Escher Wyss Maschinenfabriken Aktiengesellschaft, Zürich (Schweiz) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Stückgütern. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Trocknen von Stück gütern, beispielsweisse von Holz, bei dem man die Güter Wärmegefällen aussetzt, :die durch :sie hindurch verlaufen:. Solche Verfahren sind' bereits früher entwickelt worden.
Man hat dort auf der einen Seite der zu trocknen den Güter Wärmeelemente, und auf der andern Seite Kühlelemente vorgesehen, woben die Feuchtigkeit von den Wärme- nach den Kühlelementen abfloss.
Wenn man nun dieses bekannte Verfah ren z. B. zum Trocknen von Holz benutzt und das Holz in Form von Brettern zwischen eine kalte und eine warme Wand bringt, wer den die Bretter auf der einen Seite erwärmt und auf der andern Seite gekühlt. Dadurch ändert sich in dem Holz die, Verteilun- des Wassers, indem sich das Wasser an der Seite der Kühlfläche anreichert.
Das Holz qui'l:lt auf der waeserreiehen -Seite, während es auf der wasserarmen, ausgetrockneten Seite schrumpft. Dadurch tritt ein Krümmen: dies Brettes ein, das, bis zur Rissbildung führen kann.
Man kann dieser Erscheinung ent-egen- wirken, wenn man die zu trocknenden Bretter Ir 'lrmals wendet, so. dass die beiden Aussen flächen jedles Brettes abwechselnd an :der warmen Wand anlie,men. Dadurch wird die Richtung der Diffusion. des Wassers im Holz wiederholt geänd.er't und das Krümmen der Bretter vermieden.
Diese Methode Adler Troc'k- nun=g hat aber den Nachteil, dass man \Värmeverluste,exle,idet, weil. die kalten Flä- clien der Bretter -bei jeder Umkehrrung er wärmt und die warmen Flächen gekühlt wer den müssen, bevor :deT Diffusionsvorgang wieder einsetzt;
ausserdem bedingt diese Um kehrung :einen - besondern Arbeitsaufwand und Zeitverlust.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren setzt man nun zur Bie#hebun,,o dieser Mängel das Stückgut dem Einfluss von Heizelemen- ten und mindestens eines Kül.lelementes so aus, d@ass deren Wirkung abwechslungsweise nebeneinander auf der Oberfläche des Gutes zur Geltung kommt.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfgh- ren@s.
Auf der beiliegenden Zeichnung eind Aus führungsbeispiele der erfindungsgemässen Verrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung schematisch d-arge- stellt:.
F'ig. 1 und 2 zeigen im Aufriss bezw. Ho- rizontalsanitt eine Vorrichtung zum Trock nen von Holzbrettern.
Fig. ä und 4 zeigen im Aufriss bezw. Horizontalschnitt ein weiteres Beispiel einer solchen Vorrichtung.
Fi:g. 5 und 6 zeigen in teilweise geschnit tenem Aufriss bezw. im 1Toriz:ontals:clhnitt eine Vorrichtung zum Trocknen von Rund hölzern.
F!ig. 7 ist in grösserem Massstab ein Quer- schnitt durch ein Heizelement der Fig. 5, und Fig. 8 veranschaulicht in teilweise ge- sehnittenem Aufriss eine weitere Ausfüh- rungsfomm einer Vorrichtung zum Trocknen von Rundhölzern.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 weist eine Anzahl von Wärmeelementen 1 und Kühlelementen 2 auf, welche abwechslungs weise auf jeder Seite dem zu trocknenden Bretter 3 angeordnet sind. Die Wärme- und Kühlelemente zu beiden Seiten der Bretter sind versetzt angeordnet,
so dass immer einem Wärmeelement auf der einen Seite dies Brettes ein Küh'lelexneut auf der andern Seite gegen über steht. Die wirksame Fläche :der Kühl elemente 2 hat einen geringen Abstand von der Oberfläche :der zu trocknenden Bretter, damit in :d;
en Zwischenräumen zwischen die ser Oberfläche und der Kühlfläche das kon- densierte Wasser abfliessen kann. D:ie Wärme- elemente 1 liegen :
dagegen an der Oberfläche der Bretter auf, um die Wärmeübertragung möglichst wirksam zu .gesta'lten. Selbstver- ständlich kann aber auch die Anordnung so getroffen werden, d'ass-,
ein Abstand zwischen den Wärmeelementen 1 und der Oberfläche der zu trocknenden Bretter 3. besteht, so -d ass sieh zwischen beiden :ein Luftspalt befindet, über welchen die Wärme durch Strahlung übertragen, wird,. In diesem Fall empfiehlt es sich, die gegen das Gut 3- :
gerichtete 0'her- fläche der Wärmeelemente 1 blank zu schlei fen, damit :die Wärmereflexion möglichst gut zur Wirkuni kommt. Die Kühlelemente sind stets im Abstand von der Oberfläche des Trockengutes anzuordnen.
Die in Fig. 2 ein gezeichneten Pfeile deuten die Richtung dien Wärmegefälle zwischen Wärme- uni,' Küh1- elementen an:
. Man, eAennt aus diesen Pfei- len, dass 'benachbarte Teile der zu trocknen den Bretter Wärmegefällen ungleicher Rich tung ausgesetzt sind" was einen nach allen Seiten weitgehend gleichförmigen F'enehtig- keits,abzug @geiwährleistet.
Anis Fig. 1 ist ersichtlch, diass die Kühl- el!emente'2, nia,c'h unten verlängert s:indi, diamit das. an ihnen konidemierte Wasser in den ,darunter stehenden Sammeltrog 4 :abfliesst.
Eine Iso:latiansummantelung 6 verhindert weitgelhend einen Wärmeaustausch zwisehen Vorrichtung und Aussenluft, während wärme isolierender Stege 2:2 einen direkten Wärme austausch zwischen dien Heiz- und Kühlele- menten 1 uni, 2 praktisch verunmöglichen.
Aus dem in Fig. 2 dargestellten Horizon talschnitt sieht man, da:ss die Vorrichtung für zwei hintereinander angeordnete Lagen von zu trocknenden Brettern vorgesehen ist.
.Statt Bretter könnten natürlich auch andere Ge- gensitänd'e ähnlicher Form getro,oknetwerden. Die zwisichen den beiden hintereinander an geordneten Reihen von Brettern befindlichen heiz- und Kühlelemente sind auf beiden Sei ten mit wirksamen Flächen ausgebildet und wirken daher gleichzeitig auf beide <RTI
ID="0002.0164"> Lagen .ein.
Die je auf einer Seite der Bretter 3 an- geord'ne'ten Heiz- und Kühlelemente 1 und \? bilden. zusammen eine Batterie. Der Abstand der einzelnen Batterien voneinan'd'er kann der jeaweiligen Dicke desi angepasst werden.
Die Vorrichtung könnte auel1 mehr als drei solche Batterien aufweisen, um ent sprechend viele Holzschichten gleichzeitig trocknen zu können.
Bei der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 bilden die Kühlelemente 2 Platten mit Löchern, in denen die Wärmeelemente 1 an geordnet sind. Die Wärmeelemente 1 stehen über die wirksame Fläche der Kühlelemente 2 vor.
Sie sind von wärmeisolierenden Rin gen 5 umgeben, welche verhindern, dass zwi schen den Elementen 1 und 2 ein direkter Wärmeaustausch stattfindet. Zur möglich sten Vermeidung eines Wärmeaustausches mit der umgebenden Luft ist auch hier eine Isolationsummantelung 6 vorgesehen. Auch hier bilden, wie in Fig. 2, je die Heiz- und Kühlelemente auf der gleichen Seite des Trockengutes eine Batterie, und ist der Ab stand zwischen den Batterien veränderlich.
Die Wärmeelemente können ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 auch im Abstand von der Oberfläche des Trocken gutes 3 angebracht und mit blanker Ober fläche versehen werden, so dass sie die Wärme gegen das Trockengut strahlen. Fer- ner können die Wärmeelemente auch als Hohlspiegelreflektoren ausgebildet sein, bei- spielsweise .als Parabolspiegel.
Vorteilhaft ist es, die Wärmeelemente 1 federnd in den Ringen 5 anzuordnen, damit sie sich stets gut an die Bretter anlegen. Es ist nicht notwendig, dass die Wärmeelemente die in den Fig. 3 und 4 dargestellte runde Form aufweisen; sie können auch in belie big anderer Form ausgeführt werden. Der Trog 4 dient wieder zur Aufnahme des von den Kiihlflächen ablaufenden Wassers.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung für nur eine Bretterreihe. Ebenso wie die Vorrichtung ge mäss Fig. 1 und 2 kann jedoch auch die Vor richtung gemäss Fig. 3 und 4 mehr als zwei Batterien aufweisen und damit für entspre- ehend viele Holzschichten zur Anwendung gelangen. Als Heizmittel für die Heiz elemente kommt z. B. warmes Wasser und als Kühlmittel für die Kühlelemente kaltes Wasser in Betracht.
Zum besseren Wärmeaustausch können die wirksamen Flächen der Elemente mit vergrösserter Oberfläche ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise durch Riffelung oder durch Anordnung von Rippen geschehen.
Infolge des durch den Luftspalt zwischen den Kühlelementen und dem Trockengut herrschenden Widerstandes ist der Wärme durchgang von letzterem zu den Kühlelemen ten pro Flächeninhalt kleiner, als der Wärme durchgang zwischen Wärmeelementen und Trockengut, die :sich direkt berühren. Man kann aus diesem Grunde die Wärmeelemente kleiner machen als die Kühlelemente. Das erlaubt, auf der gleichen Fläche mehr Wärme- und Kühlelemente unterzubringen, als wenn diese unter sich gleich gross sind. Auf diese Weise erreicht man bei der glei chen Gesamtfläche eine grössere Menge pro Zeiteinheit ausgeschiedener Feuchtigkeit.
Die einzelnen Elemente einer Elementen- gruppe (Batterie) können zur Belieferung mit Heiz- bezw. Kühlmedium beliebig zusam mengeschaltet werden, beispielsweise kann man die einzelnen Elemente mit je einem Ein- und Auslaufstutzen versehen und die Stutzen an Sammelrohre anschliessen. Die einzelnen Elemente einer Gruppe können parallel oder in Reihe geschaltet werden.
In Fig. 2 ist durch strichpunktierte Li nien eine Parallelschaltung schematisch an gedeutet. Auf der einen Seite der Vorrich tung gehen von einem Zulaufrohr 7 bezw. 8 Zweigleitungen 9 bezw. 10 zu den Heizele- menten 1 bezw. Kühlelementen 2, während auf der andern Seite der Vorrichtung Zweig leitungen 9 und 10 zu einem Ablaufsammel- rohr 7 bezw. 8 führen.
In Fig. 4 ist durch. strichpunktierte Li nien 11 eine Serieschaltung der Heizelemente 1 dargestellt, welche natürlich auch in Fig. 2 für die Heiz- und Kühlelemente an Stelle der Parallelschaltung treten könnte.
Fig. 5, 6 und 7 zeigen eine Vorrichtung, welche beispielsweise zum Trocknen ganzer, waldfrischer Stämme benutzt werden kann. Die Heizelemente bilden zusammen einen schraubenlinienförmig verlaufenden Heiz körper 13, der den aufrecht stehenden Stamm 12 umgibt und dessen wirksame Innenfläche die Aussenfläche des Stammes zur best möglichen Wärmeübertragung möglichst gut berühren muss. Die Aussenfläche des Körpers 13 ist, wie Fig. 7 zeigt, mit einer wärme isolierenden Schicht 14 versehen, so dass praktisch keine Wärme nach aussen gestrahlt wird.
Der Stamm 12, mit dem Heizkörper 13 versehen, wird von einem Kühlelement umgeben, das den zylindrischen Mantel 15 eines Behälters bildet. Dieser Mantel ist dop pelwandig ausgeführt. Der Hohlraum 17 zwischen den beiden Wänden 16 wird von einem Kühlmedium durchlaufen. Das Kühl element wirkt in den zwischen den einzelnen, die Heizelemente bildenden Windungen des Heizkörpers 13 freigelassenen Räumen auf den Stamm 12 ein.
Zur Vermeidung von Wärmeverlusten wird der Behälter nach Ein- bringen des zu trocknenden Stammes 12 mit dem Heizkörper 13 auf beiden Seiten mit Deckeln 18 verschlossen. An dem Kühlman- tel 15 kondensiert das aus der freien Ober fläche des Stammes 12 ausgetrennte Wasser, rinnt nach unten und sammelt sich in der Rinne 19, von der es durch eine Röhre 20 abfliessen kann.
Die Pfeile in Fig. 5 und 6 zeigen, dass benachbarte Teile des zu trock nenden Stammes Wärmegefällen ungleicher Richtung ausgesetzt sind, so dass die Feuch tigkeit gleichmässig nach allen Seiten abzieht und ein Verbiegen des Stammes verhindert wird.
Fig. 8 zeigt an Stelle des schraubenlinien- förmigen Heizkörpers mehrere ringförmige Heizelemente 21. Alles andere ist gleich wie in Fig. 5, auch der Richtungswechsel der Wärmegefälle bleibt gleich wie in Fig. 5 und 6.
An Stelle von schrauben- oder ringför migen Heizkörpern könnten auch Flächen- Heizkörper von der in Fig. 3 und 4 gezeigten Art an der Oberfläche des Stammes 12 ange bracht werden. Diese Heizkörper können als Reflektoren ausgebildet sein, welche in einem bestimmten Abstand vom Stamm angebracht sind und die Wärme gegen die Oberfläche des Stammes 12 strahlen.
Werden beispiels weise kleine Heizplatten verwendet, so müssen diese des guten Wärmekontaktes weben mit kräftigen Federn gegen die Ober fläche des Stammes 12 gepresst werden. Auch ist es zweckmässig, die Berührungsflächen dieser Heizelemente an der Berührungsstelle mit dem Stamm 12 mit Zacken, Spitzen oder Rillen zu versehen.
Die Heizelemente wer den in radialer Richtung zum Stamm 12 ver stellbar angeordnet. um sie jeweilen der Stärke des zu trocknenden Stammes anpas sen zu können. Sämtliche Teile dieser Heiz- elemente, welche den Stamm 12 nicht be rühren, sind zur Vermeidung von Wärme- verlusten mit einer Isolierschicht versehen.