla lasketaan kuivauksen kulku ja että tästä lasketaan optimaalisten kuivausolo-suhteiden kannalta vastaavat lämpötilat ja/tai vastaava läpikulkunopeus ja annetaan ne ohjearvoina kuivainkenttiin kuuluviin säätimiin tai asetuselimiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä/ että lämmönkulutus mitataan ainakin yhdessä, kuivaimen alussa ja yhdessä, kuivaimen lopussa sijaitsevassa kuivainkentässä ja että lämpötilansäätö suoritetaan ainakin kahdessa erillisessä säätöpiirissä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että läpikulkunopeus säätyy automaattisesti tai että läpikulkunopeuden käsinsäätökäskyksi laukeaa optinen tai akustinen signaali, kun lämmönkulutus ylittää tai vastaavasti alittaa ennalta annetut rajat.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että läpikulkunopeuden säädön ja vastaavasti signaalin laukaisun kannalta ratkaiseva lämmönkulutus mitataan kuivaimen ulostulossa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmönkulutus mitataan mittaamalla kiertoilmavirtojen lämpötilan lasku. s 74139