Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит и способ такой эксплуатации установки такого рода

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к устройствам для горячего прессования древесно-стружечных плит. Установка содержит первичный контур, вторичный контур и регулировочное устройство. Установка снабжена вторичным циркуляционным насосом с изменяемой производительностью, который расположен для циркуляции текучей среды теплоносителя во вторичном контуре. Регулировочное устройство имеет устройство для регистрации мощности нагрева, которое снабжено термометром подвода для измерения температуры подвода теплоносителя, который течет во вторичном контуре к устройству прессования и термометром возврата для измерения температуры возврата теплоносителя, который течет во вторичном контуре обратно от устройства прессования. Регулировочное устройство предназначено для автоматического регулирования мощности нагрева, которая подается к устройству прессования, на основании расхода текучей среды теплоносителя через вторичный контур и разности температур между температурой подвода и температурой возврата во вторичном контуре. Повышается производительность установки для горячего прессования. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение касается установки для горячего прессования древесно-стружечных плит, содержащей (a) первичный контур, который имеет подающий трубопровод для отбора горячей текучей среды теплоносителя от теплогенератора и обратный трубопровод для подачи охлажденной текучей среды теплоносителя к теплогенератору, (b) вторичный контур, который имеет устройство прессования для прессования древесно-стружечных плит, подводящий трубопровод для подвода текучей среды теплоносителя к устройству прессования и отводящий трубопровод для возврата охлажденной текучей среды теплоносителя к первичному контуру, и (c) регулировочное устройство, которое имеет регулирующий клапан и предназначено для регулирования притока текучей среды теплоносителя от первичного контура к вторичному контуру, в частности, от подающего трубопровода к подводящему трубопроводу.

По второму аспекту изобретение касается способа эксплуатации такой установки для горячего прессования древесно-стружечных плит.

Такого рода установки для горячего прессования древесно-стружечных плит применяются, чтобы из высушенных частиц древесины, которые перемешаны с клеем, путем прессования изготавливать древесно-стружечную плиту. Такого рода установки для горячего прессования предназначены для непрерывной эксплуатации, то есть они непрерывно загружаются частицами древесины, которые перемешаны с клеем, и создают постоянный поток древесно-стружечных плит.

Установки для горячего прессования древесно-стружечных плит, как правило, останавливаются только тогда, когда имеется дефект или когда нужно переоснастить установку на производство древесно-стружечных плит с другими размерами. При каждом повторном пуске возникает предпусковое время, в которое изготавливается не пригодный для использования продукт, а брак. Поэтому при частом повторном пуске установки для прессования брак может быть значительным.

В основе изобретения лежит задача повышения производительности установки для горячего прессования древесно-стружечных плит.

Изобретение решает эту проблему с помощью установки для горячего прессования древесно-стружечных плит, которая имеет вторичный циркуляционный насос с изменяемой производительностью, предназначенный для циркуляции текучей среды теплоносителя во вторичном контуре, при этом регулировочное устройство имеет устройство для регистрации мощности нагрева, которое предпочтительно имеет расходомер для регистрации расхода текучей среды теплоносителя через вторичный контур, термометр подвода для измерения температуры подвода теплоносителя, который течет во вторичном контуре к устройству прессования, и термометр возврата для измерения температуры возврата теплоносителя, который течет во вторичном контуре обратно от устройства прессования, и предназначено для автоматического регулирования мощности нагрева, которая подается к устройству прессования. В частности, регулирование происходит на основании расхода и разности температур между температурой подвода и температурой возврата.

По второму аспекту изобретение решает проблему с помощью способа, который включает этап регулирования мощности нагрева, которая подается к устройству прессования. В частности, это регулирование происходит путем изменения притока текучей среды теплоносителя от первичного контура к вторичному контуру и на основании расхода и разности температур между температурой подвода и температурой возврата.

До сих пор приток текучей среды теплоносителя, который, как правило, представляет собой термомасло, регулировался исключительно посредством температуры, например, возврата. Если необходимое количество тепла устройства прессования изменяется, например, потому что предназначенный для прессования древесно-стружечный материал обладает более высоким содержанием воды, то это сначала приводит к тому, что температура термомасла опускается. Этому оказывается регулируемое противодействие путем усиленного добавления горячего термомасла. Недостаток при этом заключается в том, что речь идет всегда о реагирующем регулировании. В противоположность этому с помощью предлагаемого изобретением решения можно заранее повышать мощность нагрева, когда ожидается повышение потребной мощности нагрева.

Если, например, происходит повторный пуск устройства прессования после переоснащения или после аварии, то необходимая мощность нагрева повышена, пока температура прессовочной плиты устройства прессования не будет иметь нужную температуру. У традиционных систем регулировка температуры продолжается относительно долго, так как вторичный контур вследствие большого количества текучей среды теплоносителя обладает значительной тепловой инертностью. Поэтому у традиционных систем температура и вместе с ней мощность нагрева непрерывно возрастают, пока не будет достигнуто стационарное состояние.

Однако если, как предусмотрено изобретением, мощность нагрева регулируется, то температура устройства прессования вначале очень быстро возрастает. Благодаря этому стационарное состояние может достигаться значительно быстрее. Поэтому брак в целом уменьшается.

Для повышения мощности нагрева, с одной стороны, может увеличиваться температура подвода и/или расход к устройству прессования. Если максимально допустимая температура подвода не превышена и/или максимально допустимая разность температур не превышена, предпочтительно продолжать открывать регулирующий клапан и таким образом повышать мощность нагрева. Таким образом, вторичный циркуляционный насос во вторичном контуре может эксплуатироваться с электрической мощностью, которая всегда близка к мощности, обязательно необходимой для обеспечения мощности нагрева. Если дальнейшее повышение температуры невозможно, потому что либо одно из двух вышеназванных предельных значений превышено, либо регулирующий клапан полностью открыт, то повышается производительность первичного циркуляционного насоса в первичном контуре.

Если мощность нагрева не должна изменяться, разумеется, никакое регулирующее вмешательство не осуществляется.

Предпочтительно регулировочное устройство предназначено для автоматической регистрации, превысила ли разность температур заданное максимальное значение, и в случае подтверждения для уменьшения степени открытия регулирующего клапана.

Предпочтительно установка для горячего прессования древесно-стружечных плит содержит устройство для измерения влажности, которое выполнено для измерения содержания воды в древесно-стружечном материале, который подается в установку для прессования, причем регулировочное устройство соединено с устройством для измерения влажности и предназначено для автоматического изменения мощности нагрева в зависимости от содержания воды. Высокое содержание воды в древесно-стружечном материале требует повышенной мощности нагрева, чтобы остаточная влажность в готовой древесно-стружечной плите оставалась постоянной. Благодаря тому, что мощность нагрева регулируется, в образующуюся древесно-стружечную плиту всегда вводится точно такое количество тепла, которое необходимо для достижения заданной остаточной влажности в готовой древесно-стружечной плите. При управлении посредством температуры, которое известно из уровня техники, тепловая инертность вторичного контура приводит к тому, что остаточная влажность в готовой древесно-стружечной плите может колебаться.

Предпочтительно первичный контур имеет изменяемый по производительности, в частности, регулируемый по частоте вращения, первичный циркуляционный насос и датчик разности давлений, посредством которого может определяться первичная разность давлений между давлением поступления текучей среды теплоносителя в первичном подающем трубопроводе и давлением возврата текучей среды теплоносителя в первичном обратном трубопроводе, при этом первичный циркуляционный насос предназначен для регулирования производительности по номинальной первичной разности давлений. Это гарантирует, что при постоянном положении регулирующего клапана из первичного контура во вторичный контур всегда переходит одинаковое количество текучей среды теплоносителя. Это облегчает регулирование мощности нагрева в устройстве прессования.

Особенно предпочтительно, когда регулировочное устройство выполнено для автоматического повышения номинальной первичной разности давлений, когда регулирующий клапан находится в максимальном положении и мощность нагрева должна повышаться. В частности, регулировочное устройство выполнено для автоматического повышения номинальной первичной разности давлений, когда регулирующий клапан находится в этом максимальном положении и мощность нагрева должна повышаться.

Изобретение решает проблему, кроме того, с помощью такой установки для горячего прессования древесно-стружечных плит, у которой регулирующий клапан представляет собой двухходовой регулирующий клапан, содержащий устройство обратной сигнализации положения. Это облегчает повторный пуск после останова устройства прессования, так как непосредственно после возобновления эксплуатации в устройство прессования подается точно такая мощность нагрева, которая необходима для изготовления древесно-стружечной плиты.

Предпочтительно, если двухходовой регулирующий клапан является пневматическим двухходовым регулирующим клапаном, снабженным электропневматическим исполнительным элементом. Такого рода регулирующий клапан может обслуживаться особенно быстро, так что время регулирования особенно сокращается.

Предлагаемый изобретением способ предпочтительно выполняется так, что приводная мощность первичного циркуляционного насоса и/или вторичного циркуляционного насоса сокращается или, соответственно, сокращаются до минимума. Это происходит, в частности, при тех краевых условиях, что не может превышаться максимальная разность температур между температурой подвода и температурой возврата во вторичном контуре и что температура подвода во вторичном контуре не может превышать заданную максимальную температуру. Предпочтительным в этом является то, что установка для горячего прессования древесно-стружечных плит может особенно экономично эксплуатироваться в диапазоне частичной нагрузки.

Предпочтительно предлагаемый изобретением способ включает этапы изменения устройства прессования так, чтобы могла производиться древесно-стружечная плита с измененной толщиной и/или измененной шириной, определения положения регулирующего клапана, которое поставлено в соответствие этой толщине и/или ширине, предварительной установки регулирующего клапана в это определенное положение и повторного пуска устройства прессования. Другими словами, регулирующий клапан непосредственно перед повторным пуском устройства прессования приводится в то положение, при котором устройство прессования снабжается по меньшей мере той мощностью нагрева, которая требуется для длительной эксплуатации устройства прессования при данной толщине и ширине. Особенно предпочтительно, когда регулирующий клапан устанавливается в положение, соответствующее мощности нагрева, которая больше, чем та мощность нагрева, которая требуется для длительной эксплуатации устройства прессования при данной толщине и ширине. При этом устройство прессования быстрее нагревается и таким образом быстро достигает желаемого качества продукта. Это сокращает фактор технологического времени.

Определение положения регулирующего клапана может, например, включать считывание и/или интерполирование поля характеристик. В этом поле характеристик возможные измерения древесно-стружечной плиты, которая должна изготавливаться, ставятся в соответствие тем мощностям нагрева или положениям регулирующего клапана, которые требуются для изготовления этой древесно-стружечной плиты.

Предпочтительно для каждого габаритного размера древесно-стружечной плиты, которая должна изготавливаться, также сохраняется в памяти содержание воды древесно-стружечного материала, который подается в устройство прессования. Другими словами, выбирается положение регулирующего клапана и вместе с тем мощность нагрева древесно-стружечной плиты, которая должна изготавливаться термически в зависимости от измерений и остаточной влажности древесно-стружечного материала, из которого прессуется эта древесно-стружечная плита.

Предпочтительно первичная разность давлений повышается путем повышения мощности первичного циркуляционного насоса, когда регулирующий клапан достиг максимального положения. Предпочтительно мощность первичного циркуляционного насоса повышается, когда регулирующий клапан достиг максимального положения и мощность нагрева, которая подается во вторичный контур первичным контуром, меньше, чем требуемая мощность нагрева. С помощью этих мер регулирующий клапан возвращается в область регулирования.

Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью фиг. 1, на которой показана технологическая схема предлагаемой изобретением установки для горячего прессования древесно-стружечных плит.

На фиг.1 показана установка 10 для горячего прессования древесно-стружечных плит, которая имеет первичный контур 12, вторичный контур 14 и регулировочное устройство 16, содержащее регулирующий клапан 18.

Первичный контур 12 имеет теплогенератор 20 в виде котельной установки, подающий трубопровод 22 для отбора нагретой текучей среды теплоносителя от теплогенератора 20 и обратный трубопровод 24, в котором охлажденная текучая среда теплоносителя, представляющая собой термомасло, течет обратно. Первичный контур 12 включает первичный циркуляционный насос 25, который предназначен для установки разности Δp давлений между подающим трубопроводом 22 и обратным трубопроводом 24. Для этого первичный контур 12 имеет датчик 27 разности давлений.

Вторичный контур 14 включает в себя подводящий трубопровод 26 для подвода термомасла к устройству 28 прессования и отводящий трубопровод 30, по которому термомасло, поступающее от устройства 28 прессования, течет обратно.

Вторичный контур 14 включает, кроме того, вторичный циркуляционный насос 32, посредством которого осуществляется циркуляция термомасла, и устройство 33 для регистрации мощности нагрева, которое включает в себя термометр 34 подвода, расходомер 36 и термометр 38 возврата. По разности ΔT₁₄ = T₃₄-T₃₈ температур между температурой T₃₄ подвода и температурой T₃₈ возврата, расходу ₁₄, а также удельной теплоемкости и плотности термомасла может рассчитываться мощность P нагрева, которая подводится к устройству 28 прессования.

Регулировочное устройство 16 включает электрическое управление 40, которое электрически соединено с термометром 34 подвода, расходомером 36, термометром 38 возврата и регулирующим клапаном 18 и предназначено для автоматического регулирования мощности P нагрева, которая подводится к устройству 28 прессования. Для этого регулировочный клапан 18 настраивается так, чтобы устанавливался расход ₁₂ теплоносителя от первичного контура 12 во вторичный контур 14, который имеет такую величину, что устанавливается мощность P нагрева. Следует указать, что, как правило, ₁₄ ≠ ₁₂.

Электрическое управление 14, кроме того, соединено с устройством 42 для измерения влажности, измеряющим содержание w воды древесно-стружечного материала 44, который подается для прессования в устройство 28 прессования. Требуемая для прессования мощность P нагрева изменяется в зависимости от содержания w воды. Если устройством 42 измерения влажности обнаруживается изменение содержания w воды, то оно приводит в соответствие мощность P нагрева.

Регулирующий клапан 18 выполнен в виде пневматического регулирующего клапана, снабженного электропневматическим регулятором положения и обратной сигнализацией положения. Так как температура T₂₂ поступления в хорошем приближении является постоянной, а разность Δp давлений в области регулирующего клапана 18 также поддерживается постоянной, положение регулирующего клапана в хорошем приближении соответствует мощности P нагрева, которая передается первичным контуром 12 во вторичный контур 14.

Если необходимо изменить формат схематично изображенной на чертеже древесно-стружечной плиты 46, которая должна производиться, которая может представлять собой, например, волокнистую плиту средней плотности, волокнистую плиту высокой плотности или плиту ОСП (ориентированно стружечную плиту) или стружечную плиту, например, заменяется одна из прессовочных плит, посредством которой тепло передается от термомасла на прессуемую заготовку. Для повторного пуска устройства 28 прессования регулирующий клапан 18 приводится в то положение, при котором в устройство 28 прессования подается мощность P (x, z, w) нагрева, требуемая для изготовления древесно-стружечной плиты с шириной x, высотой z и содержанием w воды древесно-стружечного материала 44.

Мощность P (x, z, w) нагрева считывается, например, из цифровой памяти электрического управления 40. Если формат древесно-стружечной плиты, которая должна производиться, не изменяется, перед остановом устройства 28 прессования считывается и сохраняется в памяти положение регулирующего клапана 18. Для повторного пуска устройства 28 прессования регулирующий клапан 18 приводится в это положение.

Могут производиться небольшие отклонения от этого положения, например регулирующий клапан 18 может открываться несколько шире, так чтобы мощность нагрева сначала была больше, чем собственно необходимо, так чтобы устройство 28 прессования особенно быстро доводилось до нужной температуры.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит

12 Первичный контур

14 Вторичный контур

16 Регулировочное устройство

18 Регулирующий клапан

20 Теплогенератор

22 Подающий трубопровод

24 Обратный трубопровод

25 Первичный циркуляционный насос

25 Подводящий трубопровод

27 Сенсор разности давлений

28 Устройство прессования

30 Отводящий трубопровод

32 Вторичный циркуляционный насос

33 Устройство для регистрации мощности нагрева

34 Термометр подвода

36 Расходомер

38 Термометр возврата

40 Электрическое управление

42 Устройство для измерения влажности

44 Древесно-стружечный материал

46 Древесно-стружечная плита

Расход

₁₄ Приток во вторичный контур

P Мощность нагрева

w Содержание воды

Δp Разность давлений

T₃₄ Температура подвода во вторичном контуре

T₃₈ Температура возврата во вторичном контуре

ΔT₁₄ Разность температур

1. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит, содержащая (a) первичный контур (12), который имеет первичный циркуляционный насос (25), подающий трубопровод (22) для отбора горячей текучей среды теплоносителя от теплогенератора (20) и обратный трубопровод (24) для подачи охлажденной текучей среды теплоносителя к теплогенератору (20), (b) вторичный контур (14), который имеет устройство (28) прессования для прессования древесно-стружечных плит (46), подводящий трубопровод (26) для подвода текучей среды теплоносителя к устройству (28) прессования и отводящий трубопровод (30) для возврата охлажденной текучей среды теплоносителя к первичному контуру (12), и (c) регулировочное устройство (16), которое имеет регулирующий клапан (18) и предназначено для регулирования притока текучей среды теплоносителя от первичного контура (12) к вторичному контуру (14), отличающаяся тем, что (d) снабжена вторичным циркуляционным насосом (32) с изменяемой производительностью, который расположен для циркуляции текучей среды теплоносителя во вторичном контуре (14), (e) причем это регулировочное устройство (16) (i) имеет устройство (33) для регистрации мощности нагрева, которое снабжено термометром (34) подвода для измерения температуры (T₃₄) подвода теплоносителя, который течет во вторичном контуре (14) к устройству (28) прессования и термометром (38) возврата для измерения температуры (T₃₈) возврата теплоносителя, который течет во вторичном контуре (14) обратно от устройства (28) прессования, и (ii) предназначено для автоматического регулирования мощности (P) нагрева, которая подается к устройству (28) прессования, на основании расхода () текучей среды теплоносителя через вторичный контур (14) и разности (ΔT₁₄) температур между температурой (T₃₄) подвода и температурой (T₃₈) возврата во вторичном контуре (14).

2. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит по п.1, отличающаяся тем, что устройство (33) для регистрации мощности нагрева имеет расходомер (36) для регистрации расхода () теплоносителя через вторичный контур (14).

3. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит по п.1, отличающаяся тем, что регулировочное устройство (16) предназначено для автоматической регистрации достижения регулирующим клапаном (18) максимального положения в случае подтверждения повышения производительности первичного циркуляционного насоса в первичном контуре (12) и в случае отрицания увеличения степени открытия регулирующего клапана (18), когда мощность нагрева (P) должна повышаться.

4. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит по п.2, отличающаяся тем, что регулировочное устройство (16) предназначено для автоматической регистрации превышения разности (ΔT₁₄) температур на заданное максимальное значение и в случае подтверждения уменьшения степени открытия регулирующего клапана (18).

5. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что снабжена устройством (42) для измерения влажности, которое расположено для измерения содержания (w) воды в древесно-стружечном материале (44), подаваемом в установку для прессования, при этом регулировочное устройство (16) соединено с устройством (42) для измерения влажности и предназначено для автоматического изменения мощности нагрева в зависимости от содержания (w) воды.

6. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит по п.1, отличающаяся тем, что первичный контур (12) имеет изменяемый по производительности, в частности регулируемый по частоте вращения, первичный циркуляционный насос (25) и датчик (27) разности давлений, посредством которого может определяться первичная разность (Δp) давлений между давлением поступления текучей среды теплоносителя в подающем трубопроводе (22) и давлением возврата текучей среды теплоносителя в обратном трубопроводе (24), при этом первичный циркуляционный насос предназначен для регулирования производительности по номинальной первичной разности (Δp) давлений.

7. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит по п.6, отличающаяся тем, что регулировочное устройство (16) выполнено для автоматического повышения номинальной первичной разности (Δp) давлений, когда регулирующий клапан (18) находится в максимальном положении и мощность (P) нагрева должна повышаться.

8. Установка для горячего прессования древесно-стружечных плит, включающая в себя (a) первичный контур (12), который имеет первичный циркуляционный насос (25), подающий трубопровод (22) для отбора горячей текучей среды теплоносителя от теплогенератора (20) и обратный трубопровод (24) для подачи охлажденной текучей среды теплоносителя к теплогенератору (20), (b) вторичный контур (14), который имеет устройство (28) прессования для прессования древесно-стружечных плит (46), подводящий трубопровод (26) для подвода текучей среды теплоносителя к устройству (28) прессования и отводящий трубопровод (30) для возврата охлажденной текучей среды теплоносителя к первичному контуру (12), и (c) регулировочное устройство (16), которое имеет регулирующий клапан (18) и предназначено для регулирования притока текучей среды теплоносителя от первичного контура (12) к вторичному контуру (14), отличающаяся тем, что (d) регулирующий клапан (18) представляет собой двухходовой регулирующий клапан, содержащий устройство обратной сигнализации положения, и (е) это регулировочное устройство (16) (i) имеет устройство (33) для регистрации мощности нагрева, которое снабжено термометром (34) подвода для измерения температуры (T₃₄) подвода теплоносителя, который течет во вторичном контуре (14) к устройству (28) прессования, и термометром (38) возврата для измерения температуры (T₃₈) возврата теплоносителя, который течет во вторичном контуре (14) обратно от устройства (28) прессования, и (ii) предназначено для автоматического регулирования мощности (P) нагрева, которая подается к устройству (28) прессования, на основании расхода () текучей среды теплоносителя через вторичный контур (14) и разности (ΔT₁₄) температур между температурой (T₃₄) подвода и температурой (T₃₈) возврата во вторичном контуре (14).

9. Способ эксплуатации установки (10) для горячего прессования древесно-стружечных плит, содержащей (a) первичный контур (12), который имеет подающий трубопровод (22) для отбора горячей текучей среды теплоносителя от теплогенератора (20), обратный трубопровод (24) для подачи охлажденной текучей среды теплоносителя к теплогенератору (20) и первичный циркуляционный насос для циркуляции текучей среды теплоносителя, (b) вторичный контур (14), который имеет устройство (28) прессования для прессования древесно-стружечных плит (46), подводящий трубопровод (26) для подвода текучей среды теплоносителя к устройству (28) прессования и отводящий трубопровод (30) для возврата охлажденной текучей среды теплоносителя к первичному контуру (12), и (c) регулировочное устройство (16), которое имеет регулирующий клапан (18), отличающийся тем, что включает в себя этап: (i) регулирование мощности (P) нагрева, которая подается в устройство (28) прессования, путем изменения притока (₁₄) текучей среды теплоносителя от первичного контура (12) к вторичному контуру (14) на основании расхода () и разности (ΔT₁₄) температур между температурой (T₃₄) подвода и температурой (T₃₈) возврата во вторичном контуре (14), (ii) причем регулирование мощности выполняют по меньшей мере также так, что изменяется приводная мощность вторичного циркуляционного насоса (32).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что регулирование мощности нагрева выполняют по меньшей мере также так, что изменяется приводная мощность первичного циркуляционного насоса (25).

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что включает в себя этапы: повышение мощности (P) нагрева, изменение устройства (28) прессования, так чтобы могла производиться древесно-стружечная плита (46) с измененной толщиной и/или шириной, определение положения регулирующего клапана (18), которое соответствует этой толщине и/или ширине, предварительная установка регулирующего клапана (18) в это определенное положение и повторный пуск устройства (28) прессования.

12. Способ по одному из пп.9-11, отличающийся тем, что включает в себя этапы: непрерывная регистрация содержания (w) воды в древесно-стружечном материале (44), предназначенном для прессования, определение мощности нагрева, которая соответствует этому содержанию (w) воды, и установка регулирующего клапана (18), так чтобы устанавливалась эта мощность нагрева.

13. Способ по одному из пп.9-11, отличающийся тем, что первичную разность (Δp) давлений повышают путем повышения мощности первичного циркуляционного насоса, когда регулирующий клапан (18) достиг максимального положения.