Le séchage de précision par haute fréquence en continu

Vincent Lavoie, ing. f. Chercheur Séchage du Bois – FPInnovations

James Kendall, Chercheur – LTE d’Hydro-Québec

Dans le cadre des Ateliers-Conférences sur le Séchage du Bois (20e édition)

Le séchage de précision par

haute fréquence en continu

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Plan de la présentation Introduction et mise en contexte

Besoin (variation de TH finale)

▫ Approches actuelles

▫ Approche alternative proposée

Historique du projet

▫ Passé: HFV « batch » vs HF continu

▫ Mise à l’échelle HF continu

Projet en cours

▫ But et objectifs

▫ État actuel

- Équipements

- Vidéo

▫ Plan à court et moyen terme

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Introduction et mise en contexte

Chaque produit du bois séché doit rencontrer une cible de

teneur en humidité finale avec une variation cible

▫ Principale raison : Besoin de stabilité dimensionnelle à l’utilisation

Les produits de 2e transformation tels les bois d’ingénierie

et les bois d’apparence:

▫ Cible d’humidité basse

▫ Faible variation

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Introduction et mise en contexte

Produits demandant une teneur en humidité cible de l’ordre de

12 à 14 ± 2%

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Techniques traditionnelles

communément utilisées

Triage au rabotage

▫ Une portion limitée de la distribution est conforme

Équilibrage

▫ Temps de séchage long + conditions hygrométriques en séchoir

industriel quelques fois difficile à atteindre/maintenir

Séchage basse température en entrepôt climatisé

▫ Temps de séchage long et gestion d’inventaires

Pré-triage des sciages à l’état vert

▫ Prédictif

▫ Demande d’espace (à la scierie et dans la cour)

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Approche alternative proposée

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Séchoir HF en continu

Mesure de la teneur en humidité pièce par pièce

Alimentation de l’usine en bois de teneur en humidité (TH)

variable

Étape de 2e transformation ou conformité de la teneur en

humidité (TH) pour la première transformation

TH Conforme?

Oui

Non

Confirmation brevet aux É-U, Septembre 2012

http://www.google.com/patents/US8286367

http://www.google.com/patents/US8286367



Depuis 2001 FPInnovations et le LTE étudient le séchage

du bois par haute fréquence

Plusieurs essais ont été menés avec la technologie haute

fréquence sous vide en mode « batch » (2001-2007)

▫ L’application de séchage de produits de fortes dimensions en

résineux est la plus viable techniquement et économiquement

▫ Reséchage de pièces humides par HFV viable économiquement

mais le serait davantage avec le séchage traditionnel

- La manutention et la gestion d’inventaires supplémentaires sont un

frein à l’implantation de cette approche

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Essais sur unité de laboratoire HF en continu

(2007 à 2009)

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Séchage de finition pour le bois de

construction résineux (reséchage)

-Atténuation du gradient de teneur en

humidité dans l’épaisseur (3% vs 10%)

-Gauchissement moindre que par

procédé conventionnel

-Taux de séchage ~ 12 %/h pour une

densité de puissance de 100 kW/m³

(vs ~ 0,5 %/h par procédé conventionnel)



Décision de faire une mise à l’échelle du procédé et d’en

faire la démonstration à partir de 2009

▫ Démarrage du projet en partenariat en 2012

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Présentation du site

Site d’hébergement:

Laboratoire des Technologies de l’Énergie d’Hydro-Québec (Shawinigan)

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But et objectifs de la mise à l’échelle But:

▫ Démontrer les performances d’une unité semi-industrielle de

séchage HF en mode continu

Objectifs:

▫ Conception (générateur, séchoir, unité de caractérisation)

▫ Fabrication

▫ Mise en service (débogage, modifications, améliorations)

▫ Essais (bois d’ingénierie, d’apparence et de commodité)

▫ Mesure des performances de l’unité mise à l’échelle

▫ Identification des paramètres opérationnels et de contrôle

- Alimenter conception d’une unité industrielle

▫ Identification des besoins spécifiques en mode industriel

- Préciser écarts technologiques résiduels

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Présentation du projet en cours

Séchoir Haute Fréquence

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10 mètres de long, 3 mètres de large

(mode transversal pour pièces de 8’)

Vitesse d’opération variable de 0 à 3,5

pi/min (2x4 à 2 pi/min => 6 pces/min)

Densité de puissance variable de

0 à ~150 kW/m³

Puissance de 0 à 75 kW (1 MHz)



Unité mobile de caractérisation

(pièces de bois)

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Vitesse de 6 pièces/minute

(transversal)

Identification individuelle (UV)

Mesure de la courbure

Mesure de la masse

Mesure de l’humidité

Diélectrique

Résistance

Base de données



Présentations vidéo des équipements

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Plan à court terme

Finaliser/raffiner la mise en service des équipements

▫ Aspects sécuritaires

▫ Contrôles, acquisition, analyse et interface

Démontrer la faisabilité technique du séchage de

précision (TH = 13 +/- 2%)

▫ Bois d’ingénierie

▫ Bois d’apparence

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Plan à moyen terme

Démontrer resserrement de distribution de TH

▫ produits de commodité

Établir la performance du procédé mis à l’échelle

(taux de séchage, contrôle, limitations, etc.)

Développer un outil de simulation en collaboration avec

l’Université Laval, FPInnovations et le LTE

- Flux des sciages à sécher/raboter

- Capacité d’équipement (fonction de différents paramètres)

- Performance logistique (flexibilité du procédé)

- Performance industrielle globale

(gains opérationnels et/ou monétaires)

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Plan à moyen terme

Établir une liste de produits/opportunités potentiels ▫ Poursuite du développement (suggestions de l’industrie)

Confirmer les paramètres opérationnels

Identifier les besoins spécifiques en mode industriel Par exemple

- Système de mesure d’humidité/autres caractéristiques physiques des

pces (exemples: courbure, masse, température, etc.)

- Système de traçabilité (pièce par pièce)

- Système de contrôle/prise de décision (conformité)

- Système de manutention automatique des pièces

- Unités de séchage parallèles/séries

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Plan à moyen terme

Préciser les écarts technologiques résiduels

▫ Exemples: puissance HF transmise, précision des mesures,

algorithme de contrôle, fiabilité, etc.

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Plan à moyen terme

Commercialisation: le plan d’affaire est en développement

Il sera rendu disponible quand nous aurons toute

l’information, soit :

- Partenariat de commercialisation officiel

- Analyse coûts-bénéfices

- Valeur de la technologie

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Questions?

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www.fpinnovations.ca

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Merci

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mailto:[email protected]

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