SE1350429A1 - Förfarande för torkning av ett torkgods med varmluft - Google Patents

Abstract

SAMMAN DRAG Uppfinningen avser ett forfarande for torkning av gods, sarskilt virke, med varmluft, dar torkningen uppdelas i atminstone en forsta och andra delprocess (A, B), parallellt eller i serie med varandra, och de bada delprocessernas cirkulationsstrammar (2) i respektive torkkammare konditioneras till vasentligen skilda vattemperaturer (TvA) respektive (TvB). FOr reducerad energiinsats tillordnas cirkulationsluften (2) i delprocessen (A) en hOgre vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B) och att entalpi i cirkulationsluften I den forsta delprocessen (A) atervinns och &errors till den andra delprocessen (B). (fig. 1)

Description

I Forfarande for torkning av ett torkgods med varmluft Foreliggande uppfinning avser ett forfarande for torkning av ett torkgods, sarskilt i stapler uppsamlade travaror, genom omspolning med cirkulerande luftstrc5m, vars kondition bringas ante for torkgodsets kvalitet lampad torr och vet temperatur genom fillforsel av varme till den cirkulerande luftstrommen och bortventilering av fukt fran densamma. Uppfinningen avser ocksa en kanaltork arbetande med en utat sluten torkkanal genom vilken virke i form av satser av staplat virke med Arline mellanrum, s.k. dragningsintervall frammatas.

Som varmeoverforande och fukttransporterande torkmedium anvands luft vilken med en bestamd temperatur, fuktighet och flodeshastighet cirkuleras genom torkgodset med hjalp av flaktar. Torkluften varms med hjalp av en luftvarmningsanordning som innefattar varmebatteri. Torkluften bringas passera genom godset se aft fukt och vatten avdunstar fran godset och upptas av torkluften. F6r att den efter hand fuktmattade torkluften som cirkuleras i torkkammaren skall kunna uppta mer vatten fran godset maste den avfuktas vilket normalt sker genom ventilation varvid luften spads ut med kall relativt torr utomhusluft — farskluft.

Vid torkning av travirke anvands antingen satstorkar s.k. kammartorkar eller progressive torkar, aven kallade kanaltorkar eller kontinuerliga vandringstorkar. I kammartorken sker torkningen satsvis i slutna kammare. Torken fylls med virke och torkningen fortgar darefter tills hela satsen är fardigtorkad. I kanaltorkar eller kontinuerliga vandringstorkar satsas en stapel virke i taget och mates stegvis fram genom torken.

Torkklimatet varieras i zoner langs torkningskanalen. Torkningsklimatet varieras hela tiden och torkningsprocessen anpassas efter virket i torken, onskad fardig fuktkvot och anskad slutkvalitet. Torkammarens klimat styrs genom reglering av ett i forvag bestamda parametrar som bland annat torr och vet temperatur. Den torra temperaturen styrs med hjalp av reglering av avgiven varme fran ett varmebatteri medan vat temperatur styrs genom reglering av oppningsgraden hos ventilationsspjall och eventuell vattnings- eller angbasningsutrustning. Temperaturskillnaden mellan en torr termometer och en vat termometer speglar den relative luftfuktigheten, varvid en relativt liten temperaturskillnad innebar en relativt hog luftfuktighet. For att traet skall torka kravs att vattnet som finns bundet i och kring cellerna transporteras ut ur traet. Hur fort detta sker beror framforallt pa temperatur och aktuell psykrometerskillnad, dvs. skillnaden mellan torr och vat-temperatur, virkets fuktkvot och lufthastighet.

Det är {cant att en torkanlaggnings energiforbrukning vid torkning kan minskas genom att dela upp torkanlaggningen i ett antal delzoner och i mojligaste man atervinna varmeinnehallet Iran en zon till en annan zon som har ett momentant storre varmebehov.

Vanligen utnyttjas harvid en varmevaxlare i vilken ventilationen utfors pa sa satt all avgaende franluften (med hogre temperatur) fran en zon far avge en del av sin entalpi till den Pans utkast Valutec 2 ingaende tilluften (med lagre temperatur) till en annan zon. For effektivt energiutnyttjande är det vid kanaltorkar kant att arrangera torkningskanalen i tva torkningszoner i form av en forvarmningszon och en huvudtorkningszon. Med hjalp av varmevaxlare averfors varmeenergin i den franluft, som ventileras ut fran huvudtorken, till forvarmningszonen i vilken virket forvarms innan det mates in i huvudtorkzonen for styrd och kontrollerad torkning.

I ett annat fall ar det kant att blanda fran huvudtorken avgaende franluft med farskluft fran den omgivande atmosfaren och utnyttja den resulterade blandningen som tilluft farvarmningszonen med resultatet att forvarmingszonen arbetar med kallare torkluft an huvudtorkningszonen. Nackdelen med ett sadant forfarande med en forvarmningszon med moderat torkfarmaga for sagade travaror är att risken for torksprickor blir stor eftersom den inledande delen av torkprocessen sker vid en relativt lag temperatur. I detta skede av torkningen, de starre torkningsspanningar i virket lett ger upphov till sprickbildning är hog vattemperatur onskvard, darfar att traet da blir mer plastiskt och torkningsspanningarna darigenom minskas.

En annan komplikation som kan upptrada vid torkning av virke är att s.k. termotoleranta magelsvampar pa grund av relativt laga temperaturer i forvarmningssteget kan \taxa pa virket och bilda sporer under torkningen.let vaxer och ger en grasvart missfargning av virket vilket i varsta fall innebar att virket maste kasseras. Genom all redan inledningsvis uppratthalla en relativt hag vattemperatur ca.50 °C, innebarande att luftens torra temperatur kommer att variera mellan 55 och 70 °C, kan livsbetingelserna for svampar och mogel begransas. Nagra fa timmar vid dessa hoga temperaturer är i denna del tillrackligt for all kontrollera defta.

Relativt hoga energikostnader är att forvanta i framtiden och kravet pa torkningsprocesser med lag energiforbrukning kommer darfar att Oka starkt. Vidare kommer ocksa kraven pa virkets kvalitet att Oka varvid virke med ytfel i form av sprickor eller nnissfargningar pa grund av mogel inte kan accepteras.

Ett farsta syfte med foreliggande uppfinning ar darfor att astadkomma ett forfarande far torkning av gods med varmluft som gar det majligt all vid saval kammartorkar som kanaltorkar effektivisera torkprocessen och darigenom astadkomma en reducerad energiforbrukning,. Eft andra syfte med uppfinningen är att astadkomma ett forfarande for torkning av gods med varmluft som gar det majligt undvika virke med ytfel, missfargningar eller magel. Ett tredje syfte med uppfinningen är att astadkomma en kanaltork som kan uffora torkning med lag energiinsats och gar det mojligt att undvika virke med ytfel, missfargningar.

Dessa syften med uppfinningen loses genom ett farfarande av det slag som anges i patentkravet 1, ett anvandande av sattet enkligt kravet 10 samt en kanaltork enligt patentkravet 11.

Pans utkast Valutec 3 Till grund for uppfinningen ligger iden att Ma en tork arbeta omvant mot det som hittills varit det gangse sattet att torka gods vilket sarskilt nar det handlar cm virke innebar att i en sane pa varandra processteg rora sig fran ett relativt kallt torkklimat till ett varmt torkklimat. Enligt principerna uppfinningen sker emellertid det omvanda, namligen att under processtegen rora sig fran ett relativt varmt torkklimat till eft kallt torkklimat. De manga fordelarna med att torka gods, sarkilt virke, enligt denna princip kommer att framga i det foljande.

En intressant tillampning av uppfinningen utgors av en virkestorkningskanal med langdcirkulation som uppdelas i tva genom en hissbar port avgransade seriekopplade torkningszoner, dar den efterfOljande andra zonen regleras pa en torn temperatur som understiger vattemperaturen i den forsta zonen, och varmeatgangen for den andra delprocessen tacks genom all entalpi, i form av varmeenergi fran varm fuktig luft fran cirkulationsluften i den forsta zonen, Overfors och avlamnas till den andra zonen via ett i namnda zon anordnat varmebatteri. FOrutom energieffektivitet har ett sadant arrangemang vasentliga fordelar som narmare forklaras harnedan.

En tillampning av uppfinningen i en torkanlaggning med tva seriekopplade processer med skilda vattemperaturnivaer ger — forutom en vasentligt reducerad varmefOrbrukning — en alltmer vasentlig fordel nar det galler torkning av hagkvalitativt virke i en langdcirkulationstork. I en langdcirkulationstork blir konditionen pa torkluften i hog grad beroende av avdunstningen fran virket i torkkanalen. Tack vane en hog temperatur i den frirsta zonen kan sprickor och mogel undvikas. Tack vane att ingen eller bara mycket en begransad luftvaxling sker i den forsta zonen kan en stor del av energin atervinnas, overforas och anvandas i den efterfoljande andra torkzonen. En annan fOrdel är att den i virket bunkringslagrande Armen fran forsta torkningszonen kan utnyttjas i den efterfoljande andra torkningszonen.

Uppfinningen kommer i det foljande att beskrivas narmare med hanvisning till bifogade ritningar pa vilka: Fig. 1 visar schematiskt ett forfarande enligt uppfinningen i ett forsta utforande dar torkningen uppdelad i tva delprocesser A, B och utnyttjande av ett varmeatervinningssystem som overran varme mellan delprocesserna via ett varmebarande vatskemedium, och Fig. 2 visar schematiskt ett forfarande enligt uppfinningen i ett andra utforande dar torkningen an uppdelad i tva delprocesser A, B och ett varmeatervinningssystem i vilket ingar ett varmeatervinningssystem som Overton varme mellan delprocesserna genom all vaxla de !Ada delprocessernas olika luftstrommar.

I fig. 1 visas foreliggande uppfinning i ett forsta utfOrande som ett schematiskt arrangemang som anvander ett vatskemedium for all averfora varme mellan delprocesser. Torkningen an uppdelad i tva delprocesser A respektive B varvid torkning i delprocessen A Pans utkast Valutec 4 sker vid relativt hog vattemperatur TvA=50°C medan torkning i delprocessen B sker vid relativt lag vattemperatur TvB=20°C. Enligt uppfinningen sker torkningen i delprocessen B vid en torr temperatur TtB som understiger vattemperaturen TvA f6r torkning i delprocessen A, dvs. TtB<TvA. Torkgodset 1 i delprocesserna omspolas i separate zoner i var sin kammare av cirkulationsluftstrommar 2 av torkluft, som astadkoms medelst flaktar 3.

Cirkulationsluften I delprocessen A \farms pa konventionellt salt med ett hetvattenmatat varmebatteri 5. Franluften 6 fran delprocessen B kan ledas ut fran kamnnaren och ersattas av farsk tilluft 26 som hamtas fran den omgivande atmosfaren. I delprocessen A sker normalt ingen luftvaxling eller i forekommande fall bara en begransad sadan. Delprocessen A arbetar i allt vasentligt enligt kondensationsprincipen varvid i den cirkulerande torkluften 2 bunden vattenanga avkyls och kondenseras ut i en i torkzonen genom kondensation.

Med hjalp av ett varmeatervinningssystem kan varme overforas mellan de bada delprocesserna A, B via ett varmebarande vatskemedium van/id det bOr underforstas att entalpi i huvudsak overfors fran delprocess A till delprocess B. I systemet ingar en i den forsta delprocessen A anordnad kondensationsvarmevaxlare 7 och i delprocessen B ett varmebatteri 8. En sluten ledningskrets 9 är anordnad att med hjalp av en cirkulationspump (ej visad) cirkulera ett varmebarande medium mellan kondensvarmevaxlaren 7 i delprocessen A och varmebatteriet 8 i delprocessen B. Ledningskretsen roper i slingor 9a, 9b for energiutbyte mellan den cirkulerande torkluften i delprocess A respektive B van/id slingan 9a upptar varme fran kondenserad vattenanga i torkluften i delprocess A och overfOr via slingan 9b denna varme till varmebatteriet 8 i delprocess B. Varmeforbrukningen for delprocessen B tacks harvid genom den entalpi som hamtas fran kondenserad vattenanga i cirkulationsluften fran delprocessen A. Sam namnts harovan behovs normalt ingen eller bara en begransad luftvaxling med den omgivande atmosfaren vid delprocess A. Kombinationen av dessa bade arrangemang ger en extremt lag varmeforbrukning for torkprocessen som helhet samt kan tack vare den relativt hoga temperaturen i delprocess A problem med missfargning och sprickor undvikas. Det bar underfOrstas att vid behov kan den andra torkzonen for delprocessen B utrustas med en tillskottseffekt som kan utgoras av ett varmebatteri.

I fig. 2 visas foreliggande uppfinning i ett andra utfOrande som ett schematiskt arrangennang som overfor varme mellan delprocesser genom att i en varmevaxlare av exempelvis mofflodes- eller korsvarmetyp vaxla processernas olika luftstrommar. Precis som beskrivits harovan är torkningen uppdelad i tva delprocesser A respektive B van/id torkning delprocessen A sker vid relativt hog vattemperatur TvA=50°C medan torkning i delprocessen B sker vid relativt lag vattemperatur TvB=20°C. Enligt uppfinningen sker torkningen i delprocessen B vid en torr temperatur TtB som understiger vattemperaturen TvA for torkning delprocessen A, dvs. TtB<TvA. Torkgodset 1 i delprocesserna A, B omspolas av Pans utkast Valutec cirkulationsluftstrommar 2, som astadkoms medelst flaktar 3. Cirkulationsluften i delprocessen A varms pa konventionellt satt med ett hetvattenmatat varmebatteri 5. Franluften 16 fran delprocessen A fors till varmevaxlaren 14 i delprocess B och uppdelas efter passage genom denna i en i en mattad luftstrom 17 och en kondensatstrom 18.

Franluften 19 fran delprocess B blandas med den mattade luftstrommen 17 vid 20 och blandningen far passera genom en yttre varmevaxlare 21, varefter kondensatet 22 franskiljs och den mattade luftstrammen 23 uppdelas i en delstrom 24, som utblases fran anlaggningen och en delstrom 25, som anvands som tilluft for delprocessen A med hog vattemperatur. Tilluften 26 till delprocessen B med lag vattemperatur forvarms i varmevaxlaren 21. Varmefarbrukningen for delprocessen B tacks helt eller delvis genom entalpin i franluften 16 fran delprocessen A och ingen separat yttre tilluft (kali farskluft fran omgivande atmosfaren) till delprocessen A behover tillgripas. Kombinationen av dessa bade arrangemang ger en extremt leg varmeforbrukning far den sammansatta processen. Det bar underfarstas all vid behov kan den andra torkzonen for delprocessen B utrustas med en tillskottseffekt som kan utgoras av ett varmebatteri.

Vid tillampning av uppfinningen i en langcirkulationskanal med seriekopplade zoner for torkning av virke är medelst en hissbar port 100 torkkanalen uppdelad I tva angransande zoner I och II vilka visas antydda med streckade konturlinjer i fig. 1. Som beskrivits harovan far delprocess A regleras zon I pa en hog vattemperatur, t.ex. 50 °C, och zon H som beskrivits harovan for delprocess B pa en lag vattemperatur, t.ex. 20 °C. Zon II är utford som en kanal, dar cirkulationsluften strommar genom virket i motstrom mot virkets transportriktning och medstroms i den forsta zonen I. Det bar inses att angiven riktning pa cirkulationsstrommarna bara är exemplifierande och i praktiken kan varieras. Cirkulationsluften i zon I \farms pa konventionellt satt i varmebatterier 5. Torkluften i zon I avluktas genom att passera en i cirkulationsstrommen i zon I placerad kondensvarmevaxlare 7, dar den bildat kondensat avger varme till ett genom kondensvarmevaxlaren passerande varmebarande vatskemedium. Det frail zon I avgivna varmet overfors via ett vatskemedium till varmebatteriet 8 i zon II. Eftersom torkningen i delprocessen B sker vid en torr temperatur TtB som understiger vattemperaturen TvA for torkning i delprocessen A, dvs. TtB<TvA, behovs nadvandigtvis ingen extra varmetillforsel fran extern kalla i zon II.

Det bar underforstas aft ett utfarande av uppfinningen skulle kunna omfatta en kombination av de bade ufforingsexempel av uppfinningen som beskriv harovan med hanvisning till fig. 1 och 2. Det vill saga eft varmeatervinningssystem som dels overfor varme fran delprocess A till delprocess B via ett varmebarande vatskemedium, dels ett varmeatervinningssystem som Overfor varme fran delprocess A till delprocess B genom all Axle de bade delprocessernas olika luftstrommar eller att blanda dessa. Vidare bar det inses att uppfinningen är anvandbar vid vilka torksystem som heist som kan uppdelas i Pans utkast Valutec 6 atminstone tva delprocesser A, B, och oavsett orn processerna är kopplade parallellt eller serie med varandra for varmeaverforing. Uppfinningen är ej begransad till det ovan beskrivna och det pa ritningarna visade utan kan andras och modifieras pa en rad olika sat inom ramen far den i efterfoljande patentkrav angivna uppfinningstanken.

Pans utkast Valutec

Claims (12)

1. 7 PATE NTKRAV Forfarande far torkning av gods med varmluft, dar torkningen uppdelas i atminstone en forsta och andra delprocess (A, B), parallellt eller i serie med varandra, och de bada delprocessernas cirkulationsstrommar (2) i respektive torkkammare konditioneras till vasentligen skilda vattemperaturer (TvA) respektive (TvB), kb n n et eck n at av att cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) tillordnas en hogre vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B) och att entalpi i cirkulationsluften i den forsta delprocessen (A) atervinns och overfors till den andra delprocessen (B).
2. 2. F6rfarande enligt kravet 1, varvid den andra delprocessen (B) tillordnas en torrtemperatur (TtB) som är lagre an vattemperaturen (TvA) i den forsta delprocessen (A).
3. 3. FOrfarande enligt kravet 1, varvid entalpin i cirkulationsluften i den fOrsta delprocessen (A) atervinns och averfors till den andra delprocessen (B) genom att cirkulationsluft (2) i de bada delprocesserna (A, B) varmevaxlas med varandra.
4. 4. Forfarande enligt nagot av kraven 1 - 3, varvid cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) avfuktas genom att I cirkulationsluften bunden vaftenanga avkyls och bringas kondensera i delprocessens (A) torkkammare.
5. 5. Forfarande enligt kravet 4, varvid den forsta delprocessens (A) torkkammare utrustas med en kondensationsvarmevaxlare (7) med vilken cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) kan bringas kondensera ut, den andra delprocessens (B) torkkammare utrustas med ett varmebatteri (8) med vilken cirkulationsluften (2) i den andra delprocessen (B) torkkammare kan upphettas, och att ett varmebarande medium bringas cirkulera mellan kondensvarmevaxlaren (7) i den farsta delprocessen (A) och varmebatteriet (8) i den andra delprocessen (B).
6. 6. Forfarande enligt kravet 1, varvid entalpi i cirkulationsluften i de bade delprocesserna (A, B) atervinns och overfOrs genom att franluftstrammar fran de bade delprocesserna blandas (20) med varandra och bringas passera en far processerna gemensam varmevaxlare (21) far forvarmning av tilluften (26) far den andra delprocessen (B) samt efter passage av varmevaxlaren (21) utgara tilluft far den forsta delprocessen (A). Pans utkast Valutec 8
7. 7. Forfarande enligt kravet 6, varvid varme overfors mellan de bade delprocesser (A, B) genom anvandande av en varmevaxlare (14, 21) av exempelvis motflOdes- eller korsvarmetyp for att %/axle luftstronnmar som omfattar till- och franluft (25, 26; 16, 19) mellan delprocesserna.
8. 8. Forfarande enligt nagot av kraven 1 — 8, varvid anvands ett varmeatervinningssystem som dels overfor varme fran den forsta delprocessen (A) till den andra delprocessen (B) via ett varmebarande medium av exempelvis en vatska i vilket cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) avfuktas genom att i cirkulationsluften bunden vattenanga avkyls och bringas kondensera i delprocessens (A) torkkammare, dels ett varmeatervinningssystem som Overfor varme fran den forsta delprocessen (A) till den andra delprocessen (B) genom aft Axle de bade delprocessernas olika luftstrommar som omfatter till- och franluft (25, 26; 16, 19) mellan delprocesserna.
9. 9. Forfarande enligt kravet 8, varvid entalpin i cirkulationsluften i de bade delprocesserna (A, B) atervinns och overfors genom att franluftstrommar fran de bada delprocesserna blandas (20) med varandra och bringas passera en for processerna gemensam varmevaxlare (21) for forvarmning av tilluften (26) for den andra delprocessen (B) samt efter passage av varmevaxlaren (21) utgara tilluft fiir den forsta delprocessen (A).
10. 10. Anvandande av ett forfarande enligt nagot av kraven 1 — 9 vid torkning av gods (1) i form av travirke i eft flertal for energioverforing parallellt eller i serie sammankopplade satstorkar, s.k. kammartorkar eller kontinuerliga vandringstorkar s.k. kanaltorkar.
11. 11 Kanaltork arbetande med en utat sluten torkkanal genom vilken virke i form av satser (1) av staplat virke med jamna mellanrum, s.k. dragningsintervall frammats sa aft en virkessats med palastat fuktigt virke mates in i kanalen samtidigt som en virkessats med fardigtorkat virke mates ut ur kanalen, varvid virkessatserna bestryks och genompasseras av i torkkanalen cirkulerande torkluft (2), kb nnetecknad av aft kanaltorken innefattar en Oppningsbar port (100) med vilken torkkanalen, nar porten är stangd, är avgransad i en forsta och en andra torkzon (I, II) som var och en bildar en kammare som arbetar med cirkulerande torkluft, varvid med porten (100) i oppet lage virkessatser (1) tillats vandra fran den forsta till den andra torkzonen, att varje kammare är tillordnad utrustning (5, 7, 8; 5, 14, 21) som gar det mojligt att styra och reglera torkklimatet pa ett sadant satt att respektive kammare bildar en forsta respektive andra delprocess (A, B), och vilken styr- och reglerutrustningen är anordnad att dels tillordna cirkulationsluften (2) i den forsta delprocessen (A) en hogre Pans utkast Valutec 9 vattemperatur (TvA) an cirkulationsluften i den andra delprocessen (B), dels tillata entalpi i cirkulationsluften i den forsta delprocessen (A) att atervinnas och Overforas till den andra delprocessen (B).
12. 12. Kanaltorn enligt kravet 11, varvid vattemperaturen (TvA) i den forsta delprocessen (A) är hogre an torrtemperaturen (TtB) i den andra delprocessen (B) Pans utkast Valutec 9 °C