Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen

Pertti Söyrilä, Heikki Siimes, Jarl-Gunnar Salin

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmiä, joilla nykyisten viilunkuivureiden energiataloutta voitaisiin parantaa. Esitetään menetelmien teoriat ja tutkitaan niiden vaikutusta energiakustannuksiin ja kuivauskapasiteettiin pääasiassa erilaisia kuivauskaasun ohjaustapoja simuloimalla. Tarkastelun kohteena ovat kuivauskaasun nopeuden vaikutus, kuivurin segmentointi erilaisien osastoihin, vasta- ja myötävirtaperiaatteen käyttö kuivauskaasun ohjauksessa ja viilun esilämmitys kuivurin poistokaasuilla. Lisäksi tarkastellaan lämpöpumppujen käyttömahdollisuuksia viilunkuivureissa sekä määritetään kuivureiden vaippojen kautta tapahtuvien lämpöhäviöiden kustannukset. Kuivauskaasun optimaalinen suutinnopeus on noin 20 m/s. Nopeuden vähetessä kuivauskapasiteetti pienenee nopeammin kuin energiakustannukset ja nopeuden kasvaessa energiakustannukset kasvavat nopeammin kuin kuivauskapasiteetti lisääntyy. Laboratoriokuivauksissa saatiin samanlainen tulos. Kuivurin segmentoinnilla voidaan energiankulutusta vähentää siten, että kuivurin loppupäähän järjestetään lievemmät kuivausolosuhteet kuin kuivurin alku- ja keskiosassa. Tällöin myös kuivauskapasiteetti pienenee. Saavutettava hyöty on kuitenkin marginaalisen pieni. Korvausilman sisäänotto- ja kuivauskaasujen poistojärjestelyiden vuoksi nykyisten telakuivurien alkupää toimii myötävirtausperiaatteella ja loppupää vastavirtausperiaatteella. Puhdasta vastavirtausta käyttämällä voidaan energiankulutusta pienentää noin yhden prosentin verran puhtaaseen myötävirtaustapaukseen verrattuna. Kapasiteetti on lähes riippumaton virtaussuunnasta. Kuivurin poistoilmaa voidaan erilaisin järjestelyin käyttää viilun esilämmitykseen. Edullisimmassa tapauksessa energiankulutus vähenee noin 8 % ja kapasiteetti kasvaa lähes 10 %. Koska lämmöntalteenottolaitoksen tuotto pienenee vähintään säästetyn energiamäärän verran, on esikuivuri-investointia syytä verrata samanpituiseen kuivurin normaaliin jatko-osaan, jolla saavutetaan 20 %:n kapasiteetin lisäys ilman energian säästöä. Nykyisien tunnettujen lämpöpumppusysteemien käytön viilunkuivureissa estää kuivauslämpötila. Kylmäaineet ja konetekniikka eivät toimi kuivureiden 160 - 200 °C:n lämpötiloissa. Myös teoreettisesti hyöty jäisi korkean lämpötilan johdosta pieneksi. Käytännön lämpökertoimeksi saataisiin noin 1,8, kun kerroin sahatavaran kuivauksessa voi olla yli 3. Viilunkuivureiden vaippojen kautta tapahtuvat lämpöhäviöt määritettiin infrapunakuvauksen avulla neljästä kuivurista. Lämpöhäviöiden kustannukset ovat vuodessa alle 20 000 mk/kuivuri.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages54
ISBN (Print)951-38-3219-8
Publication statusPublished - 1988
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number550
ISSN0358-5077

Keywords

  • veneers
  • drying
  • energy conservation

Cite this

Söyrilä, P., Siimes, H., & Salin, J-G. (1988). Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 550
Söyrilä, Pertti ; Siimes, Heikki ; Salin, Jarl-Gunnar. / Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 54 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 550).
@book{4fd662c426ba4d3d8382f28831bf92d8,
title = "Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehitt{\"a}minen",
abstract = "Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmi{\"a}, joilla nykyisten viilunkuivureiden energiataloutta voitaisiin parantaa. Esitet{\"a}{\"a}n menetelmien teoriat ja tutkitaan niiden vaikutusta energiakustannuksiin ja kuivauskapasiteettiin p{\"a}{\"a}asiassa erilaisia kuivauskaasun ohjaustapoja simuloimalla. Tarkastelun kohteena ovat kuivauskaasun nopeuden vaikutus, kuivurin segmentointi erilaisien osastoihin, vasta- ja my{\"o}t{\"a}virtaperiaatteen k{\"a}ytt{\"o} kuivauskaasun ohjauksessa ja viilun esil{\"a}mmitys kuivurin poistokaasuilla. Lis{\"a}ksi tarkastellaan l{\"a}mp{\"o}pumppujen k{\"a}ytt{\"o}mahdollisuuksia viilunkuivureissa sek{\"a} m{\"a}{\"a}ritet{\"a}{\"a}n kuivureiden vaippojen kautta tapahtuvien l{\"a}mp{\"o}h{\"a}vi{\"o}iden kustannukset. Kuivauskaasun optimaalinen suutinnopeus on noin 20 m/s. Nopeuden v{\"a}hetess{\"a} kuivauskapasiteetti pienenee nopeammin kuin energiakustannukset ja nopeuden kasvaessa energiakustannukset kasvavat nopeammin kuin kuivauskapasiteetti lis{\"a}{\"a}ntyy. Laboratoriokuivauksissa saatiin samanlainen tulos. Kuivurin segmentoinnilla voidaan energiankulutusta v{\"a}hent{\"a}{\"a} siten, ett{\"a} kuivurin loppup{\"a}{\"a}h{\"a}n j{\"a}rjestet{\"a}{\"a}n lievemm{\"a}t kuivausolosuhteet kuin kuivurin alku- ja keskiosassa. T{\"a}ll{\"o}in my{\"o}s kuivauskapasiteetti pienenee. Saavutettava hy{\"o}ty on kuitenkin marginaalisen pieni. Korvausilman sis{\"a}{\"a}notto- ja kuivauskaasujen poistoj{\"a}rjestelyiden vuoksi nykyisten telakuivurien alkup{\"a}{\"a} toimii my{\"o}t{\"a}virtausperiaatteella ja loppup{\"a}{\"a} vastavirtausperiaatteella. Puhdasta vastavirtausta k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} voidaan energiankulutusta pienent{\"a}{\"a} noin yhden prosentin verran puhtaaseen my{\"o}t{\"a}virtaustapaukseen verrattuna. Kapasiteetti on l{\"a}hes riippumaton virtaussuunnasta. Kuivurin poistoilmaa voidaan erilaisin j{\"a}rjestelyin k{\"a}ytt{\"a}{\"a} viilun esil{\"a}mmitykseen. Edullisimmassa tapauksessa energiankulutus v{\"a}henee noin 8 {\%} ja kapasiteetti kasvaa l{\"a}hes 10 {\%}. Koska l{\"a}mm{\"o}ntalteenottolaitoksen tuotto pienenee v{\"a}hint{\"a}{\"a}n s{\"a}{\"a}stetyn energiam{\"a}{\"a}r{\"a}n verran, on esikuivuri-investointia syyt{\"a} verrata samanpituiseen kuivurin normaaliin jatko-osaan, jolla saavutetaan 20 {\%}:n kapasiteetin lis{\"a}ys ilman energian s{\"a}{\"a}st{\"o}{\"a}. Nykyisien tunnettujen l{\"a}mp{\"o}pumppusysteemien k{\"a}yt{\"o}n viilunkuivureissa est{\"a}{\"a} kuivausl{\"a}mp{\"o}tila. Kylm{\"a}aineet ja konetekniikka eiv{\"a}t toimi kuivureiden 160 - 200 °C:n l{\"a}mp{\"o}tiloissa. My{\"o}s teoreettisesti hy{\"o}ty j{\"a}isi korkean l{\"a}mp{\"o}tilan johdosta pieneksi. K{\"a}yt{\"a}nn{\"o}n l{\"a}mp{\"o}kertoimeksi saataisiin noin 1,8, kun kerroin sahatavaran kuivauksessa voi olla yli 3. Viilunkuivureiden vaippojen kautta tapahtuvat l{\"a}mp{\"o}h{\"a}vi{\"o}t m{\"a}{\"a}ritettiin infrapunakuvauksen avulla nelj{\"a}st{\"a} kuivurista. L{\"a}mp{\"o}h{\"a}vi{\"o}iden kustannukset ovat vuodessa alle 20 000 mk/kuivuri.",
keywords = "veneers, drying, energy conservation",
author = "Pertti S{\"o}yril{\"a} and Heikki Siimes and Jarl-Gunnar Salin",
year = "1988",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3219-8",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "550",
address = "Finland",

}

Söyrilä, P, Siimes, H & Salin, J-G 1988, Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 550, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen. / Söyrilä, Pertti; Siimes, Heikki; Salin, Jarl-Gunnar.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 54 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 550).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen

AU - Söyrilä, Pertti

AU - Siimes, Heikki

AU - Salin, Jarl-Gunnar

PY - 1988

Y1 - 1988

N2 - Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmiä, joilla nykyisten viilunkuivureiden energiataloutta voitaisiin parantaa. Esitetään menetelmien teoriat ja tutkitaan niiden vaikutusta energiakustannuksiin ja kuivauskapasiteettiin pääasiassa erilaisia kuivauskaasun ohjaustapoja simuloimalla. Tarkastelun kohteena ovat kuivauskaasun nopeuden vaikutus, kuivurin segmentointi erilaisien osastoihin, vasta- ja myötävirtaperiaatteen käyttö kuivauskaasun ohjauksessa ja viilun esilämmitys kuivurin poistokaasuilla. Lisäksi tarkastellaan lämpöpumppujen käyttömahdollisuuksia viilunkuivureissa sekä määritetään kuivureiden vaippojen kautta tapahtuvien lämpöhäviöiden kustannukset. Kuivauskaasun optimaalinen suutinnopeus on noin 20 m/s. Nopeuden vähetessä kuivauskapasiteetti pienenee nopeammin kuin energiakustannukset ja nopeuden kasvaessa energiakustannukset kasvavat nopeammin kuin kuivauskapasiteetti lisääntyy. Laboratoriokuivauksissa saatiin samanlainen tulos. Kuivurin segmentoinnilla voidaan energiankulutusta vähentää siten, että kuivurin loppupäähän järjestetään lievemmät kuivausolosuhteet kuin kuivurin alku- ja keskiosassa. Tällöin myös kuivauskapasiteetti pienenee. Saavutettava hyöty on kuitenkin marginaalisen pieni. Korvausilman sisäänotto- ja kuivauskaasujen poistojärjestelyiden vuoksi nykyisten telakuivurien alkupää toimii myötävirtausperiaatteella ja loppupää vastavirtausperiaatteella. Puhdasta vastavirtausta käyttämällä voidaan energiankulutusta pienentää noin yhden prosentin verran puhtaaseen myötävirtaustapaukseen verrattuna. Kapasiteetti on lähes riippumaton virtaussuunnasta. Kuivurin poistoilmaa voidaan erilaisin järjestelyin käyttää viilun esilämmitykseen. Edullisimmassa tapauksessa energiankulutus vähenee noin 8 % ja kapasiteetti kasvaa lähes 10 %. Koska lämmöntalteenottolaitoksen tuotto pienenee vähintään säästetyn energiamäärän verran, on esikuivuri-investointia syytä verrata samanpituiseen kuivurin normaaliin jatko-osaan, jolla saavutetaan 20 %:n kapasiteetin lisäys ilman energian säästöä. Nykyisien tunnettujen lämpöpumppusysteemien käytön viilunkuivureissa estää kuivauslämpötila. Kylmäaineet ja konetekniikka eivät toimi kuivureiden 160 - 200 °C:n lämpötiloissa. Myös teoreettisesti hyöty jäisi korkean lämpötilan johdosta pieneksi. Käytännön lämpökertoimeksi saataisiin noin 1,8, kun kerroin sahatavaran kuivauksessa voi olla yli 3. Viilunkuivureiden vaippojen kautta tapahtuvat lämpöhäviöt määritettiin infrapunakuvauksen avulla neljästä kuivurista. Lämpöhäviöiden kustannukset ovat vuodessa alle 20 000 mk/kuivuri.

AB - Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmiä, joilla nykyisten viilunkuivureiden energiataloutta voitaisiin parantaa. Esitetään menetelmien teoriat ja tutkitaan niiden vaikutusta energiakustannuksiin ja kuivauskapasiteettiin pääasiassa erilaisia kuivauskaasun ohjaustapoja simuloimalla. Tarkastelun kohteena ovat kuivauskaasun nopeuden vaikutus, kuivurin segmentointi erilaisien osastoihin, vasta- ja myötävirtaperiaatteen käyttö kuivauskaasun ohjauksessa ja viilun esilämmitys kuivurin poistokaasuilla. Lisäksi tarkastellaan lämpöpumppujen käyttömahdollisuuksia viilunkuivureissa sekä määritetään kuivureiden vaippojen kautta tapahtuvien lämpöhäviöiden kustannukset. Kuivauskaasun optimaalinen suutinnopeus on noin 20 m/s. Nopeuden vähetessä kuivauskapasiteetti pienenee nopeammin kuin energiakustannukset ja nopeuden kasvaessa energiakustannukset kasvavat nopeammin kuin kuivauskapasiteetti lisääntyy. Laboratoriokuivauksissa saatiin samanlainen tulos. Kuivurin segmentoinnilla voidaan energiankulutusta vähentää siten, että kuivurin loppupäähän järjestetään lievemmät kuivausolosuhteet kuin kuivurin alku- ja keskiosassa. Tällöin myös kuivauskapasiteetti pienenee. Saavutettava hyöty on kuitenkin marginaalisen pieni. Korvausilman sisäänotto- ja kuivauskaasujen poistojärjestelyiden vuoksi nykyisten telakuivurien alkupää toimii myötävirtausperiaatteella ja loppupää vastavirtausperiaatteella. Puhdasta vastavirtausta käyttämällä voidaan energiankulutusta pienentää noin yhden prosentin verran puhtaaseen myötävirtaustapaukseen verrattuna. Kapasiteetti on lähes riippumaton virtaussuunnasta. Kuivurin poistoilmaa voidaan erilaisin järjestelyin käyttää viilun esilämmitykseen. Edullisimmassa tapauksessa energiankulutus vähenee noin 8 % ja kapasiteetti kasvaa lähes 10 %. Koska lämmöntalteenottolaitoksen tuotto pienenee vähintään säästetyn energiamäärän verran, on esikuivuri-investointia syytä verrata samanpituiseen kuivurin normaaliin jatko-osaan, jolla saavutetaan 20 %:n kapasiteetin lisäys ilman energian säästöä. Nykyisien tunnettujen lämpöpumppusysteemien käytön viilunkuivureissa estää kuivauslämpötila. Kylmäaineet ja konetekniikka eivät toimi kuivureiden 160 - 200 °C:n lämpötiloissa. Myös teoreettisesti hyöty jäisi korkean lämpötilan johdosta pieneksi. Käytännön lämpökertoimeksi saataisiin noin 1,8, kun kerroin sahatavaran kuivauksessa voi olla yli 3. Viilunkuivureiden vaippojen kautta tapahtuvat lämpöhäviöt määritettiin infrapunakuvauksen avulla neljästä kuivurista. Lämpöhäviöiden kustannukset ovat vuodessa alle 20 000 mk/kuivuri.

KW - veneers

KW - drying

KW - energy conservation

M3 - Report

SN - 951-38-3219-8

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Söyrilä P, Siimes H, Salin J-G. Nykyisten viilunkuivausmenetelmien kehittäminen. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 54 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 550).