Verfahren und Einrichtung zum Entziehen von Feuchtigkeit aus festen oder gasförmigen Körpern. Das Verfahren zum Entziehen von Feuchtigkeit aus festen oder gasförmigen Körpern. gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Holz als Absorptions mittel verwendet wird. Es ist bekannt, ein wirksames Absorptionsmittel aus Holz her zustellen, indem man es durch Ausglühen in poröse Kohle (Adsorptionskohle) verwandelt; man muss aber damit den Nachteil einer schlechten Wärmeleitfähigkeit und einer ge ringen Druckfestigkeit in Kauf nehmen.
Die grosse Brüchigkeit der Kohle führt zudem zur Bildung feiner Staubteilchen, die in Teile der Apparatur verschleppt werden können, wo sie nachteilig wirken. Diese Nachteile haften auch andern wirksamen Adsorptionsmitteln wie Kieselsäuregel an, so dass die Lebensdauer dieser zum Teil recht teuren Adsorptionsmittel beschränkt ist.
Demgegenüber hat die Verwendung von Holz in seinem natürlichen Zellenverband als Adsorptionsmittel, insbesondere für die Ad- sorption von Wasserdampf, also als Trock- nungsmittel in Trocknungsanlagen, den Vor teil, dass es nicht nur sehr billig ist und überall bequem und ohne Schwierigkeiten beschafft werden kann, sondern in Anbe tracht seiner ausreichenden Druckfestigkeit auch hoch geschüttet werden kann, ohne zur Staubbildung selbst beim Überschreiten der Drueldestigkeit an vielen Stellen Veranlas sung zu geben.
Obwohl es bekannt ist, dass der Wasser gehalt des Holzes von dem Partialdruck des Wasserdampfes in der Luft stark abhängt und bei feuchter Luft besonders gross ist, hat man diese Eigenschaft zwecks Absorption von Wasserdampf, das heisst zur Trocknung, bisher noch nicht nutzbar .gemacht.
Aller dings mag die Verwendung von Holz als Trocknungsmittel auf den ersten Blick als abwegig erscheinen, weil die bekannten Ab sorptionsmittel in den üblichen Trocknungs- anlagen zwecks Regenerierung auf hohe Temperaturen erhitzt werden müssen, wenn hohe Trockenheitsgrade erzielt werden sol len, und solche hohen Temperaturen würden naturgemäss -zur Zerstörung des Zellenver bandes des zur Verwendung gelangenden Holzes führen.
Es ist daher empfehlenswert, die Rege nerierung des als Trocknungsmittel dienen den Holzes unter geringer Temperaturer höhung durch bereits vorgetrocknete Luft zu bewirken. Die für den Trocknungsprozess aufzuwendende Wärmemenge ist hierbei al lerdings grösser, als bei einer Erhitzung auf hohe Temperaturen, doch spielt dies Wirt schaftlich keine Rolle, wenn billige Abfall -wärme bezw. Sonneneinstrahlung zur Verfü gung steht.
Vielmehr ergibt sich der Vor teil, dass diese Wärmequellen niedriger Tem peratur zu praktisch beliebig -#j,eitgehender Trocknung ausgenutzt werden können, was bei Verwendung der künstlich hergestellten Adsorptionsmittel schon wegen der Verteue rung der Anlagekosten sehr erschwert wäre.
Zweckmässig gelangt das als Trocknungs- mittel dienende Holz zur Vergrösserung der Oberfläche in kleinen zylindrischen Stücken, wie sie schon durch Zerkleinerung der, gege benenfalls von der Rinde befreiten, Äste und Zweige von Sträuchern und Bäumen gewon nen werden können, zur Verwendung. Es ist vorteilhaft, wenn diese Zylinder durch An bohrung der Achse zwecks besseren Luftzu trittes Hohlzylindergestalt erhalten, oder wenn zum Beispiel Zweige von Holunder verwendet werden.
Wird die Länge der Zy linder gleich dem Aussendurchmesser ge macht, so können diese Zylinder einfach ge schüttet werden und bieten dann der am Trocknungsvorgang beteiligten. Luft einen geringen, gleichmässigen Strömungswider stand dar, der zu ihrer guten Verteilung führt.
Werden in geeigneten Fällen die Zylin der noch mit einer Drahtspirale oder mit einem Drahtgeflecht umkleidet, so kann man unter Verringerung des Strömungswider standes für die Luft eine bessere Heranfüh- rung oder Fortführung der Wärme auch bei grösserer Schüttbreite erreichen.
Ein derartiges Drahtgeflecht macht auch die Verwendung von dünnen Hobelspänen oder Holzwolle möglich, da es die tiefer un ten liegenden Hobelspäne oder dergleichen gegen Zusammenpressung durch das Ge wicht der darüber liegenden schützt. Die Hobelspäne liegen daher überall so locker, dass die Luft überall vorbeistreichen kann. Die Oberflächenentwicklung kann infolgedes sen verhältnismässig weit getrieben werden und der Wechsel zwischen Trockenwirkung und Regenerierung in kurzen Zeitabständen erfolgen, falls dies erwünscht ist.
Noch feiner zerteilte Holzabfälle können durch Bindemittel zusammengehalten und zwecks Erzielung grosser Oberflächen in die Form dünner Wände nach Art von Papier oder Pappe gebracht werden und so zur Ver wendung gelangen.
Die Verwendung des Holzes als Trock- nungsmittel in Trocknungsanlagen ermög licht es ferner, das Trocknungsmittel selbst gleichzeitig auch als Baustoff zum Beispiel für die Wände der Luftkanäle zu verwenden, so dass in vielen Fällen eine weitere Verein fachung und Verbilligung der Anlagekosten eintritt.
Diejenigen Bauteile, die an die am Trocknungsvorgang nicht beteiligte Aussen luft angrenzen, sowie gegebenenfalls auch die Auflageflächen, werden dann zweckmä- ssigerweise durch wasserdichte Wandungen oder Überzüge abgedichtet, die vorzugsweise etwas elastisch sein sollen, um einem Arbei ten des Holzes folgen zu können. Hierzu eignen sich beispielsweise Stoffe wie Gummi, Teer und Asphalt, für Aussenabdichtung auch Wellblech.
Derartige Trocknungsanlagen werden dann so einfach und billig, dass sie beispiels weise, durch Trocknung der atmosphärischen Luft, zur Beschaffung von Wasser zur Tränke für Weidetiere in regenarmen Step pengebieten dienen können, wobei die Son nenbestrahlung benutzt wird, um die Feuch tigkeit aus dem Holz auszutreiben, die dann zur stärkeren Wasseranreicherung im Schat- ten liegender Holzmengen dient, bis bei Wie dererwärmung dieser Mengen die Feuchtig keit der am Arbeitsvorgang beteiligten Luft gross genug wird, um zur Ausscheidung vorn Wasser im Schatten zu führen.
Die Erfindung möge an zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie len noch näher erläutert werden.
Abb. 1 zeigt den Grundriss, Abb. 2 die Seitenansicht, und Abb. 3 die Vorderansicht einer Anlage, die zur weitgehenden lang samen Trocknung von Holz, wie sie bei spielsweise zu Imprägnierzwecken erforder lich ist, dient. Das Holz ist hierbei gleich zeitig Trockengut und Trocknungsmittel.
Abb. 4 stellt eine Anlage dar, die durch das primitive Mittel der Verwendung von Holz als Trocknungsmittel und als Baustoff mit relativ geringem Kostenaufwand eine Wasserquelle in wasserarmen sonnigen Ge genden schafft, der das Wasser im Bedarfs fall auch gleich gekühlt entnommen werden kann. Die Abb. 5 und 6 sind Nebenzeich nungen hierzu.
In den Abb. 1 bis 3 bedeutet 1 einen Lagerraum für das Trockengut, zum Beispiel Holz. An der Südseite des zugehörigen Ge bäudes befinden sich Räume 2, die nach Art der Gewächshäuser mit Glas abgedeckt sind, und an der Nordseite entsprechende Räume 3. Diese Räume sind durch verschiebbare Zwischenwände 4 so unterteilt, dass die durch diese Räume strömende Luft zu einem län geren Zickzackwege gezwungen wird, der wie in der Abbildung zur Vereinfachung an gedeutet, hin und her geht, zweckmässig aber noch wirksamer aufwärts und abwärts führt. In den dadurch entstehenden Abteilungen, wie auch in dem Lagerraum 1 befindet sich das zu trocknende Holz in Stapeln 5, die auf einer in der Abbildung nicht wiedergegebe nen Vorschubvorrichtung ruhen.
An der Ostseite des Gebäudes befindet sich der Raum 6, der durch die Schiebetüren i mit den. Räumen 2 und 3, sowie durch die Türen 8 und 9 mit dem Lagerraum 1 bezw. mit dem Hofraum verbunden werden kann. Die Ostkammer 3 der Nordseite hat eine Öffnung 10, durch die Frischluft einströmen kann, die Ostkammer 2 der Südseite (Abb. 2) steht mit einem Schacht 11 in Verbindung, der bei Sonnenbestrahlung eine Strömung der Luft von der Öffnung 10 im Zickzackweg durch die Räume 3 und 2 hervorruft. Die Luft kann dann durch die Öffnung; 12 wieder ins Freie entweichen.
Die Anlage arbeitet folgendermassen: Die Stapel 5 bewegen sich auf der erwähnten Vorschubvorrichtung sehr langsam in mehr tägigem oder mehrwöchigrm Umlauf von der als Schleuse wirkenden Kammer 6 durch den Südraum 2 und den Nordraum 3 zu der Schleusenkammer 6 zurück usw. In entge gengesetzter Richtung strömt Frischluft durch die an der Ostseite befindliche Öff nung 10 in den Raum 3 ein, tritt an der Westseite in den Raum 2 hinüber und geht durch diesen bis zur Ostseite, wo sie durch den von der .Sonnenstrahlung erwärmten Schacht 11 und dessen Öffnung 12 ins Freie abströmt. Die Strömungsgeschwindigkeit kann durch verstellbare Jalousien bei 10, und 12 leicht geregelt und dem Fortschritt der Trocknung angepasst werden.
Die Frischluft wird in den kühleren Räumen 3 durch das als Trocknungsmittel dienende Holz der Stapel 5 getrocknet und tritt dann in den durch die Sonne erwärmten Raum 2, wo sie das hier aufgestapelte Holz bei der höheren Temperatur trocknet und damit für die spä tere Absorptionstätigkeit im Raum 3 regene riert. Diese Trocknung des Holzes schreitet, während, das Holz von der Ostseite zur West seite allmählich vorrückt, immer weiter fort, und das Holz wird dabei so trocken, dass es, sobald es über die Westseite wieder nach der Schattenseite gebracht ist, bei der hier herr schenden geringeren Temperatur Feuchtig keit aus der Luft aufnimmt, obwohl diese auf ihrem Wege längs der Schattenseite durch die übrigen Holzstapel bereits vorge trocknet ist.
Die Luft wird beim Durchströmen der Räume 2 von West nach Ost fortschreitend feuchter, und wenn sie die Anlage durch die öffnung 11 verlässt, hat sie einen grösseren Feuchtigkeitsgehalt als die bei 10 eintre tende Frischluft, denn derjenige Holzstapel, welcher der eintretenden Frischluft längere Zeit direkt ausgesetzt war, hat dabei unge fähr den Wasserdampfpartialdruck ange nommen, der in der Frischluft herrscht.
So bald dieser Stapel durch die Schiebetüren 7 auf die Südseite gelangt ist, steigt sein Was serdampfpartialdruck entsprechend der höhe ren Temperatur, und er kann die an ihm:vor- beistreichende Luft ungefähr auf diesen höheren Wasserdampfpartialdruck anrei chern. Der Feuchtigkeitsunterschied zwi schen Abluft und Frischluft ist dem Holz entzogen, das nach der Westseite hin fort schreitend immer trockner wird.
An dieser Westseite können daher diejenigen Teile der Holzstapel, die zwecks Trocknung als Trok- kengut eingebracht worden waren, in den Lagerraum 1 übernommen und zur 'Verwen- dung bereit gelegt werden. Eine entspre chende Menge neuen Trockengutes wird vom Hofraum 9 in die Schleusenkammer 6 ge bracht und nimmt von dort aus an dem Um lauf der Holzstapel teil. Scheint die Sonne nicht, so findet keine Zirkulation der Luft durch die Trocknungsanlage statt, und der Trocknungsvorgang ruht.
Wenn das zu trocknende Holz eine grosse Oberfläche bei geringer Dicke hat, kann das gleiche Holz als Trockengut und als Trock- nungsmitteldienen. Es ist dann gleichgültig, wie oft die einzelnen Holzteile umlaufen, und wann sie der Anlage entnommen wer den. Sind grosse .Stücke mit verhältnismässig kleiner Oberfläche zu trocknen, so wird man, um die Anlage nicht unnötig gross werden zu lassen, das als Trocknungsmittel dienende Holz in einer geeigneten Dimensionierung, beispielsweise in Stapeln von kreuzweise ge legten;
Rundstäbchen, dem Luftstrom in den Weg stellen und umlaufen lassen, das Trok- kengut aber in langsameren Vorschub als das Trocknungsmittel nur durch den, Süd raum 2 von der Ostseite zur Westseite hin durchführen, um es dann nach beendeter Trocknung im Lagerraum 1, der dauernd unter der Einwirkung des Trockenheitsgra- des der Westseite steht, für den Abruf und zur Nachtrocknung zu stapeln.
Ein sofor tiges Einbringen der zu trocknenden Nutz hölzer in den trocknen Lagerraum empfiehlt sich in der Regel dagegen nicht, da das Trockengut sonst leicht rissig wird oder son stige Deformationen erleidet, denn der Trok- kenheitsgrad kann in dieser Anlage ein recht hoher werden.
Das Trockengut kann auch irgend ein anderer Stoff sein, und Trockengut, das eine schnelle Trocknung erlaubt, -.wird dann mit grösserer Geschwindigkeit durch den Süd raum von der Einbringungsseite bis zur Ent nahmestelle hindurchgeführt werden können als das als Trocknungsmitel dienende Holz.
Trockengut, das bereits unter der Einwir kung der Sonnenbestrahlung an der Südseite leiden würde, wie zum Beispiel gutes Heu, kann auch an der Schattenseite in Raum 3 getrocknet werden, indem es in einer der Vorschubvorrichtung des als Troeknungsmit- tel dienenden Holzes entgegengesetzten Rich tung von der Einbringungsstelle bis zur Ent nahmestelle langsam hindurchgeführt wird, also gleichlaufend mit der Strömungsrich tung der Luft.
In jedem Falle kann in der Anlage ein Trockenheitsgrad erzielt werden, der den in der Sonne erreichbaren lufttrockenen Zu stand erheblich übertrifft, so dass besonders auch solche landwirtschaftliche und gärtne rische Produkte, die gegen Temperaturer höhung geschmacksempfindlich sind, in die ser einfachen Weise der erforderlichen Trock nung unterworfen werden können, ohne dass es kostspieliger V akuumtrocknungsvorrich- tungen oder mit künstlicher Heizung betrie bener Trocknungsanlagen bedarf.
In der Abb. 4 ist eine Anlage zur Was serbeschaffung dargestellt, in der das als Trocknungsmittel dienende Holz zum Teil gleichzeitig als Baustoff der Anlage dient.
Auf dem als Sockel dienenden Wasserbehäl ter 21 stehen aus Holzwänden 22 und 23 gebildete Schächte 24 und 25, von denen die letzteren mit Sägemehl gefüllt und verschlos- sen sind, während der rechte Schacht 24 mit den in der Abb. 6 in stark vergrössertem Massstabe dargestellten Holzringen 60, die mit Drahtspiralen 61 umwickelt sind, ange füllt ist und über den Kanal 26 und den Kondensator 27, sowie den Kanal 28 mit dem in gleicher Weise gefüllten linken Schacht 24 oben in Verbindung steht. Unten sind diese beiden Schächte durch die Kanäle 29 und 30, die durch einen mit einer porö sen Zwischenwand 32 versehenen Verdun stungsbehälter 31 führen, verbunden.
In mittlerer Höhe besteht noch eine Querverbin dung 33 zwischen den beiden Schächten 24. welch letztere durch Sieböffnungen 34 mit der Aussenluft in Verbindung stehen. Auch der Kanal 33 ist durch Siebe 35 vor dem Eindringen der Holzringe 60 geschützt. Vom untern Teil des Kondensators 27 führt eine Überlaufleitung 36 zu dem Wasserbehälter 21, und eine Leitung 37, die durch einen gewichtsbelasteten Hahn 38 verschlossen: ist, zu dem Verdunstungsgefäss 31, von dem eine Überlaufleitung 39 ins Freie führt. Der Verdunstungsbehälter 31 ist durch eine Wärmeisolierung 40 aus Sägemehl geschützt. Der untere Teil der Schächte 24 bleibt von der Schüttung mit den Holzringen 60 frei.
Die Schüttung ruht auf den mit Löchern 54 (Abb. 5) versehenen Unterlagsbrettern 41. Eine kleine Pumpe 42 gestattet die Ent nahme von Wasser aus dem Vorratsbehäl ter 21.
Die Schächte 24 bestehen aus den in :ebb. 5 dargestellten kastenförmigen, hölzer nen Elementen 50 und 51, die durch wech selweise versetzte Querverbindungen 52 bezw. 53 versteift und horizontal übereinan- dergeschichtet sind. Sowohl die Wände wie die Querverbindungen üben eine Absorp tionswirkung aus. Das Holz dient hier also gleichzeitig als Bau- und als Absorptions material. Die Aussenflächen und die Fugen der Schächte sind mit Teer oder Asphalt gedichtet. Die Anlage arbeitet folgendermassen. Vormittags scheint die .Sonne gegen die Ost- wand 22.
Die in dem auf dieser Seite lie genden Schacht 24 erwärmte Luft steigt em por, wobei Frischluft durch die Öffnung 34 angesaugt wird. Das im Schacht vorhandene Holz hat sich in der vorangegangenen Periode auf der Schattenseite befunden. und hat dabei Feuchtigkeit aus der es umspülen- den Luft aufgenommen. Diese Feuchtigkeit wird jetzt unter Einwirkung der Sonnen strahlen wieder ausgetrieben, und die im Schacht aufsteigende Luft sättigt sich daher mehr und mehr mit Feuchtigkeit.
Ein durch die Widerstände in den Leitungen bestimm ter Teil der Luft geht durch das Rohr 33 zu der Westseite 2,3, der andere Teil geht weiter aufwärts und gelangt dann durch das Rohr 26 in den stets im Schatten liegenden und von der Aussenluft gekühlten Konden sator 27, wo ein Teil des von dem Luftstrom aufgenommenen Wassers niedergeschlagen wird. Die Abzweigung 33 bev#irkt, dass der durch den Kondensator gehende Zweigstrom der Luft bis zu noch höheren Temperaturen mit Feuchtigkeit gesättigt wird, erleichtert also die Kondensation im Schatten, nament lich wenn der Unterschied der Temperaturen im Schatten und in der Sonne gering ist. Gegebenenfalls kann das Verbindungsrohr 33 auch fortgelassen werden..
Die Luft gelangt vom Kondensator 27 weiter durch Rohr 28 in den an der West seite im Schatten liegenden Schacht 24 und gibt in diesem an das in der voraufgehenden Periode getrocknete Holz weiter Wasser dampf ab, das Holz für die folgende Aus treibungsperiode vorbereitend. Da das Holz- in der voraufgehenden Periode unter der Einwirkung der Sonneneinstrahlung durch die eintretende Frischluft stärker vorge trocknet war, vermag es jetzt im Schatten aus der durch den Apparat strömenden Luft mehr Wasser aufzunehmen, als dem Feuch tigkeitsgrad der Frischluft entspricht. Die Luft verlässt den Apparat trockner als sie in ihn eintrat.
Die durch den Apparat ge hende Luft lässt also Wasser im Apparat zu rück, und zwar in dem nach einigen Perio den erreichten Beharrungszustand durch- schnittlich so viel, wie in dem Kondensator niedergeschlagen wird.
Ein Teil der Luft verlässt den Apparat noch nicht, sondern setzt ihren Weg durch den Schacht abwärts fort, wird hier noch weiter getrocknet und tritt durch das Rohr 29 in den Verdunstungsbehälter 31. Hier kommt sie mit dem niedergeschlagenen Was ser in Berührung und kühlt es durch leb hafte Verdunstung ab. Die Luft gelangt dann durch Rohr 30 in den warmen Schacht, von wo aus sie den Weg durch Rohr 33 oder den Kondensator 27 mitmacht, bis sie den Apparat verlässt.
Die beiden Schächte 24 enthalten in ihren untern Teilen kein Holz. Der im Schatten liegende Schacht deshalb nicht, damit die Luft beim Durchströmen dieses untern Teils Zeit hat, ausreichend abzukühlen, ehe sie in das Verdunstungsgefäss 31 eintritt, und der sonnenbestrahlte Schacht deshalb nicht, da mit die hier hindurchströmende Luft Zeit hat, sich zu erwärmen, ehe sie in den Bereich der erwärmten, Feuchtigkeit abgebenden Holzmenge gelangt. Der Temperaturwechs ler, den man zur Erhöhung der Kühlwirkung der trockenen Luft zwischen den Leitungen 29 und 30 anordnen kann, ist zur Verein fachung der Abbildung fortgelassen.
Derjenige Teil der Luft, der nicht durch die Öffnung $4 des kälteren Schachtes aus tritt, wird durch das Holz unterhalb dieser Öffnung besonders weitgehend getrocknet, damit dieser Teil der Luft zu einer guten Kühlwirkung im Verdunstungskühler be fähigt wird.
Am Nachmittag steht die Westseite 23 unter der Wirkung der Sonneneinstrahlung, die Ostseite 2;2 liegt im Schatten. Mit dem Wechsel der Heizung arbeitet dann der Ap parat in umgekehrter Strömungsrichtung der Luft, im übrigen in genau derselben Weise.
Das niedergeschlagene Wasser gelangt durch das .Überlaufrohr 36, das unter den Flüssigkeitsspiegel im Behälter 21 herab geführt ist, oder einen andern Flüssigkeits- verschluss, enthält, in diesen Vorratsbehälter 21, aus dem es im Bedarfsfall durch die Pumpe 42 entnommen werden kann.
Will man dem Apparat das Wasser in gekühltem Zustand, zum Beispiel zu Trinkzwecken ent nehmen, so wird durch Anheben des Gewich tes 38 der Hahn in der Leitung 37 vorüber gehend geöffnet, das im untersten Teil des Kondensators angesammelte Wasser strömt durch die Leitung 37 in den Verdunstungs- behälter 31, rieselt dort über die aus einem porösen Stoff bestehende Zwischenwand 32, kühlt sich hierbei in der durch das Verdun stungsgefäss 31 gehenden sehr trockenen Luft entsprechend ab und kann schliesslich durch das einen Wasserverschluss bildende Überlaufrohr 39 entnommen werden.
Da in der Frischluft nicht viel Wasser enthalten ist, müssen erhebliche Mengen Luft durch den Apparat gehen, um grössere Was sermengen zu gewinnen, und die Apparatur muss für die Zuführung und Abführung der notwendigen Wärmemengen eine entspre chende Grösse haben. Es bedarf ebenso einer erheblichen Menge an Trocknungsmitteln, und deshalb rückt die Möglichkeit, derartige Anlagen auf wirtschaftlicher Basis zu er reichen, wesentlich näher heran durch die Verwendung des billigen Holzes als Trock- nungsmittel und gegebenenfalls als Baustoff an Stelle von Kieselgel und Metall.