FI76206C - Foerfarande foer torkning av traevirke. - Google Patents

Description

76206

Menetelmä puutavaran kuivaamiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä lautoina, lankkuina jne. olevan puutavaran kuivaamiseksi.

Tunnetuissa kuivausmenetelmissä puu saatetaan alttiiksi läm-minilmavirroille, jotka imevät kosteuden puusta. Tällöin puuesineiden pinta kuivuu ensin, minkä vuoksi puun kosteutta pidättävät ohuet kapillaarit kutistuvat pinnalta ja vaikeuttavat koteuden edelleenpoistoa puusta. Tunnetaan myös menetelmiä, joissa lämminilmakuivatusta täydennetään dielektri-sellä käsittelyllä. Patenttijulkaisussa US-3 721 013 kuvataan menetelmää, jossa puutavara on pinottu erottavien kappaleiden avulla ja kuivataan lämpimän ilman kierrolla sekä suurtaajuus-tai mikroaaltolämmityksellä. Julkaisusta US-3 031 762 tunnetaan myös tavanomaisen ja suurtaajuusenergialämmityksen yhdistelmä. Tässäkin käytetään erottavia kappaleita, joiden avulla lämmin, kosteutta poiskuljettava ilma johdetaan puuta-varapinon läpi. Suurtaajuuslänmityksellä voidaan kuormassa saavuttaa lämpötilagradientti, joka on positiivinen pinnalta kuorman keskustaa kohti. Koska lämpöä tällöin kehittyy puun sisällä, on ilmaa johdettava sisään jäähdyttämään puuta, jotta syntyisi lämpötilatasapaino. Kosteus puristuu tällöin ulos eikä imeydy ulos kuten tavanomaisessa länminilmakuivauksessa, jossa lämpötilagradientti on vastakkaissuuntainen. Tunnetut suurtaajuuskäsittelyt merkitsevät kuitenkin vain osittaista etua tavanomaiseen kuivaukseen verrattuna.

Joitakin parannuksia saavutetaan käyttämällä kuivauksessa mikroaaltolämpöä: 1) ajan säästö mikroaaltolämpöä käytettäessä voi muodostua huomattavaksi - usein kuivausaika alenee 20 %:iin verrattuna lämminilmakuivaukseen? 2) mikroaallot ovat itsesäätäviä, ts. kuorman kuivemmat osat absorboivat vähemmän tehoa kuin kosteammat; 3) mikroaaltolämmitys antaa hy- 76206 2 vän laadun sen ansiosta, että säröily ja kierous käytännöllisesti katsoen eliminoidaan, koska sekä lämpötila- että kos-teusgradientti ovat oleellisesti pienemmät kuin muissa tunnetuissa kuivausmenetelmissä; 4) mikroaaltokuivauksessa käsit-telykustannukset pienenevät huomattavasti, koska pinoaminen jää pois ja laadun parannus mahdollistaa seuraavien valmistusprosessien yksinkertaistuksen; 5) mikroaaltojen käyttö johtaa huomattavasti pienempään energian kulutukseen ensisijaisesti sen takia, ettei ilmaa tarvitse lainkaan erikseen lämmittää, että kuivaustilan ilman lämpötila on alempi ja niin ollen häviöt ovat pienemmät, että kuivausaika on lyhyempi ja että ilmatuulettimiin syötetty teho pienenee, koska ilman kiertoa käytetään kosteuden poiskuljetukseen eikä kuten lämminilmakuivauksessa ilman puhaltamiseen puun pinnalle kosteuden ulosimua varten.

Mainitut edut esiintyvät menetelmässä, jonka tunnusmerkit määritellään patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaan voidaan puutavara siis kuivata nippuna ilman erottavia kappaleita.

Keksinnön mukaisen menetelmän toteutukseen tarvitaan suljettu, mikroaaltotiivis tila, jonka mitat kaikissa suunnissa ylittävät suunnilleen neljä mikroaaltopituutta, ja mikroaaltoge-neraattori, jossa on syöttölaitteet. Tilaan sijoitetaan paketoidun, lämpöeristetyn puutuotteen muodostama kuorma telineelle tai vaunuun. Eristys muodostuu kosteutta ja mikroaaltoja läpäisevästä aineesta, ja kuorman poikkileikkaus eristyksen sisäpuolella saa yhdessä suunnassa olla enintään suuruusluokaltaan käytetyn mikroaaltotaajuuden muutamia tunkeu-tumissyvyyksiä. Kun taajuus on esim. 915 MHz, tämä mitta on noin 1 metri. Mikroaallot menevät eristyksen läpi vaimentumatta ja imeytymättä kuormaan. Tällä tavoin saavutetaan tasainen kuivaus, joka on hellävarainen ja tuo mukanaan suuria laatuteknisiä etuja puun pienentyneen säröilyn ja kierouden ansiosta.

3 76206

Keksinnön mukaisen menetelmän erästä edullista suoritusmuotoa selitetään seuraavassa sellaisena kuin se toteutetaan mainitussa käsittelytilassa, joka esitetään pystyleikkauksena piirustuksessa, kuvio 1.

Tässä tarkoitetun menetelmän toteutukseen käytetään fysikaalisia suureita mikroaaltoteho, lämpötila ja aika, minkä lisäksi edellytetään ilman lauhdutusta. Mikroaaltoteho saadaan mikroaaltolaitteistosta, joka toimii annetulla taajuusalueella. Kosteuden lauhdutus saadaan tuuletinlaitteella varustetun jäähdytyslaitteiston avulla. Menetelmä toteutetaan käsittely-tilassa 10, johon on liitetty mikroaaltolähde 11 ja ilmankierto järjestelmä 12. Tilassa on myös käsiteltävän kuorman 14 kannatuselin 13. Tilan sisäseinät on rakennettu mikroaaltojen suurta heijastusta varten ja antavat hyvän tiiviyden ympäristöä vastaan, niin etteivät aallot vuoda ulos. Kuorma on sovitettu paketeiksi (kuvio 1) kannatuselimelle, joka esimerkissä on esimerkiksi kuivasta puusta tehty vaunu, jossa on metalli-pyörät. Etäisyyden pyöristä kuormaan tarvitsee olla pari tyh-jöaaltopituutta, jotta metalliesineistä tulevan kentän häiriöt eivät tule vallitseviksi. Vaunua käytetään kuljettamaan kuormaa käsittelytilaan ja siitä pois. Mikäli käytetään muita kuljetuseiimiä, voi kannatuselin olla yksinkertainen teline. Puuesineiden (kuvio 1) on oltava läheisessä kosketuksessa toisiinsa, koska riittävä kosteuden poisto kuitenkin tapahtuu ja kosteus viedään pois ilman kierron avulla. Mikroaaltoläm-mitys on itsesäätyvä, koska kuorman kuivat osat absorboivat vähemmän tehoa kuin kosteat osat. Esineet voivat olla nauhojen koossapitämiä tai muulla tavoin puristuksen alaisia, jotta valmiiksi kuivatun puun kierous yhä pienenisi. Jos kuorman joissakin osissa on epätasainen kosteus, se tasoittuu kuivauksen aikana. Tiiviisti pakatut esineet saavat lämmityksen aikana korkeamman lämpötilan kuin löysästi sijoitetut esineet, jotka jäähtyisivät erikseen ilman kierron vaikutuksesta. Puuesineitä ympäröivä eristyainesuojus 16 suojaa puun pintoja 76206 4 jäähdyttävältä ilman kierrolta. Näin saadaan tasaisempi lämpötila- ja kosteusgradientti, joka mahdollistaa paremman laadun, pienentää kuivausprosessiin syötettyä energiaa pienempien lämpöhäviöiden takia ympäristöön ja mahdollistaa puun korkeamman lämpötilan käytön kuin tavanomaisessa kuivatuksessa. Puun kosteus höyrystyy nopeammin saadussa korkeammassa lämpötilassa, tunkeutuu eristyksen läpi ja ilmavirta kuljettaa sen pois. Koska kosteus höyrystyy nopeammin, käsittelyaika lyhenee ja prosessista tulee taloudellisempi.

Kuorman erillisiä esineitä voidaan myös sijoittaa välimatkojen päähän toisistaan, niin että kuormaan muodostuu rakoja ja niin ollen välejä. Tällaiset raot voidaan saada aikaan sijoittamalla rimoja tms. lautakerroksien väliin näitä pinottaessa. Raot muodostavat ilmakanavia kuormaan, joka tällöin iimastuu tuuletuslaitteen toimiessa.

Ilman suhteellinen kosteus muodostuu suureksi (tyypillisesti suuremmaksi kuin 80 %), mutta jotta ilma jatkuvasti imisi uutta höyryä, on järjestelmä varustettu jäähdytyselementtien 17 muodostamalla lauhdutuslaitteella. Koska kiertojärjestelmä on suljettu, sama ilma kiertää kiertona kuorman ja jäähdytys-elementin välissä. Ilma kiertää pienellä nopeudella, koska ilmavirran on vain kuljetettava kosteutta, minkä vuoksi voidaan käyttää suhteellisen pientä tuuletinta 18.

Edellä mainitulla eristysaineella on oltava sellainen ominaisuus, että se läpäisee vesihöyryä. Valinta eri aineiden välillä on tehtävä tapaus tapaukselta. Esimerkkinä voidaan mainita aaltopahvilaatikkojen muodostama pakkausaine, jolla on riittävä lämmöneristys yhdessä diffuusiokyvyn kanssa. Esimerkkinä puuesineestä, joka pakataan ja kuivataan nämä ominaisuudet omaaviin laatikoihin, voidaan mainita huonekalujen osat ja parkettisauvat. Kuivatus on tällöin viimeinen lenkki valmistusprosessissa, jota tämän menetelmän ansiosta voidaan lyhentää ja yksinkertaistaa.

Claims (4)

1. 76206
2. 1. Menetelmä puutavaran kulvaamlseksi ainakin yhden mikroaalto! ähteen avulla Hmanklerrol1 a varustetussa käsittely-tilassa, jolloin puutavara pinotaan ainakin yhdeksi yksiköksi (14), jonka ympärille sovitetaan lämpöä eristävää, mikroaaltoja läpäisevää materiaalia oleva suojus (16), joka käsittelyn aikana ympäröi ainakin osaa yksikön (14) rajoituspinnolsta, tunnettu siitä, että puutavara pinotaan tiiviisti yhteen mainitun yksikön (14) muodostamiseksi ja että suojuksen (16) materiaalina käytetään sellaista, joka on vesihöyryä läpäisevää, niin että käsittelyssä mikroaaltojen vaikutuksesta poistuva vesihöyry tunkeutuu suojuksen (16) läpi sekä viedään pois tämän ulkosivulta mainitun, suojuksen (16) ulkopuolella tapahtuvan llmaklerron avulla, ja että ilman kierto aikaansaadaan tuulettlmel la (18), joka saattaa Ilman suljettuun kiertoon jäähdytyselementin (17) ja yksikön (14) välillä niin, että suojuksesta (16) poistuva vesihöyry lauhtuu jäähdytys-elementille (17).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että klertollman lämpötilaa pidetään kuivauksen aikana ympäristöilman lämpötilan alapuolella.
4. 1. Förfarande för torknlng av trävlrke med hjälp av mlnst en m1krovSgskä11 a 1 ett behandl1ngsrum med 1uftclrkulation, där trävlrket staplas tili ätminstone en enhet (14), runt vilken man anbringar ett hölje (16) av ett värmelsolerande ooh för mlkrovlgor genomslappi 1gt material, som under behand-llngstlden omger ätminstone en del av enhetens (14) begräns-nlngsytor, kännetecknat av att trävlrket staplas tätt Intill varandra under blldande av nämnda enhet (14) och att som material för höljet (16) användes ett som är genomträng-ligt för vattenSnga, sS att den vld behandlingen med hjälp av mlkrovägorna utdrlvna vattenSngan tränger ut genom höljet (16) och föres bort frSn dettas utslda med hjälp av nämnda luft-