CN110385759B - 改性单板生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种改性单板生产装置，包括木柴锅炉，所述木柴锅炉通过管道先后与导热油加热器、水式烟气净化器连接；所述水式烟气净化器包括喷射净化腔、沉降腔、净化水输送管道、输送驱动、喷射管、喷射头；所述导热油碳化室包括封闭式炭化腔、主驱动轴、从驱动轴、驱动轴、导热油储筒、滚筒、上输送带、下输送带。本装置导热油碳化室，木板在滚筒输送中被导热油高温加热，在低氧情况下进行改性，改性均匀且充分，确保改性木板的质量；同时利用木材锅炉的烟气，先对导热油加热后、再经过水式烟气净化器进行除尘净化、最后进入导热油炭化室，致使炭化室内形成低氧状态，单板板在高温、低氧状态下进行改性，整个改性过程不仅提高能源利用率，而且导热油和净化水均可循环重复使用，实现了节能减排的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种木材加工设备，具体涉及一种改性单板生产装置。
背景技术
经过改性处理的木材称改性木或碳化木。为改善木材的特性，更充分、高效利用木材资源，在20世纪初期开始研究。至今已研究出多种改善木材特性的方法，包括木材压缩、木材浸渍、木材塑合、木材乙酰化、木材热处理、木材漂白和染色以及其他改性技术。但由于技术上或经济上的原因，改性技术多停留在试验阶段，只有压缩木、浸渍木、塑合木等有不同规模的生产。但随着生活质量的提高，外国有各种的报告，对使用化学药剂处理木材的安全提出质疑。目前，欧盟和西方国家都制定规定，限制使用化学药剂处理的木材制品的使用。在各种处理技术中，非化学药剂处理木材制品正获得越来越广阔的市场空间，其中，高温处理木材技术所处的地位越来越重要。所谓木材热处理就是指木材在低氧环境中，在160～280℃高温作用下，使木材发生物理、力学、化学性质和构造特征的改变，使木材更加尺寸稳定性，密度更高，更耐腐(蛀)性、耐酸性、耐碱性、阻燃性、耐磨性、力度更强的一个处理过程。
目前，我国的木材热处理工业尚存在很多问题，没有形成完善的热处理工艺，相关配套技术亦不成熟，缺乏专门的热处理设备，大部分都是使用传统窑式干燥方式，产品存在质量缺陷，如树节脱落、表裂和内裂、色差大等。国外木材热处理技术的商业应用主要集中在荷兰、法国、德国和芬兰等国。但这些都是仅对方材或板材的热处理，而对于面积大(1270mm*630mm)、体积小(即厚度仅有2mm)的生产胶合板的单板的改性的研究，目前仍属空白，没有相应的文献，更没有成熟生产技术。
申请号为2017209923355的实用新型，公开一种木片烫干机，包括输送带装置、动力链条、依次间隔设置的N个加热滚筒和用于向加热滚筒内提供热载体的热量循环装置，各个加热滚筒上均设有一滚轴，其中第一个加热滚筒的上方设有第一驱动轴，在第N个加热滚筒的上方设有第二驱动轴，第一驱动轴和第二驱动轴均连接有一驱动电机；所述动力链条的一端安装于第一驱动轴上、其另一端依次缠绕各个滚轴及第二驱动轴后回到第一驱动轴，所述输送带装置安装在入料口和出料口之间，并通过定位辊轴依次布置在各加热滚筒的外侧壁体上，其中N为≥3的正整数。该木片烫干机中可直接对单板加热至160～280℃，若可以提供低氧高温的碳化室，即可对单板进行热处理改性。因此，本发明在木片烫干机的基础上，提供可对单板进行热处理改性的碳化装置。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种碳化效果好、能耗低且能源重复利用的改性单板生产装置。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：
改性单板生产装置，包括木柴锅炉，所述木柴锅炉通过管道先后与导热油加热器、水式烟气净化器连接；所述水式烟气净化器包括喷射净化腔，所述喷射净化腔的底端通过管道与沉降腔的前端连接，所述沉降腔内设有若干个内部相通的沉降格，所述沉降腔的末端连接一净化水输送管道，所述净化水输送管道上设有一输送驱动，且所述净化水输送管道的末端延伸入喷射净化腔内，所述喷射净化腔内竖向设有与净化水输送管道相通的喷射管，所述喷射管的底端设有一喷射头，所述喷射管的管壁均匀开设满喷射孔；所述喷射净化腔的出口通过管道与导热油碳化室连接，所述导热油炭化室包括与喷射净化腔气体相通的封闭式碳化腔，所述封闭式碳化腔的出口处与一抽风机连接，所述封闭式碳化腔内前端设有一主驱动轴、后端设有一从驱动轴，所述封闭式碳化腔内设有上、下两层平行设置的驱动轴，每上、下相邻三个驱动轴成一个等边三角形，所述主驱动轴通过驱动链条与驱动轴依次下上连接后、再与从驱动轴连接，每驱动轴的外表面依次包覆有导热油储筒、滚筒，所述导热油储筒下、上依次连接相通，每个滚筒均通过皮带连接支撑滚筒，所述封闭式碳化腔内的上端设有一上输送带，所述上输送带的两端分别设有输送滚筒，且所述上输送带依次间隔套设在支撑滚筒上、且与上层的滚筒均相切，所述封闭式碳化腔内的下端设有一下输送带，所述下输送带依次间隔套设在支撑滚筒上、且与下层的滚筒均相切，所述下输送带的前端设置单板进口、后端设置单板出口，所述单板进口、单板出口延伸出封闭式碳化腔，所述导热油加热器通过管道与前端的导热油储筒、末端的导热油储筒均连接相通。
作为优选技术方案，为了保证烟气净化效果，不仅提高改性木板的改性质量，同时也可减少环境污染，所述喷射管的顶端设有使其旋转的旋转驱动。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本生产装置在木片烫干机的基础上，设置封闭式碳化室，可将高达280℃的热能在常压下直接作用于单板，没有高压要求则并不存在高压危险，高效、安全；单板在输送带的传输过程中，整个平面与大滚筒的金属壁紧贴，受热面积大，且随着大滚筒的滚动而转动，受热时间长，能使大滚筒内的热能通过滚筒壁均匀地、直接地对(仅1.7-2.2毫米厚的)单板进行加热，效率高，且受热均匀，确保改性单板的质量；同时，导热油是在封闭管道内循环，其热能除对单板加热消耗外，其余的余热通过管道循环回导热油加热器加热，重复利用，耗能低；另外，充分利用木柴锅炉的尾气，先利用木柴锅炉尾气的余热对导热油加热，然后再经过水式烟气净化器进行除尘净化，最后进入导热油炭化室，不但提高炭化室温度，还使炭化室处于低氧状态，提高单板改性的条件。整个热处理过程不仅碳化效果好，能耗低，且导热油和净化水均可循环重复使用，能源利用率高，实现了节能减排的目的。
2、喷射管的顶端设有使其旋转的旋转驱动，保证烟气净化效果，不仅提高改性单板的改性质量，同时也可减少环境污染。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为水式烟气净化器的结构示意图；
图3为导热油炭化室的结构示意图；
附图标号：1、木柴锅炉，2、导热油加热器，3、水式烟气净化器，3-1、喷射净化腔，3-2、沉降腔，3-2-1、沉降格，3-3、净化水输送管道，3-4、输送驱动，3-5、喷射管，3-6、喷射头，3-7、喷射孔，3-8、旋转驱动，4、导热油碳化室，4-1、封闭式碳化腔，4-2、主驱动轴，4-3、从驱动轴，4-4、驱动轴，4-5、驱动链条，4-6、导热油储筒，4-7、滚筒，4-8、皮带，4-9、支撑滚筒，4-10、上输送带，4-11、输送滚筒，4-12、下输送带，4-13、单板进口，4-14、单板出口，4-15、传送滚筒，5、鼓风机，6、除氧器，7、抽风机。
具体实施方式
如图1所示提出本发明一种具体实施例，改性单板生产装置，包括木柴锅炉1，所述木柴锅炉1通过管道先后与导热油加热器2、水式烟气净化器3连接，则木材锅炉1燃烧所排的烟气先对导热油加热，然后再经水式烟气净化器净化；则利用木柴锅炉的高温烟气先对导热油加热器2内的导热油加热，再进入水式烟气净化器3进行净化，为了避免高温烟气的温度过高，造成导热油加热器2的温度过高，最好在木柴锅炉1与导热油加热器2之间设置过热蒸汽降温器，过热蒸汽降温器会有效降低高温烟气的温度，对导热油加热器2内的导热油加热到220-260℃，所述水式烟气净化器3包括呈方状的喷射净化腔3-1，所述喷射净化腔3-1的底端通过管道与沉降腔3-2的前端连接，所述沉降腔3-2内设有若干个内部相通的沉降格3-2-1，沉降格3-2-1的数量设置越多，则净化效果越好，本实施例在保证净化效果的基础上，设置四个沉降格3-2-1，所述沉降腔3-2的末端连接一净化水输送管道3-3，所述净化水输送管道3-3上设有一输送驱动3-4，且所述净化水输送管道3-3的末端延伸入喷射净化腔3-1内，所述喷射净化腔3-1内竖向设有与净化水输送管道3-3相通的喷射管3-5，所述喷射管3-5的底端设有一喷射头3-6，所述喷射管3-5的管壁均匀开设满喷射孔3-7，本实施例设置输送驱动3-4为频率可调的电机，且为高频电机，所述喷射头3-6设置呈喇叭状，如图2所示，则通过调整输送驱动3-4的频率，改变净水输送管3-3的流量和喷射孔3-7、喷射头3-6喷射净水的速度，从而调整烟气的净化效果，净水高压喷射出，对烟气除尘净化后，再流入沉降腔3-2内，沉淀净化后再从净水输送管3-3输送至喷射净化腔3-1内，循环重复使用；所述喷射净化腔3-1的出口通过管道与导热油炭化室4连接，为了保证进入导热油碳化室4内低氧气体，本实施例在喷射净化腔3-1与导热油炭化室4之间的管道上设有一除氧器6，所述导热油碳化室4包括与喷射净化腔3-1气体相通的封闭式碳化腔4-1，本实施例设置在气体管道上设有鼓风机5，实现喷射净化腔3-1与封闭式碳化腔4-1的气体相通，所述封闭式碳化腔4-1的出口处与一抽风机7连接，所述封闭式碳化腔4-1内前端设有一主驱动轴4-2、后端设有一从驱动轴4-3，所述封闭式碳化腔4-1内设有上、下两层平行设置的驱动轴4-4，每上、下相邻三个驱动轴4-4一个等边三角形，所述主驱动轴4-2通过驱动链条4-5与驱动轴4-4依次下上连接后、再与从驱动轴4-3连接，则主驱动轴4-2、所有驱动轴4-4、从驱动轴4-3之间驱动链条4-5形成封闭结构，驱动装置带动主驱动轴4-2旋转时，通过驱动链条4-5带动所有驱动轴4-4和从驱动轴4-3同步旋转，每个驱动轴4-4的外表面依次包覆有导热油储筒4-6、滚筒4-7，则导热油储筒4-6、滚筒4-7随着驱动轴4-4同步旋转，所述导热油储筒4-6下、上依次连接相通，每个滚筒4-7均通过皮带4-8连接支撑滚筒4-9，则所有支撑滚筒4-9设于两层滚筒4-7之间、且上下依次设置，所述封闭式碳化腔4-1内的上端设有一上输送带4-10，所述上输送带4-10的两端分别设有输送滚筒4-11，且所述上输送带4-10依次间隔套设在支撑滚筒4-9上、且与上层的滚筒4-7均相切，则上输送带4-10套设在与下层滚筒4-7通过皮带4-8连接的支撑滚筒4-9上，所述封闭式碳化腔4-1内的下端设有一下输送带4-12，所述下输送带4-12依次间隔套设在支撑滚筒4-9上、且与下层的滚筒4-9均相切，则下输送带4-12套设在与上层滚筒4-7通过皮带4-8连接的支撑滚筒4-9上，所述下输送带4-12的前端设置单板进口4-13、后端设置单板出口4-14，所述单板进口、单板出口延伸出封闭式碳化腔，则可以连续输送木板，本实施例设置单板进口4-13和单板出口4-14均采用呈三角形的三个传送滚筒4-15与下输送带4-12连接，所述导热油加热器2通过管道与前端的导热油储筒4-6、末端的导热油储筒4-6均连接相通，本实施例导热油加热器2通过油泵实现与导热油储筒4-6的相通，则所有导游热储筒4-6与导热油加热器2形成一个循环回路。
所述喷射管3-5的顶端设有使其旋转的旋转驱动3-8，本实施例设置旋转驱动3-8为频率可调的电机，且为高频电机，即通过调整旋转驱动3-8的频率，改变喷射管3-5的旋转效率，保证烟气净化效果，不仅提高炭化木板的炭化质量，同时也可减少环境污染。
本发明使用时：从木材锅炉1出来的高温烟气是一种含氧气较低的气体(提供单板改性的低氧条件)，先经过导热油加热器2进行对导热油加热，再进入水式净化器3内，净水通过喷射管3-5从喷射头3-6和喷射孔3-7旋转喷射出，与高温烟气在碰撞中接触，使高温烟气中的杂志颗粒脱离沉淀下来，除杂后的水进入沉降腔3-2，经过多级沉降后净化后再从净水输送管3-3回到喷射净化腔3-1，循环使用；除杂后的高温烟气先经过除氧器6除氧再进入导热油碳化室4内，导热油加热器2内加热后的导热油与所有导热油储筒4-6形成一个循环回路，温度在220-260℃之间(提供单板改性的加热条件)，将未失水份、木胶未凝固的生木(提供单板改性的原材料条件)进行刨片成单板，单板的厚度在1.7-2.2毫米，单板从单板进口4-13进入导热油炭化室4，木板先沿着下方的滚筒4-7旋转输送、再沿着上方滚筒4-7输送，由于单板与滚筒4-7之间紧贴，即单板随着滚筒4-7输送的过程中是在真空的环境下(进一步确保低氧条件)，如此反复进行直至木板输送到单板出口4-14，木板在输送中被均匀碳化。单板经热处理改性后变成改性单板，再经上胶高压，生成多层改性胶合板，改性胶合板尺寸稳定，耐磨、防腐、防蛀，防水性好，硬度强，比未经改性的多层胶合板耐磨20倍，且用途广泛，可用于家具、镶木地板、门窗、船舶、预制墙体、桑拿房、厨房和建筑材料等诸多领域，是一种环保、耐用的新材料。
当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.改性单板生产装置，其特征在于：包括木柴锅炉(1)，所述木柴锅炉(1)通过管道先后与导热油加热器(2)、水式烟气净化器(3)连接，所述木柴锅炉(1)与导热油加热器(2)之间设置过热蒸汽降温器，所述过热蒸汽降温器使导热油加热器(2)内的导热油加热到220～260℃；所述水式烟气净化器(3)包括喷射净化腔(3-1)，所述喷射净化腔(3-1)的底端通过管道与沉降腔(3-2)的前端连接，所述沉降腔(3-2)内设有若干个内部相通的沉降格(3-2-1)，所述沉降腔(3-2)的末端连接一净化水输送管道(3-3)，所述净化水输送管道(3-3)上设有一输送驱动(3-4)，且所述净化水输送管道(3-3)的末端延伸入喷射净化腔(3-1)内，所述喷射净化腔(3-1)内竖向设有与净化水输送管道(3-3)相通的喷射管(3-5)，所述喷射管(3-5)的底端设有一喷射头(3-6)，所述喷射管(3-5)的管壁均匀开设满喷射孔(3-7)；所述喷射净化腔(3-1)的出口通过管道与导热油炭碳化室(4)连接，所述导热油碳化室(4)包括与喷射净化腔(3-1)气体相通的封闭式碳化腔(4-1)，所述封闭式碳化腔(4-1)的出口处与一抽风机(7)连接，所述封闭式碳化腔(4-1)内前端设有一主驱动轴(4-2)、后端设有一从驱动轴(4-3)，所述封闭式碳化腔(4-1)内设有上、下两层平行设置的驱动轴(4-4)，每上、下相邻三个驱动轴(4-4)成一个等边三角形，所述主驱动轴(4-2)通过驱动链条(4-5)与驱动轴(4-4)依次下上连接后、再与从驱动轴(4-3)连接，每个驱动轴(4-4)的外表面依次包覆有导热油储筒(4-6)、滚筒(4-7)，所述导热油储筒(4-6)下、上依次连接相通，每个滚筒(4-7)均通过皮带(4-8)连接支撑滚筒(4-9)，所述封闭式碳化腔(4-1)内的上端设有一上输送带(4-10)，所述上输送带(4-10)的两端分别设有输送滚筒(4-11)，且所述上输送带(4-10)依次间隔套设在支撑滚筒(4-9)上、且与上层的滚筒(4-7)均相切，所述封闭式碳化腔(4-1)内的下端设有一下输送带(4-12)，所述下输送带(4-12)依次间隔套设在支撑滚筒(4-9)上、且与下层的滚筒(4-7)均相切，所述下输送带(4-12)的前端设置单板进口(4-13)、后端设置单板出口(4-14)，所述单板进口(4-13)、单板出口(4-14)延伸出封闭式碳化腔(4-1)，所述导热油加热器(2)通过管道与前端的导热油储筒(4-6)、末端的导热油储筒(4-6)均连接相通。
2.根据权利要求1所述的改性单板生产装置，其特征在于：所述喷射管(3-5)的顶端设有使其旋转的旋转驱动(3-8)。
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