СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДСП
METHOD AND DEVICE FOR PARTICLE BOARD PRODUCTION

Изобретение относится к способу производства ДСП, в котором древесную щепу нарезают в стружку, высушивают стружку, наносят на стружку клей и насыпают стружку с формированием стружечного ковра, который после этого прессуют под давлением и воздействием температуры, а также к установке для производства ДСП из щепы, содержащей станок для заготовки стружки, устройство для сушки стружки, устройство для нанесения клея, устройство для распределения стружки при формировании стружечного ковра и пресс.
Такой способ описан, например, в лексиконе по древесине (Holzlexikon), 4 издание, издательство DRW.
Чтобы при известном производстве ДСП обеспечить непрерывность производства, всегда создается запас щепы. Она хранится на улице или в больших бункерах. Затем щепа обрабатывается в станках для заготовки стружки и превращается в стружку, которая после этого должна быть высушена для возможности ее подачи на дальнейшие шаги обработки при производстве ДСП.
Недостаток заключается в том, что находящаяся на промежуточном хранении щепа во время хранения на улице подвергается воздействию погодных явлений. Прежде всего, при зимних температурах находящаяся на промежуточном хранении на улице или в бункерах щепа смерзается и/или частично смешивается со снегом. Когда затем эта щепа перерабатывается в стружку и происходит последующая сушка стружки, мощность приспособления для сушки зачастую является недостаточной. Это приводит к тому, что пропускная скорость процесса должна быть замедлена для увеличения время прохода стружки, что приводит к снижению выпускаемого количества и, тем самым, к увеличению производственных затрат, или приходится считаться с пониженным качеством стружки, а тем самым, и с качеством произведенных из них ДСП.
Вместе со щепой могут перемещаться также и другие примеси, такие как песок или камни. Они могут приводить к повреждениям, например, станка для заготовки стружки.
Поэтому в основу изобретения положена задача поддержания высокой технологической скорости при производстве стружки вне зависимости от погодных условий, и усовершенствования известного из уровня техники устройства для производства ДСП таким образом, чтобы имелась возможность выполнения такого способа.
Согласно изобретению эта задача решена за счет того, что в известном из уровня техники способе перед резкой на древесную щепу подают водяной пар, причем используют древесную щепу, являющуюся по меньшей мере частично промерзшей, и перед резкой ее оттаивают и затем высушивают.
За счет подачи на щепу водяного пара влажность щепы увеличивается, что является преимуществом, прежде всего, летом, когда щепа под воздействием летних температур является высушенной. После подачи на щепу водяного пара снова выполняется ее сушка для получения определенного значения остаточной влажности.
Предпочтительно сушка щепы выполняется за счет выдавливания содержащейся в ней воды посредством так называемого уплотнительного шнека, как это известно, например, для производства волокон из древесной стружки из ЕР 1775376 А2. Такая механическая сушка по сравнению с сушкой путем выпаривания содержащейся в щепе влаги является особо энергосберегающей. За счет этого снижаются затраты на энергию и, тем самым, затраты на производство стружки.
Особо предпочтительно, чтобы щепа высушивалась до предварительно заданной величины остаточной влажности. Таким образом независимо от погодных условий щепа подается на дальнейшие шаги обработки с определенной влажностью. Поэтому стружка, произведенная из щепы с равномерной влажностью, имеет не зависящее от погодных условий постоянное качество, за счет чего качество произведенной из нее последующей продукции, например, ДСП, является также постоянно высоким.
Предпочтительно при применении уплотнительного шнека уже происходит предварительное измельчение щепы. За счет этого снимается нагрузка на станок для заготовки стружки, так как на него подается уже мелкая щепа. За счет этого станок для заготовки стружки может перерабатывать щепу в больших количествах, что приводит к увеличению производительности и, тем самым, к снижению производственных затрат.
Особо предпочтительно, если пар, который подается на щепу, при давлении в 2 бара имеет температуру ~ 130°С.
Предпочтительно водяной пар при давлении в 12 бар имеет температуру ~ 190°С.
Используемый пар является, предпочтительно, насыщенным паром, то есть паром без жидкой составляющей. Использование насыщенного пара обеспечивает, в отличие от перегретого пара или горячего воздуха, передачу большого количества тепла за кратчайшее время.
Предпочтительно, остаточная влажность, до которой осуществляется сушка щепы, составляет от 80 до 100% относительно абсолютно сухой древесины, то есть абсолютно сухой древесины с содержанием влаги в 0%.
По меньшей мере частично промерзшую щепу предпочтительно оттаивать подачей водяного пара. Это происходит, прежде всего, тогда, когда хранящаяся на улице щепа смерзлась под воздействием зимних температур. Если в хранящуюся щепу дополнительно попадает снег, то с попавшим снегом в станок вместе со щепой попадает большое количество влаги. После сушки щепы, она независимо от погодных воздействий является высушенной до определенной остаточной влажности. Эта остаточная влажность не зависит от исходной влажности, которая зимой составляет до 200%, а летом примерно от 35 до 50% для переработанной древесины и остатков древесины с лесопилки, и примерно 74% для круглого лесоматериала.
Также и другие примеси, которые могут попадать в установку вместе со щепой, например, песок или камни, надежно отделяются на этом шаге обработки так, что вызываемые ими повреждения на последующих производственных шагах, например, в станке для заготовки стружки, могут быть исключены.
Благодаря предлагаемому способу процесс производства ДСП может сохранять также и при зимних или экстремальных летних погодных условиях высокую технологическую скорость и высокий уровень качества. Благодаря высокому качеству изготовленных стружек было установлено, что обычно немного пониженные технологические параметры «зимних ДСП», произведенных из этой «зимней щепы», теперь отвечают стандартным требованиям или даже превосходят их.
Предлагаемая установка для производства ДСП отличается наличием бункера, в котором предусмотрена возможность подачи водяного пара на содержащуюся в нем щепу и который оснащен управлением температурой и количеством подаваемого пара, и устройства сушки щепы, причем управление температурой и количеством подаваемого пара настроено для осуществления предлагаемого в изобретении способа.
После того, как сырьевой материал, прежде всего древесина, был переработан рубильной машиной в щепу, которая временно хранилась на улице или в больших бункерах, щепа, которая при хранении подвергалась погодным воздействиям, подается в бункер, в котором на нее подается водяной пар. За счет этого смерзшаяся зимой щепа оттаивает, а высохшая летом щепа - увлажняется. Затем, щепа подается в расположенное по направлению выполнения процесса приспособление для сушки щепы, где стружка высушивается, особо предпочтительно, до заданной остаточной влажности. Только после этого щепа, теперь уже с оптимальной влажностью, подается на дальнейшую обработку посредством нарезки стружки и сушки.
Предпочтительно, приспособление для сушки щепы выполнено в виде уплотнительного шнека с несколькими витками. При этом щепа перемещается через шнек и постоянно уплотняется. За счет этого отжимается содержащаяся в щепе вода. Такой вид сушки является особенно энергосберегающим, так как содержащаяся вода не выпаривается, а энергия необходима только для вращения шнека.
Предпочтительно, уплотнительный шнек имеет вход и выход, и расстояние между витками уплотнительного шнека уменьшается в направлении выхода уплотнительного шнека. За счет этого перемещаемая в уплотнительном шнеке щепа уплотняется, и отжимается содержащаяся в ней вода.
Чтобы уплотнить перемещаемую в уплотнительном шнеке щепу, наклон витков уплотнительного шнека, например, увеличивается по направлению к выходу уплотнительного шнека. Предпочтительно, отношение наклона витков на входе уплотнительного шнека к наклону витков на выходе уплотнительного шнека составляет от 1:2 до 1:1. Конечно, также возможна и реализуема комбинация изменяющегося наклона витков уплотнительного шнека и изменяющегося расстояния между витками.
Далее с помощью чертежей будет подробнее объяснен пример осуществления изобретения:
Фиг.1 - схематическое выполнение предлагаемого способа,
Фиг.2 - схематическое изображение бункера, имеющего возможность работы с паром с последующей сушкой посредством уплотнительного шнека.
На фиг.1 показана схематическая последовательность в форме блок-схемы производства древесных стружек из щепы с технологически расположенным перед ним производством щепы. Хранящаяся на дровяном складе сырьевая древесина подается в рубильную машину, которая перерабатывает ее в щепу. Она временно хранится на складе щепы. В качестве альтернативы щепа также может закупаться извне. Подобные поставки щепы также временно (промежуточно) хранятся на открытом складе для древесной щепы. Такое промежуточное хранение на улице приводит, прежде всего, зимой к существенным потерям качества щепы, так как, например, в нее может попасть снег или она может смерзнуться.
Со склада щепы щепа подается в станок для заготовки стружки не напрямую, а сначала направляется в бункер. В этом бункере на щепу подается водяной пар, разогретый до температуры 130-190°С. За счет этого мерзлая стружка оттаивает, а возможно захваченный снег тает. Если щепа в результате хранения на складе щепы высохла, что бывает прежде всего летом при высоких температурах и сильном солнечном излучении, то посредством водяного пара в нее снова поступает влага.
После прохода через бункер щепа подается в устройство сушки. В нем стружка высушивается до, предпочтительно, предварительно заданного значения остаточной влажности в 80-100% относительно абсолютно сухой древесины, то есть абсолютно сухой древесины с содержанием влаги в 0%. Это можно осуществлять посредством различных механизмов сушки, например, выпаривания накопившейся в щепе воды. Особо энергосберегающей и, тем самым, малозатратной и экологичной, является подача щепы в уплотнительный шнек, в котором щепа непрерывно уплотняется, за счет чего содержащаяся в ней вода отжимается. Такой уплотнительный шнек используется, например, для того, чтобы подать древесную щепу в варочный котел для получения из нее древесного волокна. После сушки, щепа независимо от погодных воздействий является высушенной до определенной остаточной влажности. Эта остаточная влажность не зависит от исходной влажности, которая составляет зимой до 200%, а летом примерно от 35 до 50% для переработанной древесины и остатков древесины с лесопилки, и примерно 74% для круглого лесоматериала.
Теперь щепа с оптимальной влажностью подается в станок для заготовки стружки, который перерабатывает щепу в древесные стружки, передаваемые после последующего шага сушки в устройстве сушки стружки на дальнейшую обработку.
За счет использования уплотнительного шнека 10 уже при сушке щепы выполняется предварительное измельчение. За счет этого снижается нагрузка на станок для заготовки стружки, и он может перерабатывать большее количество щепы. Следовательно, это увеличивает производительность и снижает производственные затраты.
Благодаря подобному способу, поддерживается высокая технологическая скорость при производстве древесных стружек для производства ДСП по существу вне зависимости от погодных условий с одновременно высоким качеством стружки.
На фиг.2 схематично показан бункер 1, в который может быть подан горячий пар с последующей сушкой в уплотнительном шнеке 10. Со складской площадки щепа вводится в бункер 1 в направлении стрелки А. Там с помощью устройства 2 подачи пара на нее подается пар. При этом возможно смерзшаяся щепа оттаивает, а, например, пересушенная под воздействием слишком сильных солнечных лучей щепа получает влагу. Затем стружка падает в загрузочный люк 4. В этом загрузочном люке 4 с помощью температурного датчика 6 измеряется температура. По результатам этого измерения осуществляется управление подачей 8 пара. Таким образом гарантируется, что щепа, которая падает через загрузочный люк 4, всегда имеет постоянную температуру.
После падения через загрузочный люк 4 щепа попадает на уплотнительный шнек 10. Витки 12 уплотнительного шнека 10 на фигуре 2 имеют постоянный подъем, однако, расстояние между двумя витками 1 постоянно уменьшается по направлению от входа к выходу уплотнительного шнека. Уплотнительный шнек 10 вращается в направлении вращения R вокруг своей продольной оси, и таким образом подает на фиг. 2 вправо падающую через загрузочный люк 4 на уплотнительный шнек 10 щепу.
За счет уменьшающегося расстояния между двумя витками 12 уплотнительного шнека 10 перемещаемая через уплотнительный шнек 10 щепа постоянно уплотняется. Дополнительно, диаметр трубы 14, в которой находится уплотнительный шнек 10, уменьшается по направлению вправо. Также это приводит к дополнительному уплотнению перемещаемой через уплотнительный шнек 10 щепы и к предварительному измельчению щепы в уплотнительном шнеке.
На правом на фиг. 2 выходе трубы 14 находится контропора 16. На нее в направлении Р прикладывается давление, и тем самым обеспечивается поддержание высокого давления в трубе 14. В трубе 14 щепа уплотняется, а содержащаяся в ней вода отжимается. Для этой цели вокруг трубы 14 расположен дренаж 18, через который отводится выступающая из щепы вода.