MODERNE TECHNOLOGIEN DER HOLZTROCKNUNG

Das Problem mit der Auswahl der Trocknungskammertypen ist den ingenieurtechnischen Arbeitern der holzverarbeitenden Unternehmen gut bekannt. Seine Lösung ist der gesamte Komplex aus den Aufgaben, die mit den betrieblichen Fragen des Unternehmens, der Marktkonjunktur, sowie der Investitionseffektivität und der schnellsten Revalierung der Investitionen verbunden sind. Man muss alles berücksichtigen und die optimale Variante auszuwählen.

 

Wir versuchen die allgemeinen Festlegungen, die die modernen Anläufe zu der Bewertung der Trocknungstechnik widerspiegeln, zusammenzufassen.

 

Man muss mit der Bestimmung des Bedarfs an dem Umfang der ausgetrockneten Schnittware pro Jahr, Vierteljahr, Monat beginnen. Dabei soll die Spezifikation des Schnittholzes, das der Trocknung unterzogen wird, bestimmt werden, und zwar: Holzarten; Größe des Querschnitts (Dicke, Breite); Länge oder Längenzerstreuung für die Chargen, die nach der Länge ungleichartig sind; Bestimmung des Schnittholzes, oder Qualitätskategorie und die damit verbundene Endfeuchtigkeit.

 

Die Auswahl des Trocknungskammertyps wird in hohem Maße von dieser Spezifikation bestimmt. Heutzutage sind auf dem Markt die Kammern der periodischen und ununterbrochenen Wirkung (Tunnel) vorgestellt. Die letzten verwendet man für die Massentrocknung der großen Menge des gleichartigen Materials bis zur Transportfeuchtigkeit (18-22%). Die Anordnung der Kammern von solchem Typ lohnt sich nur in dem Fall, wenn es vorgesehen wird, das Schnittholz zu trocknen, die exportiert werden, unter Anwendung der schonenden Regime zur Vermeidung der Farbänderung. Für die Trocknung des Schnittholzes bis zur Betriebsfeuchtigkeit (6-10%) und, insbesondere, der Holzarten, die schwer zu trocknen sind (Eiche, Buche, Lärche u.s.w) sind die Kammer der ununterbrochenen Wirkung nicht empfehlenswert. Infolge der bestimmten Besonderheiten der Konstruktion (Fehlen des Rückganges der Zirkulation, Schwierigkeiten mit der Erhaltung des Trocknungsregimes nach der Länge der Kammer u.s.w.) wird die Trocknungsqualität des Materials in diesen Kammern höchstens von der III. Kategorie sein. Dabei zeugt das Praktikum davon, dass je niedriger die Endfeuchtigkeit, desto höher ist der Fehlstellenanteil.

 

    

Die Schlussfolgerung ist von daher offensichtlich: für die hochwertige Trocknung des Schnittholzes bis zur Betriebsfeuchtigkeit muss man die Kammer der periodischen Wirkung benutzen. In erster Linie ist das für die Schnittware mit den großen Querschnitten (Balken) und die schwertrocknenden Holzarten zu Recht. So ein Sortiment braucht man in den konvektiven Kammern mit der niedrigen Trocknungsgeschwindigkeit bearbeiten, indem man das relativ schonende Regime unterstützt. Anderenfalls ist der große Fehlstellenanteil nicht zu vermeiden.

 

In der Regel ist der Prozess mit geringer Leistung nicht effektiv und verlangt bei dem großen Trocknungsumfang eine größere Kammeranzahl. In einer ganzen Reihe der Fällen ist es effektiver, die anderen Trocknungsmethoden zu verwenden (nicht konvektive): das sind die unterschiedlichen Varianten des Vakuum- und Dielektrizitätstrocknungsverfahrens unter Anwendung der Hochfrequenzströmen und der Mikrowellenenergie (HHF), sowie deren Kombinationen. Die Anwendung der Vakuumtrocknung erlaubt die Trocknungsdauer der Eiche (mit Dicke von 50 mm) um das Fünffache und noch mehr bei der Erhaltung der Qualität zu reduzieren. Bei der HHF- Trocknung ist die Zeiteinsparung noch mehr – fast um das Zwanzigfache. Allerdings sind die Anlagen der Dielektrizitätswärme teuer, sie weisen den erhöhten Verbrauch der Elektroenergie durch die HHF- Kammern auf und die Kosten für deren Betrieb sind erheblich.

 

Heute wollen wir über die moderne Technologie der Vakuumtrocknung erzählen.

Die Technologie der Vakuumtrocknung ist in erster Linie dadurch anlockend, dass sie eine reale Möglichkeit gibt wesentlich die Trocknungsdauer unter Erhaltung der Qualität von den ausgetrockneten Schnittwaren zu reduzieren, und in einer ganzen Reihe der Fällen – die Qualität sogar zu erhöhen. Es liegt an der Hand, dass die Tunlichkeit der konvektiven Trocknung in diesem Sinne erschöpft ist. Heutzutage gibt es etliche Technologien der Vakuumtrocknung. Aber fürs Erste reden wir darüber, was ein Trocknungsprozess im Vakuum aus Sicht der Physik darstellt.

 

Die Vakuumbildung in dem Umfeld, wo die Austrocknung der Materiale erfolgt, ändert bedeutsam den physikalischen Charakter des Verlaufs von den Wärme- und Massenaustauschprozessen während der Trocknung. Der Grundparameter, der die Vakuumtiefe charakterisiert, ist der Druck in dem Trockenumfeld; gerade dieser Parameter bestimmt die Bedingungen und die Prozesse, die in dem Umfeld vorgehen. Die wichtigste Folge der Druckreduzierung in dem Umfeld liegt in der Senkung der Wasserkochtemperatur und der Temperatur des gesättigten Wasserdampfes. Die Hauptprozesse, welche die Kinetik der Schnittholztrocknung bestimmen, sind mit der Bewegung der Feuchtigkeit in dem flüssigen oder dem dampfförmigen Zustand innerhalb des Materials, mit der Verdampfung von der Oberfläche des Materials und der Diffusion des Dampfes in das Außenmedium verbunden.

 

Mit der Reduzierung des Druckes bei der Fortschaffung eines Teils des Luft-Dampf-Gemischs aus der Kammer verringert sich die Anzahl der Molekülen, vergrößert sich die Länge deren Freilaufs. Diese Größe in dem Vakuumumfeld übersteigt erheblich die durchschnittliche Größe der Mikrokapillaren. In diesem Fall ändert sich grundsätzlich der Charakter der Molekularbewegung des Dampfes in den Holzporen, entsteht der Effusionseffekt (Knudsen- Strom). Die Dichtheit des Stromes wächst um das Zehnfache. Außerdem, bei der Holztemperatur, die höher als die Kochtemperatur bei dem gegebenen Umfelddruck ist (tHolz>tKochen), entsteht der überflüssige Dampfdruck innerhalb des Materials, was erheblich die Bewegung der Feuchtigkeit aus der Mitte zu der Oberfläche des Holzes beschleunigt. Die Senkung des Umfelddruckes um 12 mal steigert die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsbewegung im Holz um 4,7 mal.

 

Die genannten Erscheinungen bei der Vakuumtrocknung ermöglichen einen ausdrücklicheren Effekt in der Trocknung des Schnittholzes und des Holzmaterials im Vergleich mit der traditionellen konvektiven Trocknung. Jedoch hängt die energetische Effektivität des Prozesses von der Wärmezufuhr zu dem Material und der Durchführung des optimalen Trocknungsregimes ab. Gerade diesem Faktor ist es zu verdanken, dass es ein ziemlich breites Angebot an die Methoden der Vakuumtrocknung von den Holzmaterialen, die große Vielfältigkeit von den Vakuumtechnologien und der Ausstattung für deren Realisierung gibt.