DE19606892C2 - Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Stückmaterial wie Holzplättchen (Furniere, Späne, Hack­ schnitzel, Faserplättchen, Rinde), wie sie für die Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere von ausgerichteten Struktur­ platten (oriented structural board - OSB) verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein verbessertes Niedertempe­ ratur-Trocknungsverfahren zum Trocknen von Holzplättchen, die zur Herstellung von ausgerichteten Strukturplatten (OSB) ver­ wendet werden können. Das vorgeschlagene Trocknungsverfahren liefert im Vergleich zu herkömmlichen Rotationstrocknern auf­ grund der Verwendung großer Luftvolumina mit niedrigerer Tempe­ ratur bessere Trocknungsergebnisse bei reduzierter Emission flüchtiger organischer Substanzen (VOC) und bietet einen erhöhten Anteil an verwendbarem Ausgabeprodukt. Zu den Schlüsselmerkmalen der Erfindung gehört die Verwendung von gelochten Gurttrageplat­ ten in Kombination mit einem Flachband-Drahtgeflechtgurt, um eine gleichmäßige Verteilung der Luft an der Unterseite des daraufliegenden Produkts zu erreichen, wobei das Produkt nicht in Kontakt mit den Platten ist, wodurch ein Belüftungseffekt er­ zielt wird, wenn die Luft durch das Produkt vertikal nach oben strömt. "Aufnehmerrollen" mit variabler Geschwindigkeit werden dazu verwendet, um das Produkt während des Trocknungsprozesses wiederholt neu auszurichten und frische Oberflächen dem Luft­ strom auszusetzen. Der Flachbandgurt wird auch dazu verwendet, um in dem Luftzufuhrraum angesammelte Abrieb- oder Feinteilchen zu entfernen und um "Blaslöcher" in dem zu trocknenden Holzpro­ dukt zu vermeiden. Die Verwendung von geneigten, sich aufweiten­ den Wänden in der Haupttrockenkammer reduziert die Luftströ­ mungsgeschwindigkeit, was ermöglicht, daß Feinteilchen des Mate­ rials aus dem Luftstrom herausfallen. Die Verwendung eines Ab­ fallholzbrenners als primäre Wärmequelle und als Mittel zur Emissionskontrolle ermöglicht die Rückführung von Teilen des aus dem Trocknungsprozeß abgelassenen Luftstroms zu dem Abfallholz­ brenner, um die Emission von Schadstoffen in die Umgebung zu reduzieren.

Das Flachband- oder Förderbandtrocknen von Holzteilchen ist bekannt. Die bekannten Literaturquellen, wie z. B. die US 473 263 und US 1 751 552 stellen dieses Thema anschaulich dar. Die Trocknungstechnik, bei der große Luftvolumina mit niedriger Temperatur durch leichte Plättchen geblasen werden, bringt Pro­ bleme mit sich, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfin­ dung gelöst werden. Zum Beispiel neigt der nach unten durch das Produkt gerichtete Luftstrom dazu, den Luftstrom dadurch zu behindern, daß wie bei Filtern, die verstopfen, wenn Staub und Partikel sich auf der Filteroberfläche sammeln und den Luftstrom hemmen, eine Verstopfung auftritt. Bei dem Konzept, die Luftbe­ wegung auf die vertikale Aufwärtsrichtung durch das Material zu beschränken, stellen sich auch Probleme beim Trocknen von Holz­ plättchen. Offensichtlich werden die Trocknungsvorgänge durch die Belüftung durch Aufwärtsbewegung von Luft durch das Produkt verbessert, wenn die Luft der Materialunterseite bei einem Druck zugeführt wird, der eine gleichmäßige Verteilung ermöglicht. Dabei wird die Luft mit einem entsprechendem Druck zugeführt, um in die Oberfläche des zu trocknenden Materials einzudringen und einen Lüftungseffekt zu bewirken, wenn sie nach oben durch das Produkt verteilt wird. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß der Luftdurchsatz begrenzt wird, um eine übermäßige Belüftung zu vermeiden, die bewirkt, daß das Produkt in die Luft steigt und den Produktstrom durch den Trockner unterbricht.

Das Flachbandtrocknen erleichtert die Verwendung eines umgewälz­ ten Luftstroms. Die Luft zirkuliert in einem kontinuierlichen Weg von einem Gebläseauslaß durch einen Wärmetauscher, durch das Produkt oder daran entlang und zurück zu dem Umwälzgebläse, wobei ein Teil der Luftmasse abgeführt und durch eine entspre­ chende Menge Frischluft ersetzt wird. Da der Luftstrom in einem Flachbandtrockner nicht dazu verwendet wird, das Produkt durch den Trockner zu transportieren, wie bei Rotationstrocknern, kann das abgeführte Luftvolumen reguliert werden, wodurch das Klima in dem Trockner gesteuert werden kann. Die Verweildauer, die Temperatur, die turbulente Luftstrommasse und die Feuchtigkeit in dem Trockner bestimmen den Trocknerwirkungsgrad. Wenn die Umgebung mit Wasserdampf gesättigt ist, erreicht der Trocknungs­ prozeß ein Gleichgewicht und die Trocknung kann während des Trocknungsprozesses optimiert werden, indem die Orte der Abtei­ lung und das Volumen der abgeleiteten Luft variiert werden.

Der Wasserdampf kann aus dem Trocknungsprozeß zu einem Abfall­ holzbrenner zurückgeleitet werden, wodurch die Stickoxid-Emis­ sionen (NOx) reduziert werden. Auf diese Weise kann eine erheb­ liche Reduzierung der NOx-Emissionen durch Regulierung der Feuchtigkeitsmenge, die in den Abfallholzbrenner zurückgeleitet wird, erreicht werden. Außerdem können flüchtige organische Substanzen (VOC's), die während des Trocknungsprozesses freige­ setzt werden, zur Verbrennung in den Abfallholzbrenner zurückge­ leitet werden, was zu einer weiteren Schadstoffreduzierung führt. Da Abfallholzbrenner die bevorzugte Wärmequelle bei der OSB-Produktion sind und typischerweise ein Überschuß an Abfall­ brennstoff (Abfallholz/Rinde) verfügbar ist, führt der gestei­ gerte Energiebedarf, der durch die Feuchtigkeitsrückfuhr zu dem Brenner erforderlich ist, zu einem ausgeglicheneren Brennstoff- Produkt-Verhältnis und zu einer geringeren Anhäufung von festem Abfall.

In einem herkömmlichen Flachband-Trockner steigen aufgrund der geringeren Masse einzelner Plättchen und Partikel sowohl einige solcher Plättchen als auch Abriebpartikel in die Luft und zirku­ lieren in dem Luftstrom, der zum Trocknen des Produkts verwendet wird. Diese Partikel neigen dazu, sich in dem Luftzufuhrraum zu sammeln und können übertrocknet werden, wodurch sie eine Feuer­ gefahr erzeugen. Indem der Rücklauf des Fördergurtes durch den Boden des Luftzufuhrraums geleitet wird, ist es möglich, den Abrieb aus dem Luftzufuhrraum zu entfernen. Der erfindungsgemäße Flachband-Fördergurt wirkt als kontinuierliche Reinigungsein­ richtung für den Luftzufuhrraum, indem der Abriebpartikel an der Unterseite des Luftzufuhrraums mitgezogen werden und in einem Sammelpunkt außerhalb des Luftzufuhrraumes deponiert werden.

Die Luft, die der Unterseite der Spanschichten zugeführt wird, strömt durch stationäre, gelochte Förderband-Tragplatten, die einen relativ geringen Anteil offener Fläche im Vergleich zur Gesamtfläche des transportierten Produkts haben. Die Luftge­ schwindigkeit durch diese Löcher ist relativ groß, wodurch er­ möglicht wird, daß der Luftstrom in die Unterseite der Produkt­ schicht hineindringt und die Schicht durchdringt, wenn er nach oben durch sie hindurchströmt. Das Produkt erzeugt einen natür­ lichen Luftströmungswiderstand, wodurch die Luft gezwungen wird, sich über die gesamte Querschnittsfläche zu verteilen. Dieser Vorgang reduziert die Aufwärtsgeschwindigkeit, indem die Luft­ masse sich seitlich ausdehnt, um die Querschnittsfläche auszu­ füllen. Das Resultat der Verteilung der Luftmasse über die Quer­ schnittsfläche des Materials ist eine gleichmäßige Luftvertei­ lung über das Produkt, eine gleichmäßige Wärmeübertragung und ein gleichmäßiges Verdunsten der Feuchtigkeit, die in dem Pro­ dukt enthalten ist.

Die Aufwärtsgeschwindigkeit der Luft wird weiterhin durch die Konstruktion der Kammer direkt über der Materialschicht redu­ ziert. Die Seitenwände der Kammer sind nach außen geneigt, um für eine sich vergrößernde Querschnittsfläche zu sorgen, wenn die Luft nach oben strömt. Dies führt zu einer allmählich redu­ zierten Luftgeschwindigkeit und ermöglicht es, daß größere Ab­ rieb- oder Feinteilchen aufgrund der Schwerkraft aus dem Luft­ strom fallen, bevor die Luft in die Ansaugtrichter der Gebläse tritt, die verwendet werden, um die thermische Luftmasse in dem Trockner umzuwälzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Niedrigtemperaturtrockner mit hohem Produktdurchsatz für die OSB-Industrie zu schaffen, der für die Trocknung einer breiten Auswahl von Holzarten geeignet ist, während die Umweltschutzanforderungen in bezug auf Schad­ stoffemission in die Luft erfüllt werden. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine sichere Alternative zu den bestehen­ den Methoden zu schaffen, die zur Trocknung von Holzplättchen und Spänen verwendet werden. Geringere Betriebstemperaturen und die Verwendung eines Systems zur Handhabung von Abriebpartikel bieten bedeutende Sicherheitsverbesserungen, die zu einer redu­ zierten Feuergefahr führen, während die in der OSB-Industrie notwendige Produktqualität geliefert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Patentan­ spruchs 1. Die Erfindung schafft also ein Flachband-Trocknungs­ verfahren, das ein hochproduktives Niedertemperatur-Trocknungs­ system für Holzplättchen und -späne bereitstellt, das hervor­ ragende Trocknungsleistungen bietet, wobei die Freisetzung flüchtiger organischer Substanzen und andere Emissionen in die Atmosphäre erheblich reduziert werden. Es ist seit Jahren be­ kannt, daß eine Reduzierung der Feuchtigkeitsanteile in Holz­ plättchen oder -spänen bei Verarbeitungstemperaturen von 230°C (450°F) und weniger extrem nützlich sowohl zur Reduzierung von VOC's als auch zur Steigerung der Strukturbeschaffenheit (Fe­ stigkeit) des Endprodukts ist. Aufgrund der niedrigen Verarbei­ tungstemperaturen und niedrigen Abgasvolumen kann der Trockner den Herstellern ausgerichteter Holzwerkstoffplatten dabei hel­ fen, die durch die Umweltschutzauflagen eingeführten Emissions­ vorschriften zu erfüllen, wobei die Größe und Kosten teurer, zu­ sätzlicher Schadstoff-Kontrolleinrichtungen vermieden oder redu­ ziert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen vergrößerten Ausschnitt der stationären gelochten Platte 40, die einen Flachband-Fördergurt 42 trägt;

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt, die die Kombination der gelochten Platte 40 mit einem Flachband-Fördergurt 42 zeigt;

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt einer gelochten Platte 40' und einen Flachband-Fördergurt 42, wobei die Löcher 48 in der Platte 40 einen größeren Abstand voneinander haben als in Fig. 2;

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt einer gelochten Platte 40" und einem Flachband-Fördergurt 42, wobei die Löcher 48 einen größeren Abstand voneinander haben als in den Fig. 2 und 3;

Fig. 5 eine Ausschnittsdarstellung von Flachband-Fördergurten 42, wobei das Durchlaufen der gelochten Platten 40, 40' und 40" durch die Zonen A, B und C dargestellt ist;

Fig. 6 einen vertikalen Ausschnitt entlang der Schnittlinie 6-6 von Fig. 8, der die Gebläse 36 und Wärmetauscher 38 darstellt;

Fig. 7 eine Ansicht einer integrierten Trocknungszone bzw. einer unteren Kammer 54, die einzelne Trocknungsabschnitte 26, 28 und 30 hat;

Fig. 8 einen teilweise unterbrochenen Seitenaufriß einer Gesamt­ anlage eines Trocknungssystems mit integrierten Heizzonen 20, 22 und 24;

Fig. 9 eine teilweise unterbrochene Aufsicht des in Fig. 8 dargestellten Systems;

Fig. 10 eine Aufsicht, teilweise mit gestrichelter Darstellung, einer einzelnen Heiz-/Trockenzone 20;

Fig. 11 eine Seitenansicht der Heiz-/Trockenzone aus Fig. 10.

Fig. 8 bis 10 zeigen einen Flachband-Spantrockner mit inte­ griertem Ofen, wobei der Trockner mehrere Zonen 20, 22, 24 auf­ weist; jede Zone 20, 22, 24 besteht aus drei einzelnen Heiz-/- Trocknungsabschnitten 26, 28, 30; und jeder Heiz-/Trocknungs­ abschnitt 26, 28, 30 hat zwei Heizgehäuse 32, 34. Jedes Heizge­ häuse 32, 34 hat ein Gebläse 36, das erhitzte Luft durch den sekundären Wärmetauscher 38 dem Produkt 58 zuführt und die Luft umwälzt. Große Luftvolumina, die für einen hohen Luftmassen- Durchsatz sorgen, werden durch das Produkt hindurch umgewälzt. Dies erlaubt niedrigere Betriebstemperaturen.

In der bevorzugten Ausführungsform eines Flachband-Spantrockners kann ein herkömmlicher Abfallholzbrenner (nicht dargestellt) als wesentliche Heizeinrichtung verwendet werden. Der Abfallholz­ brenner überträgt die thermische Energie zu sekundären Wärme­ tauschern 38, die innerhalb des Flachband-Spantrockners ange­ bracht sind. In der bevorzugten Ausführungsform werden thermi­ sche Ölwärmetauscher 38 als sekundäre Heizeinrichtungen verwen­ det. Derartige thermische Ölwärmetauscher 38 sind in jedem der Heizgehäuse 32, 34 angeordnet, die entlang der gesamten Länge des Flachband-Spantrockners vorgesehen sind. Jedes Heizgehäuse 32, 34 ist mit einem Umwälzgebläse 36 und einem Wärmetauscher 38 ausgerüstet, um Wärme auf die Luftmasse zu übertragen, die in jedem Abschnitt 26, 28, 30 jeder Zone 20, 22, 24 des Flachband- Spantrockners zirkuliert. Die Größe jedes thermischen Ölwärme­ tauschers 38, der Strom des thermischen Öls zu dem Wärmetau­ schern 38 und das Luftvolumen, das in jedem Abschnitt 26, 28, 30 zirkuliert, können so variiert werden, wie es für einen gesteu­ erten Trocknungsprozeß notwendig ist.

Um eine Steuerung des Trocknungsprozesses auszuführen, ist es notwendig, sowohl die Verdunstungsrate des Wassers als auch das Freisetzen des VOC's aus dem Produkt zu steuern. In der darge­ stellten Ausführungsform sind in den einzelnen Abschnitten des Trockners Mittel 56 zur Steuerung des abgelassenen Luftvolumens vorgesehen, die es ermöglichen, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft, die in den einzelnen Abschnitten zirkuliert, zu steuern. Wenn sich die Feuchtigkeitskonzentration der Sättigung nähert (Taupunkt), verringert sich die Fähigkeit der Luft, weitere Feuchtigkeit aufzunehmen. Dies trifft auch für VOC's zu. VOC's haben einen weiten Bereich von Verdunstungstemperaturen; einige VOC's verdunsten bei niedrigeren Temperaturen als Wasser und einige bei höheren Temperaturen als Wasser. Die in verschiedenen Holzsorten enthaltenen VOC's variieren, wie auch die Temperatu­ ren, bei denen sie freigesetzt werden. Das Klima innerhalb der einzelnen Abschnitte wird gesteuert, um die VOC-Entfernung bei diesen Schwankungen in den Holzsorten zu optimieren. Durch Steuerung der thermischen Masse (Temperatur/Luftstrom) der umge­ wälzten Luft und der Luftfeuchtigkeitskonzentration innerhalb eines bestimmten Abschnitts ist es möglich, sowohl die VOC's als auch die Wasserkonzentrationen der Luftströme zu variieren. Die Steuerung der abgelassenen Luftströme aus diesen kontrollierten Umgebungen ermöglicht die Entfernung der VOC's in dem Trockner unter optimalen Bedingungen. In der bevorzugten Ausführung wer­ den diese VOC's dann zur Verbrennung in verschiedene Stellen eines Abfallholzbrenners geleitet. In der bevorzugten Ausfüh­ rungsform sind die Ausströmkanäle stromabwärts von dem Wärmetau­ scher 38 angeordnet, um zu ermöglichen, daß die Luftmasse weit über den Taupunkt der Luft, die durch die Produktschicht ge­ strömt ist, aufgeheizt wird. Dies reduziert das Kondensations­ potential des Wassers in dem abgelassenen Luftstrom, wenn er durch den Ausströmkanal stromabwärts strömt.

Wie noch erläutert wird, wird in der bevorzugten Ausführungsform des Flachband-Trocknungsverfahrens ein Flachband-Fördergurt ver­ wendet. Herkömmliche Drahtgeflechtgurte, die bei der Span­ trocknung eingesetzt werden, sind so konstruiert, daß Hohlräume zwischen den oberen und unteren Oberflächen der Drahtgeflecht­ gurte vorhanden sind. Diese Hohlräume resultieren daraus, daß Drähte spiralförmig von einem Querstift zu dem nächsten Quer­ stift gewunden sind. Dadurch wird ein länglicher röhrenförmiger und ovaler Hohlraum zwischen den oberen und unteren Oberflächen des Gurtes und zwischen jedem benachbarten Querstift erzeugt. Luft, die an vielen Punkten entlang der Gurtbreite zugeführt wird, strömt seitlich in diesen Hohlräumen zwischen den oberen und unteren Gurtoberflächen. Wenn die Dichte der Holzspäne auf der Gurtoberfläche variiert, entweicht die Luft, die seitlich in diesen Hohlräumen und unter der unteren Produktoberfläche strömt, durch dünne Stellen des Produkts, was Gebiete mit einer niedrigen Produktdichte sind. Dies verursacht "Blaslöcher", die aus einer übermäßigen Luftströmung resultieren, welche die Plättchen oder Späne in Gebieten niedriger Dichte durchdringt und verschiebt. Da im Gebiet eines "Blasloches" kein oder nur wenig Material verbleibt, besteht nur ein geringer Luftströ­ mungswiderstand, wodurch bewirkt wird, daß sich die Luft in seitlicher Richtung unterhalb der Produktoberfläche zu dem Ort des "Blasloches" bewegt. Dadurch wird ermöglicht, daß ein zu großer Luftstrom in Kontakt mit den Plättchen kommt, die benach­ bart zu den "Blaslöchern" sind, während die Plättchen in Gebie­ ten höherer Produktdichte umgangen werden. Entsprechend werden die Plättchen benachbart zu den Blaslöchern übermäßig getrock­ net. Dieses Übertrocknen dieser Plättchen verursacht ein über­ mäßiges Freisetzen von VOC's in Form eines "blauen Feuers" ("blaues Feuer" ist ein Begriff, der in der Holzindustrie ver­ wendet wird, um die sichtbare Raucherscheinung zu beschreiben, die ein Zeichen eines übermäßigen Freisetzens von VOC's vor der tatsächlichen Verbrennung des Produkts ist). Gleichzeitig werden die Plättchen in den Gebieten höherer Produktdichte nicht genü­ gend getrocknet, da die Luft zu den "Blaslöchern" strömt. Dies führt sowohl zu einem ungleichmäßigen Trocknen der Plättchen als auch zu übermäßigen VOC-Emissionen.

In der in den Fig. 5 bis 11 dargestellten bevorzugten Aus­ führungsform ist jede Zone des Trockners mit einem Luftzufuhr­ raum 54 ausgerüstet, wobei stationäre, gelochte Stahlplatten 40 verwendet werden, die zum Tragen eines Stahlflachband-Fördergur­ tes 42 ausgelegt sind, der die Holzspäne 58 durch den Trockner transportiert. Der Flachband-Fördergurt 42 hat schmale, fast rechteckige Öffnungen oder Zellen 44, die lateral voneinander getrennt sind. Diese Zellen 44 sind an der oberen und unteren Gurtoberfläche offen und sorgen dafür, daß Luft, die durch den Luftzufuhrraum zu den gelochten Gurttrageplatten 40 geleitet wird, in die untere Gurtoberfläche einströmt. Durch die um­ schlossenen Zellwände wird die Luft lateral abgeschirmt und direkt zu der unteren Fläche der daraufliegenden Holzspäne 58 geleitet, die mit dem Flachband-Fördergurt 42 transportiert werden. Die Zellstruktur 44, die aus der Gurtkonstruktion resul­ tiert, verhindert, daß Luft lateral unterhalb der Materialober­ fläche strömt und durch dünne Materialschichten oberhalb des Gurtes entweicht, und ermöglicht auch, daß das daraufliegende Produkt 58 ohne Kontakt mit der gelochten Platte 40 vorwärts­ bewegt werden kann. Die gelochten Stahlplatten 40 haben einen Luftströmungswiderstand, der eine gleichmäßige Verteilung der Luft an der unteren Gurtoberfläche bewirkt. Dies führt zu einer gleichmäßigen Luftverteilung an der unteren Oberfläche des zu trocknenden Produkts 58, was weiterhin zu einer gleichmäßigeren Luftverteilung durch das Produkt führt. Durch ein derartiges Begrenzen des lateralen Strömungsweges der Luft unterhalb der Produktschicht 58 ist es möglich, die der Unterseite der Pro­ duktschicht gleichmäßig Luft zuzuführen und die Luft zu veran­ lassen, nach oben durch das Produkt zu dringen. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Trocknung des Produkts und zu weniger VOC- Emissionen ("blaue Flammen").

Der Flachbandgurt 42 dient in dem Ausführungsbeispiel einem weiteren Zweck, nämlich der Entfernung der feinen Holzpartikel aus dem Luftzufuhrraum bei ihrer Rückführung durch den Trockner. Herkömmlicherweise werden manchmal feine Holzabriebteilchen in dem umgewälzten Luftstrom des Trockners mitgeführt und aufgrund der geringen Luftgeschwindigkeit in dem Zufuhrraum unterhalb der gelochten Stahlplatten 40 abgelagert. Die vorgeschlagene Zell­ struktur des Flachband-Fördergurts wird dazu verwendet, Partikel aus dem unteren Raum zurück auf eine Rückführ-Gleitbahn 46 zu befördern. Daher bietet der Flachband-Fördergurt 42 die zusätz­ liche Funktion, die Abriebpartikel kontinuierlich aus dem unte­ ren Zufuhrraum 54 zu räumen. Dieses Ausräumen der Abriebprtikel aus dem unteren Raum 46, wie in Fig. 11 gezeigt, reduziert das Feuerrisiko, indem ein Ansammeln von feinen Partikeln verhindert wird.

Jede Zone 20, 22, 24 hat in der bevorzugten Ausführungsform des Flachband-Spantrockners einen unteren Zufuhrraum 54, der in drei getrennte Abschnitte 26, 28, 30 aufgeteilt ist, wobei die Luft aus sechs separaten Heizgehäusen 32 und 34 zugeführt wird. Zwei Heizgehäuse 32, 34 enthalten jeweils ein Umwälzgebläse 36 und einen Wärmetauscher 38, die dazu verwendet werden, Luft in je­ weils einen der drei getrennten Abschnitte 26, 28, 30 zu führen. Dieses Abtrennen der Heizgehäuse 32, 34 ermöglicht es, daß die Luft gleichmäßig über die gesamte Länge des Zufuhrraums zuge­ führt wird. Trennwände oder Teiler 60 können eingesetzt werden, um die drei getrennten Abschnitte 26, 28, 30 jeder Zone 20, 22, 24 zu separieren, um dadurch zu ermöglichen, daß die Innendrücke in den Räumen allmählich von Abschnitt zu Abschnitt variiert werden können. Die Gebläse 36 in jedem Abschnitt 26, 28, 30 kön­ nen eingestellt werden, um den thermischen Luftstrom, der zu den einzelnen Abschnitten geleitet wird, zu steuern und einen ge­ steuerten und variablen Luftstrom über die gesamte Zufuhrlänge zu bewirken.

Angrenzend an den unteren Zufuhrraum und in seinen separaten Abschnitten werden gelochte Förderband-Tragplatten 40 verwendet, die eine Drosselung des Luftstroms bewirken. Die Geschwindigkeit der Luft, die durch die vielen Löcher 48 (Düsen) strömt, kann direkt in Beziehung gesetzt werden zu dem Druck, der in jedem der Abschnitte 26, 28, 30 des Zufuhrraumes herrscht. Der Zufuhr­ raum hat eine große Querschnittsfläche, was einen geringen Wi­ derstand für den Luftstrom bewirkt und dadurch einen geringen Druckabfall innerhalb des Zufuhrraumes. Jedoch bewirken die ge­ lochten Platten 40 eine erhebliche Luftstromdrosselung, während sie für einen gleichmäßigen Druck in den Zufuhrraumabschnitten sorgen. Dieser gleichmäßige Druck ermöglicht es, die Luft gleichmäßig über die Düsen oder Löcher 48 in der gelochten Plat­ te 40 zu verteilen. Durch eine Variation der Orte, der Anzahl und/oder der Durchmesser der Löcher 48 in den gelochten Platten 40 kann der Luftstrom so gesteuert werden, daß größere oder kleinere Luftmengen in verschiedene Abschnitte der gelochten Platte 40 geleitet werden. Insbesondere werden die Lochmuster so variiert, daß sie für ein gleichmäßiges Vergrößern oder Verklei­ nern der offenen Fläche sorgen, so daß ein entsprechendes gleichmäßiges Ansteigen oder Abfallen des Luftstroms durch die jeweiligen gelochten Gebiete auftritt. Zum Beispiel würde, wie in Fig. 5 dargestellt ist, der Luftstrom innerhalb der Zone B die Häfte des Luftstroms innerhalb der Zone A ausmachen (vor­ ausgesetzt, daß die Drücke in Zone A und Zone B gleich sind), falls die offene Fläche der gelochten Platten (d. h. die Gesamt­ fläche der Düsen oder Löcher 48 im Verhältnis zur Gesamtfläche der Platte 40) von 10% innerhalb der Zone A auf 5% innerhalb der Zone B geändert wird. Wie deutlich wird, ermöglicht die Kon­ struktion der Zufuhrraumabschnitte und der gelochten Stahlplat­ ten 40 eine einfache Veränderung der Lochmuster bei 2'-0" oder anderen gewünschten Intervallen, wodurch ermöglicht wird, daß die thermische Luftmasse mit variablen, aber gesteuerten Durch­ flußmengen über die gesamte Länge des unteren Zufuhrraumes 54 zugeführt wird.

Wenn das Produkt durch den Trockner läuft und während des Troc­ kenprozesses Wasser freisetzt, wird es leichter. Um die Luft­ menge zu steuern, die durch das Produkt dringt, werden die Loch­ muster in den Gurttrageplatten zur Optimierung der thermischen Luftmasse, die zum Produkt geleitet wird, angepaßt, um eine übermäßige Belüftung des Produkts zu verhindern, was Effekte ähnlich der vorher beschriebenen "Blasloch"-Phänomene verursa­ chen kann. Die Lochmuster können über die Länge des Trockners angepaßt werden, um eine allmähliche Variation der thermischen Luftmasse zu bewirken, die zu den Materialschichten geleitet werden, während sie den Trockner durchlaufen. Die Lochmuster können in 2'-0" Intervallen durch die Konstruktion der Förder­ gurt-Tragplatten angepaßt werden. Weil die Drosselung des Luft­ stroms abhängig von der Größe, der Anzahl und den Stellen der Löcher in den stationären Förderband-Tragplatten ist, ist die Steuerbarkeit der thermischen Luftmasse, die zum Produkt gelei­ tet wird, unabhängig von dem Fördersystem, das zum Transportie­ ren des Produkts durch den Trockner verwendet wird. Die Verwen­ dung von Flachband-Fördergurten 42 ermöglicht es, daß diese gesteuerte thermische Luftmasse gleichmäßig ohne laterale Bewe­ gung der Luft unterhalb der Materialschicht zu dem daraufliegen­ den Produkt geleitet wird. Die gesteuerte Luftmassenzufuhr in Verbindung mit der Steuerung der Temperatur der zugeführten Luft ermöglicht die Optimierung des Trockenprozesses, um sowohl die Wasserentfernungsrate als auch die Stellen, an denen VOC freige­ setzt und zur Verbrennung abgeleitet wird, zu steuern.

In der bevorzugten Ausführungsform des Flachband-Spantrocknungs­ verfahrens wird die Luft gesteuert an der unteren Oberfläche eines daraufliegenden, zufällig angeordneten Produkts verteilt, wodurch ermöglicht wird, daß die Luft gleichmäßig verteilt wird und mit ausreichendem Druck und Geschwindigkeit in die untere Oberfläche des Produkts hineindringt und das Produkt nach oben durchdringt. Dies wird durch die Verwendung gelochter Gurttrage­ platten 40 in Verbindung mit einem Flachband-Fördergurt 42 (z. B. Keystone Manufacturing Inc. 1/2" × 1/2" Flachbandgurte) er­ möglicht. Die Lochmuster sind variiert, um eine Steuerung der thermischen Luftmassenverteilung zu erreichen und größere Luft­ massenströme an den Eingang des Trockners, an dem die Feuchtig­ keitskonzentration in den Holzspänen am größten ist (größte Gesamtmaterialmasse), und geringere Luftmassenströme an den Ausgang des Trockners zu leiten, an dem die Feuchtigkeitskonzen­ tration in den Holzspänen am geringsten ist (geringste Gesamt­ materialmasse). Die Variation der Lochmuster tritt in gleich­ mäßigen Intervallen innerhalb der Länge des Trockners auf, um innerhalb jedes Zufuhrraumabschnitts/Zone für eine optimale Luftverteilung und Trockenleistung bei konstanten oder variablen Drücken zu sorgen.

Um die gleichmäßige Trocknung des Produkts zu verbessern, werden Aufnehmerrollen 50, 52 zum erneuten Ausrichten des Produkts in verschiedenen Stufen des Trockenvorgangs verwendet. Diese Auf­ nehmerrollen 50, 52 sind so konstruiert, daß sie die Produkt­ schicht auseinanderdrängen und das Produkt neu verteilen oder neu ausrichten, um frische Oberflächen der Luft auszusetzen, die durch die gelochten Gurttrageplatten 40 zugeführt wird. Die Aufnehmerrollen 50, 52 belüften ferner das Produkt und zerklei­ nern einige Materialklumpen, die dazu neigen, den Luftstrom zu blockieren. Dadurch wird sichergestellt, daß die Oberflächen, die aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers in dem Produkt aneinanderkleben, dem thermischen Luftmassenstrom ausgesetzt und getrocknet werden.

Der Raum oberhalb der Produktschicht, die sich durch den Flach­ band-Spantrockner bewegt, hat nach außen geneigte Wände, um für eine sich vergrößernde Querschnittsfläche zu sorgen, wenn die Luft nach oben aus der Produktschicht in Richtung der Zufuhr­ trichter der Umwälzgebläse 36 strömt. Diese vergrößerte Quer­ schnittsfläche ermöglicht ein horizontales Ausdehnen der Luft­ masse, wodurch die aufwärts gerichtete Luftgeschwindigkeit im Gegenzug allmählich begrenzt bzw. reduziert wird. Diese Reduzie­ rung der Aufwärtsgeschwindigkeit ermöglicht es, daß aufgrund der Schwerkraft größere Abriebteilchen vor dem Eintreten in die Zu­ fuhrtrichter der Gebläse 36 aus dem Luftstrom fallen, die zum Umwälzen der thermischen Luftmassen durch den Trockner verwendet werden. Indem ermöglicht wird, daß größere Abriebteilchen in der oberen Kammer aus dem Luftstrom fallen, wird die Abriebmenge reduziert, die zirkuliert und in dem unteren Zufuhrraum abgela­ gert wird. Dies erhöht die Verwertung von Abriebteilchen in dem fertiggestellten OSB-Produkt, was zu einer höheren Produktaus­ beute führt.

Die bevorzugte Ausführungsform des Flachband-Spantrocknungsver­ fahrens hat mehrere Zonen, um mehrere gesteuerte Klimabedingun­ gen zu ermöglichen. In der bevorzugten Ausführungsform können die Temperatur, das umgewälzte Luftvolumen, die Transportge­ schwindigkeit, die Plättchenvolumen (Produkthöhe) und die abge­ leiteten Luftvolumina variiert werden, um einem breiten Bereich von Trocknungsbedingungen Rechnung zu tragen.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, hat die bevorzugte Ausführungs­ form des Flachband-Spantrockners einen geneigten Förderer in jeder Zone, wodurch ermöglicht wird, daß viele Zonen in einer Linie ausgerichtet sind, so daß das Material, das von dem Förde­ rer einer Zone abgegeben wird, nach unten auf den Beschickungs­ förderer einer zweiten Zone und der Reihe nach auf den Beschic­ kungsförderer einer dritten Zone usw. herabfällt, um einen wei­ ten Bereich von Produktionsvolumina und Trocknungsbedingungen zu realisieren.

Der Trockner besteht aus vielen Zonen, die übereinstimmend kon­ struiert sind. Die Konstruktion ermöglicht Variationen des umge­ wälzten Luftvolumens, der Lochmuster in den Förderband-Tragplat­ ten, der Wärmetauscherkapazität, der Betriebstemperatur, der Förderband-Transportgeschwindigkeit, des ausströmenden Luftvolu­ mens etc. ohne wesentliche Änderungen bei der Konstruktion oder der Fertigung des Trockners.

Der Flachband-Spantrockner bietet gegenüber den herkömmlichen Rotationstrockner die folgenden Vorteile:

• - Es kann eine größere Auswahl von Holzarten und Plättchen­ größen bearbeitet werden, ohne bei der Produktqualität oder dem Ausstoß einzubüßen.
• - Plättchen und Spanabrieb werden bei den vorgeschlagenen, niedrigen Betriebstemperaturen nicht verbrannt und werden vollständig zurückgeführt, was zu einer höheren Produktaus­ beute führt.
• - Es besteht eine geringere Gefahr von Feuer und Feuerzerstö­ rung als Resultat aus den niedrigeren Betriebstemperaturen, der kontinuierlichen Abriebentfernung aus dem System, der Fähigkeit, Flammen innerhalb der Trockenkammer zu überwachen und zu unterdrücken, und der Zugänglichkeit der Trockenkam­ mer für Feuerwehrleute.
• - Die VOC-Emission ist aufgrund der geringeren Verarbeitungs­ temperaturen reduziert. Eine weitere VOC-Emissionsreduzie­ rung ist durch den Einsatz eines Abfallholzbrenners als Schadstoff-Steuerungseinrichtung möglich, indem Teile der ausströmenden Luft aus den verschiedenen Ausströmkanälen des Trockners in die ersten, zweiten und dritten Brennluftein­ lässe des Holzbrenners zugeführt werden.

Aufgrund der niedrigen Betriebstemperaturen kann bei dem erfin­ dungsgemäßen Trocknungsverfahren durch verschiedene sekundäre Wärmetauscher (z. B. Luft zu Luft, thermische Öl-zu-Luft und Dampf zu Luft) geheizt werden.

Es besteht eine größere Flexibilität bei der Steuerung während des Trocknungsprozesses. Der Trocknungsprozeß kann innerhalb jeden Abschnitts durch die Verwendung verschiedener Einstellun­ gen der folgenden Prozeßbedingungen reguliert werden:

• - umgewälztes Luftvolumen;
• - variable Verteilung der Luft, um die Reduktion der Produkt­ masse, die durch den Trockner hindurchläuft, zu kompensie­ ren;
• - Temperaturen der umgewälzten Luft und des Wärmetauschers; und
• - ausströmendes Luftvolumen.

Die Fähigkeit, diese Parameter innerhalb jedes 20'-0" Abschnitts des Trockners zu verändern, führt zu vielfältigen, gesteuerten Umgebungen. Durch Anordnung der Ausströmkanäle an jedem Heizge­ häuse ist es möglich, sowohl die Ausströmvolumen aus den einzel­ nen Abschnitten zu steuern als auch den Strom in eine Verbren­ nungseinrichtung zu leiten, wenn er stark mit VOC's beladen ist oder in die Atmosphäre, wenn er größtenteils Wasser mit geringer VOC-Konzentration enthält. Diese Flexibilität in dem Einrichten gesteuerter Zonen ermöglicht die Entfernung von VOC an optimalen Stellen innerhalb des Trockners und eine bessere Steuerung der Bestandteile der ausströmenden Luft.

Claims (19)

1. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen, mit:

• a) Fördern von Plättchen auf einem Flachbandgurt (42), die in zufälliger Anordnung auf dem Flachbandgurt liegen, der von einer ebenen Oberfläche (40) unterstützt wird, so daß die Plättchen im wesentlichen ohne Kontakt über der ebenen Oberfläche (40) liegen;
• b) Blasen von geheizter Luft durch in der ebenen Oberflä­ che gebildete, voneinander beabstandete Löcher (48) nach oben und durch die zufällige Anordnung der geför­ derten Plättchen;
• c) Absaugen der geheizten Luft und der gesammelten Feuch­ tigkeit oberhalb der geförderten Plättchen, und
• d) Auffangen der Plättchen am Ende der ebenen Oberfläche (40).

2. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 1, bei dem während des Blasens der geheizten Luft eine seit­ liche Abschirmung oberhalb der ebenen Oberfläche (40) vor­ handen ist, um so "Blaslöcher" in den Plättchen zu vermei­ den.

3. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Durchmesser und örtliche Verteilung der Löcher (48) in der ebenen Oberfläche (40) variieren.

4. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 3, bei dem die Größen und die räumliche Verteilung der Lö­ cher (48) innerhalb der ebenen Oberfläche (40) als Mittel zur Steuerung der Verteilung der geheizten Luft verwendet wird.

5. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 2, bei dem die trocknenden Plättchen während des Förderns neu ausgerichtet werden.

6. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 2, bei dem die Plättchen durch festgelegte lineare Zonen (20, 22, 24, A, B, C) gefördert werden, wobei die geheizte Luft durch Löcher (48) mit verschiedenen Durchmessern gebla­ sen wird.

7. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 6, bei dem die Plättchen durch festgelegte lineare Zonen (20, 22, 24, A, B, C) von Löchern (48) gefördert werden, die verschiedene Abstände voneinander haben.

8. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 7, bei dem die Temperatur der geheizten Luft in den festge­ legten linearen Zonen unabhängig verändert wird.

9. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 8, bei dem die Größen und die räumliche Verteilung der Lö­ cher (48) innerhalb der festgelegten linearen Zonen (20, 22, 24, A, B, C) mit der Temperatur der geheizten Luft in Bezie­ hung gesetzt sind, um so Plättchen mit einem gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zu erhalten.

10. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 9, bei dem die Größen und die räumliche Verteilung der Lö­ cher innerhalb der ebenen Oberfläche als Mittel zur Steue­ rung der Verteilung der geheizten Luft verwendet wird.

11. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 2, bei dem Feinteilchen unterhalb der geförderten Plättchen gesammelt und entfernt werden, indem gleichzeitig die ebene Oberfläche abgekratzt wird.

12. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 2, bei dem Feinteilchen innerhalb des unteren Zufuhrraums (54) gesammelt und entfernt werden, indem gleichzeitig die ebene Oberfläche des Rückführ-Fördergurtes abgekratzt wird.

13. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 10, bei dem das Blasen der geheizten Luft soweit begrenzt wird, daß verhindert wird, daß trocknende Plättchen in die Luft steigen.

14. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 5, bei dem das Blasen der geheizten Luft nach oben die zu­ fällige Anordnung der trocknenden Plättchen stört.

15. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 1, mit:

• a) Fördern von Plättchen in zufälliger Anordnung auf einem Flachdraht-Fördergurt (42) mit seitlich beschränkten Öffnungen (48), wobei die Holzspäne auf dem Fördergurt liegen und der Fördergurt von einer ebenen Oberfläche (40) unterstützt wird;
• b) Blasen von geheizter Luft durch in der ebenen Oberflä­ che gebildete, beabstandete Löcher (48) und durch die zufällige Anordnung der geförderten Plättchen;
• c) Absaugen der geheizten Luft und der gesammelten Feuch­ tigkeit oberhalb der geförderten Plättchen, und
• d) Auffangen der Plättchen am Ende der ebenen Oberfläche.

16. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 1, bei dem die Plättchen durch mehrere Zonen gefördert wer­ den (20, 22, 24), um mehrere gesteuerte Klimabedingungen zu ermöglichen, in dem die Temperatur, das umgewälzte Luftvolu­ men, die Transportgeschwindigkeit, die Plättchenvolumen (Produkte) und die abgeleiteten Luftvolumina variierbar sind.

17. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 16, bei dem der Flachbandgurt (42) durch drei Zonen (20, 22, 24) geführt wird, in denen geheizte Luft nach oben durch die geförderten Plättchen geblasen wird.

18. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 16, bei dem die geheizte Luft durch Ölwärmetauscher (38) erwärmt wird.

19. Flachbandverfahren zur Trocknung von Plättchen nach Anspruch 16, bei dem mit flüchtigen organischen Substanzen angerei­ cherte Abluft aus wenigstens einer Zone zur Verbrennung in einen Abfallholzbrenner geleitet wird.