NO138544B - Fremgangsmaate og anordning for styring av toerking av trevirke i et lukket rom - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for styring av tørking _ av trevirke i et lukket rom, og en anordning for utførelse av fremgangsmåten.

Trevirke inneholder som kjent fuktighet og må i mange tilfeller tørkes etter saging for å kunne anvendes. Ved tørking av trevirke utnyttes det kjente forhold at fuktigheten i trevirket strever mot en likevektstilstand som er avhengig av eller svarer til tilstanden for den omgivende luft, hva enten tørkingen skjer fritt i åpne trelastlagre under innvirkning av solvarme og vind, eller på kunstig måte i tørkehus. I det førstnevnte tilfelle kan man av naturlige grunner ikke påvirke tilstanden for den omgivende luft, slik at den frie tørking i høy grad blir avhengig av vær og årstid med lang tørketid som resultat. Man går derfor i stadig større utstrekning over til kunstig tørking i lukkede rom i hvilke tilstanden for den luft som omgir trematerialene, kan påvirkes og endres uten større vanskeligheter, blant annet med temperert luft som styremiddel.

Den kunstige eller regulerte tørking av saget virke skjer som regel i vandretørkeapparater der trevirke med i hoved-saken samme dimensjoner mates frem buntvis trinn for trinn gjennom soner med forskjellig lufttilstand, eller i satstørkeapparater der trevirket står stille og tilstanden for den omgivende luft endres, f.eks. ved innbiåsing av oppvarmet luft, inntil trevirket er fer-digtørket. Uansett om denne endring skjer ved konstant eller dis-kontinuerlig innbiåsing av temperert luft eller på annen måte, må endringen styres slik at det trevirke som befinner seg i tørkerom-met, ikke utsettes for store indre krympespenninger, med blant annet sprekkdannelse som resultat, hvilket kan bli tilfellet ved for rask tørking, eller for soppangrep (blåning eller mugg).

Tørkeprosessen i et satstørkeapparat er tidligere i prinsipp blitt styrt enten ved programstyring ifølge fastsatt tids- og klimaforløp, dvs. man bestemmer på forhånd hvor lang tid tørkingen skal ta og regulerer tørkeklimaet deretter, eller ved regulering av den i rommet frembrakte avfukting av trevirket, dvs. ved å måle kontinuerlig trevirkets fuktighetsinnhold og la tørkin-gen fortsette inntil trevirket oppviser et på forhånd bestemt fuktighetsinnhold. Ingen av disse to fremgangsmåter har imidlertid vist seg å være tilfredsstillende. I det første tilfelle kreves således en mengde forskjellige programmer og man må på forhånd kjenne til det optimale tørkeforløp for det aktuelle trevirke for at dette skal tørkes på tilsiktet måte. I det andre tilfelle får man fra begynnelsen, da trevirkets fuktighetsinnhold er forholdsvis høyt, en forholdsvis rask tørking med stor fare for sprekkdannelse, og mot slu±ten av tørkeforløpet, .når fuktighetsinnholdet i virket er forholdsvis lavt, får man en forholdsvis langsom, ineffektiv tørking som i vesentlig grad forlenger den totale tørketid. En annen ulempe ved de kjente metoder for å styre trevirketørking i lukkede rom eller kamre, er åt de ikke kan anvendes ved tørking av tresorter som har stox tendens til å sprekke, eksempelvis bjørk.

Videre er det fra norsk patentskrift nr. 125 205 kjent en fremgangsmåte for tørking av gods ved hjelp av et gassformig medium, fortrinnsvis luft, som bringes til å sirkulere i et lukket system bestående av kjøleaggregater, varmeaggregater, en fuktig-hetskilde og i det minste et tørkekammer, ved hvilken fremgangsmåte mediets fuktighetsinnhold vekselvis økes og reduseres til på foxhånd gitte verdier. Med denne fremgangsmåte har man ikke til hensikt å opprettholde den relative fuktighet i tørkerommet rundt en referanseverdi, men bare å redusere, dvs. nedtrappe, den relative fuktighets forutbestemte verdi eller børverdi, når det har gått en på forhånd ved hjelp av et tidsrelé bestemt tid. Den relative fuktighets børverdi endres her bare når tidsreléet har løpt ut, dvs. når den på forhånd bestemte tid har medgått. Denne endring utgjøres alltid av en reduksjon av den relative fuktighets børverdi. For å kunne innstille tidsreléet på en fra tørkesyns-punkt riktig måte, må man ved denne kjente metode således kjenne til tiden i hvert stadium av tørkeforløpet, og dersom ikke må man åpenbart variere tiden for releet på måfå under hele tørkeforløpet. Hvordan men enn endrer tiden, innkoples imidlertid alltid kondensa-toren når den relative fuktighets faktiske verdi eller erverdi oppnår den innstilte børverdi, selv om denne skulle ligge for lavt i forhold til den fra tørkesynspunkt ideelle børverdi, hvilket er ufordelaktig idet børverdien fra et tørkesynspunkt bør ligge så høyt som mulig. Denne ulempe fjernes imidlertid med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Hensikten med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en fremgangsmåte for å styre tørkingen av trevirke i et lukket kammer eller et annet rom, eksempelvis i et satstørkeapparat, som ikke er beheftet med de kjente metoders ulemper og som gir en tørkehastighet som er optimal med hensyn til tørkekammerets utforming og virkets beskaffenhet, og en total tørketid som er helt tilpasset til omstendighetene, dvs. mengden av i trevirket bundet vann, virkets tetthet, struktur osv., og som således muliggjør bibeholdelse av den høyest mulige relative fuktighet i kammeret og dermed eliminerer behovet for "basing", dvs. vanning av trevirket under tørking, hvilket er nødvendig for oppnåelse av rask tørking med de kjente metoder for styring av trevirketørking.

På grunn av den høye fuktighet under tørkingen muliggjøres ifølge oppfinnelsen også en forholdsvis rask tørking av slikt virke som har stor tilbøyelighet til å sprekke, eksempelvis løvtre. Oppfinnelsen angår også en anordning for utførelse av fremgangsmåten. Dette oppnås ved at fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen oppviser de i patentkravene angitte, karakteriserende trekk.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et blokkskjema av en anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser to kurver A og B som illustrerer forbindelsen mellom relativ fuktighet i tørkekammeret og tiden ved fremgangsmåten oganordningen ifølge oppfinnelsen, hhv. forbindelsen mellom temperaturen for den trevirkeomgivende luft og tiden under et tørkeforløp.

Ved den i det følgende beskrevne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen forutsettes at passende tørketemperatur oppnås forholdsvis raskt i tørkekammeret og.bibeholdes på det nærmeste konstant inntil fuktighetsinnholdet i trevirket er redusert til en på forhånd bestemt verdi, slik som skjematisk vist med kurven B på fig. 2. Den nevnte på forhånd bestemte verdi som ved gitt temperatur svarer til en bestemt verdi for den relative fuktighet i tørkekammeret, finnes innlest i et tørkeprogram som også inneholder den øvre tillatte verdi for den relative fuktighet i kammeret, eksempelvis 95%, over hvilken verdi det alltid skjer kontinuerlig ventilering av kammeret.

En giver 1 for relativ fuktighet registrerer den relative fuktighet i det på tegningen viste tørkekammer og avgir et signal som er proporsjonalt med den leste relative fuktighet til en forsterker 2 som har en utgangsspenning som er propoersjonal med den relative fuktighet. Denne forsterker er koplet til en sammenlikner 3 med et øvre og et nedre hysteresnivå ved sin inngang som sammenlikner den faktiske verdi (erverdi),dvs. den relative fuktighet i kammeret, med en beregnet verdi eller referanseverdi (børveri) som kan forandres både oppover og nedover og som således ikke får være større enn verdien for den høyest tillatte fuktighet i tørkekammeret. Når den faktiske verdi overstiger den for øyeblikket gjeldende, beregnede verdi eller børverdi pluss forskjellen mellom denne og det øvre hysteresnivå, forårsaker sammenlikneren 3 at tørkekammeret ventileres, dvs. at den relative fuktighet senkes ved hjelp av en eller flere vifter 8, hvorved ventileringen pågår inntil fuktigheten i tørkekammeret synker under den for øyeblikket gjeldende børverdi minus forskjellen mellom denne og sammenliknerens nedre hysteresenivå. Når denne tilstand er oppnådd, opp-hører ventileringen og dermed stiger fuktigheten i kammeret på grunn av avdunstingen fra trevirket inntil den i sammenlikneren innkommende, faktiske verdi igjen oppgår til sammenliknerens øvre hysteresnivå, dvs. til den for øyeblikket gjeldende børverdi pluss forskjellen mellom denne og det øvre hysteresnivå. Den tid som medgår mellom hver ventilering, måles og overvåkes av en programmerbar tidmåler 4 med to utganger "x" hhv. "y" og med datainngangs-organer 5 som angir en øvre og en nedre grense for tiden mellom hver ventilering. Dersom dette på forhånd bestemte tidsintervall overskrides, dvs. dersom det tar lengre tid å oppnå den til den

gjeldende børverdi svarende fuktighet i kammeret enn hva som det programmerte tidsintervall angir, avgir tidmåleren 4 en puls, eksempelvis en "ener", på utgangen "x" til en programmerbar bør-verdiomkopler 6, og på tilsvarende måte avgis en puls, eksempelvis en "ener" på utgangen "y" dersom det nevnte tidsintervall under-

skrides. Dersom tiden mellom hver ventilering holder seg innenfor det programmerte intervall, avgir ikke tidmåleren 4 noen puls på noen av sine utganger "x, y".

Den programmerte børverdi-omkopler 6 har en inngang "x^" som er koplet til tidmålerens 4 utgang "x", og en inngang

"y-j-"' som er koplet til tidmålerens utgang "y", og er programmert slik at den ved pulser på inngangen "x^" trinnvis reduserer bør-verdien, dvs. referansespenningen, i på forhånd bestemt grad,

eksempelvis med 5% pr. trinn, hhv. slik at den ved pulser på inngangen "y^" øker børverdien i på forhånd bestemt grad, eksempelvis med 5% pr. trinn. Denne nye børverdi avgis til sammenlikneren 3 og deretter sammenlikner denne den faktiske verdi eller erverdi

med den nye børverdi osv., inntil programmet har nådd den laveste børverdi som er separat innstillbar eksempelvis i det med 7 be-tegnede innstillingsorgan, og som svarer til den på forhånd bestemte, endelige verdi for fuktighetsinnholdet i trevirket.

Ifølge det beskrevne utførelseseksempel på oppfinnelsen måles og reguleres således diffusjonshastigheten ved at man studerer økningen av luftens relative eller absolutte fuktighet pr. tidsenhet. Dette skjer ved at tiden måles fra det tidspunkt da ventileringen opphører inntil den på nytt igangsettes, dvs. den tid t^ (se kurve A på fig. 2) som det tar for den med den relative fuktighet i kammeret proporsjonale faktiske spenningsverdi å stige fra sammenliknerens 3 nedre hysteresen!vå til dens øvre.

Etter hvert som virket i tørkekammeret tørker, avtar dettes evne til å opprettholde den relative fuktighet i tørke-kammeret, og ventilering trenger således ikke å skje like ofte., dvs. tiden mellom hver ventilering øker. Når denne tid overskrider en viss verdi - t^/ reduseres den innprogrammerte referanse-spenning eller børverdien med et trinn som kan tilsvare 5% slik som tidligere angitt, men andre prosenttall kan selvsagt også komme på tale. Man oppnår med andre ord en ny børverdi for den relative fuktighet i tørkekammeret som deretter opprettholdes så lenge som mulig i kammeret. Som nevnt er programmet reversibelt, slik at dersom diffusjonshastigheten blir for høy, mates programmet tilbake ett eller flere trinn, slik at børverdien for den relative fuktighet økes, og dermed senkes diffusjonshatigheten. På denne måte oppnås en balansert diffusjonshastighet og-dermed en tørkehastighet som er optimal med hensyn til tørkekammerets utforming og trevirkets beskaffenhet. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gir også en total tørketid som er helt tilpasset til

de rådende omstendigheter hva angår mengden av i trevirket bundet vann, trevirkets tetthet, struktur osv.

Den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til det som er beskrevet foran og vist på tegningene, men kan endres og modifiseres på mange forskjellige måter. Således er det mulig å måle økningen av den relative fuktighet i kammeret i løpet av en viss bestemt tidsperiode i stedet for den tid som det tar for den relative fuktighet å stige et på forhånd bestemt antall

prosent.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte ved styring av tørking av trevirke i et rom, ved hvilken den relative eller absolutte fuktighet i rommet avføles og sammenliknes med et forinnstilt referansenivå, karakterisert ved at det tas forholdsregler for å minske den nevnte fuktighet når den er større enn en første forutbestemt verdi som er høyere enn referansenivået, og for å øke fuktigheten når den er mindre enn en andre forutbestemt verdi som er lavere enn referansenivået, at trevirkets fuktighetstaps— hastighet bestemmes.og at verdien av det f orinns.tilte xeferanse-nivå endres som reaksjon på den således bestemte fuktighetstapshastighet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved a"t ventilering av rommet innledes når den avfølte fuktighet er større enn den første forutbestemte verdi, og av-brytes når den avfølte fuktighet er mindre enn den andre forutbestemte verdi, idet endringen av referanseniyået som reaksjon på fuktighetstapshastigheten utføres ved endring av de første og andre forutbestemte fuktighetsverdier.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, ved hvilken den målte fuktighetstapshastighet for trevirket er lavere enn et nedre forinnstilt nivå, karakterisert ved at de første og andre forutbestemte fuktighetsverdier, og følgelig det forinn- . stilte referansefuktighetsnivå, senkes med et forutbestemt beløp, og at de første og andre forutbestemte fuktighetsverdier, og dermed det forinnstilte referansefuktighetsnivå, heves med et forutbestemt beløp dersom den målte fuktighetstapshastighet for trevirket er høyere enn et høyere forinnstilt nivå.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at fuktighetstapshastigheten for trevirket bestemmes ved måling av den medgåtte tid mellom avbrytelse av ventilering og senere innledning av ventilering.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at fuktighetstapshastigheten for trevirket bestemmes ved måling av økningen i fuktighet i rommet over en fast tidsperiode når rommet ikke ventileres.

6. Anordning for styring av tørking av trevirke i et rom i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en giver (1) for tilveiebringelse av et signal i overensstemmelse med verdien av den relative eller .absolutte fuktighet som hersker i rommet, en til giveren (1) tilkoplet sammenlikner (3) med et øvre og et nedre hysteresenivå svarende til henholdsvis de første og andre forutbestemte fuktighetsverdier i rommet, idet verdiene er an-ordnet rundt et forinnstilt referansenivå og sammenlikneren (.3) er tilpasset til å styre ventileringen av rommet, og idet en programenhet (4, 5, 6, 7) er koplet til sammenlikneren (3) for å tilføre sammenlikneren en referanseverdi som svarer til det forinnstilte referansenivå.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at programenheten (4, 5, 6, 7) omfatter en tidsmåler (4) som indikerer den øvre og den nedre grense for tidsperioden mellom hver ventilering, og som når tidsperioden overskrider eller underskrider de nevnte grenser aktiverer en i programenheten inngående referanseverdiomkopler (6) som derved forsyner sammenlikneren (3) med en ny referanseverdi som svarer til et nytt forinnstilt referansenivå.

8. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at programenheten omfatter en måleanordning som måler endringen i den relative eller absolutte fuktighet under en forutbestemt -tidsperiode, og som når endringen er større eller mindre enn på forhånd bestemte verdier, aktiverer en i programenheten inngående referanseverdiomkopler (6) som derved forsyner sammenlikneren. (3) med en ny referanseverdi som svarer til et nytt forinnstilt referansenivå.