FI110451B - Puutavaran lämpökäsittelymenetelmä ja lämpökäsittelylaitteisto - Google Patents

Description

110451 PUUTAVARAN LÄMPÖKÄSITTELYMENETELMÄ JA LÄMPÖKÄSITTTELY-

LAITTEISTO

5 Keksintö kohdistuu puutavaran lämpökäsittelymenetelmään ja laitteistoon, jossa puutavaraa lämmitetään kuivumisen sekä lämpötilan vaikutuksesta tapahtuvan puun ominaisuuksien muuttumisen aikaansaamiseksi, jolloin menetelmässä puutavara on sijoitettu ilmankierrolla ja lämmönvaihtimen avulla tapahtuvalla lämmityksellä varustettuun uunitilaan, jossa käyttöohjelman mukaisesti puutavaran lämpötila 10 nostetaan haluttuun arvoon, kuten 200° - 210°C ja jonka jälkeen puutavara jäähdytetään.

Ennestään tunnetaan puutavaran lämpökäsittelymenetelmänä uunitilassa tapahtuva lämpökäsittely, jossa uuniin johdetun höyryn avulla lämmitetään puutavara haluttuun 15 lämpötilaan. Kun haluttu lämpötila on saavutettu suoritetaan puutavaran jäähdytys johtamalla vettä tai höyryä uunilaitokseen, jolloin höyry tai höyrystyvä vesi # jäähdyttää tehokkaasti puutavaraa.

Tällaisen menetelmän haittana on, että joudutaan käyttämään höyrynkehitintä, joka on 20 ensiksikin tavanomaisia lämmityslaitteita kalliimpi ja toiseksi puutavaran kosteuspitoisuus on vaikea hallita prosessissa. Lämmitysvaiheessa höyry tiivistyy . . kylmemmän puutavaran pinnalle ja jäähdytysvaiheessa uunilaitokseen johdettu vesi :' ·.. lakkaa höyrystymästä kun uunin ja puutavaran lämpötila on riittävästi laskenut ja täten höyry kastelee puutavaran.

25 ’ · · ·' Lisäksi on haittana todettu, että hiemankin paksumpaa puutavaraa esim. yli 32 mm lämpökäsiteltäessä ja jäähdytettäessä vesiruiskutuksella, puutavaran pinta kastuu • ·, tietyssä vaiheessa ja aiheuttaa pintaosien turpoamista, jolloin puutavaran kuivaan sisäosaan tulee vastaavasti halkeamia. Nykyisellä menetelmällä ei kyetä ·. 30 lämpökäsittelemään luotettavasti paksumpaa puutavaraa ja myös ohuemman puutavaran jäähdytyksen loppuvaihe on hankala jäljestää, koska pelkästään , ’; vesijäähdytyksellä ei päästä lopulliseen tyydyttävään tulokseen, jossa puutavara myös jäisi ehyeksi.

110451 2 Näiden ongelmien ja haittojen ratkaisemiseksi ja parantamiseksi on tässä keksinnössä päädytty uuteen lämpökäsittelymenetelmään, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

5

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on, että lämmitys- ja jäähdytysvaiheet lämpökäsittelytilassa tehdään kummatkin saman lämmönsiirtimen avulla ja pääasiassa sama ilmakoostumus mainitussa tilassa säilyttäen. Jäähdytysvaiheessa prosessiin/ laitokseen ei lisätä vettä eikä höyryä, jolloin puutavaran pinta pysyy koko ajan 10 suunnilleen samassa kosteustilassa kuin sisäosat, jolloin vältytään halkeamilta ja voidaan luotettavasti käsitellä paksuakin puutavaraa. Itse uuni tulee varsin yksinkertaiseksi kun sen vapaassa tilassa pidetään yllä vain yhtä ilmankiertoa.

Ulkoilmaa voidaan käyttää jäähdyttämiseen aina, sillä puutavaran jäähdytys lopetetaan 15 sen jäähdyttyä noin arvoon 500 C. Tavanomaisilla säätöpeltijärjestelyillä tai puhaltimen pyörimisnopeussäädöllä voidaan ulkoilman määrää säätää, jotta jäähdyttävä ilmankierto uunissa tulisi sopivalla nopeudella ja teholla suorittamaan jäähdytyksen.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen kuvio 1, 20 jossa esitetään kaaviollisesti eräs puutavaran lämpökäsittelyuunijäijestely.

: · Kuviossa 1 on lämmityslaitteena polttoaineella, kuten öljyllä toimiva kattila 1. Kattilan : ' · · savukaasut johdetaan kanavaa myöten uunitilaan 2 sijoitetulle lämmönvaihtimelle 7.

: : Virtauksen tehostamiseksi on kanavaan sijoitettu savukaasupuhallusta kestävä puhallin ' ' 25 10. Virtaus johdetaan lämmönsiirtimen 7 ensiöpuolelle esim. ensiöputkiston sisälle ja edelleen ulos kanavasta 8. Lämmityksen aikana on säätöpelti 12 käännetty sulkemaan .,,,: kanavan 13 ja säätöpelti 11 on auki sallien savukaasun kiertää kiertovirtausta II.

Kun kattilan 1 poltin on päällä tuottaen savukaasua, poistuu savukaasua poistokanavaa •. 30 8 pitkin ulos. Kun poltin ei kattilassa 1 ole päällä, jää savukaasu kiertämään puhaltimen ’ ·, 10 avulla kiertopiiriä Π lämmönsiirtimen 7 kautta.

3 110451

Uimitilassa 2 on puhallin 9, joka kierrättää uunissa olevaa ilmaa lämmönsiirtimen 7 ja puutavaran 3,4 kautta, jolloin puutavara lämpenee. Uunitilassa on edullisesti välitaso 5 ja 5 alas puutavarapinojen 3,4 päälle pudotettu väliseinä 6, jotta kiertovirtaus toimii kunnolla. Lämmityksen aikana, jos tarpeellista, voidaan vettä sumuttaa uuniin järjestelyn 14 avulla suojakaasuksi.

Kun puutavara on lämmennyt lämpötilaan esim. 200° - 210°C, lopetetaan kattilan 1 10 lämmitys, jolloin säätöpelti 12 sulkee kattilalta tulevan kanavan ja avaa ulkoilmalle mahdollisuuden jäähdyttää lämmönsiirrintä 7 ja siten koko laitosta. Puhaltimen 10 pyörimisnopeussäädöllä säädetään jäähdytysnopeutta. Puhaltimen 10 säätö vaikuttaa suoraan, miten paljon ulkoilmaa tulee kanavasta 13 lämmönsiirtimelle 7. Säätöpelti 11 on suljettuna eikä kiertopiiri Π ole toiminnassa. Uunissa puhallin 9 edelleen kierrättää uuni-15 ilmaa, joka nyt alkaa jäähdyttää puutavaraa.

Toisena suoritusmuotona jäähdytys voi tapahtua myös niin, että säätöpelti 11 on osittain tai kokonaan avattu ja kiertopiiri Π on toiminnassa. Puhaltimen 10 pyörimisnopeus-säädöllä ja säätöpellin 11 asennolla säädetään, paljonko ulkoilmaa tulee kiertoon Π V 20 mukaan ja paljonko menee ulos kanavasta 8.

: ", Kun uuniin 2 ei johdeta jäähdytyksessä vettä eikä höyryä, ei puutavaran kosteuspitoisuus • juurikaan muutu. Tällä varmistetaan, valitsemalla vielä sopiva jäähdytysnopeus esim.

:: puhaltimen 10 säädöllä, että puutavaran sisälläkään ei tapahdu mitään halkeamia.

25 Lämmönsiirtimen 7 ensiöpuoli voi toimia myös ilma/savukaasuvirtauksen sijasta . . lämmönsiirtoöljyn avulla, jota johdetaan lämmönsiirtimen 7 putkien kautta ja kierrä tetään lämpiämässä lämmityskattilassa 1. Jäähdytysvaiheessa sitä kierrätetään ulko-L ‘ dmalänmiönsiirtimen kautta. Kiertoilmajärjestely I uunissa 2 pysyy kuvion 1 mukaisena ,..: 30 tässäkin tapauksessa.

4 110411 Käytettäessä öljyä lämmönsiirtoaineena kattilan ja länunönsiirtimen 7 välillä, johdetaan kattilan savukaasut ulos jo laitoksen ulkopuolella. Kuitenkin keksinnöllinen ajatus laitoksen 2 sisällä kiertoilmavirtauksineen I pysyy samana.

5

Menetelmä on siten edullinen ylläpitäessään sopivaa kosteutta puutavarassa lämmityksestä ja jäähdytyksestä huolimatta sekä soveltuu kaikille kysymykseen tuleville puutavarapaksuuksille aiheuttamatta niihin halkeamia.

10 15 20 » ♦ 4 25 i I · ·. 30

Claims (11)

1. Puutavaran lämpökäsittelymenetelmä, jossa puutavaraa (3,4) lämmitetään kuivumisen 5 sekä lämpötilan vaikutuksesta tapahtuvan puun ominaisuuksien muuttumisen aikaansaamiseksi, jolloin menetelmässä puutavara on sijoitettu ilmankierrolla (I) ja lämmönvaihtimen (7) avulla tapahtuvalla lämmityksellä varustettuun tilaan (2), jossa käyttöohjelman mukaisesti puutava ran lämpötila nostetaan haluttuun arvoon, kuten 200° - 210°C, jonka jälkeen puutavara (3,4) jäähdytetään, tunnettu siitä, että 10 jäähdytystilanteessa pidetään edelleen ilmankiertoa (I) yllä tilassa (2) ja vaihdetaan lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen kautta kulkeva virtaus ainakin osittain ulkoilmaa sisältäväksi virtaukseksi tai ainakin osittain ulkoilmalla jäähdytetyksi virtaukseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että 15 lämmitysvaiheessa lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen kautta johdetaan lämmityslaitteen (1) kuuma savukaasuvirtaus, joko kiertovirtauksena (II) tai osittaisena läpivirtauksena.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen Imutta johdetaan lämmityslaitteen (1) avulla lämmitetty 20 virtaus, kuten kuumaöljyvirtaus.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että f I jäähdytysvaiheessa lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen kautta johdetaan ulkoilmavirtaus ‘ · · puhaltimen (10) pyörimisnopeuden avulla tapahtuvalla määräsäädöllä. 25

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että jäähdytys- . . . vaiheessa lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen kautta johdetaan kiertoilmavirtaus (II), johon säädetysti sekoitetaan ulkoilmaa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen virtausta tehostetaan puhaltimen (10) avulla.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että jäähdytysvai-heessa lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen kautta johdetaan ulkoilmalla jäähdytetty öljyvirtaus. 5

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että tilassa (2) puutavaran (3,4) kautta kulkeva kiertoilmavirtaus (I) on lämmitys- ja jäähdytysvaiheissa pääasiassa sama virtaus.

9. Puutavaran lämpökäsittelylaitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu puutavaran (3,4) sijoitustilaan (2) jäljestetty kiertoilmavirtaus (I), joka virtaus kiertää tilaan (2) sijoitetun lämmönsiirtimen (7) toisiopuolen kautta ja mainitun puutavaran kautta sekä puutavaran lämmitys- että jäähdytysvaiheiden aikana ja että lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen 15 virtausjäijestelyyn kuuluu kanavistoon sijoitettu vaihtopeltijäijestely (12),(11) lämmityslaitteen (1) savukaasujen johtamiseksi mainitulle ensiöpuolelle lämmitys-vaiheessa ja ainakin osittain ulkoilman johtamiseksi ensiöpuolelle jäähdytysvaiheen aikana.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että laitteistoon kuu- . luu pyörimisnopeudeltaan säädettävä puhallin (10) tehostamaan lämmönsiirtimen (7) ,.,,' ensiöpuolen virtausta. I * i i

• » ‘’ 11. Puutavaran lämpökäsittelylaitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän ... 25 toteuttamiseksi tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu puutavaran (3,4) sijoi- I t tustilaan (2) jäljestetty kiertoilmavirtaus (I), joka virtaus kiertää tilaan (2) sijoitetun •; ; lämmönsiirtimen (7) toisiopuolen kautta ja mainitun puutavaran kautta sekä puutavaran ' y lämmitys- että jäähdytysvaiheiden aikana ja että lämmönsiirtimen (7) ensiöpuolen :. virtausjäijestelyyn kuuluu lämmönsiirtoväliaineen, kuten öljyn kierrättäminen öljyä läm- 30 niittävässä lämmönsiirtimessä puutavaran lämmittämisen aikana ja jäähdytysvaiheessa y; öljyn kierrättäminen ulkoilman avulla jäähdyttävässä lämmönsiirtimessä. 7 110451