DE202013101969U1 - Press for the production of biomass material panels - Google Patents
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-
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Abstract
Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten aus Biomasse, umfassend die folgenden Bauteile:
– mindestens eine Heizplatte (4), welche Heizkanäle (5) zum Hindurchführen von Thermoöl aufweist;
– eine Sekundärpumpe (20) im Sekundärkreis (19) zum Fördern von Thermoöl zu den Heizkanälen (5),
– mindestens eine Messeinrichtung (7, 8) zum Messen der Vorlauftemperatur (TV) und der Rücklauftemperatur (TR);
– eine Einrichtung zum Bilden des Wertes der Differenztemperatur (ΔT) aus Vorlauftemperatur (TV) und Rücklauftemperatur (TR);
– ein Steuergerät (14) zum Regeln der Drehzahl der Sekundärpumpe (20) in Abhängigkeit von der Differenztemperatur (ΔT) als Führungsgröße.Press for the production of biomass material panels, comprising the following components:
- At least one heating plate (4), which has heating channels (5) for passing thermal oil;
A secondary pump (20) in the secondary circuit (19) for conveying thermal oil to the heating channels (5),
- At least one measuring device (7, 8) for measuring the flow temperature (T V ) and the return temperature (T R );
- means for forming the value of the differential temperature (ΔT) from flow temperature (T V ) and return temperature (T R );
- A control unit (14) for controlling the rotational speed of the secondary pump (20) in dependence on the differential temperature (.DELTA.T) as a reference variable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten aus Biomasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 51The invention relates to a press for producing material plates from biomass according to the preamble of claim 51
Bei der Herstellung von Werkstoffplatten wird eine Ausgangsmischung aus Biomasse wie beispielsweise Späne, Fasern und/oder Schnitzeln aus Holz, gegebenenfalls mit Zugabe von Bindemittel und/oder Kunststoff, verwendet, welche mittels einer Streustation zu einer Pressgutmatte gestreut wird und in einer Presse unter Anwendung von Druck und Wärme zu einer Werkstoffplatte verpresst und ausgehärtet wird. Für die Qualität der Werkstoffplatte von entscheidender Bedeutung ist insbesondere die Heizplattentemperatur TH, welche in der Presse nahezu konstant gehalten werden sollte. Die Heizplatten werden mittels eines zirkulierenden Fluidstroms, welcher die Heizplatten durchströmt, auf die Heizplattentemperatur TH gebracht, wobei als Fluid ein Thermoöl oder ein anderes geeignetes Wärmetransportmedium verwendet werden kann. Das Thermoöl wird dabei mit einer Ausgangstemperatur TP von einem Primärkreis bereitgestellt und mittels einer Sekundärpumpe in einem Sekundärkreis über ein Regelventil der Heizplatte zugeführt. In the production of material plates, a starting mixture of biomass such as chips, fibers and / or chips of wood, optionally with the addition of binder and / or plastic, is used, which is scattered by means of a scattering station to a pressed material mat and in a press using Pressure and heat is pressed into a material plate and cured. Of particular importance for the quality of the material plate is the heating plate temperature T H , which should be kept almost constant in the press. The heating plates are brought to the heating plate temperature T H by means of a circulating fluid flow which flows through the heating plates, wherein a thermal oil or another suitable heat transport medium can be used as the fluid. The thermal oil is thereby provided with a starting temperature T P of a primary circuit and fed by means of a secondary pump in a secondary circuit via a control valve of the heating plate.
Aus der
Dem durch die Platten strömenden Thermoöl wird beim Pressvorgang Wärme entzogen, so dass das Thermoöl nach Verlassen der Heizplatten eine geringe Temperatur, die Rücklauftemperatur TR, aufweist, welche jedoch nach dem Stand der Technik nicht bestimmt wird. Die Differenztemperatur zwischen der Vorlauftemperatur TV und der Rücklauftemperatur TR stellt sich entsprechend der Wärmeabnahme ein, es findet aber ebenfalls keine Bestimmung der Differenztemperatur statt.The heat flowing through the plates thermal oil is extracted during the pressing process heat, so that the thermal oil after leaving the heating plates a low temperature, the return temperature T R , which, however, is not determined in the prior art. The differential temperature between the flow temperature T V and the return temperature T R adjusts according to the heat loss, but there is also no determination of the differential temperature.
An einem Mischpunkt wird ein Großteil des Thermoöls, das die Rücklauftemperatur TR aufweist, mit dem Thermoöl gemischt, das die Ausgangstemperatur TP des Primärkreises aufweist. Das Regelventil wird dabei solange geöffnet, bis der Temperatursollwert, das heißt die gewünschte Vorlauftemperatur TV, erreicht ist. Zum Fördern des Thermoöls wird dabei eine Sekundärpumpe eingesetzt, die mit konstanter Drehzahl umläuft.At a mixing point, a large part of the thermal oil, which has the return temperature T R , mixed with the thermal oil having the output temperature T P of the primary circuit. The control valve is opened until the temperature setpoint, that is, the desired flow temperature T V , is reached. To convey the thermal oil while a secondary pump is used, which rotates at a constant speed.
Im Betrieb der Presse können dabei folgende Betriebszustände unterschieden werden:
- • Bei konstantem Produktionsbetrieb stellt sich ein quasi stationärer Zustand ein.
- • Bei verringerter Wärmeabnahme steigt die Rücklauftemperatur TR an. Es muss daher weniger Thermoöl aus dem Primärkreis hinzugemischt werden, wodurch sich das Regelventil dem Schließ-Zustand nähert. Die Sekundärpumpe läuft dabei weiterhin mit konstanter Drehzahl und somit unter Volllast, was mit einem hohen Energieverbrauch verbunden ist. Der Thermoölvolumenstrom bleibt somit im Sekundärkreis konstant.
- • Bei gesteigerter Wärmeabnahme sinkt die Rücklauftemperatur TR und das Regelventil wird entsprechend geöffnet, da mehr Thermoöl aus dem Primärkreis, welches die höhere Ausgangstemperatur TP besitzt, hinzugefügt werden muss, damit die gewünschte Vorlauftemperatur TV erreicht wird. Die Sekundärpumpe läuft aber immer noch mit konstanter Drehzahl und fördert somit stets den gleichen Thermoölvolumenstrom.
- • In constant production mode, a quasi-steady state is established.
- • If the heat consumption decreases, the return temperature T R increases . It must therefore be mixed with less thermal oil from the primary circuit, whereby the control valve approaches the closing state. The secondary pump continues to run at a constant speed and thus under full load, which is associated with high energy consumption. The thermal oil volume flow thus remains constant in the secondary circuit.
- • With increased heat loss, the return temperature T R decreases and the control valve is opened accordingly, as more thermal oil from the primary circuit, which has the higher outlet temperature T P , must be added in order to reach the desired flow temperature T V. However, the secondary pump is still running at constant speed and thus always promotes the same thermal oil volume flow.
Beim Aufheizen der Presse sind die Heizplatten und das Thermoöl im Sekundärkreis zunächst kalt. Das Thermoöl kann daher eine relativ hohe Dichte und Viskosität besitzen. Dies bedeutet aber, dass die Sekundärpumpe zur Umwälzung des Thermoöls mehr Energie benötigt als bei Erreichen der Betriebstemperatur des Thermoöls. Somit muss die Leistung der Sekundärpumpe im Sekundärkreis stets für die Umwälzung von kaltem Thermoöl ausgelegt werden, da dann die Leistungsaufnahme am höchsten ist.When heating the press, the heating plates and the thermal oil in the secondary circuit are initially cold. The thermal oil may therefore have a relatively high density and viscosity. However, this means that the secondary pump for circulating the thermal oil requires more energy than when the operating temperature of the thermal oil is reached. Thus, the performance of the secondary pump in the secondary circuit must always be designed for the circulation of cold thermal oil, since then the power consumption is highest.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten derart zu gestalten, dass die Sekundärpumpe auf eine geringere Leistung ausgelegt werden kann und dass der Energieverbrauch während des Betriebes verringert wird. The invention is therefore based on the object to design a press for the production of material plates such that the secondary pump can be designed for lower power and that the energy consumption is reduced during operation.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden mit einer Presse gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen dargelegt. These and other objects of the invention are achieved with a press according to
Als eine Lösung wird eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten aus Biomasse angegeben, wobei die Presse folgende Bauteile umfasst:
- – mindestens eine Heizplatte, welche Heizkanäle zum Hindurchführen von Thermoöl aufweist;
- – eine Sekundärpumpe im Sekundärkreis zum Fördern von Thermoöl zu den Heizkanälen;
- – mindestens eine Messeinrichtung zum Messen der Vorlauftemperatur TV und der Rücklauftemperatur TR;
- – eine Einrichtung zum Bilden des Wertes der Differenztemperatur ΔT aus Vorlauftemperatur TV und Rücklauftemperatur TR;
- – ein Steuergerät zum Regeln der Drehzahl der Sekundärpumpe in Abhängigkeit von der Differenztemperatur ΔT als Führungsgröße.
- - At least one heating plate, which has heating channels for passing thermal oil;
- - A secondary pump in the secondary circuit for conveying thermal oil to the heating channels;
- - At least one measuring device for measuring the flow temperature T V and the return temperature T R ;
- - Means for forming the value of the differential temperature .DELTA.T from flow temperature T V and return temperature T R ;
- - A control device for controlling the speed of the secondary pump in dependence on the differential temperature .DELTA.T as a reference variable.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Presse eine obere und/oder eine untere Heizplatte umfasst, welche über den gleichen Sekundärkreis beheizt werden.Furthermore, it is preferred that the press comprises an upper and / or a lower heating plate, which are heated via the same secondary circuit.
Als eine weitere Lösung wird eine Presse angegeben, die eine obere und/oder eine untere Heizplatte umfasst, welche über getrennte Sekundärkreise beheizt werden.As a further solution, a press is provided which comprises an upper and / or a lower heating plate, which are heated via separate secondary circuits.
Vorzugsweise ist weiterhin zum Regeln der Drehzahl der Sekundärpumpe ein Frequenzumrichter vorgesehen.Preferably, a frequency converter is further provided for controlling the speed of the secondary pump.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Presse sind beachtlich: Im Produktionsbetrieb kann bei stets gleichbleibender Differenztemperatur ΔT die Drehzahl der Sekundärpumpe deutlich verringert werden, was mit einer deutlichen Senkung des Energieverbrauches und damit der Energiekosten verbunden ist.The advantages of the press according to the invention are considerable: In production mode, the rotational speed of the secondary pump can be significantly reduced while maintaining the differential temperature .DELTA.T, which is associated with a significant reduction in energy consumption and thus energy costs.
Nimmt die Presse bei verringerter Wärmeabnahme beispielsweise nur die halbe Leistung ab, so würde sich bei konstantem Thermoölvolumenstrom nach dem Stand der Technik die halbe Differenztemperatur ergeben. Jedoch kann mit einer erfindungsgemäßen Regelung der Thermoölvolumenstrom halbiert werden. Hierdurch lassen sich erhebliche Leistungseinsparungen und damit Energieeinsparungen erzielen. Die Energieeinsparung kann bis zu 85% der Energie betragen, die nach dem Stand der Technik notwendig ist. If, for example, the press absorbs only half the power with reduced heat consumption, then, with constant thermal oil volume flow according to the prior art, half the differential temperature would result. However, with a control according to the invention, the thermal oil volume flow can be halved. As a result, significant power savings and thus energy savings can be achieved. The energy savings can be up to 85% of the energy required by the prior art.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the following description with the drawing.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt: The invention is explained in more detail with reference to the drawings. The following is shown in detail:
Die in
Aus
Für Fälle, in denen ein schnelles Herabkühlen der Heizplatte
An einem Mischpunkt
Nach dem Mischpunkt
Entscheidend ist eine Sekundärpumpe
Auch hier kann die Möglichkeit einer Schnellkühlung gegeben sein. Sollte es zum Leerlauf der Presse kommen, bei dem wenig oder keine Energie aus der Heizplatte
Neben der Vorlauftemperatur TV kann ebenfalls noch die Heizplattentemperatur TH gemessen werden. Erst wenn die Presse eine vorgegebene Heizplattentemperatur TH, beispielsweise die Vorlauftemperatur TV erreicht hat, kann eine Pressgutmatte in die Presse zum Verpressen eingebracht werden.In addition to the flow temperature T V , the heating plate temperature T H can also be measured. Only when the press has reached a predetermined heating plate temperature T H , for example, the flow temperature T V , a Pressgutmatte can be introduced into the press for pressing.
Beim Anfahren der Presse nimmt die Heizplatte
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Stahlband steel strip
- 22
- Rollstangen roll bars
- 33
- Abrollplatte rolling plate
- 44
- Heizplatte heating plate
- 55
- Heizkanäle heating channels
- 66
- Einstechfühler penetration
- 77
- Messpunkt Vorlauftemperatur Measuring point flow temperature
- 88th
- Messpunkt Rücklauftemperatur Measuring point return temperature
- 99
- Rücklauf returns
- 1010
- Vorlauf leader
- 1111
- Kühlspeicher cool storage
- 1212
- Ventil Valve
- 1313
-
Ventil vor
11 Valve infront 11 - 1414
- Steuergerät control unit
- 1515
- Fluidstromrichtung Fluid flow direction
- 1616
- Sekundärpumpe Secondary pump
- 1818
- Primärkreis primary circuit
- 1919
- Sekundärkreis secondary circuit
- 2020
- Sekundärpumpe (mit variabler Drehzahl) Secondary pump (variable speed)
- 2121
- Mischpunkt mixing point
- 2222
- Volumenstrom-Messstation Flow-measuring station
- 2323
- Regelventil control valve
- TP T P
- Ausgangstemperatur outlet temperature
- TV T V
- Vorlauftemperatur flow temperature
- TR T R
- Rücklauftemperatur Return temperature
- TH T H
- Heizplattentemperatur heating plate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004019429 A1 [0003] DE 102004019429 A1 [0003]
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DE201320101969 Expired - Lifetime DE202013101969U1 (en) | 2013-05-06 | 2013-05-06 | Press for the production of biomass material panels |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019154452A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Harburg-Freudenberger Maschinenbau Gmbh | Valve control method and device |
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DE102004019429A1 (en) | 2004-04-19 | 2005-11-03 | Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg | Method for rapid cooling of the heating plates of a continuously operating press and a continuously operating press |
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2013
- 2013-05-06 DE DE201320101969 patent/DE202013101969U1/en not_active Expired - Lifetime
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2014
- 2014-05-06 CN CN201420371626.9U patent/CN204019679U/en not_active Expired - Fee Related
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US11738480B2 (en) | 2018-02-12 | 2023-08-29 | Harburg-Freudenberger Maschinenbau Gmbh | Valve control method and device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20140814 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HARTDEGEN, ANTON, DIPL.-ING.(FH), DE |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R158 | Lapse of ip right after 8 years |