DE1729259A1

DE1729259A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Holz in einem Trockenkanal

Info

Publication number: DE1729259A1
Application number: DE19671729259
Authority: DE
Inventors: Lars Dr Malmquist
Original assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Priority date: 1966-08-22
Filing date: 1967-08-18
Publication date: 1972-05-18
Also published as: NL6711495A; BE702920A; FI52629C; GB1149985A; US3434222A; DE1729259C3; DE1729259B2; FI52629B; CH470642A; AT283216B; NO124560B; SE368740B; NL158609B; ES344108A1

Description

AB Svenska Fläktfabriken in Nacka / Schweden

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Holz in einem Trockenkanal

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Holz in einem Kanal, durch den das Holz schrittweise transportiert und dabei mit einem gasförmigen, in Längsrichtung durch den Kanal gleiteten Trockenmedium in Berührung gebracht wird.

Es ist bekannt, daß die Trocknung von Waren aus gesägtem Holz sehr sorgfältig durchgeführt werden muß, um eine annehmbare Qualität zu erhalten. Durch ungenügend sorgfältige Trocknung entstehen Schaden im Holz, d.h. einzelne

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Holzteile spalten oder verbiegen sich. Beide Arten von Schaden sind Verformungen, die durch Entfernung des Wassers aus den Holzzellen entstehen. Um zu verhindern, daß im Holz so große Spannungen auftreten, daß sich die Zellen verformen, und sich das Holz spaltet, muß der Feuchtigkeitsgehaltgradient des Holzes entsprechend klein gehalten werden.

Die bekannte, künstliche Trocknung von Holz wird liauptsächlich in sogenannten Trockenkammern vorgenommen, d.h. in Trocknern, in denen die Holzteile stilliegen, und die Beschaffenheit des das Holz umgebenden Trockenmediums beliebig verändert werden kann. Bei einem Trockner dieses Typus kann man die Trocknungsgeschwindigkeit jederzeit ohne Schwierigkeit auf den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes einstellen, so daß eine große Trockenleistung unter Vermeidung von durch die Trocknung hervorgerufenen Schaden im Holz erzielt werden kann.

Für die moderne holzbearbeitende Industrie mit ihrer hohen Produktion von gesägten Waren sind diese Trockenkammern jedoch wegen der weitgehenden Diskontinuität im Betrieb nicht besonders geeignet. Man neigt daher zur

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Einführung von Trockneria, die mit größerer Kontinuität -arbeiten. Unter diesen letzteren bietet der Kanaltrockner bestimmte Vorteile. Das Trockenmedium zirkuliert darin in Längsrichtung, und das in sogenannten Stapeln geschichtete HoIk wird auf Schienenkarren oder ilollen durch diesen Trockner transportiert. Im Verhältnis zu ihrer Leistung sind Kanal trockner sowohl in der Anscliaffung als auch in Betrieb viel billiger als Trockenkammern und ermöglichen außerdem eine kontinuierliche Trocknung. Die Wahl des Trockenprogrammes für einen besonderen Stapel auf seiner Bahn durch einen Kanaltrockner mit in Längsrichtung zirkulierendem Trockenmedium ist jedoch in diesem Fall nicht so unbegrenzt möglich wie bei Verwendung vein Trockenkammern.

Ein Kanaltrockner kann eine bestimmte Anzahl (10 bis 2ü)

gleichzeitig
von Holzstapeln/aufnehmen . Durch die Entfernung jenes Stapels, der von allen Stapeln am längsten im Trockner gewesen und vollständig ausgetrocknet ist, werden alle anderen Stapeln einen Schritt näher zum Ausgabeende bewegt , worauf ein weiterer Stapel in das Aufnahraeende eingesetzt wird. Die Beschaffenheit dejKin Längsrichtung durch den Trockner strömenden Luft, mit der ein Holzstapel in einer willkürlichen Lage behandelt wird, ist nicht auf

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die einzelnen Stapel einstellbar, sondern richtet sich nach Lage und Trocknungsgeschwindigkeit der anderen durch^den Kanal bewegten Stapel, Es versteht sich daher, daß die Anpassung der Beschaffenheit des Trockenmediuros an einen besonderen Stapel sehr schwierig ist; ein elnzelner Stapel kann also nicht nach einem idealen Trocknungsprogramm behandelt werden. ·.·.,.

Aufgrund der Tatsache, daß bei einer bestimmten Beschaffenheit der Trockenluft die Wasserabführungsgetschwindigkeit bei einem höheren Feuchtigkeitsgehalt des Holzes größer ist als bei einem kleineren, verursacht.eine Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes des eingeführten Holzes eine Änderung in der Beschaffenheit der durch den Trockner strömenden Luft (d.h. eine Änderung im Trocknungsprograram). Solche Änderungenim Feuchtigkeitsgehalt des in den Trockner gespeisten, Holzes treten z.B. dann auf, wenn das Holz yon verschiedenen Teilen der Pflanze stammt, zu verschiedenen. Zeitpunkten geschnitten, abwechselnd wassergelagert und von Lastwagen, transportiert worden ist, oder wenn in ein und demselben Kanal Holzteile mit verschiedenen Abmessungen gemischt sind. Es ist sehr schwierig und in der Praxis kaum durchführbar, den durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt des Holzes beim Eintritt in

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den Trockner zu messen, und daher schwierig, das Trocknungsprograram in zweckmäßiger Weise auf diesen mittleren Feuchtigkeitsgehalt einzustellen. Es ist jedoch möglich, Trockner mit einer Automatik auszustatten, nach der die Einstellung des Trocknungsprograinmes gemäß dem veränderten Feuchtigkeitsgehalt des in den Trockner eintretenden Holzes vorgenommen wird. Diese Einstellung richtet sich nach einem konstanten Klima, das an einem Punkt im Trockner aufrechterhalten wird, an dem das Trockenmedium bereits eine Anzahl von Holzstapeln passiert und sich seine Beschaffenheit bereits durch eine Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes des eintretenden Holzes verändert hat.

In den Kanaltrocknern nach dem bekannten Typus mit Längszirkulation des Trockenmediums strömt das letztere in der der Bewegungsrichtung des Holzes entgegengesetzten Richtung durch den Kanal. Die Beschaffenheit des Trockenmediums wird entweder vor dem Kontakt mit dem Holz oder nach der DurchstPÖmung des ganzen oder eines Großteils des Holzes konstant gehalten. Jede der beiden Steuerungsmethoden hat offensichtlich Nachteile. Abgesehen von der Steuerungsmethode haben beide Systeme den Nachteil, daß die Wasser-

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abführungegeschwindigkeit in den Bereiehön des Holzes zu groß ist, In denen der Feuchtigkeitsgehalt hg klein ist, daß der FaserSättigungspunkt fast erreicht ist. Bei Erreichen dieses ZuStandes beginnt dme Holz n&nlioh en der Oberfläche stark zu schwinden. Es soll jedoch öö gleichmäßig wie möglich schwinden, um die Spaltbildufig ZU ver* meiden. Mit anderen Worten; de? Gradient des Feuchtigkeitsgehaltes zwischen der Oberfläche und den angrenzenden Bö* reichen des Holzes darf nioht zu groß sein. Dös Holz muß also in seiner ganzen Masse sehr langsam trööknän.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Trocknung von Holz in einem in zwei Abschnitte geteilten TrockÄikanal dar, durch den das Holz schrittweise bewegt und dabei dem Einfluß eines gasförmigen, in Längsriohtung durch den Kanal geleiteten Trockenmediums ausgesetzt wird, das in zwei Teil ströme zerfällt» von denen der erine durch den ei*·* sten Abschnitt in der zur Bewegungsrichtung des Holzes ent·« gegengesetzten Richtung, und der andere duröh den zweiten Abschnitt in der Bewegungsrichtung des Holzes geleitet wird und ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teil ströme des Trockenmediums vor der Berührung mit dem H0I2 in den gleichen Zustand versetzt werden und daß aufgrund dieses Zustandee der eine Teilstrom anschließend an seine Bewegung durch den zweiten Abschnitt des Trocknungskanals die gewünschten Eigenschaften aufweist.

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Mit dieser Methode erzielt man eine bessere Anpassung der Trocknung der einzelnen Holzstapel an das optimale Trocknungsprogramm als mit den bekannten Methoden. Gleichzeitig läßt sich der Feuchtigkeitsgehalt des aus dem Trockner austretenden Holzes einfach und genau steuern. Die Erfindung eignet sich besonders zum Trocknen von sogenanntem Ausfuhrholz, das vor dem Versand bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 #, d.h. einem nicht wesentlich unter dem Fasersättigungspunkt von etwa 30 % liegenden Feuchtigkeitsgehalt, getrocknet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich jedoch auch zur Verwendung als Vortrockner in einer aus Vor- und Nachtrocknern bestehenden Anlage,in der das Holz im Vortrockner bis unmittelbar unter den Fasersättigungspunkt getraknet wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem in zwei Abschnitte geteilten Trockenkanal zur schrittweisen Durchbewegung von auf einem Förderband in getrennten Stapeln aufeinandergelegten Holzteilen, die von einem in Längsrichtung durch den Kanal geleiteten, gasförmigen Trockenmedium durchströmt werden, das in einen zwischen den Abschnitten angeordneten Zwischenraum in Querrichtung eingeführt und von dem letzteren aus in Längsrichtung in zwei Teilströmen durch die

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beiden Abschnitte ^Leitet wird und ist dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Strömungsweges des Trockenmediums durch den zweiten Abschnitt Mittel zur Nessung der Trockentemperatur und der Feuchtigkeit vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, In der Zeichnung 1st:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Trocknungskanal gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine Darstellung des Trocknungsvorgangs unter

verschiedenen Bedingungen, bei Verwendung der erfindungsge-

en mäßen Anordnung einerseits und einer bekanni/ Trockenanlage

andererseits.

Fig. 1 zeigte eine Anzahl von Holzstapeln 1, bevor sie durch eine Eintrittstüre 2 in einen Trockenkanal für Holz eingeführt werden. Die Stapeln 1 liegen auf Karren 3, die auf einem durch den ganzen Kanal laufenden Förderband b transportiert werden. Auf der Innenseite der Eintrittstüre 2 sind drei Holzstapel 5 In einem ersten und vier Stapel 6 in einem zweiten Abschnitt des Kanals angeordnet. Zwischen

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den Abschnitten ist ein Zwischenraum 7 vorgesehen, in dessen Abdeckung eine Anzahl von Axialgebläsen 8 angeordnet ist. Anschließend an die Stapel 6 im zweiten Abschnitt ist eine Austrittstüre 18 angeordnet. Zwischen der Eintrittstüre 2 und den Stapeln 5 im ersten Abschnitt ist ein Zwischenraum 19. Auch zwischen der Austrittstüre 18 und den Stapeln 6 im zweiten Abschnitt ist ein Zwischenraum 20 vorgesehen. Außerhalb der Austrittstüre 18 befinden sich einige vollkommen getrocknete Holzstapel 21.

Über der Abdeckung 9 des Trockenkanals sind zwei Luftdurchlässe 10, 11 angeordnet, in denen dampfbeheizte Elemente 12, 13 befestigt sind. Der Dampf strom zu den Elementen 12, 13 wird durch Ventile 14, 15 gesteuert. Der näher bei der Austrittstüre 18 angeordnete Luftdurchlaß 11 umfaßt eine mit einem Lüftungsschieber 17 und einem Absauggebläse 23 versehene Entlüftungsöffnung 22.

Im Luftdurchlaß 11 unter der Entlüftungsöffnung 22 sind im Strömungsweg des Trockenmediums zwei Temperaturfühlglieder 24, 25 angeordnet, von denen das eine 24 die Temperatur der austretenden Luft im trockenen und das andere 25 diese Temperatur im naßgehaltenen Thermometerausdehnungsgefäß mißt. Beide Glieder 24, 25 sind mit einem Regler 26 ver-

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bunden, mit dem auch die Dampfventile 2A, 15 und der Lüftungsschieber 17 in Verbindung stehen.

Bei kontinuierlichem Betrieb arbeitet der Trockner wie folgt;

Die Axialgebläse 8 bewirken die Strömung des Trockenmediums durch die Holzstapel 5,6. Das Trockenmedium ist feuchte Luft. Von den Gebläsen 8 wird die Luft nach unten in den Zwischenraum 7 gepreßt, wo sie sich in zwei Ströme teilt. Der linke Luftstrom bewegt sich in die der Laufrichtung des Förderbandes ^ entgegengesetzte Richtung durch die Stapel 5 im ersten Abschnitt des Kanals, wobei er Feuchtigkeit aus dem Holz aufnimmt, und strömt anschließend in den Zwischenraum 19 und schließlich nach oben in den Durchlaß 10. Hier vermisoht sich die nun sehr feuchte Luft mit der verhältnismäßig trockenen, durch den Einlaß 16 eintretenden Außenluft. Dieses Gemisch strömt weiter nach rechts durch das dampfbeheizte Element 12 zu den Gebläsen 8, wo es sich mit dem Luftstrom verbindet, der sich im Durchlaß 11 nach links bewegt.

Der reohte Luftstrom wird im Zwischenraum 7 nach rechts durch die Holzstapel 6 gepreßt, die er in der Laufrichtung der Stapel unter Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Holz

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durchströmt. In dem an die Stapel 6 angrenzenden Zwischenraum 20 wird er durch die Austrittstüre 18 nach oben gelenkt und anschließend in zwei Teilströme geteilt, von denen einer nach links durch das dampfbeheizte Element 13 im Durchlaß zu den Gebläsen 8 zurückströmt. Dabei bewegt sich dieser Teilstrom an den Temperaturfühlgliedern Zk, 25 vorbei, die seine Temperatur im trockenen und im naßgehaltenen Thermometerausdehnungsgefäß messen und die Meßwerte an den Eegler 26 weitergeben, der die im trockenen Gefäß gemessene Temperatur durch Betätigung der Ventile 1^, 15 in den zu den Elementen 12, I3 führenden Dampfleitungen an dem Punkt 2*1- und die im nassen Gefäß gemessene Temperatur durch Betätigung des Lüftungsschiebers 17 in der Entlüftungsöffnung 22 an dem Punkt 25 konstanthalten kann. Der zweite Teilstrom wird von dem Gebläse 23 durch die Entlüftungsöffnung 22 nach außen abgesaugt.

Die Türen 2, 18 werden in gleichen Zeitabständen geöffnet.

20 so daß der Holzstapel 6, der der Türe ,em nächsten ist, ausgestoßen und zu den vollkommen trockenen Stapeln 21 gestellt und nach Weiterbewegung aller Holzstapel 5, 6 um einen Schritt ein neuer Stapel zu den Stapeln 5 hinzugefügt werden kann. Der Stapel am rechten Ende des ersten Abschnittes wird also durch den Zwischenraum 7 bewegt und bildet nun das linke Ende des zweiten Abschnittes. Da das

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Holz auf diese Weise tatsächlich schrittweise in eine bestimmte Richtung bewegt wird, ist es zulässig, in Bezug auf die Bewegung des Trookenmediums die Bezeichnungen "gleichlaufend mit dem Holz" und "gegenläufig zum Holz" zu verwenden.

Beim Trocknen von Holz muß die Wasserabführungsgeschwindigkeit in bestimmten Trooknungsphasen zur Erreichung einer hohen Qualität des getrockneten Holzes Hein sein. Eine dieser Phasen folgt unmittelbar auf das Einsetzen des Holzes in den Trockner; diese Phase umfaßt die Erwärmung des Holzes, während der im Holz der zur Trocknung des Holzes notwendige Feuchtigkeitsgehaltsgradient entsteht. Geht die Trocknung in dieser Phase zu rasch vor sich, entsteht eine sogenannte Oberflächentrockenheit, die zu Komplikationen in den späteren Trooknungsphasen führt. Die zweite Phase setzt ein, wenn, wie bereits erwähnt, der Feuchtigkeitsgehalt der Holzoberfläche auf den Fasersättigungspunkt gesunken ist. Zu diesem Zeitpunkt beginnt nämlich das in den Zellwänden hygroskopisch gebundene Wasser zu verdampfen, wodurch die Zellwände schrumpfen. Verläuft dieser Schrumpfungsprozess vollkommen gleichmäßig, bilden sich weder Sprunge noch Verwerfungen. Da jedoch bei Konvektlonswärraezufuhr Wärme nur an der Oberfläche zu- und Wasser nur an der Oberfläche abgeführt wird, ist eine homogene Trocknung nicht möglich. Ein bestimmter Feuohtigkeitegehaltgradient im Holz ist daher unumgänglich, sollte Jedooh klein gehalten werden.

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Es ist eine Erfahrungstatsache, daß die Trocknungsgeschwindigkeit bzw. die Ableitung nach der Zeit ^ des Feuchtigkeit sgrades u in einem reinen Konvektiondrockner von der sogenannten Psychrometerdifferenz des Trookenmediums, d.h. von der Differenz Ct^₄. -l/L) zwischen der trockenen Temperatur i|_t und der im naßgehaltenen Thermometerausdehnungsgefäß gemessenen Temperatur lf_y des Trockenmediums abhängt. Diese Relation wird so weit wie möglioh für die Steuerung des Trocknungsprozesses im Trockenkanal ausgewertet.

Durch Auswertung einer Anzahl von in einem Holztrockner festgestellten Meßwerten wurde eine analytische Relation zwischen der Wasserabführungsgeschwindigkeit, dem Feuchtigkeitsgrad und der Psychrometerdifferenz aufgestellt. Mit Hilfe dieser Relation und dem Wassergleichgewicht für das Trockenmedium und das Holz wurde ein Trocknungsverfahren ermittelt, das dem in Bezug auf die Holzqualität und die Wasserabführungsgesohwindigkeit wünschenswerten Verfahren nahekommt. Fig. 2 bis 7 sind Kurven, die bestimmte Ergebnisse der Untersuchung darstellen.

Fig. 2 und 3 sind miteinander direkt vergleichbar. Fig. 2 zeigt unter Zugrundelegung der erf indungsgemäßen Anordnung die Psychrometerdifferenz des Trookenmediums und den Feuchtigkeitsgrad des Holzes in Abhängigkeit von einer gerad-

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1inigen Koordinate in einem Trockner, dessen Aufnahmeende gleich Null und dessen Ausgabeende gleich 18 m ist. Fig. zeigt die entsprechenden Kurven für einen herkömmlichen Trockner mit einem zum Holz gegenläufigen Luftstrom; in diesem Trockner wird die Beschaffenheit des Trockenmediums am Ausgabeende konstantgehalten. Beide Trockner haben dieselbe Länge und sind auf dieselbe Durchlaufzeit des Holzes, dieselbe Trocknungeleistung (d.h. Holzdurchgang), dieselbe Gebläsewirkung, dieselben durchschnittliche Wasserabführungsgesohwindigkeit, denselben Duchstrom des Trockenmediums durch das Holz, denselben Feuchtigkeitsgrad sowohl des ein- als auoh des austretenden Holzes eingestellt. Die Buchstaben F.S. bezeichnen die Punkte in den Kanälen, an denen der Feuchtigkeitsgehalt auf 30 %, d.h. etwa auf den Fasersättigungspunkt, abgesunken ist. Die Figuren zeigen deutlich, daß beide Trockner am Aufnahmeende eine kleine Psychrometerdlfferenz, d.h. eine niedrige Wasserabführungsgeschwindigkeit, aufweisen, ein Merkmal, das zur Vermeidung einer Beschädigung des Holzes unerläßlich ist. Etwa am FaserSättigungspunkt, wo die Wasserabführungsgesohwihdigkeit ebenfalls niedrig sein soll, weist der herkömmliche Trockner jedoch eine Psyohrometerdlfferenz von mehr als 13 Grad auf, während sich beim erfindungsgemäßen Trockner eine Differenz von nur 6,5 Grad und damit eine wesentlich niedrigere Waseerabführungsgeschwindigkelt ergibt.

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Eine Untersuchung der Oberflächenschicht des Holzes zeigt, daß eine Abnahme der Psychrometerdifferenz zu einer plötzlichen Abnahme der Verdampfung an der Oberfläche führt. Andererseits wird die Oberflächenschicht anfangs durch den Feuchtigkeitsgehaltgradienten gleichmäßig mit aus den inneren Bereichen des Holzes nach außen dringendem Wasser versorgt, so daß also der Feuchtigkeitsgehalt der Oberflächenschicht zum Zunehmen neigt. Überdies verlangsamt sich die Austrooknung der Oberflächenschicht bei Annäherung des Feuchtigkeitsgehaltes an das sich&ntsprechend der Psychrometerdifferenz ändernde Feuchtegleichgewicht, da das letztere bei abnehmender Psychroraeterdifferenz steigt. In dem erfindungsgemäßen Kanalabschnitt, in dem sich das Trockenmedium gleichlaufend mit dem Holz bewegt, sinkt die Psychrometerdifferenz fortlaufend ab und trägt daher wirksam zu einer Abnahme der Austrocknung der Oberflächenschicht bei, so daß das Holz im gleichlaufenden Strömungsabschnitt unter geringen Veränderungen des Oberfläohenfeuohtigkeitsgehaltes und bei abnehmendem Feuchtigkeitsgehaltgradienten trocknet. Dies ist in der Trocknungsphase, in der sich die Holzoberfläche dem Fasersättigungspunkt annähert und eine dünne Oberflächenschicht zu schwinden beginnt, besonders wichtig. Diesem Schwund wirken die weiter innen liegenden Bereiche des Holzes entgegen, da sie noch nicht zu schwinden begonnen haben. So-

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lange die schwindende Oberflächenschicht dünn ist, wirkt sie nur mit geringer Kraft gegen die entstehende Biegebeanspruohung und zeigt Anzeichen zur Sprungbildung, die bei fortgesetzter Austrocknung tatsächlich eintritt. Wird in diesem Bereich des Feuchtigkeitsgehaltes mit gegenläufiger Strömung getrocknet, ergibt sich die umgekehrte Situation, d.h. es tritt eine beschleunigte Oberfläehenaustrocknung ein, die ungünstig ist.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Abschnitt mit gleichlaufen· der Strömung hat den weiteren Vorteil, daß in der Zwischenphase des Trooknungsprozesses eine verhältnismäßig große Psychrometerdifferenz (Wasserabführungsgeschwindigkeit) angewendet werden kann, da in dieser Phase der Feuchtigkeitsgehalt der Holzoberfläche noch über dem Fasersättigungspunkt liegt und noch kein Schwund eingetreten ist. Es entsteht nämlich ein großer, in dieser Trocknungsphase jedoch nicht gefährlicher Feuchtigkeitsgehaltgradient, der eine schnelle Trocknung während dieser Phase bewirkt, die die niedrigere Wasserabführungsgeschwindigkeit In der späteren Trooknungsphase ausgleicht.

Der Abschnitt mit gleichlaufender Strömung bietet überdies den Vorteil, daß die Psyohrometerdlfferenz am Ende des Trocknungsprozeßses (am Auegabeende) nur 5⁰G gegenüber 1*4-,6⁰C im Trockner mit gegenläufiger Strömung beträgt. Bei

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einer im naßgehaltenen Thermoraeterausdehnungsgefäß gemessenen Temperatur von beispielsweise 30 bis 35⁰O₃ entspricht dieser Wert einem Feuchtegleichgewicht des Holzes von etwa 12 bzw. 6 %\ die Holzoberfläche hat die Tendenz, einen Feuchtigkeitsgehalt in dieser Höhe zu bilden. Aufgrund der oben besprochenen Wirkung der gleichlaufenden bzw ^ der gegenläufigen Strömung auf den Feuchtigkeitsgehalt der Oberflächenschicht beträgt dieser Gehalt nach abgeschlossener Trocknung für den erfindungsgemäßen Trockner wesentlich mehr als 12 %_t während er für den gegenläufigen Trockner fast 6 % erreicht. Es versteht sich, daß die verbleibende Feuchtigkeitsgehaltsdifferenz zwischen den Innenbereichen und der Oberfläche des Holzes (bei einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von 20 %) beim erfindungsgemäßen Trockner wesentlich günstiger ist als beim bekannten. Dieser Vorteil ist im Hinblick auf das Vorhandensein restlicher Spannungen im Holz nach der Trocknung, die zu Komplikationen bei der Verarbeitung des Holzes führen, besonders wichtig.

Es wurde ferner untersucht, um wieviel der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt des in beide Trockneranordnungen eingeführten Holzes erhöht werden kann, ohne daß dadurch der Feuchtigkeitsgehalt des vom Trockner abgegebenen Holzes um mehr als eine Einheit von 1%, d.h. von 20£ (durchgehende Linien) auf 21 % (gestrichelte Linien) steigt. Aus den

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Figuren geht hervor, daß im Trockner mit gegenläufiger Strömung der Feuchtigkeitsgehalt des eintretenden Holzes nur um 1,2 % Einheiten erhöht werden kann, während der Anstieg beim erfindungsgemäßen Trockner bis zu 15,9 % Einheiten betragen kann. Da der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt des eintretenden Holzes zeitweise erheblich schwankt, ist die bei der Untersuchung festgestellte Fähigkeit, diese Schwankungen auszugleichen, von besonderem Wert.

Auch Figuren 4 und 5 sind direkt miteinander vergleichbar. Fig. Jf bezieht sich auf denselben Trockner wie Fig. 2, und Fig. 5 auf denselben Trockner wie Fig. 3 . Figuren *f und 5 zeigen die Ergebnisse einer Untersuchung über die Auswirkung einer Erhöhung der Zufuhrgeschwindigkeit um 10 Jl (z.B. um die Leistung des Trockners vorübergehend zu erhöhen, wobei eine Abweichung vom gewünschten Endfeuchtigkeitsgehalt hingenommen wird) auf den Feuchtigkeitsgehalt des aus dem Trockner austretenden Holzes. Fig. 4 zeigt, daß im erfindungsgemäßen Trockner eine Verkürzung der Trocknungszeit um 10 % zu einem Anstieg des Feuchtigkeitsgehaltes des aus dem Trockner austretenden Holzes um 1,2 % Einheiten, also von 20 % auf 21 % führt, während gemäß Fig. 5 der entsprechende Wert für den Trockner mit gegenläufiger Strömung 8 % Einheiten beträgt, daß also eine

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Erhöhung von 20 % auf 28 % eintritt. Auch in dieser Beziehung ist also der erfindungsgemäße Trockner wesentlich vorteilhafter als die bekannte Anordnung.

Man könne nun einwenden, daß der obige Vergleich deshalb für die bekannte Anordnung ungünstig erscheint, weil der Durchfluß des Trockenmediums so klein gewählt wurde, daß es schon vor dem Verlassen des Trockenkanals mit gegenläufiger Strömung die Sättigung fast erreicht hatte. Dieser Vorwurf kann mit dem Argument entkräftet werden, daß die gewählte Relation zwischen dem Durchfluß des Trockenmediums und dem Holzdurchgang für die gegenwärtig verwendeten Trockner mit gegenläufiger Strömung typisch ist, und daß ferner - wie im Folgenden erlättert wird - der Vergleich auch bei viel größeren (unrealistisch größeren) Luftströmen für die erfindungsgemäße Anordnung günstig ausfällt.

Fig. 6 zeigt den Vorgang in einem bekaraten Trockner mit gegenläufiger Strömung, in dem der Zustand des Trockenmediums am Ausgatfende des Trockners konstantgehalten wird, also in einer Anordnung des in Fig. 3 gezeigten Typs. Die umlaufende Luftmenge ist jedoch in Fig. 6 zweimal so groß wie in den vorher beschriebenen Figuren, wobei aber der Druckabfall beibehalten wurde. Dies kann daduroh erzielt werden, daß man den Trockner höher baut und das Holz in dünneren Stapeln aufeinanderlegt. Die Gestehungskosten

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dieses Trockners sind natürlich höher, und auoh die Gebläsewirkung muß zweimal so groß sein wie im oben beschriebenen Fall. Fig. 6 bezieht sich also auf einen Trockner, der dieselbe Länge hat, auf dieselbe Durchgangszeit des Holzes, dieselbe Trocknungsleistung (d.h. denselben Holzdurchgang) , eine doppelt so große Gebläsewirkung, dieselbe durchschnittliche Trocknungszeit, einen doppelt so großen Durchstrom des Trockenmediums durch das Holz, denselben Feuchtigkeitsgehalt des eintretenden Holzes und denselben Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Holzes eingestellt ist wie der Trockner, auf den sich Fig. 2 bezieht.

Ein Vergleich zwischen Fig. 2 und 6 zeigt, daß Fig. 6 am Ausgabeende eine etwas höhere, d.h. ungünstigere Psychrometerdifferenz (1,8 Grad) als Fig. 2 (1,2 Grad) aufweist. Das Gleiche gilt für den Fasersättigungspunkt (8 Grad bzw. 6,5 Grad). Flg. 6 zeigt ferner, daß für einen Anstieg des Endfeuchtigkeitsgehaltes um eine l£-Einheit, also von 20% auf 21#, bei unveränderter Zufuhrgeschwindigkeit eine Erhöhung des durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehaltes des eintretenden Holzes um nur 3,9% Einheiten erforderlich ist, während der entsprechende Wert bei Fig. 2 15,9 Einheiten betrug) das bedeutet, daß die Fähigkeit,Schwankungen im durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt des eintretenden

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Holzes zu korrigieren, Ln diesem Fall für die erfindungsgemäße Anordnung viermal so groß ist, wie für den herkömmlichen Trockner.

Pig. 7 zeigt schließlich, um welchen Betrag der Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Holzes bei Erhöhung der Zufuhrgeschwindigkeit um 10 % steigt. Der Wert liegt bei k % Einheiten (von 20 % auf 2k %) gegenüber 1,2 % Einheiten (von 20 % auf 21,2 %) für den erfindungsgemäßen Trockner (Fig. 4). Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält man also in dieser Hinsicht immer noch günstigere Ergebnisse. Wenn man überdies berücksichtigt, daß der Trockner gemäß Fig. 6 für dieselbe Trocknungsleistung ein größeres Volumen und pro Tonne Holz die doppelte Gebläsekraft benötigt, ist leicht erkennbar, daß die Erfindung gegenüber dem Stand der Technik einen Fortschritt darstellt.

Patentaiuißriiche

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Trocknung von Holz in einem in zwei Abschnitte geteilten Trockenkanal, durch den das Holz schrittweise bewegt und dabei dem Einfluß eines gasförmigen, in Längsrichtung durch den Kanal geleiteten Trockenmediums ausgesetzt wird, das in zwei Teilströme zerfällt, von denen der eine durch den ersten Abschnitt in der zur Bewegungsrichtung des Holzes entgegengesetzten Richtung, und der andere durch den zweiten Abschnitt in der Bewegungsrichtung des Holzes gleitet wird, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Teilströme des Trockenmediums vor der Berührung mit dem Holz (5,6) in den gleichen Zustand versetzt werden und daß aufgrund dieses Zustandes der eine Teilstrom anschließend an seine Bewegung durch den zweiten Abschnitt des Trocknungskanals die gewünschten Eigenschaften aufweist.

2.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem in zwei Abschnitte geteilten Trockenkanal zur schrittweisen Durchbewegung von auf einem Förderband in getrennten Stapeln aufeinandergelegten Holzteilen, welche Stapel von einem in Längsrichtung durch den Kanal geleiteten, gasförmigen Trockenmedium durchströmt

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werden, das in einen zwischen den Abschnitten angeordneten Zwischenraum in Querrichtung eingeführt und von dem letzteren aus in Längsrichtung in zwei Teilströmen durch die beiden Abschnitt geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Strömungsweges des Trockenmediums durch den zweiten Abschnitt Mittel (2^,25) zur Messung der Trockentemperatur und der Feuchtigkeit vorgesehen sind.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegend an den Enden der beiden Abschnitte Zwischenräume (19,20) angeordnet sind, die über besagte, außerhalb des Trockenkanals liegende Gasdurchlässe (10,11) mit dem zwischen den Abschnitten angeordneten Zwischenraum (7) verbunden sind.

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