SE528467C2 - Förfarande vid torkning av virke - Google Patents

Description

20 25 30 35 528 467 2 snabbt virket kan torkas. I slutet av torkningen skall vatten som är bundet i virkets fibrer avlägsnas. Detta tar mycket längre tid och innebär sprickrisk_i virket eftersom virket krymper när det bundna vattnet lämnar fibrerna. Vattnet lämnar fibrerna genom en diffusionsprocess från det fuktiga inre av ett virkestvärsnitt till den torrare virkesytan. Det byggs upp en fuktgradient i virkestvärsnittet som driver denna diffusionsfuktvandring. Virket blir torrare i ytan och krymper mest där varför det uppstår dragspänningar i ytan och tryckspänningar i det inre av virkesbiten. Det är också känt att en ökad inre spänning i virket ökar torkningshastigheten, den så kallade mekanosorptionseffekten. Tvärsnittsgeometrin blir under torkningen förvrängd med bullig mitt och böjning.

Torkscheman konstrueras så att man får så hög gradient som möjligt, och därmed så hög torkningshastighet som möjligt, utan att virket riskerar att spricka. Basning, dvs tillförsel av vattenånga i cirkulationsluften, kan bli nödvändigt under torkningens senare del för att förhindra att torkklimatet blir för tufft under för lång tid. Att basa för att upprätthålla klimatet kräver en hel del extra energi. Styrsystemet använder värmetillförsel, ventilation och basning för att kunna följa torkschemat. Torkningen avslutas med en konditioneringsfas för att utjämna fukthalten i virket så att spänningarna upplöses och tvärsnittsgeometrin återställs.

I I kammartorkar kan luftfuktigheten regleras med två principer, luftväxling alternativt kondensering, eller en kombination av båda metoderna. Vid luftväxling ventileras fuktig varm luft ut och ersätts med friskluft.

Uppfinningens syften och särdrag Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett förfarande vid torkning av virke där torkningsprocessen har bibringats ett snabbare förlopp jämfört med känd teknik. A Ett ytterligare primärt syfte med föreliggande uppfinning är att göra torkningsprocessen energisnàlare jämfört med känd teknik. 10 15 20 25 30 35 528 467 3 Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att undvara basning, dvs tillförsel av vattenånga i _ cirkulationsluften, under torkningsprocessen- Åtminstone de primära syftena med föreliggande uppfinning realiseras medelst ett förfarande som erhållit de i det efterföljande självständiga patentkravet l angivna särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av ritningen Hänvisning till de på ritningen visade figurerna har skett ovan vid beskrivning av teknikens ståndpunkt och kommer att ske nedan vid beskrivning av föreliggande uppfinning, varvid figurerna visar: Fig. A ett torkningsschema över en torkningsprocess enligt känd teknik; V Fig. l visar en schematisk sidovy av en kammartork; Fig. 2 visar en schematisk planvy av en kammartork; Fig. ett torkningsschema över en torkningsprocess enligt föreliggande uppfinning; och Fig. 4 visar en uppförstorad detalj av torkningsschemat enligt Fig. 3.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av föreliggandewuppfinning För att åstadkomma en torkningsprocess enligt föreliggande uppfinning måste torkens styrsystem vara programmerat på ett nytt sätt. Konventionell styrning innebär att en reglerventil för ett element som innehåller hetvatten styrs så att torrtemperaturen följer ett börvärdesschema (kontinuerligt förlopp i tiden). Luftväxlingen/ventilationen styrs så att den våta temperaturen följer ett liknande förlopp men oftast pà 5-25 grader lägre nivå. Den vàta temperaturen ger i kombination med torrtemperaturen ett definierat tillstànd för beräkning av den relativa luftfuktigheten i torkkammaren. Cirkulationsfläktarna går kontinuerligt och växlar riktning med 10-120 minuters mellanrum.

Torkningsprocessen, dvs torr- och våttemperatur som funktion av tiden, ser ut som i Fig. A. 10 15 20 25 30 35 528 467 4 I Fig. 1 och 2 visas schematiska vyer av en kammartork, vilken innefattar ett yttre hölje 1, inuti vilket en torkkammare 3 är anordnad. Ett antal virkespaket 5 är anordnade i torkkammaren 3. Kammartorken innefattar även ett värmebatteri 7, genom vilket hetvatten cirkulerar. värmebatteriet 7 är tillordnad en reglerventil som ej är visad. Reglerventilen har till uppgift att styra mängden hetvatten som strömmar genom värmebatteriet 7. I anslutning till värmebatteriet 7 är ett antal fläktar 9 anordnade, varvid fläktarna 9 är reversibla, dvs de kan alstra luftcirkulation i två motsatta riktningar, varvid luftcirkulation i den ena riktningen illustreras i Fig. 2 medelst pilslingorna 10. I anslutning till ett ovanför fläktarna 9 beläget parti är anordnat ett spjäll ll, genom vilket fuktig luft kan avbördas.

Kammartorken innefattar även två kondensväggar 12A och 12B, varvid ett friskluftsintag 13A är anordnat i anslutning till den ena kondensväggen 12A och ett ytterligare friskluftsintag l3B är anordnat i anslutning till den andra kondensväggen l2B.

Vilket friskluftsintag 13A eller 13B som används beror på luftcirkulationens riktning i kammartorken.

Principen för föreliggande uppfinning är att under ett inledande skede av torkningsprocessen genomförs denna på konventionell väg, exempelvis enligt vad som ovan har beskrivits. Den konventionella torkningen fortgår fram till att det fria vattnet har lämnat virket. Detta tar normalt 1- 1,5 dygn. Därefter fortsätter torkningsprocessen på ett sätt som kommer att beskrivas nedan. Det är därvid lämpligt att basningsfunktionen spärras. _ Generellt innebär denna fortsatta torkningsprocess att perioder av hård torkning varvas med perioder av mindre hård/skonsammare torkning, varvid de sistnämnda perioderna i föreliggande sammanhang benämns vilopauser.

Vid den första perioden av hård torkning bringas luften att cirkulera i en viss riktning i torkkammaren med hög, företrädesvis maximal, hastighet. Denna luftcirkulation alstras av fläktarna 9. Under denna första period är luftväxlingen/ventilationen hög, företrädesvis maximal, varvid våttemperaturen börjar sjunka. Torrtemperaturen regleras normalt vilket innebär att reglerventilen för värmebatteriet 7 10 15 20 25 30 35 528 467 5 med hetvatten öppnar för att hålla uppe torrtemperaturen.

Efter en viss tid, normalt ca 10-30 minuter, alternativt när våttemperaturen sjunkit till viss nivå, avbryts luftväxlingen genom att spjället ll stängs. Därmed inträder den första vilopausen. V Vid den första vilopausen byts riktning för luftens cirkulation. Därvid bringas luften att strömma med låg, företrädesvis minimal, hastighet i motsatt riktning jämfört med vid den första perioden av hård torkning. Alternativt kan cirkulationsfläktarna 9 stoppas helt.

Våttemperaturen mäts normalt med en temperaturgivare som omges av en fuktig tygbit och dessa våttemperaturgivare kräver en viss vindhastighet för att fungera. I sådana torkar bör man ej stoppa fläktarna 9. Torrtemperaturen regleras normalt vilket innebär att reglerventilen kommer att stängas till ett minläge efter ett tag. Detta innebär att värmetillförseln hålls på en låg nivå, företrädesvis minimeras. Efter viss tid, 30~90 minuter, eller när våttemperaturen stigit till viss nivå, avbryts vilopausen.

Vid den andra perioden av hård torkning bringas luften att cirkulera med hög, företrädesvis maximal, hastighet i samma riktning som under den första vilopausen. Luftväxlingen bringas till en hög, företrädesvis maximal, nivå, varvid våttemperaturen börjar sjunka. Torrtemperaturen regleras normalt vilket innebär att reglerventilen öppnas för att hålla uppe torrtemperaturen, dvs värmetillförseln är på en hög nivå.

Efter viss tid, normalt ca 10-30 minuter, våttemperaturen sjunkit viss nivå, avbryts luftväxlingen och alternativt när den andra vilopausen inträder.

Vid den andra vilopausen byts riktning för luftcirkulationen. Låg, företrädesvis lägsta, lufthastighet alternativt att cirkulationsfläktarna 9 stoppas helt.

Torrtemperaturen regleras normalt vilket innebär att reglerventilen kommer att stänga till ett minläge efter ett dvs värmetillförseln hålls på en låg, företrädesvis minimal, nivå. Efter viss tag, tid, normalt ca 30-90 minuter, eller ' när våttemperaturen stigit till viss nivå, avbryts den andra vilopausen. 10 15 20 25 30 35 528 467 6 Vid den tredje perioden av hård torkning bringas luften att cirkulera med hög, företrädesvis maximal, hastighet i samma riktning som under den andra vilopausen. Luftväxlingen bringas till en hög, företrädesvis maximal, nivå, varvid våttemperaturen börjar sjunka. Torrtemperaturen regleras jnormalt vilket innebär att reglerventilen öppnas för att hålla uppe torrtemperaturen, dvs värmetillförseln är på en hög företrädesvis maximal, nivå. Efter viss tid, normalt ca 10-30 minuter, alternativt när våttemperaturen sjunkit viss nivå, avbryts luftväxlingen och den tredje vilopausen inträder.

Pà detta sätt fortsätter torkningsprocessen med alternerande perioder av hård torkning och vilopauser.

Torkningsprocessen avbryts när fuktkvoten i det torkade virket har sjunkit till önskad nivå.

Perioderna med hård torkning kan bli kortare eller längre allteftersom torkningen fortskrider. När det gäller det inbördes förhållandet mellan längden på perioderna med hård torkning respektive längden av vilopauserna så gäller att en I förlängning av perioderna med hård torkning och en förkortning av vilopauserna ger en hög torkningshastighet men också ökad risk för torksprickor. Hur detta förhållande styrs beror således på virket och om hastighet prioriteras före kvalitet.

Vilopauserna skall normalt göras längre mot slutet av torkningen.

Torkningsprocessen enligt föreliggande uppfinning kommer att schematiskt se ut som i Fig. 3 och 4. Den våta temperaturen beskriver ett sågtandat förlopp under senare delen av torkningen och den torra temperaturen blir nästan linjär om man som ovan beskrivits låter torrtemperaturen regleras som i en konventionell tork, dvs följa ett börvärde hela tiden. I Fig. 3 och 4 är torrtemperaturen nästan linjär.

Vilken del av Fig. 3 som visas i Fig. 4 framgår av I temperaturaxeln.

» Av Fig. 4 framgår att våttemperaturen sjunker kraftigt under perioderna av hård torkning. Under dessa perioder är luftväxlingen/ventilationen öppen, dvs spjället ll är öppet.

Av Fig. 4 framgår likaså att under perioderna av mindre hård torkning/vilopauserna stiger våttemperaturen kraftigt. Under vilopauserna avbryts luftväxlingen, dvs spjället ll är stängt. 10 15 20 25 30 35 528 467 7 Av Fig. 4 framgår generellt att vilopauserna är längre än perioderna av hård torkning.

Vid torkning enligt föreliggande uppfinning utgår behovet av en avslutande konditioneringsfas eller åtminstone reduceras avsevärt behovet av en avslutande konditioneringsfas. Anledningen därtill är att de upprepade vilopauserna vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning i sig utgör korta konditioneringsfaser.

Eftersom luftcirkulationen är låg eller helt avstängd under vilopauserna sparas vid torkning enligt föreliggande uppfinning stora mängder elenergi jämfört med känd teknik.

I det fall den kammartork som används är försedd med en kondensvägg utnyttjas denna maximalt vid föreliggande uppfinning eftersom luftväxlingen periodvis är maximal eller avbruten.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Vid den ovan beskrivna föredragna utföringsformen avi förfarandet enligt föreliggande uppfinning så sker en ändring av riktningen för luftcirkulationen vid övergång från en period av hård torkning till en vilopaus. Inom ramen för föreliggande uppfinning kan man dock tänka sig att luftcirkulationens riktning ändras mitt i en period av hård torkning respektive en vilopaus. Därmed är det ej nödvändigt att ändra riktningen för luftcirkulationen vid övergång från en period av hård torkning till en vilopaus eller vice versa.

Detta gäller självklart i de fall då det sker en luftcirkulation även under vilopauserna.

Vid den ovan beskrivna föredragna utföringsformen av förfarandet enligt föreliggande uppfinning tillförs värme under perioderna av hård torkning. Vid ett alternativt förfarande inom ramen för föreliggande uppfinning stängs värmetillförseln under perioderna av hård torkning och då kommer den torra temperaturen i temperaturëtidsdiagrammen att representeras av en sågtandad linje. Vid ett sådant alternativt förfarande sker värmetillförseln i stället under vilopauserna. 528 467 8 Inom ramen för föreliggande uppfinning kan man även tänka sig att det sker.värmetillförsel under både perioderna av hård torkning och vilopauserna.

Vid den ovan beskrivna föredragna utföringsformen av 5 föreliggande uppfinning sker det ej någon luftväxling under vilopauserna. Inom ramen för föreliggande uppfinning kan man dock tänka sig att det sker en utomordentligt begränsad luftväxling även under vilopauserna, varvid i det sammanhanget kan nämnas att det alltid finns ett visst läckage mellan 10 kammartorken och dess omgivning.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 528 467 Patentkrav

1. Förfarande vid torkning av virke i en kammartork, varvid virket under en inledande torkningsfas dels tillförs värme genom luftcirkulation dels bibringas en luftväxling, att skillnaden i grader mellan torrtemperaturen och. vàttemperaturen är i huvudsak konstant under denna inledande torkningsfas, k ä n n e t e c k n a t av att under en efterföljande fas av torkningen bibringas virket perioder av hård torkning, att det under dessa perioder av hård torkning sker luftväxling, och att mellan perioderna av hård torkning bibringas virket perioder av mindre hård torkning med väsentligt mindre luftväxling.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a tr av att det under perioderna av mindre hård torkning ej sker någon luftväxling.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det under perioderna av hård torkning sker värmetillförsel genom luftcirkulation.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att det under perioderna av mindre hård torkning ej sker luftcirkulation.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att det under perioderna av mindre hård torkning sker luftcirkulation.

6. Förfarande enligt något av kraven 1-3 och 5, k ä n n e t e c k n a t av att luftcirkulationens riktning kastas om vid övergång från en period med hård torkning till en period med mindre hård torkning.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att perioderna av mindre hård torkning är längre än perioderna av hård torkning. 528 467 10

8. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att perioderna av mindre hård torkning görs längre mot slutet av torkningen.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att värmetillförseln är lägre under perioder av mindre hård torkning än under perioder av hård torkning.