EP1698846A1 - Anlage und Verfahren zum Trocknen von schüttgutförmigem Holzmaterial - Google Patents

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EP1698846A1
EP1698846A1 EP05004553A EP05004553A EP1698846A1 EP 1698846 A1 EP1698846 A1 EP 1698846A1 EP 05004553 A EP05004553 A EP 05004553A EP 05004553 A EP05004553 A EP 05004553A EP 1698846 A1 EP1698846 A1 EP 1698846A1
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bulk material
heated
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Hans Binder
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BINDERHOLZ GMBH
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Franz Binder Ges mbH Holzindustrie
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/10—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in the open air; in pans or tables in rooms; Drying stacks of loose material on floors which may be covered, e.g. by a roof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/24—Wood particles, e.g. shavings, cuttings, saw dust

Definitions

  • the invention relates to a plant for drying holzgutförmigem wood material according to the preamble of patent claim 1 and a corresponding method according to the preamble of claim 13.
  • Bulk material wood material is obtained in large quantities in the wood industry and can be used, for example, as fuel or further processed into fuel.
  • Bulk material wood material may for example consist of wood shavings or wood chips, which was won from the roundwood processing (s), or other wood chips or bark.
  • the invention has for its object to improve the usability or quality of the resulting bulk material wood material.
  • the advantages of the invention are, in particular, that well-dried, ie high quality, bulk-material wood material is obtained in a short time, which can be reused as fuel or can be further processed into fuel.
  • heated outside air is forced through the bulk material to be dried from below.
  • the heated and therefore dried air absorbs the moisture released from the bulk material and conducts it into the ambient air. In the case of the presence of snow, it is melted.
  • the temperature of the heated outside air can be controlled so that the energy required for drying is adapted to the respective conditions can.
  • the temperature of the heated outside air is approximately between 10 ° C and 100 ° C.
  • the invention enables the drying of a large amount of wood material, which may be piled up in a position of several meters on the support surface.
  • the heated air is therefore supplied to the bulk material under comparatively high pressure, which is generated by one or more, appropriately dimensioned suction fans, wherein the pressure may in particular be between 1000 and 2000 Pa.
  • the air flow rate per m 2 bearing surface which may preferably be between 250 and 750 m 3 / h, is correspondingly large.
  • the number of formed in the support surface air passage openings could in principle be relatively high, but should be limited to the necessary for cost reasons. It has been shown that in order to achieve good drying results, a narrow grid of air passage openings is not absolutely necessary, and in a preferred embodiment of the invention 0.1 to 5, preferably 0.3 to 1, air passage openings per m 2 are therefore provided.
  • the support surface is at least substantially covering roofing provided to protect the bulk material from rain and snow.
  • the building housing the installation can be made comparatively open in order to allow optimum escape of the moist air.
  • the building in a preferred embodiment of the invention may be box-shaped with an open front, over which the wood material can be loaded and unloaded, for example by means of a shovel loader.
  • the support surface preferably has a tendency to dissipate water, molten snow, etc. arising during the drying process. Furthermore, an example of a discharge channel formed discharge means for discharging the accumulated water, which can in particular connect to the inclined support surface.
  • Reference numeral 1 designates a building which houses a part of the installation according to the invention or which is part of the installation according to the invention.
  • the building 1 is formed in a box-like overall and comprises a rear wall 2, two side walls 3 and a roof 4. At its front shown in Fig. 1 right side of the box-like building 1 is open.
  • the clear height of the building is about 10 m, the height of the side walls 3 is about 6 m.
  • the floor of the building 1 is designed as a support surface 5 for the bulk material (not shown) to be dried, which is conveyed by means of a suitable device, such as e.g. a shovel loader on the support surface 5 can be piled up at the level of the side walls.
  • a suitable device such as e.g. a shovel loader on the support surface 5 can be piled up at the level of the side walls.
  • the support surface 5 of the building 1 is, at least on the open side of the building, flush with the level 6 of the environment, so that the support surface can be traveled without a threshold.
  • the floor of the building ie the support surface 5
  • the floor of the building ie the support surface 5
  • the floor of the building is provided with a gradient of 2% and drops in the direction of the open side of the building 1, in the illustration of FIG. 1, therefore, to the right.
  • Subsequently to the Support surface 5 is arranged on the open side of the building a covered by a grid discharge channel 7 for discharging the water formed during drying.
  • Fresh air is sucked in via a suction channel 8 by means of two suction fans 9 connected in series and heated in a heat exchanger 10.
  • the intake duct 8 is mounted on the roof 4 of the building 1.
  • a muffler 11 is arranged in the intake passage 8.
  • the intake duct 8 extends from a vertically upwardly directed, the roof 4 superior, covered by suitable intake grille suction along the bottom of the roof 4 horizontally to the rear wall 2 and then vertically downwards and first flows into the heat exchanger 10, which is called hot water -Glattrohrregister is formed and the sucked air heated by hot water to the desired temperature.
  • a parallel to the rear wall 2 intermediate wall 16 has a height of about 3.5 m and protects the underlying components and units.
  • the space between the rear wall 2 and intermediate wall 16 is accessible via a door 17 for inspection and maintenance purposes.
  • the heated air is supplied via the air duct 12 to an air distribution system installed in the ground, which comprises two longitudinally extending concrete channels 13 and transversely extending branch channels 14, wherein each branch channel 14 each end in a vent opening defining outlet 15 terminates by means of a with the Support surface 5 flush grate air-permeable is completed.
  • the support surface 5 has in the case of the embodiment described an area of about 100 m 2 and the number of air passage openings 15 is 70.
  • the air passage openings 15 are in the support surface. 5 distributed grid-shaped and the distance between adjacent air passage openings is in the range between about 1.25 m and 1.5 m.
  • the Sauggebläse research has a suction power of 45,000 m 3 / h and leads to the dry bulk material to the heated air under a pressure of 1500 Pa to.
  • the heating capacity of the hot water heater is 950 kW and allows a temperature of the heated drying air of up to 100 ° C, the temperature depending on the requirement and application between 10 ° C and 100 ° C is controllable.

Abstract

Zum Trocknen von schüttgutförmigem Holzmaterial wird das Schüttgut auf eine überdachte Auflagefläche (5) geschüttet und mittels über einen Wärmetauscher erwärmter Umgebungsluft, welche über ein Kanalsystem (13, 14) den in der Auflagefläche (5) rasterartig angeordneten Luftdurchtrittsöffnungen (15) zugeführt wird und von unten durch das Schüttgut hindurchgeleitet wird, getrocknet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Trocknen von schüttgutförmigem Holzmaterial gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
  • Schüttgutförmiges Holzmaterial fällt in der Holzindustrie in großen Mengen an und kann beispielsweise als Brennmaterial verwendet oder zu Brennstoff weiterverarbeitet werden. Schüttgutförmiges Holzmaterial kann beispielsweise aus Holzspänen bzw. Hackgut bestehen, die bzw. das aus der Rundholzverarbeitung gewonnen wurde(n), oder auch anderes Hackgut oder Rinde sein.
  • Gerade auch Holzstämme, die den holzverarbeitenden Betrieben in den Wintermonaten angeliefert werden, sind oftmals in nicht unerheblichem Ausmaß schneebehaftet und beim maschinellen Transport, Sortieren und Zuführen der Holzstämme zu den weiteren Bearbeitungsstationen fällt ein aus Spänen und Rinde zusammengesetztes Holzmaterial an, welches sehr nass ist und von Schnee durchsetzt sein kann. Solches Material ist als Brennmaterial nicht geeignet und wurde nach dem Stand der Technik zunächst großflächig ausgebreitet und an der Luft getrocknet, wobei zum Erzielen annehmbarer Ergebnisse des Öfteren ein Wenden des Materials notwendig war. Oftmals erst nach Monaten war das Material so weit getrocknet, dass es zur Verbrennung bzw. Weiterverarbeitung verwendet werden konnte.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nutzungsmöglichkeiten bzw. Qualität des anfallendenschüttgutförmigen Holzmaterials zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Anlage im Wesentlichen durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass nunmehr in kurzer Zeit gut getrocknetes, also qualitativ hochwertiges schüttgutförmiges Holzmaterial erhalten wird, welches als Brennmaterial weiterverwendet werden kann oder zu Brennstoff weiterverarbeitet werden kann. Dadurch, dass das Holzmaterial nunmehr eine niedrigere Feuchte aufweist, hat es einen höheren Brennwert und kann dementsprechend ggf. auch zu einem höheren Preis verkauft werden, bei gleichzeitiger Reduzierung des Gewichts und damit der Transportkosten.
  • Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Trocknung des Holzmaterials in nur wenigen Tagen möglich und das selbst dann, wenn das in die Anlage verbrachte Material einen erheblichen Anteil an Schnee aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher äußerst rationell einsetzbar und darüber hinaus kann wertvoller Lagerplatz eingespart werden.
  • Erfindungsgemäß wird also erwärmte Außenluft von unten durch das zu trocknende Schüttgut hindurchgedrückt. Beim Durchströmen des schüttgutförmigen Holzmaterials nimmt die erwärmte und daher getrocknete Luft die vom Schüttgut abgegebene Feuchtigkeit auf und leitet diese in die Umgebungsluft. Im Falle des Vorhandenseins von Schnee wird dieser geschmolzen.
  • In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Temperatur der erwärmten Außenluft steuerbar ist, so dass die zur Trocknung erforderliche Energie den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden kann. Vorzugsweise liegt die Temperatur der erwärmten Außenluft etwa zwischen 10°C und 100°C.
  • Die Erfindung ermöglicht die Trocknung einer großen Menge an Holzmaterial, welches in einer Lage von mehreren Metern auf der Auflagefläche aufgehäuft sein kann. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung wird die erwärmte Luft dem Schüttgut daher unter vergleichsweise hohem Druck zugeführt, der von einem oder mehreren, entsprechend dimensionierten Sauggebläsen erzeugt wird, wobei der Druck insbesondere zwischen 1000 und 2000 Pa liegen kann.
  • Entsprechend groß dimensioniert ist auch der Luftdurchsatz pro m2 Auflagefläche, der vorzugsweise zwischen 250 und 750 m3/h betragen kann.
  • Die Anzahl der in der Auflagefläche ausgebildeten Luftdurchtrittsöffnungen könnte grundsätzlich relativ hoch sein, sollte aus Kostengründen jedoch auf das Notwendige beschränkt sein. Es hat sich gezeigt, dass zur Erzielung guter Trocknungsergebnisse ein enges Raster an Luftdurchtrittsöffnungen nicht unbedingt erforderlich ist und in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung sind daher 0.1 bis 5, vorzugsweise 0.3 bis 1 Luftdurchtrittsöffnungen pro m2 vorgesehen.
  • Zweckmäßigerweise ist eine die Auflagefläche zumindest im Wesentlichen überdeckende Bedachung vorgesehen, um das Schüttgut vor Regen und Schnee zu schützen. Andererseits kann das die Anlage beherbergende Gebäude vergleichsweise offen ausgebildet sein, um ein optimales Entweichen der feuchten Luft zu ermöglichen. Insbesondere kann das Gebäude in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung boxenförmig ausgebildet sein mit einer offenen Vorderseite, über die das Holzmaterial beispielsweise mittels eines Schaufelladers be- und entladen werden kann.
  • Die Auflagefläche weist vorzugsweise eine Neigung auf, um während des Trocknungsprozesses entstehendes Wasser, geschmolzenen Schnee usw. abzuleiten. Weiterhin ist zweckmäßigerweise eine beispielsweise von einem Abführkanal gebildete Abführeinrichtung zum Abführen des anfallenden Wassers vorgesehen, der sich insbesondere an die geneigte Auflagefläche anschließen kann.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der übrigen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben ist. In der Zeichnung zeigen, teilweise in schematischer bzw. halbschematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Trocknungsanlage und
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die Trocknungsanlage gemäß Fig. 1.
  • Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Gebäude bezeichnet, welches einen Teil der erfindungsgemäßen Anlage beherbergt bzw. welches Teil der erfindungsgemäßen Anlage ist. Das Gebäude 1 ist insgesamt boxenartig ausgebildet und umfasst eine Rückwand 2, zwei Seitenwände 3 und ein Dach 4. An seiner in Fig. 1 rechts dargestellten Vorderseite ist das boxenartige Gebäude 1 offen. Die lichte Höhe des Gebäudes beträgt etwa 10 m, die Höhe der Seitenwände 3 beträgt etwa 6 m.
  • Der Boden des Gebäudes 1 ist als Auflagefläche 5 für das zu trocknende schüttgutförmige Holzmaterial (nicht dargestellt) ausgebildet, welches mittels eines geeigneten Geräts wie z.B. eines Schaufelladers auf der Auflagefläche 5 bis in Höhe der Seitenwände aufgehäuft werden kann. Die Auflagefläche 5 des Gebäudes 1 ist, zumindest an der offenen Seite des Gebäudes, bündig mit dem Niveau 6 der Umgebung, so dass die Auflagefläche ohne Schwelle befahren werden kann.
  • Der Boden des Gebäudes, d.h. die Auflagefläche 5, ist mit einem Gefälle von 2 % versehen und fällt in Richtung zur offenen Seite des Gebäudes 1 ab, in der Darstellung gemäß Fig. 1 also nach rechts. Anschließend an die Auflagefläche 5 ist an der offenen Seite des Gebäudes ein durch ein Gitter abgedeckter Abführkanal 7 zum Abführen des bei der Trocknung entstehenden Wassers angeordnet.
  • Über einen Ansaugkanal 8 wird mittels zweier in Serie geschalteter Sauggebläse 9 Außenluft angesaugt und in einem Wärmetauscher 10 erwärmt. Der Ansaugkanal 8 ist am Dach 4 des Gebäudes 1 montiert. In Strömungsrichtung der Luft gesehen vor den Sauggebläsen 9 ist im Ansaugkanal 8 ein Schalldämpfer 11 angeordnet.
  • Der Ansaugkanal 8 erstreckt sich von einem vertikal nach oben ausgerichteten, das Dach 4 überragenden, mittels geeigneter Ansauggitter abgedeckten Ansaugende entlang der Unterseite des Dachs 4 horizontal bis hin zur Rückwand 2 und dann vertikal nach unten und mündet zunächst in den Wärmetauscher 10, der als Warmwasser-Glattrohrregister ausgebildet ist und die angesaugte Luft mittels Warmwasser auf die gewünschte Temperatur erwärmt.
  • Anschließend wird die erwärmte Luft über einen Luftkanal 12 weiter nach unten geführt. Eine zur Rückwand 2 parallele Zwischenwand 16 weist eine Höhe von etwa 3,5 m auf und schützt die dahinterliegenden Bauteile und Aggregate. Der Raum zwischen Rückwand 2 und Zwischenwand 16 ist über eine Türe 17 zu Inspektions- und Wartungszwecken zugänglich.
  • Die erwärmte Luft wird über den Luftkanal 12 einem im Erdreich verlegten Luftverteilungssystem zugeführt, welches zwei in Längsrichtung verlaufende Betonkanäle 13 und hierzu quer verlaufende Stichkanäle 14 umfasst, wobei ein jeder Stichkanal 14 jeweils in einem eine Lüftdurchtrittsöffnung definieren Auslass 15 endet, der mittels eines mit der Auflagefläche 5 flächenbündigen Rosts luftdurchlässig abgeschlossen ist.
  • Die Auflagefläche 5 hat im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels eine Fläche von etwa 100 m2 und die Anzahl der Luftdurchtrittsöffnungen 15 beträgt 70. Die Luftdurchtrittsöffnungen 15 sind in der Auflagefläche 5 rasterförmig verteilt und der Abstand zwischen benachbarten Luftdurchtrittsöffnungen liegt im Bereich zwischen etwa 1,25 m und 1,5 m.
  • Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels weist die Sauggebläseeinrichtung eine Saugleistung von 45.000 m3/h auf und führt dem zu trocknenden Schüttgut die erwärmte Luft unter einem Druck von 1500 Pa zu. Die Heizleistung des Warmwasser-Heizregisters beträgt 950 kW und ermöglicht eine Temperatur der aufgewärmten Trocknungsluft von bis zu 100°C, wobei die Temperatur je nach Erfordernis und Anwendungsfall zwischen 10°C und 100°C steuerbar ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gebäude
    2
    Rückwand
    3
    Seitenwände
    4
    Dach, Bedachung
    5
    Auflagefläche
    6
    Niveau
    7
    Abführkanal, Abführeinrichtung
    8
    Ansaugkanal
    9
    Sauggebläse
    10
    Wärmetauscher, Warmwasser-Glattrohrregister
    11
    Schalldämpfer
    12
    Luftkanal
    13
    Betonkanäle, Kanalsystem
    14
    Stichkanäle, Kanalsystem
    15
    Auslässe, Luftdurchtrittsöffnungen
    16
    Zwischenwand
    17
    Türe

Claims (16)

  1. Anlage zum Trocknen von schüttgutförmigem Holzmaterial, gekennzeichnet durch
    - eine Auflagefläche (5) zum Aufschütten des zu trocknenden Schüttguts mit einer Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen (15),
    - eine Einrichtung (8, 9, 12, 13, 14) zum Ansaugen von Außenluft und Zuführen der angesaugten Außenluft zu den Luftdurchtrittsöffnungen (15) der Auflagefläche (5), und
    - eine Einrichtung (10) zum Erwärmen der angesaugten Außenluft.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) zum Erwärmen der angesaugten Außenluft eine Wärmetauschereinrichtung (10) umfasst.
  3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinrichtung (10) zumindest ein Warmwasser-Glattrohrregister (10) umfasst.
  4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der erwärmten Außenluft steuerbar ist.
  5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Auflagefläche (5) ein Kanalsystem (13, 14) zum Verteilen der erwärmten Luft zu den Luftdurchtrittsöffnungen (15) der Auflagefläche (5) vorgesehen ist.
  6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 0.1 bis 5 , vorzugsweise 0.3 bis 1 Luftdurchtrittsöffnungen (15) pro m2 Auflagefläche (5) vorgesehen sind.
  7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Auflagefläche (5) im Wesentlichen überdeckende Bedachung (4) vorgesehen ist.
  8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen in einem boxenartigen Gebäude (1) untergebracht ist, dessen Vorderseite zum Be- und Entladen von Schüttgut geöffnet ist.
  9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (3) des boxenartigen Gebäudes (1) eine Höhe von mindestens 2 m, vorzugsweise von mindestens 3 m aufweisen.
  10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (5) eine Neigung aufweist.
  11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abführeinrichtung (7) zum Abführen des beim Trocknungsprozess entstehenden Wassers vorgesehen ist.
  12. Anlage nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abführkanal (7) vorgesehen ist, zu dem hin die Auflagefläche (5) geneigt ist.
  13. Verfahren zum Trocknen von schüttgutförmigem Holzmaterial, insbesondere unter Verwendung der Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu trocknende Schüttgut auf eine Auflagefläche (5) geschüttet wird und erwärmte Luft von unten durch das Schüttgut hindurchgeleitet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdurchsatz pro m2 Auflagefläche 50 bis 1000 m3/h, vorzugsweise 250 bis 750 m3/h, insbesondere 450 m3/h +/- 10 % beträgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft auf eine Temperatur von 10 bis 100°C erwärmbar ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erwärmte Luft dem Schüttgut unter einem Druck von 500 bis 3000 Pa, vorzugsweise unter einem Druck von 1000 bis 2000 Pa, insbesondere unter einem Druck von 1500 Pa +/- 10 % zugeleitet wird.
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