FI87691C - Foerfarande foer torkning av trae och traebaserade produkter - Google Patents

Description

1 87691

Menetelmä puun ja puutuotteiden kuivaamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää kosteuden poistamiseksi kiinteästä puusta ja muista puupohjaisista tuotteis-5 ta, jossa menetelmässä puu pinotaan ensin sopiva ilmatila jättäen kuivauskammioon, joka on tehty kestämään alipainetta ja lämpötiloja 100 °C:seen asti, minkä jälkeen kui-vauskammio suljetaan ja siitä poistetaan ilma, samalla kun sinne syötetään lämpöä puuhun sitoutuneen kosteuden keit-10 tämiseksi ulos korvaamalla poistettu ilma tulistetulla vesihöyryllä, jolloin puun kosteutta ja siten kuivaus-prosessia säädetään ohjaamalla mainitun tulistetun vesihöyryn painetta ja lämpötilaa ja pitämällä tulistetun höyryn paine ja lämpötila mahdollisimman tasaisina kuivaus-15 kammiossa, ja jolloin kuivausprosessin aikana vesihöyry poistetaan kuivauskammiosta tiivistämällä höyry erillisessä viileämmässä tiivistyssäiliössä, jossa lämpötila pidetään alempana kuin kuivauskammiossa olevan tulistetun höyryn kastepistelämpötila.

20 Tällainen menetelmä tunnetaan julkaisusta DE-C-556 301 (ja SE-A-71469).

Puu sisältää kaadettaessa suuria määriä vettä, ja useimmissa puun käyttötarkoituksissa on välttämätöntä .... poistaa pääosa tästä vedestä puusta ennen puun käyttöön- j 25 ottoa.

Puun kuivauksessa esiintyy joukko erityisehtoja: : a) Puu on hygroskooppista materiaalia, ja puun kosteusaste säätyy puun kosteusasteeksi (kosteustasapai-noon), joka riippuu ympäristön lämpötilasta ja kosteudes- 30 ta.

. . b) Puu kutistuu kuivauksen aikana, ja kutistuminen on verrannollinen puusta poistuvan hygroskooppisen veden määrään.

c) Useimmat puulajit eivät kestä kuivauksen aikana 35 lämpötiloja, jotka ylittävät arvon 40 - 90 °C. Korkeammis- 2 87691 sa lämpötiloissa useimmille puulajeille tapahtuu vaurioita värivikojen ja puun lujuuden heikkenemisen muodossa.

d) Puun kuivauksessa käytetään hyvin suuria energiamääriä. Perinteisessä kuivauksessa energian kulutus on 5 siten 2 000 000 - 6 000 000 kJ/m3 kuivattua puuta.

Puun kuivaus tehdään perinteisesti sijoittamalla kuivattava puu ulkoilmaan (ilmakuivaus) tai kuivaamalla se erityisissä kuivauskammioissa, joissa kuumaa ilmaa kierrätetään puun ympärillä (keinokuivaus). Nämä menetelmät ovat 10 molemmat kuitenkin hyvin hitaita. Kun kuivaus tehdään ulkoilmassa, täytyy kuivausajan odottaa olevan muutamasta kuukaudesta muutamaan vuoteen, kun taas keinokuivauksen yhteydessä kuivausaika on viikosta muutamaan kuukauteen.

Jotta vältettäisiin puun vaurioituminen kuivauksen 15 aikana, on tärkeää, että kuivauksen aikana tapahtuva kutistuminen on yhtenäistä, ja tämä saavutetaan säätelemällä lämpötilan ja kosteuden sanelemaa kosteustasapainoa, niin ettei puun pinnan kosteus millään hetkellä kuivauksen aikana eroa liiaksi puun sisällä vallitsevasta kos-20 teudesta.

Käytettäessä ilmakuivausta ovat mahdollisuudet säädellä kuivausprosessia hyvin pienet, kun taas keinokuivaus tarjoaa mahdollisuuden kuivausprosessin kohtuulliseen säätelyyn. Tämä saadaan aikaan säätämällä puun ympärillä kui-25 vauksen aikana kierrätettävän ilman kosteutta ja lämpötilaa. Kosteutta säädellään kosteusmittarin tai kuiva- ja märkälämpömittarin avulla syötettäessä vesihöyryä tai kuivaa ilmaa puuta ympäröivään tilaan.

Veden puustapoistumisnopeuden suurentamiseksi on 30 usean vuoden ajan ollut normaali käytäntö kuivata tietyt puulajit yli 100 °C:n lämpötilassa (FR-patenttijulkaisu 1 023 606). Lämpötiloissa yli 100 °C (korkealämpötilakui-vaus) puussa oleva vesi kiehuu pois puusta.

Useimmat puulajit eivät kuitenkaan kestä yli 35 40-90 eC:n lämpötiloja, ja näiden puulajien kuivausnopeu- 3 87691 den suurentamiseksi on monelta taholta ehdotettu kuivauksen tekemista alipaineessa. Veden kiehumispiste alenee alipaineessa, ja niin vesi pystytään keittämään pois puusta, vaikka lämpötila ei ylitäkään arvoa 40 - 90 eC.

5 Perinteisesti tehdään ero kahden alipainekuivauksen muodon välillä: epäjatkuva ja jatkuva alipainekuivaus.

Epäjatkuvassa alipainekuivauksessa kuumennusvaihe ja alipaineenmuodostusvaihe vuorottelevat. Kuumennusvai-heen aikana puuta kuumennetaan kierrättämällä kuumaa ilmaa 10 kuivauskammiossa (DK-patenttijulkaisua 44 287, US-patent-tijulkaisu 4 058 906, US-patenttijulkaisu 4 176 466, US-patenttijulkaisu 4 194 296 ja US-patenttijulkaisu 4 198 763) tai suurtaajuusmenetelmällä (dielektrinen kuumennus) (US-patenttijulkaisu 3 685 959). Kuumennusvaiheen 15 aikana syötetty lämpö käytetään alipaineenmuodostusvai-heessa veden haihduttamiseen puusta muodostamalla kuivaus-kammioon alipaine. Alipaineenmuodostusvaiheen aikana puuhun ei kohdisteta lämpöä, ja puu jäähtyy asteittain, kun kuumennusvaiheen aikana syötetty lämpö kuluu veden haihdu-20 tukseen. Jotta kuivuminen jatkuisi, täytyy puu siitä syystä kuumentaa uudelleen heti, kun kuumennusvaiheen aikana syötetty lämpö on kulutettu. Toistamalla kuumennus- ja alipaineenmuodostusvaiheita riittävän monta kertaa saadaan puu asteittain kuivumaan haluttuun kosteuspitoisuu-25 teen.

Epäjatkuvan alipainekuivausmenetelmän yhteydessä puun kosteuspitoisuutta säätelee ainoastaan ilma, joka kiertää kuivauskammiossa kuumennusvaiheen aikana. Alipaineenmuodostusvaiheen aikana ei sen sijaan saada aikaan mi-30 tään säätelyä, ja kuivausprosessin kulku saattaa helposti : olla sellainen, että puun pinta kuivuu voimakkaasti ali- _· paineenmuodostusvaiheen aikana ja kostuu sitten seuraavan kuumennusvaiheen aikana. Tämä on epäsuotuisaa siitä syystä, että kuivausprosessin aikana kuluva energiamäärä kas-35 vaa täten tarpeettomasti ja myös puun kosteuden säätö käy hyvin epäsäännölliseksi.

4 87691

Jatkuvassa alipainekuivauksessa kuumennus ja alipaineen aikaansaanti tehdään samanaikaisesti. Näissä järjestelmissä puun kuumennus toteutetaan upottamalla puu kuumaan öljyyn (US-patenttijulkaisu 3 811 200) tai sijoit-5 tamalla kuumia levyjä yksittäisten puukerrosten väliin. Kuten jäljempänä käy ilmi, nämä kaksi kuumennusmuotoa johtavat kuitenkin puun hyvin epäsäännölliseen kuivumiseen.

US-patenttijulkaisussa 4 194 296 kuvataan järjestelmää puun alipainekuivauksessa käytetyn lämmön talteen-10 ottamiseksi. US-patenttijulkaisussa 4 194 296 kuvatun läm-möntalteenottojärjestelmän toiminta vaatii kuitenkin hyvin paljon energiaa, sillä tavalla, että induktiopuolella vallitsee suuri alipaine, ja huomattavia määriä ilmaa joutuu puristettuun vesihöyryyn. Nämä kaksi seikkaa johtavat huo-15 mättävään energiankulutukseen lämpöpumpun kompressorin toiminnassa.

Tämän keksinnön päämääränä on esittää johdannossa kuvatun kaltainen menetelmä, jonka avulla kuivausprosessi voi tapahtua nopeammin, hellävaraisemmin ja kuluttaen vä-20 hemmän energiaa kuin edellä mainituissa julkaisuissa kuvatuissa menetelmissä ja joka tarjoaa lisäksi mahdollisuuden huomattavaan automaatioasteeseen.

Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että puun kosteutta ja 25 kuivausprosessia säädetään avaamalla paineensäätöventtii- li, joka on sijoitettu kuivauskammion ja viileämmän tii-* I · vistyssäiliön väliin aina, kun kuivauskammiossa vallitseva : · : paine ylittää arvon p, jolloin p noudattaa seuraavaa yhtä- "· löä: 30 P = RH X (108·94) x (I0't2260/(t * 273>) 100 | jossa 35 p = kuivauskammiossa vallitseva absoluuttinen paine mitattuna mmHgtina, 5 87691 RH = alueella O - 100 oleva arvo, jonka alaa tuntevat pystyvät määrittämään puun todellisen kosteuden MC, lajin ja mittojen perusteella, ja t = kuivauskammiossa vallitseva todellinen lämpöti-5 la mitattuna °C:eina, ja sulkemalla paineensäätöventtiili aina, kuin kuivauskammiossa vallitseva paine on pienempi kuin p.

Imemällä ilma pois kuivauskammiosta mainitulla tavalla saavutetaan kuivumisprosessin paljon helpompi sää-10 tely ja lämmön talteenotto, johon pyritään, ja mainittu tehokas säätely vähentää kuivauksessa kuluvaa kokonais-energiamäärää huomattavassa määrin. Lisäksi mainitulla ilman poistamisella kuivauskammiosta saavutetaan myös kui-vauskammion sisäisten rakennemateriaalien korroosiovaaran 15 huomattava väheneminen. Samoin vaara, että kuivauskammioon pinottu puu kärsii värjäytymisestä kemiallisen hapettumisen tai sienten ja homeen muodostumisen seurauksena, pienenee myös voimakkaasti. Lisäksi lämmönsiirto kuivaamossa olevista kuumennus- ja jäähdytyspinnoista on myös paljon 20 tehokkaampaa kuin ilman ollessa läsnä koko järjestelmässä. Mahdollisesti läsnä oleva ilma toimii lämpöä eristävänä kerroksena kaikkien lämmönsiirtopintojen ympärillä ja johtaa siten huomattavaan kasvuun mahdollisten lämpöpumppu-kompressorien energiankulutuksessa. Jos järjestelmässä on 25 läsnä ilmaa, täytyy lämpöpumppujärjestelmässä käytettävän kompressorin toimia paljon suuremmalla kompressorin induk-tiopuolen ja puristuspuolen välisellä paine-erolla. Komp-:*·*: ressorin kapasiteetin täytyy samoin olla paljon suurempi • f· kuin höyryjen muodostuessa pelkästä vesihöyrystä, mikä 30 johtaa suurempaan energiankulutukseen.

Kuten seuraavasta käy ilmi, patenttivaatimuksissa 2-4 esitettävät suoritusmuodot ovat edullisia suoritusmuotoja päävaatimuksessa esitetyn puun tai puupohjaisten *· / tuotteiden kuivausmenetelmän toteuttamiseksi.

:· : 35 6 37691

Seuraavassa kuvataan tarkemmin keksinnön mukaista menetelmää viitaten piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää diagrammia, joka valaisee lämpötilan, suhteellisen kosteuden (RH) ja puun kosteuden (EQ) 5 välistä riippuvuutta, kuvio 2a esittää puunkuivaamoa, joka on tarkoitettu käytettäväksi toteutettaessa keksinnön mukainen menetelmä, jolloin kuivaamo on esitetty kaavamaisesti ja kuivauskam-mio poikkileikkauskuvana, 10 kuvio 2b esittää kuivauskammion pitkittäisleik kausta, kuviot 3a ja b esittävät erilaisia menetelmiä puun kuumentamiseksi käyttämällä kuumennettua juoksevaa ainetta väliaineena lämmön siirtämiseksi puuhun, joka on määrä 15 kuivata keksinnön mukaisella menetelmällä, kuvio 4 esittää kaavamaisesti puunkuivaamoa, Joka sisältää lämpöpumppujärjestelmän, joka on tarkoitettu käytettäväksi keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamisessa, kuvio 5 esittää diagrammia, joka kuvaa vesihöyryn 20 paineen ja lämpötilan välistä riippuvuutta, ja kuviot 6a ja b esittävät kaavamaisesti kahta erilaista menetelmää paineensäätelyventtiilin säätämiseksi automaattisesti.

Kuviossa 1 oleva diagrammi esittää lämpötilan, suh-25 teellisen kosteuden (RH) ja puun kosteuden (EQ) välistä riippuvuutta, ja se on julkaistu teoksessa G. H. Pratt, Timber Drying Manual 1986.

Kuvioissa 2a ja 2b nähdään kuivausautoklaavi 1, joka sisältää puuta 2, joka on pinottu kerroksittain puu-30 pinoksi käyttämällä poikkipakkeja 3 välikerroksina, niin että puukerrosten väliin muodostuu avoimia tiloja 4. Läm-pöhäviöiden estämiseksi kuivauksen aikana kuivauskammio 1 .*. on varustettu lämmöneristeellä, joka ei näy kuvioissa 2a ja b, ja puun 2 tuomista ja poistamista varten kuivauskam-35 miossa 1 on aukot, jotka voidaan sulkea kannella 6 tai 7 87691 vastaavalla sulkemiselementillä. Käytön yhteydessä kui-vauskammiossa 1 voi vallita ylipaine ja vastaavasti alipaine, ja siten seinämä 7 on rakennettu sillä tavalla, että se on paineenkestävä. Kuivauskammio on lisäksi edul-5 lisesti lieriömäinen muodoltaan, ja siinä on kupera pääty-levy. Kuivauskammio 1 on varustettu myös elementeillä 21 lämpötilan ja paineen mittaamiseksi ja säätämiseksi.

Kuivausprosessin alussa kuivauskammion päätyaukot suljetaan ensin suurin piirtein ilmatiiviisti kansilla 6, 10 minkä jälkeen kuivauskammiossa oleva ilma puun 2 sisältämä ilma mukaan luettuna, imetään pois alipainepumpulla 10, joka näkyy kuviossa 2a.

Kun ilma on poistettu kuivauskammiossa 1, täytetään puuta 2 ympäröivä tila tulistetulla höyryllä 11. Tämä höy-15 ry 11 voidaan joko tuoda ulkopuolelta, tai se voi olla peräisin puusta 2 haihtuneesta vedestä. Tulistettu vesihöyry on kuivauksen aikana pääosin peräisin puusta 2 haihtuneesta vedestä.

Sen jälkeen puu kuumennetaan haluttuun kuivausläm-20 pötilaan, ja tämä kuumennus voi tapahtua erilaisin tavoin, mm. seuraavilla tavoilla: a) yksi tai useampia puhaltimia 9 kierrättää kuivauskammiossa 1 olevaa tulistettua höyryä 11 puun 2 pinnan yli, b) puuta 2 huuhdotaan kuumennetulla juoksevalla lämmönsiirtoväliaineella 12, jota syötetään 25 kuivauskammiossa olevista suuttimista 19, c) puu upotetaan . toistuvasti lyhyeksi aikaa kuumennettuun lämmönsiirtoväli- ; aineeseen 12.

: Puuta kuumennetaan kuvioissa 2a ja 2b näkyvillä -·- kuumennusputkilla 8, esimerkiksi ripaputkilla tai kuumen- 30 nusputkilla, ja puun kuivuessaan vapauttamien höyryjen tuomalla konvektiolämmöllä. Puun 2 nopean ja tasaisen kuumennuksen takaamiseksi höyryt pakotetaan kiertämään yksit-. . täisten puukerrosten välisten tilojen 4 läpi puhaltimilla • 9. Yksittäisten puukerrosten väliset tilat 4 ja niiden le- 35 veys valitaan siten, että höyryjen kiertäessä puupinon lä- 8 87691 pi niiden lämpötilan lasku on sellainen, että höyryjen lämmönsisältö käytetään parhaalla mahdollisella tavalla, samalla kun puupinon eri osat kuivuvat yhtenäisesti.

US-patenttijulkaisussa 3 811 200 kuvattu järjestel-5 mä, jossa puu kuumennetaan upottamalla se öljyhauteeseen, johtaa puun hyvin epäsäännölliseen kuivumiseen käytettäessä puun jatkuvaa alipainekuivausta. Kun puu upotetaan öl-jyyn, öljy vaikuttaa puuhun tietyllä paineella, ja tämä paine on pienin öljyhauteen yläosassa ja suurin öljyhau-10 teen alaosassa. Puun ympäristössä vallitseva epätasainen paine johtaa pupn hyvin epäsäännölliseen kuivumiseen. US-patenttijulkaisussa 3 811 200 kuvatun järjestelmän sijasta tässä keksinnössä käytetään jatkuvan alipainekuivauksen yhteydessä kuvioissa 3a ja 3b esitettyä järjestelmää.

15 Näissäkin järjestelmissä käytetään juoksevaa lämmönsiirto-väliainetta 12 puun 2 kuumentamiseen, mutta kuvioiden 3a ja 3b mukainen järjestelmä eroaa US-patenttijulkaisussa 3 811 200 kuvatusta siinä suhteessa, että kuivausproses-sissa juokseva lämmönsiirtoväliaine muodostaa vain ohuen 20 kalvon puun 2 ympärille suuremman osan ajasta ja siten juoksevan lämmönsiirtoväliaineen 12 hydrostaattisella paineella on vain hyvin pieni vaikutus puun 2 ympärillä vallitsevaan alipaineeseen.

Jatkuvan alipainekuivauksen yhteydessä on edullis-25 ta kuumentaa puu 2 joko kierrättämällä tulistettua höyryä kuivauskammiossa 1 puun 2 pinnan yli tai upottamalla puu I juoksevaan lämmönsiirtoväliaineeseen 12 tai huuhtomalla : : sitä tällä käyttämällä jotakin kuvioissa 3a ja 3b esite- ··· tyistä menetelmistä. Nämä menetelmät saavat aikaan puun 2 30 hyvin tehokkaan ja tasaisen kuumennuksen. Suurtaajuusmene-telmää, lämpölevyjä ja säteilylämmitystä voidaan myös käyttää, mutta lämmönsiirto on näitä järjestelmiä käytet-. . täessä usein hyvin epäsäännöllistä ja tämä johtaa hyvin ; epäsäännölliseen kuivumiseen. Tämä keksintö ei kuitenkaan 35 sulje pois viimeksi mainittujen kuumennusmenetelmien käyt-töä.

9 87691

Jatkuvan alipainekuivauksen yhteydessä täytyy kuvioissa 3 ja 4 esitetyissä järjestelmissä käytettävän läm-mönsiirtoväliaineen höyrynpaineen olla niin pieni, ettei lämmönsiirtoväliaineen 12 haihtuminen vaikuta kuivauskam-5 miossa 1 vallitsevaan höyrynpaineeseen.

Kaikkia edellä mainittuja kuumennusjärjestelmiä (tulistettua höyryä, huuhtomista kuumennetulla juoksevalla lämmönsiirtoväliaineella ja toistuvaa lyhyttä upottamista kuumennettuun juoksevaan lämmönsiirtovällaineeseen) 10 voidaan käyttää edullisesti epäjatkuvan alipainekuivauksen yhteydessä. Jos käytetään US-patenttijulkaisussa 3 811 200 kuvattua öljyhaudetta, on kuitenkin välttämätöntä, ettei puuta pidetä upotettuna öljyyn varsinaisen aiipaineenmuodostusvaiheen aikana.

15 Kuivauskammiossa 1 vallitsevan lämpötilan säätämi seksi on tämän keksinnön mukainen kuivaamo varustettu termostaatilla 21, joka sulkee lämmönsyötön edellä mainittuihin lämpösäteilyelementteihin 8 aina, kun kuivauskammiossa vallitseva lämpötila ylittää halutun arvon t, ja avaa läm-20 pösyötön lämpösäteilyelementteihin 8 aina, kun kuivauskammiossa vallitseva lämpötila on pienempi kuin haluttu arvo t. Jos kuivausjärjestelmä on varustettu jäljempänä kuvattavalla lämpöpumppujärjestelmällä 13, voidaan edellä mainittu termostaattisäätö 21 jättää kokonaan pois.

25 Jos puussa 2 vallitseva lämpötila on korkeampi kuin ·*··' veden kiehumislämpötila, puussa oleva vesi kiehuu pois, ja haihtumisessa muodostuva vesihöyry kerääntyy kuivauskammi-: oon 1. Ellei näitä höyryjä poisteta kuivauskammiosta 1 asteittain sitä mukaa, kun niitä haihtuu puusta 2, alkaa 30 kuivauskammiossa 1 vallitseva paine kohota, ja jotta väl-tettäisiin veden kiehumislämpötilan kasvu tätä kautta, on välttämätöntä poistaa kuivauskammiosta 1 puusta 2 haihtuvia höyryjä sitä mukaa, kun niitä muodostuu.

Kuten US-patenttijulkaisuissa 3 574 949 ja 4 467 35 532 kuvataan, voidaan vesihöyry poistaa tiivistämällä ne 10 87691 kuivauskammiossa 1. Tämä on kuitenkin heikko ratkaisu, sillä kuivauskammiossa 1 vallitseva lämpötila käy helposti hyvin epäsäännölliseksi lämpöä absorboivien elementtien 14 jäähdytysvaikutuksen seurauksena, ja tämä johtaa puun epä-5 säännölliseen kuivumiseen.

Tämän keksinnön yhteydessä vesihöyry sen sijaan poistetaan kuivauskammiosta 1 imemällä vesihöyry pois kui-vauskammiosta 1, ja tämä poistaminen voidaan saada aikaan joko vakuumipumpulla 10 tai tiivistämällä vesihöyry eril-10 lisessä viileämmässä tiivistyssäiliössä 15. On edullista käyttää erillistä viileämpää tiivistyssäiliötä 15, sillä vakuumipumpun 10 käyttö vaatii paljon energiaa.

Tämä viileämmän tiivistyssäiliön 15 avulla toteutettava poisto saadaan aikaan pitämällä viileämmässä tii-15 vistyssäiliössä 15 vallitseva lämpötila kuivauskammiossa 1 olevan vesihöyryn kastepistelämpötilaa TD vastaavana tai sitä alempana: (1) TD = 2260_ - 273 20 8,94 - log p jossa TD = vesihöyryn kastepistelämpötila Celsius-asteina ja 25 p = vesihöyryjen absoluuttinen paine kuivauskam- . mioissa mmHgrina mitattuna.

Jos viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 vallitseva lämpötila on yhtä suuri kuin TD eikä viileämpi tiivistys-säiliö sisällä ilmaa, on viileämmässä tiivistyssäiliössä 30 vallitseva paine p yhtä suuri kuin kuivauskammiossa 1 val- ; litseva paine p, ja viileämpi tiivistyssäiliö 15 imee si- - : : ten vesihöyryä kuivauskammiosta 1 viileämpään tiivistys- säiliöön aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva paine ·' i ylittää arvon p. Jos viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 on 35 ilmaa, on kuivauskammion 1 tyhjentämiseksi välttämätöntä jäähdyttää vesihöyry viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 11 87691 TD:tä alempaan lämpötilaan. Koska tämä lämpötilan alentaminen merkitsee ylimääräistä energiankulutusta tehtäessä jäähdytys lämpöpumppujärjestelmää 13 käyttämällä, on tärkeää, että viileämpi tiivistyssäiliö 15 pidetään jatku-5 vasti kokonaan tyhjennettynä ja viileämmässä tiivistyssäi-liössä 15 mahdollisesti olevan ilman poistamiseksi tulisi olla mahdollisuus imeä ilma viileämmästä tiivistyssäiliös-tä 15 vakuumipumpulla 10.

Vaikka viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 ei ole 10 ilmaa, pidetään viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 vallitseva lämpötila käytännössä alempana kuin TD. Tähän on syynä se, että jos viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 vallitseva lämpötila on TD, ei jäähdytyspinnan lämpötilan ja vesihöyryn tiivistymislämpötilan välillä ole eroa ja vesi-15 höyryn tiivistäminen viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 vaatii äärettömän laajan jäähdytyspinnan.

Jos viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 vallitseva lämpötila on pienempi kuin TD, on viileämmässä tiivistys-säiliössä 15 vallitseva paine alempi kuin paine p, joka 20 vallitsee kuivauskammiossa 1. Jotta vältettäisiin kuivaus-kammiossa vallitsevan paineen aleneminen, on siten välttämätöntä, että kuivauskammion ja viileämmän tiivistys-säiliön 15 välissä on paineensäätöventtiili 16 (katso kuvio 2a), joka avautuu aina silloin, kuin kuivauskammiossa 25 1 vallitseva paine ylittää halutun arvon p, ja sulkeutuu aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva paine on pienempi kuin haluttu arvo p.

: Viileämmän tiivistyssäiliön 15 jäähdytyselementti- nä saattaa olla hyvin edullista käyttää lämpöpumppujärjes-: .. 30 telmää 13, joka siirtää vesihöyryn tiivistymisessä rauodos- • tuvaa lämpöä kuivauskammioon 1. Tämä järjestelmä esitetään kuviossa 4, joka osoittaa, kuinka jäähdytysväliainetta, - : esimerkiksi freonia tai ammoniakkia kierrätetään kompres sorin 17 avulla viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 olevien 35 lämpöä absorboivien elementtien ja kuivauskammiossa 1 ole-- vien lämpösäteilyelementtien 8 välillä.

12 37691

Jos kuivauskammiossa 1 vallitseva paine säilyy vakiona, takaa edellä mainittu paineensäätelyjär j es telinä sen, että aikayksikköä kohden kuivauskammiosta 1 poistuu jatkuvasti yhtä suuri määrä höyryä, kuin mitä puusta 2 5 haihtuu, ja koska vesihöyryn tiivistymisessä jäähdytys-tiivistyssäiliössä 15 vapautuu periaatteessa sama määrä lämpöä tiivistynyttä yksikköä kohden, kuin mitä kuluu haihtunutta yksikköä kohden veden haihtuessa kuivauskammiossa 1, vastaava kuivauskammiossa 1 tapahtuva lämmön-10 kulutus ja viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 tapahtuva lämmönvapautuminen periaatteessa jatkuvasti toisiaan, ja lämpöpumppujärjestelmän 13 siirtämä lämpömäärä vastaa lämpömäärää, joka kuluu veden haihdutukseen puusta 2. Tämän keksinnön yhteydessä voidaan tämä lämmönkulutuksen ja läm-15 möntuotannon välinen tasapaino pitää yllä suurimman osan ajasta kuivausprosessissa. Esikuumennusvaiheessa on kuitenkin välttämätöntä tuoda lämpöä 18 ulkoa päin, ja myös lämpö, joka häviää johtumisen kautta kuivauskammiosta 1 ympäristöön, täytyy korvata. Suurimman osan tästä energia-20 häviöstä kompensoi kuitenkin se energiaylimäärä, joka muodostuu sen seurauksena, että ulkoa päin joudutaan tuomaan energiaa 18 lämmön talteenotossa käytettävän lämpöpumppu-kompressorin 17 toimintaan.

Lämpöpumppujärjestelmän 13 käyttö vesihöyryn jääh-25 dyttämiseen viileämmässä tiivistyssäiliössä 15 on kuiten-kin vain eräs esimerkki. Kaikkia lämmönabsorbointijärjes-telmämuotoja voidaan käyttää vesihöyryn jäähdyttämiseen viileämmässä tiivistyssäiliössä 15.

Lämmön talteenoton säätelyn lisäksi edellä mainit-30 tu paineensäätöventtiili 16 säätelee myös puun 2 kosteut- . . ta kuivauksen aikana, sillä on osoittautunut, että pois tettaessa ilma puuta 2 ympäröivästä tilasta ja ympäröimällä puu 2 sen sijaan tulistetulla höyryllä voidaan puun 2 - : kosteutta säädellä sangen tarkasti säätämällä puun ympä- 35 rillä olevan tulistetun höyryn 11 lämpötilaa t ja painet- 13 37691 ta p. Tämän keksinnön mukaisesti puun kosteuden säätö saadaan siten aikaan edellä kuvatulla termostaatilla ja edellä mainitulla paineensäätöventtiilillä 16, jotka säätelevät kuivauskammiossa 1 vallitsevaa painetta p ja lämpöti-5 laa t.

Säätelemällä kuivauskammiossa 1 olevan tulistetun vesihöyryn lämpötilaa t ja painetta p säädetään kuviossa 1 esitettyä suhteellista kosteutta RH tämän keksinnön yhteydessä noudattaen seuraavaa yhtälöä: 10 (2) RH = _p x 100 (108·94 ) x (io~(2260/(t * 273)) jossa 15 t = kuivauskammiossa vallitseva lämpötila Celsius asteina ja p = kuivauskammiossa vallitseva paine mmHgrina mitattuna.

Koska jokaista RH:n arvoa vastaa tietty kosteus-20 tasapaino EQ, voidaan puun 2 kosteutta MC myös säätää säätämällä tulistetun vesihöyryn lämpötilaa t ja painetta p.

Jotta edellä mainittua yhtälöä voitaisiin käyttää kuivausprosessin säätämiseen, täytyy kaksi yhtälön 2 kolmesta muuttujasta määrätä etukäteen, kun taas kolmas muut-25 tuja lasketaan kahdesta muusta muuttujasta yhtälön 2 avulla.

Alaa tuntevat pystyvät normaalisti helposti määrit-: tämään RH:n ja lämpötilan t, ja paine p voidaan sen jäl keen laskea seuraavasti: : 30 ‘ (3) p = RH x po 100 ; : = rh x (108·94) x (io-(2260/(t * 273> ) 35 100 jossa t = kuivauskammiossa vallitseva lämpötila Celsiusasteina, 14 87691 p = kuivauskammiossa vallitseva absoluuttinen paine mmHg:ina, RH = alueella 0-100 oleva arvo, jonka alaa tuntevat pystyvät määrittämään puun 2 todellisen kosteuden MC, la-5 jin ja mittojen perusteella, ja po = kuivauskammiossa olevassa vedellä täytetyssä suljetussa säiliössä vallitseva paine (katso jäljempänä).

RH voidaan määrittää seuraavasti:

Haluttu kosteustasapaino EQ voidaan määrittää kui-10 vausta varten puun todellisen kosteuden MC, lajin ja mittojen perusteella. Alaa tuntevat pystyvät määrittämään EQ:n helposti, EQ voidaan määrittää myös seuraavasti:

(4) EQ = MC 15 K

jossa K = kuivausvoima ja MC = puun kosteus.

20 Kuivausvoima K on puun kuivauksessa yleisesti käy tettävä empiirinen arvo, ja K vaihtelee kyseessä olevan puulajin ja puun mittojen mukaan. Vaikeasti kuivattavien puulajien ja mitoiltaan suuren puutavaran ollessa kyseessä K on 1,3 - 2,0, kun taas helposti kuivattavien puula-25 jien ja pienimittaisen puutavaran ollessa kyseessä K on : 2,0 - 3,0.

RH-arvo on saatavissa kuviosta 1 halutusta kosteus-tasapainosta EQ ja oletetusta kuivauslämpötilasta.

RH voidaan määrittää myös kuivausprosessin aikana 30 nostamalla RH-arvo aina, kuin kuivauskammiosta 1 aikayksiköstä poistetun vesihöyryn määrä ylittää ennalta määrätyn maksimiarvon, ja alentamalla RH:ta aina, kun kuivauskammiosta 1 poistetun vesihöyryn määrä on pienempi kuin ennalta määrätty minimiarvo.

35 Alaa tuntevat pystyvät myös helposti määräämään edullisimman lämpötilan t, ja valittava lämpötila on suu- is 87691 rin mahdollinen puuta vaurioittamaton lämpötila, ts. useimmille puulajeille 40 - 100 °C. Valitsemalla mahdollisimman korkea lämpötila saadaan aikaan RH:n tarkin säätö. Niinpä kuviosta 5 käy selvästi ilmi, että mittausepä-5 tarkkuudella ei ole ollenkaan niin suurta vaikutusta RH-arvoon lämpötilan ollessa korkea kuin lämpötilan ollessa alhainen. Kuten jäljempänä käy ilmi, on edullista valita lämpötilaksi maksimi- ja minimilämpötilan rajoittama lämpötila-alue.

10 Kun RH ja lämpötila t on määrätty, paine p laske taan yhtälöstä 3, ja sen jälkeen kuivausprosessia säädetään seuraavasti: a) Paineensäätöventtiili 16

Edellä mainittu paineensäätöventtiili 16 avataan 15 aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva paine ylittää yhtälön 3 määräämän arvon p, ja paineensäätöventtiili 16 suljetaan aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva paine on pienempi kuin yhtälön 3 määräämä arvo p.

b) Termostaattisäätö 21 20 Lämmönsyöttö kuivauskammioon 1 avataan edellä mai nitun termostaattisäädön 21 avulla aina, kuin kuivauskammiossa vallitseva lämpötila on pienempi kuin ennalta määrätty t-minimiarvo, ja lämmönsyöttö suljetaan aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva lämpötila ylittää ennalta 25 määrätyn t-maksimiarvon.

t-minimillä ja t-maksimilla voi hyvin olla sama arvo, jolloin lämmönsyöttö pysäytetään aina, kun kuivaus-kammiossa vallitseva lämpötila t ylittää ennalta määrätyn arvon t, ja avataan aina, kuin kuivauskammiossa 1 vallit-30 seva lämpötila t on alempi kuin ennalta määrätty arvo t.

. Kuivausprosessia voidaan säädellä myös määrittämäl- ' * lä ensin RH ja paine p, minkä jälkeen lämpötila t laske taan seuraavan yhtälön mukaan: 35 16 87691 (5) t = _2260_ - 273 log(RH/100) - log p + 8,94 jossa 5 t = kulvauskammiossa vallitseva lämpötila Celsius asteina, p = kuivauskammiossa vallitseva absoluuttinen paine mmHg:ina, RH = alueella 0 - 100 oleva arvo, jonka alaa tunte-10 vat pystyvät määrittämään puun todellisen kosteuden MC, lajin ja mittojen perusteella.

Edellä mainitut RH:n, p:n ja t:n laskemisen ovat vain esimerkkejä. Tämän keksinnön ratkaiseva puoli on se, että puun 2 kosteutta säädellään tulistetun vesihöyryn 11 15 paineen ja lämpötilan avulla.

Yhtälössä 3 käytettävä arvo po voidaan joko mitata suoraan tai laskea lämpötilan t perusteella. RH-arvo ei normaalisti muutu erityisen tiheään, kun taas lämpötila t muuttuu usein, ja niissä tapauksissa, joissa t muuttuu 20 usein, voi olla edullista mitata po suoraan lämpötilan t perusteella tapahtuvan laskemisen sijasta. po:n mittaamiseksi suoraan kuivaamo voi olla edullisesti varustettu seuraavalla järjestelmällä:

Suljettu säiliö, josta ilma on kokonaan imetty pois 25 ja joka on sen sijaan täytetty osittain tai puoliksi ve-. dellä, sijoitetaan kuivauskammioon 1. Säiliön pinta-ala on ·*; suuri, ja se on sijoitettu kuivauskammioon 1 sillä taval- - la, että säiliössä olevan veden lämpötila on jatkuvasti sama kuin kuivauskammiossa 1 olevan tulistetun vesihöyryn 30 11 lämpötila. Säiliössä oleva vesi muodostaa siten säi liöön höyrynpäineen, joka on yhtä suuri kuin kyllästetyn V: höyryn höyrynpaine kuivauskammiossa 1 vallitsevassa lämpö tilassa, ja kuivauskammiossa vallitseva 1 haluttu paine p *.: voidaan sen jälkeen määrittää seuraavasta yksinkertaisesta --- 35 yhtälöstä: 17 87691 (6) p = RH x po 100 5 jossa p = kuivauskammiossa vallitseva haluttu paine, RH = alueella 0 - 100 oleva arvo, jonka alaa tuntevat pystyvät määrittämään puun 2 todellisen kosteuden MC, lajin ja mittojen perusteella, ja 10 po = suljetussa, vedellä täytetyssä säiliössä val litseva paine.

Tätä järjestelmää käytettäessä lämpötilan mittaamista ei tarvita p:n säätöön, ja kuivausprosessia säädetään avaamalla kuviossa 2a esitetty paineensäätöventtiili 15 16 aina, kun kuivauskammiossa vallitseva paine on suurem pi kuin RH/1000 x po, ja sulkemalla paineensäätöventtiili 16, joka esitetään kuviossa 2a, aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva paine on pienempi kuin RH/100 x po. Tämä paineensäätöventtiilin 16 säätö voi olla rakenteeltaan 20 suhteellisen yksinkertainen, kuten esimerkiksi kuviossa 6 esitetty mekaaninen säätö.

Kuviossa 6 oleva säätö koostuu kahdesta männästä, jolloin toiseen mäntään vaikuttava paine on yhtä suuri kuin p ja toiseen mäntään vaikuttava paine yhtä suuri kuin 25 po. Joka kerta, kun toiseen mäntään vaikuttava paine kohoaa, avautuu kuviossa 2a esitetty paineensäätöventtiili ·;· 16, ja paineensäätöventtiili 16 sulkeutuu aina, kun ensim mäinen mäntä nousee ylöspäin. RH:n säätö saadaan aikaan joko muuttamalla vivun tukipisteen asemaa (katso kuvio 6a) 30 tai muuttamalla mäntien pinta-alaa (katso kuvio 6b).

Vivun ja mäntien käyttö on vain eräs esimerkki. Edellä mainittu säätö voidaan saada aikaan kaikilla mekaanisten tai elektronisten paineensiirtolaitteiden muodoilla yhdistettyinä elektroniseen tai mekaaniseen verrannol-35 liseen säätöön.

is 87691 Lämpötilan säätämiseen voi tämän keksinnön yhteydessä olla edullista käyttää lämpötilaväliä, jota rajoittavat maksimilämpötila ja minimilämpötila. Tämän lämpötila-alueen suuruus riippuu siitä, missä määrin kuivaus teh-5 dään jatkuvana tai epäjatkuvana alipainekuivauksena.

a) Epäjatkuva alipainekuivaus

Epäjatkuvaa alipainekuivaus käytetään erityisesti kuivattaessa puulajeja, jolla on pieni läpäisevyys, esimerkiksi tammea ja eukalyptusta.

10 Kuivattaessa mainitunlaista, läpäisevyydeltään pie niä puulajeja muodostuu puusta 2 pieni paine-ero sen seurauksena, että kuivauksen aikana haihtuvan veden on vaikea tunkeutua ulos puusta. Tämä paine-ero on yhtä suuri kuin pl - p2, jolloin 15 (7) pl = RH1 x (108·94) x i0-(2260/(tl * 273>) 100 20 p2 = RH2 x (108·94) x (io-(2260/(t2 + 273)) 100 tl = puussa vallitseva lämpötila Celsius-asteina, 25 t2 = kuivauskammiossa vallitseva lämpötila Celsius asteina, pl = puussa vallitseva absoluuttinen paine mmHg:ina, I p2 = kuivauskammiossa vallitseva absoluuttinen pai- 30 ne mmHg:ina, RH1 = kuvion 1 mukainen RH-arvo, joka lämpötilassa tl antaa tulokseksi kosteustasapainon (EQ), joka on yhtä suuri kuin puussa vallitseva todellinen kosteus (MC), ja 35 RH2 =kuvion 1 mukainen RH-arvo, joka lämpötilassa t2 antaa tulokseksi kosteustasapainon (EQ), joka on yhtä suuri kuin haluttu kosteustasapaino puun pinnassa.

is 87691

Paine-ero pi - p2 on normaaleissa kuivausolosuh-teissa positiivinen. Puunkuivauksessa, jossa käytetään suhteellisen tasaista lämpötilaa (jatkuva alipainekui-vaus), paine-ero pl - p2 on läpäisyvyydeltään pienissä 5 puulajeissa liian pieni pystyäkseen pakottavaan vesihöyryn ulos puusta 2. Paineiden pl ja p2 välisen eron suurentamiseksi täytyy suurentaa RH1:n ja RH2:n välistä eroa tai tl:n ja t2:n välistä eroa. Ensimmäistä ratkaisua ei voida käyttää, koska tällöin puun pinta kuivuu liian nopeasti. 10 Toinen ratkaisu puolestaan on mahdollinen, ja se saavutetaan toteuttamalla kuivaus eräänlaisena epäjatkuvana ali-painekuivauksena. Epäjatkuvaa alipainekuivausta käytettäessä puu 2 jäähtyy alipaineen muodostusvaiheessa huomattavasti nopeammin pinnastaan kuin puun 2 sisältä, ja si-15 ten tl:n ja t2:n välinen ero kasvaa.

Tämän keksinnön yhteydessä epäjatkuva alipainekui-vaus toteutetaan kuumentamalla puuta 2 kuumennusvaiheen aikana, kunnes puu 2 on saavuttanut halutun maksimilämpötilan, ja säätämällä kuivauskammiossa 1 vallitsevaa pai-20 netta sillä tavalla, että puun 2 pinnassa vallitseva kos-teustasapaino EQ on kuumennusvaiheessa yhtä suuri tai hieman suurempi kuin puun 2 sisällä vallitseva kosteus MC. Tätä seuraavan alipaineen muodostusvaiheen aikana suljetaan lämmönsyöttö kuivauskammioon kokonaan, ja kuivauskam-25 miossa 1 vallitsevaa painetta säädetään sillä tavalla, että puun 2 pinnassa vallitseva kosteustasapaino EQ tulee • : yhtä suureksi tai vähän pienemmäksi kuin puun 2 sisällä ‘ · .· vallitseva kosteus MC.

Tämän keksinnön yhteydessä epäjatkuva alipainekui-30 vaus eroaa perinteisissä epäjatkuvista alipainekuivaus-. prosesseista siinä suhteessa, että 1) ilma poistetaan ko konaan kuivauskammiosta sekä kuumennusvaiheen että ali-paineenmuodostusvaiheen aikana, 2) tulistettu vesihöyry 11 ympäröi puuta 2 sekä kuumennusvaiheen että alipaineenmuo-35 dostusvaiheen aikana ja 3) puun pinnassa vallitsevaa kos- φ * ' > 20 87691 teustasapainoa EQ säädellään sekä kuumennusvaiheen että alipaineenmuodostusvaiheen aikana.

b) Jatkuva alipainekuivaus

Kuivattaessa helposti kuivattavaa puuta paine-ero 5 pl - p2 on normaalisti tarpeeksi suuri pakottamaan vesihöyryn ulos puusta 2, ja tässä tapauksessa kuivaus voi edullisesti tapahtua jatkuvan alipainekuivauksen muodossa, jolloin alipaineen muodostus ja kuumennus tapahtuvat samanaikaisesti .

10 Silloinkin, kun kuivaus toteutetaan jatkuvana ali- painekuivauksena, saattaa kuitenkin olla tarpeen, ettei kuivauskammiossa 1 vallitseva lämpötila t ole vakio. Asianlaita on siten näin käytettäessä aiemmin kuvattua lämmöntalteenottoj ärjestelmää 14.

15 Vaikka paineensäätelyjärjestelmä takaa jatkuvassa alipainekuivausjärjestelmässä suuressa määrin sen, että lämmönkulutus ja lämmöntuotanto seuraavat toisiaan, ilmenee aina tiettyjä heilahteluja lämmöntuotannossa suhteessa lämmönkulutukseen, ja näiden heilahtelujen tasoittamisen 20 takaamiseksi on välttämätöntä käyttää jonkinlaista lämmön-keräysjärjestelmää, joka kerää lämpöä niinä jaksoina, jolloin esiintyy lämpöylimäärää, ja säteilee lämpöä niin jaksoina, jolloin vallitsee lämmönvajaus. Tähän tarkoitukseen voidaan edullisesti käyttää kuivauskammiossa 1 olevaa puu-25 massaa 2. Puumassan 2 lämpökapasiteetti on sangen merkit-: ,·. tävä, ja siirtämällä ylimääräinen lämpö lämpöpumppujärjesty telmästä 13 puuhun 2 pidetään lämpöpumppujärjestelmän 13 I kuumalla puolella vallitseva lämpötila alempana kuin '"· siirrettäessä lämpö puuhun 2 erilleen lämmönkeräysjärjes- • " 30 telmän kautta. Tämä johtuu siitä, että kussakin lämmön-siirrossa tarvitaan tietty lämpötilaero lämpöä säätelevän elementin 8 ja lämpöä absorboivan elementin 15 välillä, ja koska lämpöpumppujärjestelmän 13 energiankulutus kasvaa voimakkaasti aina, kun lämpöpumppujärjestelmän 13 kuuman 35 puolen lämpötilaa täytyy nostaa suhteessa lämpöpumppujär- 2i 87691 jestelmän jäähdytyspuolen lämpötilaan, tulisi lämmönsiir-tokertojen lukumäärä rajoittaa niin pieneksi kuin mahdollista. Puumassan käyttö lämmönkeräysjärjestelmänä ei lisäksi aiheuta ylimääräisiä investointeja.

5 Tässä tapauksessa kuivaus- ja lämmöntalteenotto- prosessin säätö toteutetaan seuraavasti: Lämpöpumpun kompressoria 17 säädetään käynnistämällä kompressori 17 aina, kun lämpötila viileämmässä tiivis-tyssäiliössä 15 ylittää arvon TD - x, ja pysäyttämällä 10 kompressori aina, kun lämpötila on pienempi kuin TD - x. TD on yhtä suuri kuin kuivauskammiossa 1 olevan vesihöyryn kastepistelämpötila, ja se lasketaan yhtälöstä 1, kun taas x määritetään jäähdytyspinnan koon perusteella. Mitä laajempi jäähdytyspinta on, sitä pienempää x:n arvoa käy-15 tetään.

Paineensäätöventtiili 16 avataan aina, kun kuivaus-kammiossa 1 vallitseva paine ylittää kuivauskammiossa 1 vallitsevalle paineelle yhtälöstä 3 tai 6 lasketun arvon p, ja paineensäätöventtiili 16 suljetaan aina, kun kui-20 vauskammiossa 1 vallitseva paine on pienempi kuin p.

Kuivausjärjestelmän lämmöntuotannon ja -kulutuksen välisten mahdollisten pysyvien erojen kompensoimiseksi lisätään kuivauskammioon 1 lämpöä ulkopuoliselta lämmön-lähteestä 18 aina, kun kuivauskammiossa 1 vallitseva läm-25 pötila on pienempi kuin t:n minimiarvo, kun taas lämpöä : ,·, säteilee ympäristöön jäähdytystiivistyssäiliöstä 15 aina, ·· . kun kuivauskammiossa 1 vallitseva lämpötila t on suurempi ! kuin t:n maksimiarvo. Välin t-max - t-min koko riippuu ' lämmöntuotannon ja lämmönkulutuksen välillä vallitsevan 30 tilapäisen heilahtelun suuruudesta. Mitä suurempia hei lahtelut ovat, sitä suurempaa vaimennuskapasiteettia tarvitaan, ja välin t-max - t-min täytyy siten olla sitä suurempi .

Jotta rajoitettaisiin lämpöpumpun kompressorin 13 35 toimintaan tarvittavaa energiaa, tulisi varmistaa, että 22 87691 väli t-max - t-min ja TD - x valitaan mahdollisimman pieniksi. Lämpötilaero lämpöpumppujärjestelmän 14 kuuman puolen ja jäähdytyspuolen välillä on tällöin rajoitettu, ja mitä pienempi tämä lämpötilaero on, sitä pienempi on komp-5 ressorin 17 energiankulutus.

Ml • · »

Claims (4)

23 8 7 6 91

1. Menetelmä kosteuden poistamiseksi kiinteästä puusta ja muista puupohjaisista tuotteista, jossa menetel-5 mässä puu (2) pinotaan ensin sopiva ilmatila (4) jättäen kuivauskammioon (1), joka on tehty kestämään alipainetta ja lämpötiloja 100 °C:seen asti, minkä jälkeen kuivauskam-mio (1) suljetaan ja siitä poistetaan ilma, samalla kun sinne syötetään lämpöä puuhun sitoutuneen kosteuden keit- 10 tämiseksi ulos korvaamalla poistettu ilma tulistetulla vesihöyryllä (11), jolloin puun kosteutta (MC) ja siten kuivausprosessia säädetään ohjaamalla mainitun tulistetun vesihöyryn (11) painetta ja lämpötilaa ja pitämällä tulistetun höyryn (11) paine ja lämpötila mahdollisimman tasai- 15 sinä kuivauskammiossa (1), ja jolloin kuivausprosessin aikana vesihöyry poistetaan kuivauskammiosta (1) tiivistämällä höyry erillisessä viileämmässä tiivistyssäiliössä (15) , jossa lämpötila pidetään alempana kuin kuivauskammiossa (1) olevan tulistetun höyryn (11) kastepistelämpö- 20 tila, tunnettu siitä, että puun kosteutta (MC) ja kuivausprosessia säädetään avaamalla paineensäätöventtiili (16) , joka on sijoitettu kuivauskammion (1) ja viileämmän tiivistyssäiliön (15) väliin, aina, kun kuivauskammiossa (1) vallitseva paine ylittää arvon p, jolloin p noudattaa 25 seuraavaa yhtälöä: i p = RH X (ΙΟ8-94) X dO-(2260/(t ♦ 273>) : 100 30 jossa \ p = kuivauskammiossa (1) vallitseva absoluuttinen - ·' paine mitattuna mmHgiina, RH = alueella 0 - 100 oleva arvo, jonka alaa tunte-ν': vat pystyvät määrittämään puun (2) todellisen kosteuden '' 35 MC, lajin ja mittojen perusteella, ja t = kuivauskammiossa (1) vallitseva todellinen läm-V pötila mitattuna °C:eina, 24 87691 ja sulkemalla paineensäätöventtiili (16) aina, kuin kui-vauskammiossa (1) vallitseva paine on pienempi kuin p.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puun kosteutta (MC) ja kui- 5 vausprosessia säädetään avaamalla paineensäätöventtiili (16), joka on sijoitettu kuivauskammion (1) ja viileämmän tiivistyssäiliön (15) väliin, aina, kun kuivauskammiossa (1) vallitseva paine ylittää arvon p, jolloin p noudattaa seuraavaa yhtälöä: 10 p = RH x po 100 jossa 15 p = kuivauskammiossa (1) vallitseva absoluuttinen paine mitattuna mmHg:ina, RH = alueella 0 - 100 oleva arvo, jonka alaa tuntevat pystyvät määrittämään puun (2) todellisen kosteuden MC, lajin ja mittojen perusteella, ja 20 po - paine, Joka vallitsee suljetussa säiliössä, josta ilma on poistettu kokonaan ja joka on sen sijaan täytetty kokonaan tai osittain vedellä ja joka mainittu säiliö on sijoitettu kuivauskammioon (1) siten, että säiliössä olevan veden lämpötila on koko ajan sama kuin kui-25 vauskammiossa (1) olevan tulistetun höyryn lämpötila, ja sulkemalla paineensäätöventtiili (16) aina, kuin kuivaus-: : : kammiossa vallitseva paine on pienempi kuin p.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa vesihöyry jäähdytetään viileämmässä tiivistyssäi- 30 liössä (15) siirtämällä tiivistymisessä vapautunut lämpö kuivauskammioon (1) kierrättämällä jäähdytysväliainetta, esimerkiksi ammoniakkia tai freonia, jäähdytyskompresso-rilla (17) viileämpään tiivistyssäiliöön (15) sijoitetun - lämpöä absorboivien elementtien ja kuivauskammioon (1) 35 sijoitettujen lämpöä säteilevien elementtien (8) välillä, tunnettu siitä, että jäähdytyskompressori (17) • · · · » • · 25 87691 käynnistetään aina, kun viileämmässä tiivistyssäiliössä (15) vallitseva lämpötila on korkeampi kuin TD - x, ja jäähdytyskompressori (17) pysäytetään aina, kun mainittu lämpötila on alempi kuin TD - x, jolloin TD on kuivauskam-5 miossa (1) olevan tulistetun höyryn (11) kastepistelämpö-tila ja x:n suuruus määritetään ennalta jäähdytyspinnan koon perusteella.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puuta (2), joka on 10 läpäisevyydeltään heikkoa lajia, kuivataan muunnetulla epäjatkuvalla alipainekuivauksella, jossa kuumennusvaihet-ta ja alipaineenmuodostusvaihetta vaihdellaan toistuvasti, jolloin kuumennusvaiheen aikana puuta (2) kuumennetaan, kunnes sen lämpötila on saavuttanut ennalta määritetyn 15 maksimiarvon, säädellen samanaikaisesti kuivausta patenttivaatimuksissa 1 ja 2 kuvatulla tavalla kuivauskammiossa (1) vallitsevan paineen avulla sillä tavalla, että puun (2) pinnassa vallitseva kosteustasapaino (EQ) pidetään yhtä suurena tai hieman suurempana kuin puun (2) sisällä 20 vallitseva kosteus MC, ja jolloin alipaineenmuodostusvai-heen aikana lämmönsyöttö kuivauskammioon (1) pidetään suljettuna säädelleen kuivausta samanaikaisesti patenttivaatimuksissa 1 ja 2 kuvatulla tavalla kuivauskammiossa (1) vallitsevan paineen avulla sillä tavalla, että puun (2) 25 pinnassa vallitseva kosteustasapaino (EQ) pidetään yhtä ; · suurena tai hieman pienempänä kuin puun (2) sisällä val- litseva kosteus (MC). 26 87691