Uutiset
Tutkimus puhallussuuntien vaikutuksesta kuivauslaatuun
Pidempi suunnanvaihdonvälin vaikutus tutkittavana kamarikuivauksessa Ruotsissa Norra Timberin sahalla Kågessa.
Nykyaikaisissa kamarikuivaamoissa on jo pitkään ollut vakiokäytäntönä vaihtaa puhaltimien pyörimissuunta tunnin välein. Suunnanvaihtovälin pituuden vaikutusta puutavaraan on kuitenkin tutkittu kunnolla vain vähän. Koska kiertoilmapuhaltimien pyörimissuunta on ohjausjärjestelmissä helposti muutettavissa oleva parametri, Valutec halusi selvittää yhdessä Luulajan teknillisen yliopiston ja RISEn kanssa Bioinnovation-hankkeessa, voitaisiinko pidemmällä suunnanvaihtovälillä parantaa kuivausta.
Asiaa tutkittiin Norra Timberin omistamalla Kågen sahalla kokeilla, joissa kuivattiin 450 kuutiometriä 50 x 100 mm:n mäntypuutavaraa kolmessa modernissa kamarikuivaamossa – ja näiden kokeiden perusteella vastaus edellä esitettyyn kysymykseen on kyllä. Puhalluksen suunnanvaihtovälin pidentämisellä on tiettyjä myönteisiä vaikutuksia, joten vanhaa käytäntöä on syytä päivittää.
– Märän puutavaran kohdalla on hyötyä siitä, että suunnanvaihtoväli pidennetään kuuteen tuntiin. Tutkimus osoittaa myös, että pidemmällä suunnanvaihtovälillä ei ole itse asiassa mitään haittapuolia enintään 50 mm:n puutavaralle, vaikkakin sen vaikutus on vähäinen silloin, kun ilmaa on hyvin koko puhallussyvyydellä, sanoo Valutecin kehityspäällikkö Thomas Wamming.
Valutec toteutti tutkimuksen yhdessä Luulajan teknillisen yliopiston apulaisprofessorin Margot Sehlstedt-Perssonin ja RISEn kanssa.
– On ollut etuoikeus saada työskennellä osaavien ihmisten kanssa, ja haluan esittää suuret kiitokset erityisesti Kågen sahalle, jonka ovet ovat olleet meille aina auki ja joka on antanut meidän tehdä kehitystyötä heidän laitoksellaan, Thomas kertoo.
Laaja tutkimus
Tutkimus oli laajuudeltaan mittava. Kuivauskokeita suoritettiin kolmella eri kuivauskaavalla, joissa kokonaiskuivausaika oli 60 tuntia ja tavoitekosteus 18 prosenttia. Kuivaamojen puhallussyvyys oli 10,5 metriä, ja jokaisessa kuivaamossa oli seitsemän rimakuormaa. Puhallussuunnan pidemmän vaihtovälin tarkoituksena oli poistaa kosteus kuivaamon keskeltä kohdistamalla kuivausvoima sinne nopeammin sen avulla, että veden kapillaarivirtausta ylläpidetään pidempään keskeytyksettä.
Tutkimuksessa testattiin kolmea eri kuivauskaavaa. Yksi niistä oli referenssikuivaus, jossa puhaltimien pyörimissuunnan vaihtoväli oli 1–2 tuntia ja jossa puhaltimet olivat toiminnassa alennetulla käyntinopeudella. Kahdessa muussa kuivauskaavassa suunnanvaihto tapahtui kuuden tunnin välein niin, että yhdessä kuivaamossa puhaltimet olivat toiminnassa 100 prosentin käyntinopeudella ja toisessa kuivaamossa alennetulla käyntinopeudella. Tasaannutusta ei suoritettu.
Tutkimuksen tarkoituksena oli saavuttaa tasaisempi kosteus koko puhallussyvyydellä nopeaa kuivausprosessia käyttämällä, ja sen yhteydessä haluttiin selvittää muun muassa puhallussuunnan vaihtovälin merkitys.
– On tavallista, että puutavara on puhallussyvyyden keskiosassa liian kosteaa, erityisesti jos puutavarassa on paljon vettä tai jos kuivausaika on liian lyhyt. Pidempiä suunnanvaihtovälejä on aiemmin testattu vanhemmissa kamarikuivaamoissa, ja näistä testeistä on saatu hyviä tuloksia. Niiden vaikutusta moderneissa kamarikuivaamoissa ja suuremmalla ilman nopeudella ei ole kuitenkaan koskaan aiemmin tutkittu.
Tasaisempi kosteuden hajonta
Kokeissa, joissa käytettiin pidempää puhalluksen suunnanvaihtoväliä, kosteuden hajonta oli vähäisempi.
Testi suoritettiin yhteensä 22 257 lankulle, jotka ajettiin katkonta-asemalla Microtec-linjakosteusmittarin kautta. Kokeissa ilmeni, että referenssiajossa, jossa käytettiin normaalia suunnanvaihtoväliä, kosteuden hajonta oli hieman suurempi ja poikkeamat olivat suurempia kuin kahdessa muussa testiajossa.
Puhalluksen pidemmän suunnanvaihtovälin epäiltiin aiheuttavan halkeamia reunapinoihin. Katkonta-asemalta saaduista tuloksista tällaisia haittavaikutuksia ei kuitenkaan ilmennyt. Poikkeamia ei havaittu myöskään kieroutumisen osalta.
– Tietyissä tilanteissa puhaltimien pidempi suunnanvaihtoväli antaa selkeitä etuja. Suunnanvaihtoa säätämällä voidaan esimerkiksi pienentää kosteuden hajontaa, jos kuormassa on vapaata vettä. Sen sijaan silloin, kun kuivausvoima on suuri koko kuorman alueella, sillä on pienempi merkitys, Thomas selittää.
Tutkimus on nyt saatu päätökseen, ja se antaa Thomaksen mukaan hyvän pohjan jatkokehittämiselle.
– Tämä on vahva tutkimus, jonka olemme saaneet tehdä asiasta, jota on pidetty aiemmin itsestäänselvyytenä. Puutavaran kuivauksen kaltaisella alalla ei ole olemassa mitään taikakaavaa, jonka avulla voisimme yhtäkkiä saavuttaa täydellisen lopputuloksen jokaisessa puutavarakuormassa. Kuivaukseen sisältyy yksinkertaisesti liian monta parametria, joita on mahdotonta hallita yhdellä paketilla. Pyrkimyksenä on sen sijaan ottaa askelia oikeaan suuntaan ja oikeissa yhteyksissä. Tätä vasten myös tätä tutkimusta on syytä tulkita. Sen mukaan pidempien suunnanvaihtovälien käyttö on perusteltua märän puutavaran kohdalla ja paremman kosteuden hajontaan liittyvän lopputuloksen saavuttamiseksi. Tämän myötä olemme saaneet jälleen yhden palasen loksahtamaan kohdalleen puutavaran kuivauksen optimoinnissa, Thomas Wamming sanoo.
Yhteyshenkilöt