Сушка на многоэтажных прессах

Категория:
Производство древесноволокнистых плит


Сушка на многоэтажных прессах

Многоэтажные прессы, применяемые в настоящее время для сушки жестских и полужестких плит, имеют полезную ширину плит 1280 мм, а длину, в зависимости от желаемой производительности пресса, 5580, 4800 или 3660 мм. Встречаются прессы и иной ширины. При этом, разумеется, требуются различные мощность пресса и его конструкция.

Многоэтажный пресс, изображенный в общем виде на рис. 73, имеет верхний неподвижный и нижний подвижный архитравы, представляющие собой цельные отливки, и фундаментную плиту. Архитравы и фундаментная плита соединены между собой восемью колоннами. Между архитравами расположена нагревательная плита, в результате чего имеется промежутков, в которые укладываются древесно-волокнистые плиты. Один из четырех цилиндров жестко соединен с опорной плитой пресса, а остальные цилиндры установлены подвижно, чтобы исключить влияние изменения расстояния, получающееся в результате нагревания пресса. Нагревательные плиты изготовляются из прокатанной листовой стали. В них высверлена система каналов для пропуска пара «ли горячей воды.

Для придания лицевой стороне волокнистой плиты гладкой поверхности и предупреждения износа нагревательных плит при сушке твердых и полутвердых плит применяются специальных полированных листов размером 5690X 1310X4 мм из нержавеющей хромоникелевой стали (18% хрома и 8% никеля). Эти листы крепятся при помощи болтов к нижней стороне вышележащей плиты. Вследствие загрязнения при сушке листы один раз в неделю снимаются с пресса и промываются в железной ванне щелочью, Для загрузки в пресс и выгрузки из пресса стальных плит имеется специальный подъемник, останавливающийся поочередно на уровне каждой плиты пресса. Стальной лист укладывают на тележку и по направляющим передвигают на полку пресса, а затем закрепляют болтами. Подъемник имеет высоту 5 м, грузоподъемность 500 кг и скорость 0,15 м/сек. В ванне размером 6022 X 1605X515 мм для промывки стальных полированных листов имеется змеевик для подогрева щелочи.

Прессы для сушки древесно-волокнистых плит применяются исключительно с гидравлическим приводом. Рабочей жидкостью служит вода или масляная эмульсия, получаемая от насосных установок двух ступеней давления. Установка низкого давления служит для подъема плит, установка высокого давления — для прессования при максимальном давлении. Схема управления работой пресса приведена на рис. 2.

Рис. 1. Гидравлический 20-этажный пресс: 1 — верхний неподвижный архитрав; 2 — нижний подвижный архитрав; 3 — колонны; 4 — нагревательная плита; 5 — промежутки для плит; 6 — цилиндры; 7 — фундаментная плита

Рычаг распределительного клапана переводится с обратного хода на давление. Рабочая жидкость из заряженного аккумулятора по трубам через клапан и трубу поступает в пространство выше вспомогательного поршня регулирующего аппарата. Вода из-под вспомогательного поршня одновременно течет по трубе через клапан и по трубе к баку. Поршень клапана в аппарате выключает выпускную трубу и в то же время открывает проход для жидкости с низким давлением из аккумулятора по трубе через обратный клапан, встроенный в аппарат в цилиндре пресса. Вода из непрерывно работающего насоса 12 высокого давления поступает по трубе через выпускной клапан в цилиндр пресса. После того как давление в аккумуляторе снизилось при изменении показаний на контактном манометре до 3 кг/см2, насос низкого давления автоматически начинает работать и заставляет жидкость поступать внутрь цилиндра пресса по трубе через обратный клапан и аппарат управления.

Рис. 2. Схема привода гидравлического сушильного пресса: 1 — аккумулятор; 2, 3, 5, 7, 8, 13, 17 — трубопроводы; 4 — клапан; 6 — регулирующий аппарат; 9 — бак; 10 — выпускная труба; 11 и 18 — обратные клапаны; 12 — насос высокого давления; 14 — выпускной клапан; 15 — контактный манометр; 16 — насос низкого давления; 19 — клапан, встроенный в реверсивный клапан 20; 21 — поршень; 22 — обратный клапан; 23 — манометры; 24 — реверсивные переключатели; 25 — промежуточное реле; 26 — контактор; 27 — электродвигатель; 28 — клапан; 29 и 30 — трубопроводы; 31 — обратный клапан; 32 и 33 — контрольные манометры; 34 — клапан; 35 — трубопровод

В цилиндры пресса вода последовательно поступает из трех различных источников — аккумулятора, насоса высокого давления и насоса низкого давления; пресс, таким образом, включается. Давление в аккумуляторе падает и одновременно поднимается в цилиндрах пресса, пока не наступит равновесие после того, как истечение из аккумулятора прекратится. Клапан, встроенный в реверсивный клапан, нагружен пружиной и остается закрытым, пока давление в аккумуляторе не упадет до минимума. После этого клапан начинает открываться, его движение ускоряется при помощи поршня, расположенного под клапаном, который действует под влиянием давления в цилиндрах пресса. Затем клапан открывается полностью и насос низкого давления автоматически соединяется с аккумулятором через реверсивный клапан, обратный клапан и трубу. Давление в аккумуляторе поднимается до максимума, а насос под автоматическим воздействием контактного манометра останавливается. Система низкого давления выключается при помощи обратного клапана и обратного клапана, встроенного в аппарат управления. Насос высокого давления продолжает подавать воду в цилиндры пресса, давление в них поднимается и прессование начинается. Три контактных манометра , которые отрегулированы заранее для различных давлений, требующихся в разные фазы прессования, могут быть электрически переключены при помощи реверсивных переключателей. Манометр должен быть постоянно присоединен с целью предупреждения перегрузки насоса высокого давления. Если, например, в первой стадии прессования давление должно быть доведено до 150 кг/см2, во второй до 50 кг/см2 и в последней до 260 кг/см2, то контактный манометр должен быть установлен для указанных давлений. При переходе от одного давления к другому переключатель устанавливается в соответствии с желаемым действием контактного манометра. Давление в цилиндрах пресса поднимается, пока указатель манометра на временно включенном контактном приборе достигает переключателя. Тогда цепь через промежуточное реле замкнута и приведен в действие контактор, при помощи которого ток подводится к электродвигателю подъема. Этот подъемный механизм поднимает клапан, причем насос высокого давления отключается от находящейся под давлением системы, и подаваемая из насоса жидкость без давления течет по трубопроводам. Давление в цилиндрах пресса продолжает поддерживаться, так как вытеканию жидкости через выпускной клапан препятствует обратный клапан.

Не рекомедуется оставлять разобщенным нижний переключатель на измерителе давления, так как это вызывает выпадение реле и контактора, после чего прерывается подача тока к подъемнику, выпускной клапан закрывается, и насос высокого давления создает новое повышение давления в цилиндрах пресса. Указатель на контактном манометре снова поднимается, и процесс повторяется. Контактный манометр, контролирующий последнюю стадию, поддерживав включение насоса высокого давления до тех пор, пока требуемое максимальное давление не будет достигнуто и останется постоянным в соответствующем интервале на желаемый промежуток времени; этим заканчивается процесс прессования. Контрольный манометр недостаточно чувствителен для проверки давления в цилиндрах пресса в период низкого давления или при прессовании полужестких плит. Другой контрольный манометр 33, градуированный до 50 кг/см2, хотя и включен в тот же трубопровод, однако разобщается с ним при помощи запорного клапана, который автоматически отключает манометр от соединения с цилиндрами пресса при давлении 30 кг/см2. Этот манометр, однако, дает правильные показания только при повышении, но не при снижении давления. Если давление в прессе должно быть снижено, то это осуществляется путем открывания клапана. Может потребоваться переход от высокого давления к низкому, например от 150 к 50 кг/см2, и он должен произойти быстро.

Гидравлическая система настолько предохранена от утечки при нормальной работе, что редуцирование давления может потребовать несколько минут. Этот клапан может быть также использован для снижения гидравлического давления при открытии пресса, причем возможность гидравлического удара выпускаемой воды устраняется. Когда пресс должен быть приведен в нижнее положение, рычаг управления на клапане снова устанавливается на обратное положение. Жидкость течет из заряженного аккумулятора через трубопроводы, через клапан и по трубопроводу под вспомогательный поршень. Жидкость, находящаяся над поршнем, вследствие этого выжимается через трубопровод, клапан и трубопровод в бак. Поршень в аппарате управления поднимается и открывается выпускная труба. При этом цилиндры пресса приводятся в сообщение с баком и в то же время отключаются от аккумулятора вследствие плотного закрытия в направляющей гильзе, в которой он движется. Подаваемая насосом высокого давления жидкость без давления циркулирует через аппарат управления и по трубопроводу к баку пресс идет вниз. Трубопровод 35, по которому низкое давление в трубопроводе подводится к поршню низкого давления, расположенному под ранее упомянутым поршнем высокого давления, служит только для того, чтобы сделать возможной зарядку аккумулятора даже тогда, когда высокое давление не требуется. Описанная выше система низкого давления работает с давлением свыше 25 кг/см2. Чтобы поднять давление в цилиндрах пресса от 0 до 260 кг/см2, требуется при этом оборудовании около 2 л. мин. В случае необходимости установки на той же фабрике нескольких прессов может быть целесообразно оборудовать устройство для подачи рабочей жидкости путем применения отдельного аккумулятора низкого давления и аккумулятора высокого давления. Такая комбинация в указанном случае дает известные преимущества.

На некоторых действующих предприятиях функционирует также другая схема гидравлического привода, изображенная на рис. 3. По этой схеме вода из бака гидравлическим насосом подается в распределительную коробку автоматического регулятора через обратный клапан, а оттуда в цилиндры пресса (средние, малого диаметра). Когда пресс не работает, выпускной клапан открыт и подаваемая насосом вода возвращается через него в бак. Когда выпускной клапан закрыт, подаваемая насосом вода поступает в распределительную коробку, а оттуда в малый цилиндр пресса. Плунжер поднимается и запирает пресс. Давление в цилиндре малого плунжера, равное вначале подъема 65 ат, при подъеме всех плит увеличивается до 240 ат. Цилиндры главного хода при этом наполняются водой из бака через заполняющий клапан. При закрытии пресса давление в малых плунжерах достигает 240 ат; в это время давлением воды открывается клапан, напорная вода, подаваемая насосом, поступает в распределительную коробку, а оттуда в главные прессовые цилиндры. После прессования открывается выпускной клапан и вода поступает из цилиндра поднимающего поршня в бак. Из главных цилиндров вода через возвратный и выпускной клапаны проходит в бак.

Рис. 3. Схема привода гидравлического сушильного пресса: 1 — бак; 2 — гидравлический насос; 3 — распределительная коробка; 4 — обратный клапан; 5 — газовая труба 4-дюймовая; 6 — то же 6-дюймовая; 7 — то же 2-дюймовая; 8 — задвижка; 9 — контактный манометр; 10 — контрольный манометр; 11 — электрический регулятор давления; 12 — автоматическое управление; 13 — подъемный магнит; 14 — промежуточное реле

Как уже было указано, загрузка и разгрузка сушильных прессов для сушки древесно-волокнистых плит осуществляется двумя различными методами: при помощи транспортирующих сеток и механическими толкателями. Первый способ используется преимущественно на действующих предприятиях, а второй, более совершенный способ только начинает внедряться в производство.

Загрузка и разгрузка пресса при помощи транспортных сеток производится следующим образом. Перед загрузкой влажные плиты подвозят к прессу на 20-этажной транспортной вагонетке, этажи которой образованы живыми роликами и находятся в точном соответствии с высотой этажей сушильного пресса (в раскрытом виде). Затем одновременно включают привод роликов всех 20 этажей вагонетки таким образом, чтобы плиты сползали с вагонетки в сторону пресса.

Одновременно включают загрузочное устройство пресса, заключающееся в следующем. Перед каждой плитой пресса расположен горизонтальный валик, на который намотана (рулоном) транспортирующая металлическая сетка. Она заканчивается металлической планкой, соединенной с одной стороны с сеткой, а с другой со стальными тросами, которые собирают и заправляют в простой блок. Включением электродвигателя приводят в движение блок, который тянет за собой тросы, прикрепленные к сеткам, и наматывает их на барабан. Сетки, соединенные с тросами планкой, при этом раскатываются по поверхности плит пресса и вносят на себе поступающие сырые волокнистые плиты на сушильную поверхность пресса. Натяжное устройство для тросов монтируется на отдельной станине с противоположной от загрузки (с глухой) стороны пресса. Для разгрузки пресса сбоку смонтирован вертикальный червячный вал. Червяки входят в зацепление с шестеренками, насаженными на одном валу с валиками, на которые намотаны транспортирующие сетки. На вал червячной шестерни насажены кулачковая муфта и муфта рычага включения. Вал червячной шестерни имеет осевое перемещение в подшипниках. Перед разгрузкой кулачковые муфты входят в зацепление, включается вал червячной шестерни и начинает вращаться валик с сеткой. После сушки плит к прессу подводят 20-этажную разгрузочную вагонетку с наклонными полками («антилопа»), на которую спускают высушенные плиты при помощи описанного устройства, приводя во вращение валики транспортирующих сеток при помощи червячного вала с шестеренками. Кулачковые муфты на загрузочной стороне при этом расцеплены. При вращении валиков сетки наматываются на них, и высушенные плиты выдвигаются с полок пресса и поступают на вагонетку.

При загрузке пресса толкателем сырые волокнистые плиты вводятся в него на подкладочных железных листах согласно рис. 5. Эти листы покрываются легкосменяемой сеткой из железной гальванизированной проволоки. После создания давления из плиты отжимается большая часть влаги, которая вытекает через пространство, ограниченное проволочной тканью и подкладочным листом. При последующей сушке влага удаляется тем же самым путем. Проволочная ткань должна содержаться в чистоте. Между вкладными листами и нагревательными плитами помещаются сетки для замедления передачи тепла через вкладные листы от нагревательных плит к сырым волокнистым плитам. Было установлено, что при быстром нагревании волокнистого материала в начале прессования могут образоваться пятна. Кроме того, может образоваться такое количество пара, что сырая плита будет вытолкнута из пресса при его включении. Такой случай может быть и вначале процесса прессования при понижении прессового давления в случае размыкания тока или ошибок в операциях.

Рис. 4. Схема яруса пресса: 1 — нагревательная плита; 2 — подкладная сетка; 3 — вкладной лист; 4 — волокнистая плита; 5 — транспортная сетка; 6 — транспортный лист; 7 — лист, предохраняющий от износа

Сушильные прессы на действующих предприятиях обогреваются обычно паром под давлением 15 ат. Для снабжения пресса паром и отвода конденсата по обеим сторонам пресса устанавливаются по четыре и более стояка-колонки, к которым с одной стороны от общего паропровода подводится пар, а с другой стороны из плит пресса через колонки удаляется конденсат. Соединение плит с колонками осуществляется при помощи шарнирных стальных трубок. Пар подводится к каждой плите пресса в четырех точках. Удаление конденсата из плит также производится в четырех точках. Перед началом процесса сушки необходимо прогреть, пресс и удалить образующийся при прогреве обильный конденсат. Прогрев производят до 180—185° осторожным открыванием (в течение 5—7 мин.) парового вентиля. Затем вентиль постепенно прикрывают и доводят давление в плитах до 1 —1,5 ат. Загрузка перегретого пресса материалом не допускается. При прогреве плит пресса из них удаляют конденсат, для чего обводные вентили оставляют открытыми. После загрузки пресса производят смыкание плит, используя для этой цели низкое давление, а на прессах с несколькими плунжерами различного диаметра используют для смыкания малый плунжер. После смыкания плит пресса поддерживают полное рабочее давление в гидравлическом цилиндре до тех пор, пока не прекратится выделение воды из плиты, после чего открывают паровой вентиль и создают максимальную-температуру сушки. Контроль процесса сушки ведется по времени, а также глазомерно, путем определения момента окончания выделения из сушимых плит пара, после чего материал выдерживают в прессе еще 2 минуты (для закалки). Затем сбрасывают высокое давление и приступают к разгрузке пресса, оставляя давление пара в каналах плит равным 1 —1,5 ат. Переход на водяной обогрев дает возможность более экономно расходовать тепло и равномерно распределять температуру по всем этажам пресса, а также позволяет более легко регулировать температуру плит пресса. Установка специального аккумулятора для перегретой воды выравнивает большие колебания в расходе пара на нагрев пресса, обычно вызывающие затруднения в работе котельных. Такая система изображена на рис. 5.

В пресс подается горячая вода желаемой температуры посредством циркуляционного насоса, который засасывает воду из верхней части аккумулятора. В узких каналах плит пресса вода отдает часть своего тепла и течет охлажденная в обратный трубопровод, в котором имеется шунтовый вентиль, который может управляться вручную или автоматически посредством температурного импульса. Этот вентиль принудительно распределяет отработанную воду частично ко дну аккумулятора, а частично к стороне всасывания насоса. Таким образом, при его посредстве устанавливается желаемая начальная температура, так как охлажденная отработанная вода смешивается с горячей водой

в смесителе перед насосом и в самом насосе. Температура поступающей воды может поддерживаться вследствие этого постоянной на желаемой высоте. Насос отсасывает оборотную воду из нижней части аккумулятора и нагнетает ее в верхнюю часть аккумулятора, где установлен каскадный преобразователь. Здесь эта вода нагревается непосредственно паром высокого давления, причем пар конденсируется. Количество воды, соответствующее конденсационному излишку, возвращается посредством регулятора уровня со дна аккумулятора в котельное отделение. Аккумулятор работает по принципу «слоистого» аккумулятора с горячей водой в верхней части и охлажденной водой в нижней части. Передвижение горячей и холодной воды в аккумуляторе вверх и вниз, в зависимости от состояния его загрузки, регистрируется термометрами, распределенными по высоте аккумулятора, и последовательно включенными пирометрами. Колебания в расходе тепла происходят от периодичности работы пресса и устраняются аккумулятором, который допускает при большой потребности тепла получение дополнительного количества его из аккумулятора, кроме тепла, подведенного из котельной. Несмотря на то, что прессование уже закончено и потребность в паре вследствие этого равна нулю, подача его может продолжаться в тех же количествах, причем горячий слой воды в аккумуляторе будет большего объема. Средняя температура воды аккумулятора должна при этом колебаться всегда между высшим и низшим пределами. Важно, чтобы температура верхнего слоя воды в аккумуляторе оставалась постоянной; это достигается тем, что давление пара поддерживается постоянным за счет регулирования подачи пара автоматически действующим редукционным клапаном. Для того чтобы воспрепятствовать колебаниям давления в котле, обусловленным изменяющимся качеством и количеством горючего, подаваемого в топку, или потребностью в паре, позади питающего насоса устанавливается перепускной регулятор; он управляется давлением в котле. При повышении давления в котле клапан регулятора открывается и впускает в каскад большее количество холодной воды. Давление пара в головке аккумулятора начинает понижаться, редукционный клапан открывается, и временный излишек пара в аккумуляторе спадает.

Рис. 5. Схема бойлерной установки: 1 — циркуляционный насос; 2 — вентиль; 3 — питающий насос; 4 — каскадный преобразователь; 5 — регулятор уровня; 6 л 14 — термометры; 7 и 9 — пирометры; 8 – перепускной регулятор; 10 — прибор для измерения температуры; 11 и 12 — водомерные указатели; 13 — манометры; 15—31 — вентили; 32 — редукционный регулятор; 33 — шун-товый регулятор; 34 — перепускной регулятор; 35 — термометр; 36 — манометр

Установка состоит из аккумулятора D — 2500 мм емкостью 50 м3 с рабочим давлением 18 ат.; общая высота аккумулятора 11170 мм. Установленный в головке аккумулятора каскад работает как разбрызгивающий конденсатор, который конденсирует поданное количество пара. Для изоляции аккумулятора, клапанов и кожуха обычно применяется стеклянная вата на проволочной сетке. В качестве изоляционного кожуха используется обычно листовой алюминий толщиной 1 мм.

Аккумулятор имеет циркуляционный насос, подающий горячую воду для нагревания пресса, и питающий насос производительностью 4000 л/мин; напор 30 м вод. ст.; насос производительностью 2000 л/мин с напором 10 м вод. ст. Регулятор уровня регулирует выпуск горячей воды со дна аккумулятора в количестве, соответствующем количеству конденсата введенного пара. Редукционный регулятор поддерживает постоянное давление пара в паровом пространстве головки аккумулятора (каскад 4). Перепускной регулятор регулирует подачу воды к каскаду в питающем трубопроводе (в зависимости от давления пара). При увеличивающемся давлении регулятор открывается и впускает большее количество воды в каскад, и наоборот. Имеется также шунтовой регулятор, который поддерживает постоянную температуру в подводящем трубопроводе (к прессу). Шунтовой регулятор распределяет оборотную воду частично к стороне всасывания Циркуляционного насоса и частично ко дну аккумулятора.

Для контроля состояние нагрузки аккумулятора средняя его температура измеряется последовательно включенными пирометрами и отсчитывается по показаниям шкалы в котельном отделении. Эти показатели температуры служат руководством для режима топки. В производстве температура должна медленно колебаться между высшим и низшим пределами (в зависимости, однако, от работы прессов). Для непосредственного контроля температуры слоев воды установлены термометры в каждой точке измерения. Давление в аккумуляторе отсчитывается посредством пирометра на приборе 10 измерения температуры, а уровень воды на водомерных указателях. Для контроля насосов установлены манометры и термометры. При наполнении установки вентиль для впуска пара и все спускные вентили должны быть закрыты. Все вентили для горячей воды и выпуска воздуха должны быть открыты. Вентили для наполнения (20—21) открываются, и вся сеть трубопроводов, а также аккумулятор наполняются до половины водомерного указателя. Вентили для выпуска воздуха всей установки закрываются, как только начнет вытекать вода. Для подготовки к пуску проверяют, чтобы уровень воды находился на середине указателя уровня воды. Проверяют масло и сало в подшипниках насосов и двигателей, а также наполнение маслом регуляторов. Открывают вентили для воды, охлаждающей подшипники насосов. Сальники насоса должны быть притянуты лишь настолько, чтобы была возможность вращать вал вручную. Паровой клапан остается закрытым. Закрывают вентиль на нагнетательной стороне циркуляционного насоса и вентиль на нагнетательной стороне питающего насоса, а также вентиль для отбора горячей воды у аккумулятора. Должны быть открытыми следующие вентили: у аккумулятора, у пресса, а также, — у насосов (сторона всасывания). Регуляторы проверяются. Регулятор уровня приводится в действие и регулируется (на середине уровня воды в указателе водомерного прибора). Дистанционный указатель уровня воды включают и наблюдают за тем, чтобы пузырьки воздуха не оставались в импульсных трубопроводах. Трубопроводы должны быть проложены повсюду с уклоном. Редукционный регулятор проверяют, но после проверки снова выключают, а регуляторный клапан оставляют открытым. Перепускной регулятор 8 проверяют и снова выключают. Шунтовый регулятор проверяют, выключают и оставляют в среднем положении, чтобы была создана возможность притока воды как к данной части аккумулятора, так и к циркуляционному насосу.

Для пуска и наполнения аккумулятора выпускают весь воздух из питающего насоса и приводят в действие питающий насос. Вентиль давления медленно открывают до тех пор, пока амперметр двигателя не покажет правильной нагрузки. Выпускают воздух из циркуляционного насоса и приводят его в действие. Вентиль давления медленно открывают приблизительно на одну четверть и паровой клапан медленно открывают приблизительно до одной четверти. Вентили остаются открытыми. Когда средняя температура в аккумуляторе достигнет 80—90°, вентиль может быть открыт больше, а когда давление начнет повышаться, следует закрыть вентили для выпуска воздуха. Приводится в действие редукционный регулятор. Включают перепускной регулятор и регулятор температуры. Полностью открывают паровой вентиль и вентиль давления до тех пор, пока на амперметре не будет указана правильная загрузка двигателя. Контролируют дистанционный термометр и манометр.

Во время работы ведут наблюдения за тем, чтобы уровень воды и давление в аккумуляторе были практически постоянными. Температура верхнего слоя воды в аккумуляторе должна быть также постоянной. Средняя температура в аккумуляторе должна колебаться между 205 и приблизительно 175°.

Когда средняя температура приближается к высшему пределу, режим топки в котельном отделении должен быть несколько снижен. Если средняя температура приближается к низшему пределу, режим топки должен быть усилен. Эта средняя температура должна, однако, колебаться соответственно работе прессов, при этом режим топки в котельном отделении и подача пара в аккумулятор должны поддерживаться равномерно и независимо от работы прессов. Термометры, указатель уровня воды и манометр контролируются непрерывно. Температура впуска и выпуска воды у пресса контролируется также непрерывно.

Производительность пресса зависит от толщины подвергающихся сушке плит, применяемой температуры сушки и метода обогрева, объемного веса сушимых плит, исходной и конечной их влажности, отчасти от рода волокна и степени его размола, а также от величины полезной сушильной поверхности пресса.

Что касается толщины плит, то она определяется стандартами и установленным для данного предприятия ассортиментом продукции. С увеличением толщины плит при прочих равных условиях продолжительность сушки увеличивается, а с увеличением объемного веса — уменьшается. Так, оборот пресса при современных режимах сушки полужестких плит, имеющих вес 1 м2 около 3,5 кг, необходим около 20—25 минут, а для твердых плит с таким же, весом 10—12 минут. В соответствии с этим производительность пресса при изготовлении твердых плит будет больше, чем при изготовлении полутвердых плит, причем она будет увеличиваться с увеличением объемного веса плит. С повышением температуры сушки продолжительность ее сокращается и производительность пресса увеличивается. Пределом температуры, применяемой при сушке плит, являются соображения пожарной безопасности и сохранения механической прочности готовых плит. Обычно применяют температуру не ниже 170°. Необходимо, однако, иметь в виду( как отмечалось выше), что с повышением температуры термической обработки снижаются гигроскопичность, а следовательно, и объемные деформации готовых плит, что весьма важно. С точки зрения обеспечения пожарной безопасности необходимо все плиты, выгружаемые из пресса после сушки, немедленно укладывать в увлажнительную камеру, где доводить до кондиционной влажности, а потом складывать в стопы или направлять на склад. Хранение в цехе горячих плит, выгруженных из пресса, особенно полутвердых и пористых, может привести к их загоранию внутри пачки и к пожару. Пористые плиты охлаждаются в специально устроенной секции в конце роликовой сушилки. Исходная влажность подвергаемых сушке в прессе плит после их отжатия (для жестких плит) составляет обычно около 50%. Чем выше исходная влажность, тем длительнее сушка. Конечная влажность плит при сушке составляет 1-2%.

Необходимость доведения плит до столь низкой конечной влажности (кондиционная влажность 7—8%) мотивируется необходимостью прогрева плиты по всей толщине до максимально возможной температуры с целью уменьшения ее гигроскопичности. Пока в плите имеется значительное количество воды, температура ее не может быть поднята выше 100°, а эта температура для снижения гигроскопичности совершенно недостаточна. Установление кондиционной влажности волокнистой плиты достигается последующей обработкой ее в увлажнительной камере. Что касается влияния рода волокна на процесс сушки, то можно отметить, что лиственные породы, из которых получаются более гигроскопичные плиты, чем из хвойных, нуждаются в весьма интенсивной термической обработке после процесса сушки. Однако необходимо при этом считаться с возможностью их при-горания к транспортным сеткам пресса из-за наличия у них процесса карамелизации легкогидролизуемых углеводов, часть которых в процессе сушки подвергается гидролизу и выжимается при прессовании на поверхность подвергающейся сушке плиты. Очевидно, для лиственных пород усиленная термическая обработка должна вестись при меньшем содержании в них влаги, т. е. под конец процесса сушки, в условиях, когда воды в волокне недостаточно для гидролиза. Степень помола массы, весьма сильно влияющая на интенсивность процессов сушки бумаг и картонов, в производстве древесно-волокнистых плит имеет меньшее значение из-за применяемых низких градусов размола.

Для ориентировочного представления о зависимости объемного веса жестких и полужестких плит, получаемого после их сушки, от удельного давления при прессовании может служить диаграмма, приведенная на рис. 78. Кривая показывает, что для получения твердой плиты с объемным весом 0,9 г/см3 достаточно удельное давление около 4 кг/см2, а для получения полутвердой плиты с объемным весом 0,6 г/см3 — удельное давление 1 кг/см2. Однако в практике пользуются более высокими удельными давлениями с целью удаления максимального количества влаги уже в самом начале прессования во избежание излишних затрат пара. Величина удельного давления при прессовании твердых плит на протяжении одного цикла является переменной. Вначале давление доводится до максимума — 50—55 кг/см2, которое сохраняется в течение 10 секунд для удаления воды, а затем снижается до 10 кг/см2 и поддерживается в течение периода сушки. Затем давление вновь доводится до максимума и поддерживается до конца. В этот период времени происходит «закалка» плит, для чего требуется максимальное сближение волокон, т. е. наибольшее удельное давление прессования. С увеличением удельного давления прессования меняется толщина и влажность плит. При исходной толщине влажной плиты 25 мм по достижении удельного давления 2 кг/см2 толщина плиты уменьшается до 12 мм, после подъема удельного давления до 5 кг/см2 толщина плиты уменьшается до 8 мм и, наконец, после повышения удельного давления до 30 кг/см2 толщина плиты становится равной 4,5 мм. За время пввышения давления удаляется основное количество воды; дальнейшее изменение размеров волокнистой плиты в толщину происходит за счет усушки при выпаривании воды. Процесс на сушильном прессе состоит из следующих операций: а) период включения, б) период сжатия волокнистой плиты, в) период сушки, г) период закалки.

Рис. 6. Диаграмма зависимости объемного веса от давления прессования

В течение первых двух периодов вода удаляется путем механического отжатая. При этом пользуются максимальными удельными давлениями (50—55 кг/см2). Дальнейшее увеличение давления мокрого прессования пока экономически не оправдывается. Во время прессования, вследствие нагревания, вязкость воды уменьшается, и это облегчает ее удаление из волокнистой массы (удельная вязкость воды при 0° = 1; при 20° = 0,56; при 100° = 0,28). Понижение удельного давления в третий период (период сушки) необходимо для облегчения выхода пара во избежание образования пятен. Период пониженного давления при сушке должен быть прерван сразу после достижения плитой влажности 6—8%, после чего необходимо повысить давление опять до максимума при максимальном подъеме температуры, во избежание снижения механической прочности плит. Так как существует зависимость между термопластическими свойствами древесных волокон и присутствием влаги, действующей на волокно как пластификатор, то удельное давление прессования необходимо поднять до максимума ещё до того, как волокнистая плита полностью высохнет. Практически установлено, что уменьшение третьего периода повышает механическую прочность плит. Пределом сокращения этого периода сушки является процесс образования пятен в случае, если прессовое давление повышается до максимума при наличии в волокнистой плите избытка влаги (свыше 8%). В течение четвертого периода—«горячей закалки» отгоняется остаток влаги и волокнистый материал подвергается стабилизации. При этом происходят изменения, понижающие способность волокон поглощать влагу. Если принять равновесную влажность невысушенной плиты при 20° и 100%-ной относительной влажности за 28—30%, то у обычной твердой плиты она равна 17—20%, а у плит, прошедших «закалку», только 14—15%. Это уменьшает объемные деформации плит в условиях переменной влажности и повышает показатели на упругость и изгиб. При повышении температуры на 8—10° продолжительность закалки сокращается в 2 раза. Поэтому процесс стабилизации должен проводиться при максимально возможной температуре, для чего в последнее время прессы стали снабжать особыми приспособлениями. При повышении температуры, однако, следует иметь в виду процессы, происходящие во время первых периодов прессования и, если возможно, изменять температуру во избежание образования пятен. Это может быть выполнено путем уменьшения подвода тепла или помещения толстого, затрудняющего теплопередачу слоя между нагревательной плитой и вкладным листом. Так как «закалка» снижает производительность пресса, то она прерывается на прессе и продолжается в закалочной камере, где нагревание осуществляется горячим воздухом. Прессование полутвердых плит сначала ведется под давлением 5 кг/см2, а затем удельное давление снижается до 2 кг/см2. Эти условия меняются в зависимости от толщины полужестких плит, степени и характера размола. Продолжительность периода прессования должна быть согласована с температурой нагревательных плит и может быть легко определена посредством контроля влажности отпрессованных плит.

Рис. 7. Схема подвода пара к продольным каналам: 1 — колонны; 2 — нагревательные плиты; 3 — впускной патрубок; 4 — выпускной патрубок; 5—8 — шарнирные ветви

За последние 2 года в прессовании плит достигнут большой прогресс; значительно претерпела изменение конструкция пресса и его техническая характеристика. Число этажей пресса доведено до 25; в нагревательных плитах вместо поперечных каналов для теплоносителя высверливаются продольные каналы, благодаря чему резко снизилось количество шарнирных соединений, подводящих и отводящих теплоноситель, больше чем в 2 раза снижено время, требующееся для смыкания плит пресса, сокращено время на загрузку и разгрузку пресса, вследствие чего цикл обработки твердых плит доведен до 10 минут, а годовая производительность пресса доведена с 2 до 5 млн. м2 плит.

Схема подвода пара к продольным каналам изображена на рис. 7.

Между четырьмя парами колонн расположены нагревательные плиты, снабженные вертикальным впускным патрубком и вертикальным выпускным патрубком. Для подачи теплоносителя служат шарнирные ветви, а для выпуска — шарнирные ветви.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум