Сушильна установка для сушіння деревної стружки і відповідний спосіб сушіння деревної стружки

Номер патенту: 106746

Опубліковано: 10.10.2014

Автори: Іреді Маттіас, Хаш Йоахім

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Сушильна установка для сушіння деревної стружки (18) з

(а) топкою (12),

(б) сушаркою (16) для деревної стружки (18) і

(в) зворотним пристроєм (56) для повернення пароповітряної суміші (34) в сушарку (16),

(г) причому зворотний пристрій (56) містить нагрівник (42) пароповітряної суміші, і

(д) причому сушильна установка (10) для сушіння деревної стружки виконана для скорочення органічних сполук, що є в пароповітряній суміші (34), перед поверненням в сушарку (16),

яка відрізняється тим, що

(є) нагрівник (42) пароповітряної суміші містить регенеративний і/або каталітичний теплообмінник, який

(і) встановлений нижче по потоку від сушарки (16) і

(іі) виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) до температури, настільки високої, щоб частинки, присутні в пароповітряній суміші (34), окиснювалися щонайменше в переважній більшості.

2. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за п. 1, яка відрізняється тим, що зворотний пристрій (56) виконаний для повернення в топку (12) щонайменше частини пароповітряної суміші (34), зокрема всієї пароповітряної суміші.

3. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що зворотний пристрій (56) виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) за допомогою топкового газу (22) топки (12).

4. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що нагрівник (42) пароповітряної суміші виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) шляхом внутрішнього спалювання до температури вище 700 °C.

5. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що містить денітраційну установку (50), встановлену нижче по потоку від топки (12).

6. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що містить зволожуючий пристрій для сушильного газу для встановлення вологості сушильного газу (30), що спрямовується в сушарку (16), на задане значення.

7. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пп. 4-6, яка відрізняється тим, що містить змішувальну камеру (20), встановлену для змішування топкового газу (22) з топки (12) і пароповітряної суміші (34) з нагрівника (42) пароповітряної суміші.

8. Спосіб сушіння деревної стружки (18) з етапами:

(а) подачі топкового газу (22) з топки (12) в сушарку (16),

(б) сушіння деревної стружки (18) в сушарці (16) до утворення пароповітряної суміші (34) і

(в) повернення щонайменше частини пароповітряної суміші (34) в сушарку (16),

який відрізняється тим, що містить етап

(г) термічного скорочення, зокрема, шляхом окиснення, твердих речовин, що є в пароповітряній суміші, перед поверненням в сушарку (16) в регенеративному і/або каталітичному теплообміннику.

9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що для термічного окиснення органічних сполук і твердих речовин, що є в пароповітряній суміші (34), щонайменше частина пароповітряної суміші (34) подається назад в топку (12).

10. Спосіб за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що термічне скорочення твердих речовин, які є в пароповітряній суміші (34), здійснюють за допомогою регенеративного теплообмінника.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що містить етап

випалювання твердих речовин, що прилипли в регенеративному теплообміннику.

12. Спосіб за одним з пп. 8 або 9, який відрізняється тим, що частка топкового газу з топки (12) в сушильному газі, що спрямовується в сушарку, більша заданого порогового значення частки топкового газу.

13. Спосіб за одним з пп. 10-12, який відрізняється тим, що об'ємний потік зворотної пароповітряної суміші перед виходом в змішувальну камеру спрямовується в термічний регенеративний теплообмінник, причому зворотна пароповітряна суміш з температурою на вході від 80 до 130 °C нагрівається до температури 720-900 °C і подається в змішувальну камеру з температурою на виході, приблизно на 20-80 °C вищою в порівнянні з температурою на вході.

14. Спосіб виготовлення деревностружкової плити, зокрема орієнтовано стружкової плити, з етапами:

виготовлення деревної стружки (18) способом за одним з пп. 8-13, причому в деревній стружці (18) встановлюється задана залишкова вологість,

змішування деревної стружки (18) з клеючою речовиною і

спресування деревної стружки (18) з клеючою речовиною в деревностружкову плиту.

15. Деревностружкова плита, виготовлена способом за одним з пп. 8-14.

Текст

Реферат: Сушильна установка для сушіння деревної стружки (18) з топкою (12), сушаркою (16) для деревної стружки (18) і зворотним пристроєм (56) для повернення пароповітряної суміші (34) в сушарку (16), причому зворотний пристрій (56) містить нагрівник (42) пароповітряної суміші, і причому сушильна установка (10) для сушіння деревної стружки виконана для скорочення органічних сполук, які є в пароповітряній суміші (34), перед поверненням в сушарку (16). Нагрівник (42) містить регенеративний і/або каталітичний теплообмінник, встановлений за сушаркою (16) і виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) до температури, настільки високої, щоб частинки, які присутні в пароповітряній суміші (34), окиснювалися щонайменше в переважній більшості. UA 106746 C2 (12) UA 106746 C2 UA 106746 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується сушильної установки для сушіння деревної стружки з топкою, сушаркою для деревної стружки і зворотним пристроєм для повернення пароповітряної суміші в сушарку, причому зворотний пристрій містить нагрівник пароповітряної суміші, і причому сушильна установка для сушіння деревної стружки виконана для скорочення органічних сполук, які є в пароповітряній суміші, перед поверненням в сушарку. Згідно з другим аспектом винахід стосується способу сушіння деревної стружки з етапами (а) подачі топкового газу з топки в сушарку, (б) сушіння деревної стружки в сушарці, так що виникає пароповітряна суміш, і (в) повернення в сушарку щонайменше частини пароповітряної суміші. У відомих сушильних установках для сушіння деревної стружки в топці, як правило, спалюється деревний пил. Утворювані гарячі топкові гази спрямовуються в змішувальну камеру для змішування там з пароповітряною сумішшю, яка називається також зворотною пароповітряною сумішшю. В результаті змішування температура виникаючого сушильного газу опускається приблизно до 380-420 °C. Після цього сушильний газ подається в сушарку, де сушиться деревна стружка. Утворювана пароповітряна суміш подається в циклон, а потім частково в змішувальну камеру. Після цього висушена деревна стружка змішується з клеєм і спресовується в деревностружкову плиту. Недоліком таких сушильних установок для сушіння деревної стружки є те, що плити, виготовлені з деревної стружки, можуть виділяти леткі органічні речовини. Відоме надалі створення гарячого газу і сушіння деревних стружок здійснюються в такій формі, що насамперед в топковій камері при подачі власного повітря для горіння спалюється деревний пил. Топкові гази від цього спалювання, що мають температуру приблизно 900 °C, надходять в змішувальну камеру, в яку подаються так звана зворотна пароповітряна суміш, охолоджуюче повітря, що підсмоктується через нещільність, і при необхідності зовнішній гарячий газ. У змішувальній камері гарячі сушильні гази для подачі в сушарку для деревної стружки доводяться до необхідних кондицій (температура близько 350-480 °C, загальний об'ємний потік і вологість). Приготований таким чином об'ємний потік гарячого газу, відповідно, об'ємний потік сушильного газу, всмоктується за допомогою витяжного вентилятора в сушильний барабан. У сушильному барабані деревна стружка сушиться шляхом безпосереднього контакту з гарячими газами. Витяжний вентилятор подає загальний об'ємний потік гарячого газу, що бере участь в процесі сушіння, в фільтруючий пристрій, спроектований переважно у вигляді циклонного сепаратора, а також мокрого електрофільтра. Цей фільтруючий пристрій насамперед відділяє в обмеженому об'ємі тверді частинки. До або після цього фільтруючого пристрою частина потоку, яка називається об'ємним потоком зворотної пароповітряної суміші, знову подається у вищевказану змішувальну камеру. Сушіння деревної стружки вимагає пропорційного балансу температури, енергії і об'ємного потоку, що встановлюється залежно від продукту (розміру стружки, пропускної здатності, вологості, вигляду сушарки). Висушена деревна стружка після сушильного барабана відділяється, змішується з клеєм і пресується в плиту на основі деревних матеріалів. Недоліком таких сушильних установок для сушіння деревної стружки є те, що плити на основі деревних матеріалів, виготовлені з деревної стружки, можуть виділяти леткі органічні речовини, що утворюються з смол і терпенів. Гарячі гази для сушіння деревної стружки частково вбирають смоли і терпени, що містяться в деревині. Найбільший ефект в цьому випадку досягається за рахунок того, що гарячі сушильні гази на вході в сушарку вільні від баластних речовин подібного роду. Однак гарячі гази на вході сушарки відомими способами змішуються з зворотною пароповітряною сумішшю, що вже брала участь в процесі сушіння. Таким чином, змішаний об'ємний потік при вбиранні смол і терпенів зменшується. Відомо також, що пароповітряна суміш повністю бере участь в рециркуляції, тобто гарячі сушильні гази, подані в сушарку, повністю утворюються з пароповітряної суміші, змішуючись з відхідними газами після спалювання первинного палива. Для енергетичного поліпшення способу пароповітряна суміш частково подається в топкову камеру і тут проходить термічну обробку при приблизно 850 °C. Інша складова частина пароповітряної суміші пропускається через кожухотрубчатий теплообмінник і тут нагрівається приблизно до 380-450 °C при одночасному охолоджуванні (50 °C) гарячих газів з топкової камери. Пароповітряна суміш, нагріта в теплообміннику, завдяки температурному рівню, термічній обробці не піддається. Суттєвими недоліками цього вигляду виробництва гарячих газів за допомогою систем кожухотрубчатих теплообмінників є низька можливість використання через забруднення поверхонь теплообмінників. Термічну обробку проходить тільки частина пароповітряної суміші. 1 UA 106746 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Повітря для спалювання первинного палива засмоктується зовні. Термічний коефіцієнт корисної дії способу відносно несприятливий. Тому відома також повна участь пароповітряної суміші в рециркуляції, тобто те, що поданий в сушарку сушильний газ, повністю одержаний з пароповітряної суміші, в якому леткі сполуки термічно окиснилися. Недолік тут полягає в тому, що така сушильна установка для сушіння деревної стружки має низьку можливість використання. З US 5983521 відома сушильна установка для сушіння деревної стружки, в якій зворотна пароповітряна суміш повністю подається назад в топкову камеру. Для економії енергії пароповітряна суміш пропускається через рекуператор, що заповнюється гарячим газом з топки. Таким чином, в топковій камері проходить термообробку вся зворотна пароповітряна суміш. Недолік полягає в тому, що коефіцієнт корисної дії топки падає, оскільки через топку повинна повністю пропускатися вся зворотна пароповітряна суміш. З DE 19728545 А1 відома сміттєсушильна установка. На відмінну від сушильних установок для сушіння деревної стружки в сміттєсушильних установках вологість, а також вміст терпенів і тонкого пилу не грає важливої ролі, так що описаний там пристрій непридатний для сушіння деревної стружки. З СН 133536 відомий спосіб сушіння масивних продуктів, виконаний багатоступінчастим. Теплообмінник регенеративного або каталітичної дії в публікації не описаний. З DE 2926663 відомий спосіб, при якому пароповітряна суміш охолоджується для конденсації води і терпенів, що містяться в ній. Недоліком тут є великі витрати на охолоджування пароповітряної суміші. З WO 01/59381 відома сушильна установка, в якій частина пароповітряної суміші подається назад в топкову камеру. Недолік тут полягає в тому, що частина терпенів, що містяться в зворотній пароповітряної суміші, може відкладатися на матеріалі, що сушиться, так що деревна стружка після виходу з сушарки має підвищений вміст летких органічних компонентів. В основу винаходу покладена задача створення сушильної установки для сушіння деревної стружки, в якій топка може експлуатуватися з особливо високим коефіцієнтом корисної дії і в якій деревна стружка має особливо низький вміст летких органічних компонентів. Винахід вирішує проблему за допомогою сушильної установки для сушіння деревної стружки, в якій нагрівник пароповітряної суміші містить регенеративний і/або регенеративнокаталітичний теплообмінник, який встановлений нижче по потоку від сушарки і виконаний для нагрівання пароповітряної суміші до настільки високої температури, щоб частинки, присутні в пароповітряній суміші, окиснилися щонайменше в переважній більшості. Згідно з другим аспектом винахід вирішує проблему за допомогою способу, що містить етап термічного скорочення твердих речовин, що є в пароповітряній суміші перед поверненням в сушарку в регенеративному і/або каталітичному теплообміннику. Крім того, згідно з винаходом надана деревностружкова плита, виконана за способом згідно з винаходом. Переважним у винаході є те, що завдяки окисненню твердих речовин, що є в пароповітряній суміші, за допомогою регенеративного теплообмінника ці тверді речовини не можуть концентруватися в сушильному газі. А саме, виявилося, що такі тверді речовини, наприклад дрібна деревна стружка, можуть легко скупчуватися в трубопроводах або рекуперативних теплообмінниках і викликати порушення виробничого процесу. Іншою перевагою є те, що ця перевага може бути досягнута відносно незначними змінами в існуючих сушильних установках для сушіння деревної стружки. Аспект економічного способу виробництва при мінімальному використанні первинного палива також є основою винаходу. Винахід суттєво скоротить наявність шкідливих речовин, властивих або присутніх при сушінні деревної стружки або при подальшому виготовленні деревностружкових плит і/або ОСБ-плит (орієнтовно-стружкова плита). Крім того, різко скорочуються викиди, які утворюються за рахунок залишкових шкідливих речовин у відхідних газах, які викидаються в атмосферу. Переважним у винаході є те, що в результаті окиснення присутніх в пароповітряній суміші вуглеводнів і твердих горючих речовин за допомогою термічної регенеративної теплообмінної системи збільшується поглинальна здатність поданих в сушарку гарячих газів відносно вихідних смол і терпенів, і тим самим різко скорочується навантаження, що залишається на висушену деревну стружку. Крім того, у агрегатів і трубопроводів, які спрямовують гарячі гази між термічною регенеративною установкою і входом сушарки різко зменшується схильність до забруднення. Таким чином, можливість використання (готовність до експлуатації) установки суттєво зростає. 2 UA 106746 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Описаний винахід, зокрема, має також ту перевагу, що існуючі газогенераторні установки для одержання гарячих газів можуть бути дообладнані з малими витратами при збереженні наявних компонентів установок. У рамках даного опису під топкою розуміється, зокрема, пристрій для спалювання продуктів з деревини, в якій спалюються деревні стружки (біомаса) або деревний пил. Така топка може мати опорне керування, наприклад, газове і/або масляне опорне керування. Під сушаркою, зокрема, розуміється будь-який пристрій, обладнаний і виконаний для сушіння деревної стружки. Зокрема, сушарка забезпечена відповідним пристроєм керування, регулюючим температуру сушіння гарячим газом і об'ємний потік гарячого газу на вході сушарки для досягнення технологічно необхідної залишкової вологості в деревній стружці на виході сушарки. Під зворотним пристроєм, зокрема, розуміється будь-який пристрій, виконаний для зворотної подачі газів (пароповітряної суміші), які виходять з сушарки, в одне місце сушильної установки для сушіння деревної стружки таким чином, щоб ці гази (пароповітряна суміш) знову спрямувалися через сушарку. Під пароповітряною сумішшю розуміється той газ, який залишає сушарку. Можливо, що тільки частина пароповітряної суміші (яка називається зворотною пароповітряною сумішшю) обробляється таким чином, що органічні сполуки, присутні в пароповітряній суміші, окиснюються, а горючі частинки твердих речовин спалюються. У цьому випадку частина пароповітряної суміші не подається назад, а через установку для очищення пароповітряної суміші викидаються в атмосферу. Однак можливо, щоб вся пароповітряна суміш після сушарки повністю подавалася в пристрій для окиснення органічних сполук, присутніх в пароповітряній суміші, і для спалювання горючих частинок твердих речовин, так щоб викид в атмосферу, що ще залишається, суттєво скорочувався. Під тією ознакою, що сушильна установка для сушіння деревної стружки виконана для видалення присутніх в пароповітряній суміші твердих речовин перед поверненням в сушарку, зокрема, розуміється, що щонайменше частина пароповітряної суміші обробляється таким чином, щоб концентрація твердих речовин явно скорочувалася. Зокрема, сушильна установка для сушіння деревної стружки виконана таким чином, щоб щонайменше та частина пароповітряної суміші, яка знов надходить в сушарку, оброблялася таким чином, щоб концентрація твердих речовин скорочувалася щонайменше на 75-90 %. Під частинками, зокрема, розуміються деревні частинки. Сушильна установка для сушіння деревної стружки виконана, наприклад, для нагрівання щонайменше частини пароповітряної суміші до температури мінімум 720 °C. Як правило, достатньо вибрати температуру максимум 900 °C. Температура вибрана з таким розрахунком, щоб окиснювалася переважна частина твердих речовин. Газогенераторна установка для одержання гарячих газів зі своїми пристроями виконана таким чином, щоб по суті всі органічні речовини (сполуки СnHm), а також горючі частинки твердих речовин в результаті термообробки видалялися з гарячих сушильних газів перед подачею в сушарку. Винахід основується також на тому аспекті, що зворотна пароповітряна суміш цілком нагрівається до температури 720-900 °C, і тим самим всі органічні, горючі речовини майже без залишку спалюються, відповідно, окиснюються. Це стосується, зокрема, всіх вуглеводневих сполук (сполуки СnHm), а також всіх пальних, деревноподібних частинок твердих речовин, що подаються разом з зворотною пароповітряною сумішшю. Крім того, термічно оброблена зворотна повітряна суміш після регенеративної обробки подається при відповідній температурі у вигляді повітря для горіння в топкову камеру для спалювання деревини або природного газу, легкої або важкої нафти, що дає економію палива. Зокрема, зворотний пристрій виконаний для повернення в топку щонайменше частини термічно регенеративно обробленої пароповітряної суміші. Іншими словами, подібна сушильна установка для сушіння деревної стружки згідно з винаходом виконана таким чином, щоб вся зворотна пароповітряна суміш, тобто пароповітряна суміш, яка знов надходить в сушарку, подавалася назад в топку. Там пароповітряна суміш як повітря для горіння подається в полум'я, наприклад, в полум'я деревного пилу, природного газу, легкої нафти і/або важкої нафти, так що має місце економія палива. Однак в порядку альтернативи на спалювання може подаватися також термічно не оброблена пароповітряна суміш, в результаті чого термічна обробка вуглеводних і горючих частинок твердих речовин здійснюється тільки в полум'ї. Однак в цьому варіанті при зниженій готовності до експлуатації в результаті забруднень пальника і його допоміжних агрегатів попередньо запрограмовані порушення виробничого процесу. 3 UA 106746 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Зворотний пристрій виконаний, наприклад, для нагрівання пароповітряної суміші до температури мінімум 750 °C. У загальному випадку годиться температурне вікно 720-900 °C. Можливо, щоб нагрівник пароповітряної суміші, крім того, містив каталітичну установку для обробки відхідного повітря, в якій каталітично окиснювалися б органічні речовини. При цьому будуть потрібні тільки температури 380-480 °C. Однак горючі частинки твердих речовин при каталітичному способі залишаються незгорілими. Нагрівник для пароповітряної суміші, переважно, розрахований таким чином, щоб пароповітряна суміш з органічними сполуками і при необхідності з частинками твердих речовин, що залишилися повністю брала участь в горінні. Термічна регенеративна очисна установка може бути розрахована таким чином, щоб оброблена пароповітряна суміш залишала установку для обробки відхідного повітря з температурою на 20-80 °C вище. Особливо зручною є термічна регенеративна установка для обробки відхідного повітря, якщо оброблена пароповітряна суміш залишає її з температурою вищою приблизно на 40 °C. Переважно, зворотний пристрій виконаний для нагрівання пароповітряної суміші за допомогою топкового газу від спалювання деревного пилу. У порядку альтернативи або доповнення очисна установка виконана також таким чином, щоб для підігрівання пароповітряної суміші могло використовуватися також первинне паливо, як от: природний газ, легка і/або важка нафта. Нижче по потоку від топки і/або від термічної установки для обробки відхідного повітря може бути встановлена змішувальна камера, в якої топковий газ з топки змішується з обробленою пароповітряною сумішшю з установки для обробки відхідного повітря, а при необхідності з повітрям, що підсмоктується через нещільність, і вторинними гарячими газами, так щоб гарячий сушильний газ, який утворюється мав задані температуру і вологість. Потім гарячий сушильний газ подається в сушарку. Згідно з одним з переважних варіантів виконання сушильна установка для сушіння деревної стружки містить денітраційну установку, встановлену нижче по потоку від топки. Ця денітраційна установка працює в температурному вікні від 800 до 950 °C. У денітраційній установці в потік топкового газу може впорскуватися сечовина, так щоб відновлювалися оксиди азоту, що містяться в топковому газі. Денітраційна установка, переважно, виконана таким чином, щоб точка уприскування, в якій впорскується сечовина, розташовувалася в лінії, яка з'єднує топку зі змішувальною камерою. Денітраційна установка може зменшувати викиди оксиду азоту більше ніж на 30 %, причому досягнуті можуть бути 50 %. Згідно з одним з переважних варіантів сушильна установка для сушіння деревної стружки містить пристрій для зволоження сушильного газу з метою підвищення вологості сушильного газу, який спрямовується в сушарку. Пристрій для зволоження сушильного газу, переважно, експлуатується таким чином, щоб абсолютна вологість повітря становила щонайменше 600 грам на кубометр. Сприятливою виявилася абсолютна вологість повітря нижче 1200 грам на кубометр. Сприятливо, щоб пристрій для зволоження сушильного газу був настроєний для змішування пароповітряної суміші з топковим газом топки таким чином, щоб вологість сушильного газу встановлювалася на задану величину. При цьому переважно, щоб підвищена вологість сприяла виділенню з деревної стружки водорозчинних речовин. У цьому значенні сушарка одночасно виконана як пристрій для гарячої екстракції, в якому водорозчинні речовини виділяються з деревної стружки. Збагачення речовин, виділених з деревної стружки таким чином, запобігається вищеописаним внутрішнім допалюванням в зворотному пристрої для зворотної подачі пароповітряної суміші. Переважно, сушильна установка для сушіння деревної стружки виконана таким чином, щоб щонайменше 70 % терпенів, присутніх в деревній стружці, виділялися при сушінні. Це зменшення терпенів в деревній стружці забезпечує різке зниження викидання терпенів в деревностружкових плитах, виготовлених зі стружки. В альтернативному плані газогенераторна установка для одержання гарячих газів може містити також регенеративну теплообмінну систему, встановлену між топковою і змішувальною камерами. У цьому випадку попередньо нагріта пароповітряна суміш подається в топкову камеру і там по суті звільняється термічно від вуглеводнів, що містяться і горючих частинок твердих речовин. Регенеративна теплообмінна система може бути виконана таким чином, щоб тут термічний коефіцієнт корисної дії досягав 95 %. Аналогічним чином регенеративна теплообмінна система включає в себе спосіб очищення випалюванням (burn out), що допускає очищення при безперервному виробництві і гарантує високу готовність до експлуатації. 4 UA 106746 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Спосіб згідно з винаходом відрізняється тим, що щонайменше частина пароповітряної суміші подається назад в полум'я. У порядку альтернативи або доповнення передбачено, щоб частина, зокрема, переважна частина тієї пароповітряної суміші, яка подається назад, проходила подальшу термічну обробку, так щоб концентрація органічних сполук опускалася нижче заданого порогового значення. Особливо переважно використовувати деревну стружку, що містить переважно соснову деревну стружку. Соснова деревна стружка має високий вміст терпенів, так що при колишніх способах сушіння для сушіння цієї стружки в стружці залишалася велика частка терпенів. Це знижує якість деревностружкових плит, виготовлених з цієї стружки. У цьому випадку винахід дозволяє підвищити якість таких плит особливо сильно. Переважним є спосіб, при якому зворотний об'ємний потік пароповітряної суміші перед входом в змішувальну камеру проходить через термічну регенеративну теплообмінну систему. У теплообмінній системі зворотна пароповітряна суміш з температурою на вході від 80 до 130 °C нагрівається до температури 720-900 °C і подається в змішувальну камеру за допомогою вентилятора з температурою на виході приблизно на 20-80 °C вище в порівнянні з температурою на вході. Нагрівання здійснюється за допомогою регенеративних теплообмінних систем з термічним коефіцієнтом корисної дії від 88 до 97 % залежно від виконання. Первинне нагрівання для остаточного підігрівання зворотної пароповітряної суміші до 720-900 °C здійснюється подачею гарячих газів від спалювання деревного пилу або в порядку альтернативи природного газу, легкої або важкої нафти. Крім того, згідно з винаходом існує спосіб виготовлення деревностружкової плити, зокрема, ОСБ-плити з етапами (а) виготовлення деревної стружки способом згідно з винаходом, причому в деревній стружці встановлюється задана залишкова вологість, (б) змішування деревної стружки з клеючою речовиною і (в) спресування деревної стружки з клеючою речовиною в деревностружкову плиту. Спосіб згідно з винаходом, переважно, містить етап випаллювання регенеративного теплообмінника. Виявилося, що в теплообміннику можуть скупчуватися тверді речовини. Останні вдається усунути за допомогою випалювання (burn out). Сприятливо, щоб нагрівник пароповітряної суміші містив щонайменше два регенеративних теплообмінники, так щоб випалювання могло проводитися при виробництві, що продовжується. Крім того, згідно з винаходом представлена деревностружкова плита, виготовлена за способом згідно з винаходом. Зокрема, є деревностружкова плита, що містить соснову деревну стружку, в якій вміст терпенів у вагових процентах становить менше 50 % концентрації, що міститься в природній, необробленій сосновій деревній стружці. Нижче винахід більш детально пояснюється на прикладі виконання. При цьому показано: фіг. 1 - схема сушильної установки для сушіння деревної стружки згідно з винаходом, фіг. 2 - схема другого варіанта виконання сушильної установки для сушіння деревної стружки згідно з винаходом і фіг. 3 - схема третього варіанта виконання сушильної установки для сушіння деревної стружки згідно з винаходом. На фіг. 1 зображена сушильна установка 10 для сушіння деревної стружки з топкою 12, в яку подається схематично зображений деревний пил 14. Крім того, сушильна установка для сушіння деревної стружки містить сушарку 16, в яку деревна стружка 18 подається за допомогою механізму подачі. Через відвід 19 висушена деревна стружка залишає сушарку 16. Сушильна установка для сушіння деревної стружки містить змішувальну камеру 20, в яку з топки 12 подається топковий газ 22. Крім того, в змішувальній камері 20 закінчуються перша лінія 24 для пароповітряної суміші, лінія 26 для охолоджуючого повітря і лінія 28 для гарячого газу. Змішувальна камера 20 виконана для видачі сушильного газу в лінії 32 для сушильного газу, причому сушильний газ має попередньо встановлені температуру і абсолютну вологість. Сушарку 16 пароповітряна суміш 34 залишає через відвідну лінію 36 для пароповітряної суміші, яка веде в перший циклон 38, а потім у другий циклон 40. Частина пароповітряної суміші з відвідної лінії 36 для пароповітряної суміші вилучається і спрямовується в установку для обробки відхідних газів. По відвідній лінії 36 для пароповітряної суміші пароповітряна суміш 34, збіднена твердими речовинами, потрапляє в нагрівник 42 для пароповітряної суміші, працюючий на топковому газі з топки 12, що надходить по лінії 44 для топкового газу. Нагрівник 42 для пароповітряної суміші виконаний таким чином, щоб пароповітряна суміш 34 нагрівалася до температури Т=900 °C. Однак можливі також інші температури між 420 і 850 °C. При цьому велика частина органічних сполук, присутніх в пароповітряній суміші, окиснюється, і утворюється очищена пароповітряна суміш, яка подається по першій лінії 24 для пароповітряної суміші в змішувальну камеру 20. 5 UA 106746 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Нагрівник 42 для пароповітряної суміші містить протиструминні охолоджувачі 46, що нагрівають пароповітряну суміш 34, що надходить з відвідної лінії 36 для пароповітряної суміші, і охолоджуючих пароповітряну суміш, яка виходить через першу лінію 24 для пароповітряної суміші. Пароповітряна суміш, яка надходить має при надходженні температуру Т пост=80 °C, в той час як при виході температура Твих≈130 °C. Пароповітряна суміш, яка витікає з нагрівника 42 для пароповітряної суміші, в місці 48 розгалуження розділяється на потік в змішувальну камеру 20 і на потік зі зворотної протиповітряної суміші в топку 12. Оскільки пароповітряна суміш 34, подана назад в сушарку, повністю нагрілася до температури вище температури окиснення летких органічних сполук і твердих речовин. Безпосередньо нижче по потоку від топки 12 розташована денітраційна установка 50, що містить насадку 52 для уприскування сечовини. Ця насадка 52 для уприскування сечовини встановлена в напрямку потоку перед лінією 44 для топкового газу і перед змішувальною камерою 20 і сприяє вибірковому відновленню оксидів азоту в азот. Компоненти, встановлені відносно потоку пароповітряної суміші нижче по потоку від сушарки 16, є частиною зворотного пристрою 56. Таким чином, зворотний пристрій 56 містить, зокрема, нагрівник 42 для пароповітряної суміші, який можна було б назвати також окиснювальним реактором, а також лінії 36, 44 і 24. По лінії 60 для відхідного повітря частина пароповітряної суміші викидається в атмосферу. У випадку деревної стружки мова йде, переважно, про стружку жировмісної деревини, наприклад, про деревину хвойних порід, і, зокрема, про сосну, яка залишає сушарку 16 через випуск 54, потім змішується з клеючою речовиною і пресується в деревностружкову плиту. У випадку деревностружкової плити мова йде, переважно, про ОСБ-плиту. Деревностружкові плити виявляють різко скорочений викид терпенів. Сушильна установка для сушіння деревної стружки згідно з винаходом досягає термічної ефективності до 97 %. На фіг. 2 зображений другий варіант сушильної установки 10 для сушіння деревної стружки згідно з винаходом з топкою 12, сушаркою 16 для деревної стружки і зворотним пристроєм 56 для повернення пароповітряної суміші 34 в сушарку 16. Зворотний пристрій 56 містить нагрівник 42 для пароповітряної суміші, що містить регенеративний, рекуперативний і/або каталітичний теплообмінник 58, встановлений нижче по потоку від сушарки 16 і виконаний для нагрівання пароповітряної суміші 34 до температури, настільки високої, щоб частинки, присутні в пароповітряній суміші 34, окиснилися щонайменше в переважній більшості. З теплообмінника 58 пароповітряна суміш 34 спрямовується до топки 12 і змішується там з деревним пилом 14, природним газом і/або легкою нафтою, і ця суміш спалюється. Утворені топкові гази знов пропускаються через теплообмінник 58, а потім надходять в змішувальну камеру 20, де вони при відомих умовах змішуються з гарячим газом або охолоджуючим повітрям, так щоб утворився сушильний газ. Сушильний газ подається в сушарку 16. Пароповітряна суміш за допомогою витяжного вентилятора 62 спрямовується в циклон 40, скомбінований з мокрим електрофільтром і утворюючий очисну установку для очищення пароповітряної суміші. За допомогою іншого витяжного вентилятора зворотна пароповітряна суміш подається в регенеративну теплообмінну систему 58, яка для здійснення випалювання (Burn-out) може опалюватися за рахунок спалювання 64 природного газу, легкої або важкої нафти. Пароповітряна суміш залишає регенеративну теплообмінну систему 58 і досягає насадки 66 для уприскування пароповітряної суміші. За допомогою нагнітача 68 повітря для горіння частина пароповітряної суміші подається в топкову камеру або топку 12. У варіанті виконання на фіг. 2 теплообмінна система 58 виконана таким чином, що зворотна пароповітряна суміш проходить її по суті без змін. Теплообмінна система 58 служить для економії енергії і для підвищення ефективності. За рахунок спалювання 64 у випадку необхідності може здійснюватися випалювання. Регенеративна теплообмінна система 58 перевершує кожухотрубчатий теплообмінник по термічному коефіцієнту корисної дії і готовності до експлуатації. Термічна обробка зворотної пароповітряної суміші відбувається в топці 12, тобто в топковій камері. На фіг. 3 зображена схема сушильної установки для сушіння деревної стружки згідно з винаходом, в якої пароповітряна суміш 34 подається в термічну регенеративну очисну установку 70 всієї пароповітряної суміші. Очисна установка 70 всієї пароповітряної суміші працює на топковому газі 22 і може опалюватися шляхом спалювання 64 альтернативного палива, природного газу, легкої або важкої нафти. 60 6 UA 106746 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Сушильна установка для сушіння деревної стружки (18) з (а) топкою (12), (б) сушаркою (16) для деревної стружки (18) і (в) зворотним пристроєм (56) для повернення пароповітряної суміші (34) в сушарку (16), (г) причому зворотний пристрій (56) містить нагрівник (42) пароповітряної суміші, і (д) причому сушильна установка (10) для сушіння деревної стружки виконана для скорочення органічних сполук, що є в пароповітряній суміші (34), перед поверненням в сушарку (16), яка відрізняється тим, що (є) нагрівник (42) пароповітряної суміші містить регенеративний і/або каталітичний теплообмінник, який (і) встановлений нижче по потоку від сушарки (16) і (іі) виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) до температури, настільки високої, щоб частинки, присутні в пароповітряній суміші (34), окиснювалися щонайменше в переважній більшості. 2. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за п. 1, яка відрізняється тим, що зворотний пристрій (56) виконаний для повернення в топку (12) щонайменше частини пароповітряної суміші (34), зокрема всієї пароповітряної суміші. 3. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що зворотний пристрій (56) виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) за допомогою топкового газу (22) топки (12). 4. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що нагрівник (42) пароповітряної суміші виконаний для нагрівання пароповітряної суміші (34) шляхом внутрішнього спалювання до температури вище 700 °C. 5. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що містить денітраційну установку (50), встановлену нижче по потоку від топки (12). 6. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що містить зволожуючий пристрій для сушильного газу для встановлення вологості сушильного газу (30), що спрямовується в сушарку (16), на задане значення. 7. Сушильна установка для сушіння деревної стружки за одним з попередніх пп. 4-6, яка відрізняється тим, що містить змішувальну камеру (20), встановлену для змішування топкового газу (22) з топки (12) і пароповітряної суміші (34) з нагрівника (42) пароповітряної суміші. 8. Спосіб сушіння деревної стружки (18) з етапами: (а) подачі топкового газу (22) з топки (12) в сушарку (16), (б) сушіння деревної стружки (18) в сушарці (16) до утворення пароповітряної суміші (34) і (в) повернення щонайменше частини пароповітряної суміші (34) в сушарку (16), який відрізняється тим, що містить етап (г) термічного скорочення, зокрема, шляхом окиснення, твердих речовин, що є в пароповітряній суміші, перед поверненням в сушарку (16) в регенеративному і/або каталітичному теплообміннику. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що для термічного окиснення органічних сполук і твердих речовин, що є в пароповітряній суміші (34), щонайменше частина пароповітряної суміші (34) подається назад в топку (12). 10. Спосіб за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що термічне скорочення твердих речовин, які є в пароповітряній суміші (34), здійснюють за допомогою регенеративного теплообмінника. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що містить етап випалювання твердих речовин, що прилипли в регенеративному теплообміннику. 12. Спосіб за одним з пп. 8 або 9, який відрізняється тим, що частка топкового газу з топки (12) в сушильному газі, що спрямовується в сушарку, більша заданого порогового значення частки топкового газу. 13. Спосіб за одним з пп. 10-12, який відрізняється тим, що об'ємний потік зворотної пароповітряної суміші перед виходом в змішувальну камеру спрямовується в термічний регенеративний теплообмінник, причому зворотна пароповітряна суміш з температурою на вході від 80 до 130 °C нагрівається до температури 720-900 °C і подається в змішувальну камеру з температурою на виході, приблизно на 20-80 °C вищою в порівнянні з температурою на вході. 7 UA 106746 C2 5 14. Спосіб виготовлення деревностружкової плити, зокрема орієнтовано стружкової плити, з етапами: виготовлення деревної стружки (18) способом за одним з пп. 8-13, причому в деревній стружці (18) встановлюється задана залишкова вологість, змішування деревної стружки (18) з клеючою речовиною і спресування деревної стружки (18) з клеючою речовиною в деревностружкову плиту. 15. Деревностружкова плита, виготовлена способом за одним з пп. 8-14. 10 8 UA 106746 C2 9 UA 106746 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Автори російською

Hasch, Joachim, Iredi, Matthias

МПК / Мітки

МПК: F26B 23/00

Мітки: відповідний, сушіння, спосіб, стружки, деревної, установка, сушильна

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-106746-sushilna-ustanovka-dlya-sushinnya-derevno-struzhki-i-vidpovidnijj-sposib-sushinnya-derevno-struzhki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Сушильна установка для сушіння деревної стружки і відповідний спосіб сушіння деревної стружки</a>

Подібні патенти