EP1736253A1 - Dispositif et procédé de nettoyage d'un ventilateur dans une ligne de production de panneaux à partir de copeaux agglomérés et collés - Google Patents

Dispositif et procédé de nettoyage d'un ventilateur dans une ligne de production de panneaux à partir de copeaux agglomérés et collés Download PDF

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EP1736253A1
EP1736253A1 EP05360024A EP05360024A EP1736253A1 EP 1736253 A1 EP1736253 A1 EP 1736253A1 EP 05360024 A EP05360024 A EP 05360024A EP 05360024 A EP05360024 A EP 05360024A EP 1736253 A1 EP1736253 A1 EP 1736253A1
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fan
chips
cleaning
separation
gas
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Francis Metz
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Depalor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards

Definitions

  • the present invention is in the field of producing panel-type elements made from agglomerated and glued wood chips. It relates more particularly to a device and a method of cleaning a fan placed in the production line of such elements.
  • the latter comprises in particular a stage of drying wet chips with a heated heat-transfer gas which is charged with water vapor as the chips dry.
  • the line comprises a chip separation chamber and humidified hot gas, then a fan for extracting said gas, placed between said box and at least one cyclone separating the gas, typically hot air carrying the steam of water, and chips of smaller size.
  • the steam is then emitted into the atmosphere by one or more chimneys.
  • the moisture saturated air that is extracted from the separation chamber has dust, which mixes with the vapor and agglomerates on the fixed and moving parts of the fan.
  • These wet dusts form in the long term a gangue of great hardness which gradually thickens.
  • the centrifugal force resulting from the rotation of the fan randomly detaches parts of this gangue, which leads to a sudden change in its balance.
  • the fan starts to vibrate, and it must imperatively be cleaned, otherwise it could be damaged or even cause damage to the installation.
  • the intervention involves stopping the entire production line, to allow an operator to rid the fan of its rigid gangue. Given the hardness of the latter, this operation is carried out using water jets under high pressure, spatulas, chisels, abrasive means etc ....
  • the present invention proposes to remedy this situation by proposing a solution that makes it possible to overcome any stoppage of the line because of cleaning the fan.
  • It relates primarily to a cleaning device of said fan, integrated in the production line, which is characterized in that it comprises means for subjecting the fan to a jet of pressurized fluid or to a bombardment of chips .
  • the bombardment is preferably continuous.
  • the flow of chips performing the bombardment is achieved by means of a bypass connecting a portion of the box carrying chips after separation and a chamber containing the fan, said bypass suction and guiding a fraction of chips in direction of the fan, the suction resulting from the pressure differential existing in the box and the fan chamber.
  • This branch is in practice constituted by a conduit whose two ends open respectively into the separation chamber and the fan chamber.
  • the bypass is preferably connected to the separation box in the vicinity of the chip outlet. Dry chips are then available which are more suitable in terms of hardness when performing the cleaning by successive impacts of said chips on the fixed and moving elements of the fan.
  • the cleaning is carried out using a jet of fluid emitted periodically.
  • the source of the fluid is external to the line itself, said fluid being preferably water.
  • the line is only stopped for about an hour, for example every three weeks, and it is therefore not necessary to stopping the press (s) arranged (s) downstream of the part of the line performing the drying and the separation of the chips.
  • the bombardment of chips is preferably continuous.
  • the method comprises a step of recycling, in the line, the chips used for cleaning the fan, made during the second separation step, that taking place at the cyclone or cyclones.
  • the method of the invention may allow the cleaning of the fan with a fluid under pressure, injected discontinuously, said fluid being preferably water.
  • wet chips obtained by grinding logs or waste wood materials, or consisting of sawdust, are stored in a silo (1). They are then sent to the drum (2) of a dryer traversed by heated air in an oven (3). The rotary drum (2) progressively dries the chips and humidifies the hot air as the chips progress towards the drum outlet (2). The hot air saturated with water vapor conveying the chips then arrives in a separating box (4) in which the chips, at least the largest ones, fall by gravity towards a conveyor belt (5) destined for a silo ( 6) dry chips.
  • the saturated hot air is extracted from the separation chamber (4) by an extraction device based on a fan (7) placed downstream of the box (4).
  • this hot air from which the gravity separation has not removed all the chips, and which therefore conveys smaller dust and chips, is sent to a second separating device, in this case consisting of at least one cyclone (8) which allows on the one hand the recycling of said small chips to the conveyor belt (5), and on the other hand the extraction water vapor to a chimney (9).
  • the dust that the air saturated with moisture agglomerates with the fan, both at its fixed parts and at its ends. moving parts.
  • This progressive agglomeration creates a gangue of great hardness, more or less homogeneous and uniform on the different parts of the fan.
  • the latter due to the centrifugal forces caused by the rotation, from time to time loses part of its gangue, causing a sudden modification of the balancing of the fan, and causing the appearance of vibrations.
  • To allow the fan to rotate in spite of these vibrations would be to damage the system because of the repeated stresses caused by said vibrations. It is therefore necessary to clean the fan.
  • a bypass duct (10) has been installed between the separation box (4) and the fan chamber (7). Given that the latter has a depression relative to the pressure in the chamber (4), a fraction of the chips present in the lower part of said box (4), dried and extracted from the hot and humid gas, is sucked into the conduit (10) due to the pressure difference between the two enclosures, and is guided in a continuous flow towards the fan (7). This one is bombarded continuously, thanks to this particularly original self-cleaning system. The dust was practically no longer agglomerated.
  • the chips used for cleaning are then sent to the second separation stage in the cyclone (s) (8).
  • the cleaning chips, mixed with smaller chips arrive on the conveyor belt (5), which conveys them to the silo (6) dry chips.
  • the chips are sorted by size, then sent to the presses in which they are agglomerated and glued in a manner known per se.

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Abstract

Dispositif et procédé de nettoyage d'un ventilateur (7) intégré dans une ligne de production en continu d'éléments du type panneaux fabriqués à partir de copeaux de bois agglomérés et collés, ladite ligne comportant :
- un séchoir (2) de copeaux humides à l'aide d'un gaz caloporteur du type air chauffé s'humidifiant à mesure du séchage desdits copeaux ;
- un caisson de séparation (4) des copeaux du gaz chaud humidifié ; et
- un ventilateur (7) d'extraction du gaz humidifié, placé entre le caisson de séparation (4) et au moins un cyclone (8) séparant du gaz les copeaux résiduels de plus petite taille.
Ce dispositif et procédé comportent des moyens (10) de soumettre le ventilateur (7) à un jet de fluide sous pression ou à un bombardement de copeaux.

Description

  • La présente invention se situe dans le domaine de la production d'éléments de type panneaux fabriqués à partir de copeaux de bois agglomérés et collés. Elle concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de nettoyage d'un ventilateur placé dans la ligne de production de tels éléments.
  • Classiquement, cette dernière comporte notamment un étage de séchage de copeaux humides à l'aide d'un gaz caloporteur chauffé qui se charge en vapeur d'eau à mesure du séchage des copeaux. Ensuite, la ligne comporte un caisson de séparation des copeaux et du gaz chaud humidifié, puis un ventilateur d'extraction dudit gaz, placé entre ledit caisson et au moins un cyclone séparant le gaz, typiquement de l'air chaud véhiculant la vapeur d'eau, et des copeaux de plus petite taille. La vapeur est ensuite émise dans l'atmosphère par une ou plusieurs cheminées.
  • L'air saturé en humidité qui est extrait du caisson de séparation comporte des poussières, qui se mélangent à la vapeur et s'agglomèrent sur les parties fixes et mobiles du ventilateur. Ces poussières humides forment à la longue une gangue d'une grande dureté qui s'épaissit progressivement. La force centrifuge résultant de la rotation du ventilateur aboutit à détacher aléatoirement certaines parties de cette gangue, ce qui conduit à modifier soudainement son équilibrage. Le ventilateur se met dès lors à vibrer, et il doit alors impérativement être nettoyé, faute de quoi il pourrait être endommagé, voire causer des dommages à l'installation. L'intervention consiste à arrêter la totalité de la ligne de production, pour permettre à un opérateur de débarrasser le ventilateur de sa gangue rigide. Compte tenu de la dureté de cette dernière, cette opération est réalisée à l'aide de jets d'eau sous haute pression, de spatules, burins, moyens abrasifs etc....
  • Cela nécessite environ quatre heures d'arrêt de la totalité de l'installation, y compris les presses de formage situées en fin de ligne. Au redémarrage de la ligne, la première production, pendant approximativement une demi-heure, n'est pas commercialisable et son objet est mis au rebut. Cette demi-heure vient s'ajouter aux quatre heures précédemment mentionnées et augmente la durée pendant laquelle il y a défaut de production de produits finis commercialisables.
  • En pratique, l'arrêt complet de l'installation intervient deux à trois fois par mois pendant la durée précitée.
  • Dans une telle industrie, où l'objectif est en principe de tourner en continu, les arrêts de la ligne à cette fréquence sont bien entendu pénalisants, et le manque à gagner, facilement quantifiable, se chiffre en centaines de milliers d'Euros par an.
  • La présente invention se propose de remédier à cette situation en proposant une solution qui permette de s'affranchir de tout arrêt de la ligne pour cause de nettoyage du ventilateur.
  • Elle concerne en premier lieu un dispositif de nettoyage dudit ventilateur, intégré dans la ligne de production, qui se caractérise à titre principal en ce qu'il comporte des moyens de soumettre le ventilateur à un jet de fluide sous pression ou à un bombardement de copeaux.
  • Dans l'hypothèse où le nettoyage est effectué par des copeaux, le bombardement est de préférence continu. En fait, de préférence encore, le flux de copeaux réalisant le bombardement est réalisé au moyen d'une dérivation reliant une partie du caisson véhiculant des copeaux après la séparation et une chambre contenant le ventilateur, ladite dérivation aspirant et guidant une fraction des copeaux en direction du ventilateur, l'aspiration résultant du différentiel des pressions existant dans le caisson et la chambre du ventilateur.
  • L'avantage considérable procuré par cette solution réside dans le fait que, la chambre du ventilateur étant en dépression par rapport au caisson de séparation, aucune énergie extérieure n'est à apporter pour réaliser le bombardement de copeaux. Ceux-ci sont en effet attirés à grande vitesse en direction du ventilateur, lequel subit un bombardement continu qui empêche la plupart des poussières humides de s'y agglomérer.
  • Cette dérivation est en pratique constituée d'un conduit dont les deux extrémités débouchent respectivement dans le caisson de séparation et la chambre du ventilateur.
  • II s'agit donc d'une solution simple, peu coûteuse à mettre en oeuvre, et qui procure un avantage tout à fait déterminant puisqu'elle supprime la nécessité de stopper la totalité de l'installation pour procéder à des nettoyages réguliers du ventilateur.
  • La dérivation est de préférence raccordée au caisson de séparation au voisinage de la sortie des copeaux. On dispose alors de copeaux secs, plus appropriés en termes de dureté à la réalisation du nettoyage par chocs successifs desdits copeaux sur les éléments fixes et mobiles du ventilateur.
  • Selon une variante possible, le nettoyage est opéré à l'aide d'un jet de fluide émis périodiquement. Dans cette hypothèse, la source du fluide est externe à la ligne proprement dite, ledit fluide étant de préférence de l'eau.
  • Cette solution impose un arrêt d'une partie de la ligne de production, dont la durée est cependant bien inférieure aux valeurs mentionnées auparavant en référence à la solution de l'art antérieur. La fréquence des arrêts est également a priori inférieure.
  • Ainsi, lorsque l'on nettoie le ventilateur en procédant par injections d'eau, l'arrêt de la ligne n'est que d'environ une heure, par exemple toutes les trois semaines, et il n'est dès lors pas nécessaire d'arrêter la ou les presse(s) disposée(s) en aval de la partie de la ligne réalisant le séchage et la séparation des copeaux.
  • La présente invention a également trait à un procédé de nettoyage d'un ventilateur placé dans une ligne de production telle que décrite ci-dessus, comportant les étapes suivantes :
    • séchage des copeaux humides à l'aide d'un gaz caloporteur du type air chauffé s'humidifiant à mesure du séchage des copeaux ;
    • une première séparation des copeaux et du gaz humidifié ;
    • extraction dudit gaz à l'aide du ventilateur ; et
    • une seconde séparation des copeaux résiduels de plus petite taille du gaz ;
    caractérisé en ce qu'il consiste à bombarder le ventilateur d'un flux de copeaux ou à l'asperger d'un jet de fluide sous pression.
  • Selon ce procédé, et comme évoqué auparavant, le bombardement de copeaux est de préférence continu.
  • Il ne s'agit pas là d'une nécessité fonctionnelle, mais plutôt du résultat de la structure telle que décrite ci-dessus, puisque le bombardement est obtenu par simple dérivation d'une fraction des copeaux depuis la première étape de séparation, une fois celle-ci effectuée, à destination de l'étage d'extraction contenant le ventilateur. Procéder en discontinu est bien entendu possible, et reviendrait simplement à installer une vanne dans le conduit de dérivation.
  • Le procédé comporte une étape de recyclage, dans la ligne, des copeaux utilisés pour le nettoyage du ventilateur, réalisée au cours de la seconde étape de séparation, celle qui prend place au niveau du ou des cyclones.
  • Enfin, selon une variante possible, le procédé de l'invention peut permettre le nettoyage du ventilateur avec un fluide sous pression, injecté en discontinu, ledit fluide étant de préférence de l'eau.
  • L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :
    • la figure 1 montre un schéma de fonctionnement de la partie de la ligne de production contenant les étapes de séchage et de séparation selon l'art antérieur ; et
    • la figure 2 représente le même schéma, intégrant la variante du dispositif selon la présente invention provoquant un bombardement de copeaux.
  • En référence à la figure 1, les copeaux humides, obtenus par broyage de grumes ou de matériaux de rebut en bois, ou encore constitués de sciure, sont stockés dans un silo (1). Ils sont ensuite envoyés vers le tambour (2) d'un séchoir parcouru par de l'air chauffé dans un four (3). Le tambour (2) rotatif assèche progressivement les copeaux et humidifie à l'inverse l'air chaud à mesure de la progression des copeaux vers la sortie du tambour (2). L'air chaud saturé de vapeur d'eau véhiculant les copeaux arrive ensuite dans un caisson (4) de séparation dans lequel les copeaux au moins les plus gros tombent par gravité vers une bande de convoyage (5) à destination d'un silo (6) de copeaux secs.
  • Simultanément, l'air chaud saturé est extrait du caisson de séparation (4) par un dispositif d'extraction basé sur un ventilateur (7) placé en aval du caisson (4). En sortie dudit ventilateur (7), cet air chaud, duquel la séparation par gravité n'a pas enlevé la totalité des copeaux, et qui véhicule par conséquent des poussières et des copeaux de plus petite taille, est envoyé à destination d'un second dispositif de séparation, en l'occurrence constitué d'au moins un cyclone (8) qui permet d'une part le recyclage desdits copeaux de petite taille à destination de la bande de convoyage (5), et d'autre part l'extraction de la vapeur d'eau à destination d'une cheminée (9).
  • Ainsi que cela a été indiqué auparavant, la poussière que véhicule l'air saturé d'humidité s'agglomère au ventilateur, aussi bien à ses parties fixes qu'à ses parties mobiles. Cette agglomération progressive crée une gangue d'une grande dureté, plus ou moins homogène et uniforme sur les différentes parties du ventilateur. Celui-ci, du fait des forces centrifuges occasionnées par la rotation, perd de temps en temps une partie de sa gangue, occasionnant une modification soudaine de l'équilibrage du ventilateur, et provoquant l'apparition de vibrations. Laisser le ventilateur tourner malgré ces vibrations reviendrait à endommager le système du fait des contraintes répétées provoquées par lesdites vibrations. Il est donc nécessaire de procéder au nettoyage du ventilateur.
  • Selon l'invention, et comme cela est représenté en figure 2, un conduit de dérivation (10) a été installé entre le caisson de séparation (4) et la chambre du ventilateur (7). Compte tenu que cette dernière présente une dépression par rapport à la pression qui règne dans le caisson (4), une fraction des copeaux présents dans la partie inférieure dudit caisson (4), asséchés et extraits du gaz chaud et humide, est aspirée dans le conduit (10) du fait de la différence de pression régnant entre les deux enceintes, et est guidée selon un flux continu en direction du ventilateur (7). Celui-ci est donc bombardé en continu, grâce à ce système autonettoyant particulièrement original. Les poussières ne s'y agglomèrent pratiquement plus.
  • Les copeaux utilisés pour le nettoyage sont ensuite envoyés à destination du second étage de séparation, dans le ou les cyclone(s) (8). À l'issue de cette seconde séparation, les copeaux de nettoyage, mélangés aux copeaux de plus petite taille, arrivent sur la bande transporteuse (5), laquelle les véhicule vers le silo (6) des copeaux secs.
  • Ensuite, dans la ligne de fabrication traditionnelle, les copeaux sont triés par taille, puis envoyés à destination des presses dans lesquelles ils sont agglomérés et collés d'une manière connue en soi.

Claims (14)

  1. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) intégré dans une ligne de production en continu d'éléments du type panneaux fabriqués à partir de copeaux de bois agglomérés et collés, ladite ligne comportant :
    - un séchoir (2) de copeaux humides à l'aide d'un gaz caloporteur du type air chauffé s'humidifiant à mesure du séchage desdits copeaux ;
    - un caisson de séparation (4) des copeaux du gaz chaud humidifié ; et
    - un ventilateur (7) d'extraction du gaz humidifié, placé entre le caisson de séparation (4) et au moins un cyclone (8) séparant du gaz les copeaux résiduels de plus petite taille,
    caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10) de soumettre le ventilateur (7) à un jet de fluide sous pression ou à un bombardement de copeaux.
  2. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bombardement de copeaux est continu.
  3. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux de copeaux réalisant le bombardement du ventilateur est réalisé au moyen d'une dérivation (10) reliant une partie du caisson (4) véhiculant des copeaux après la séparation et une chambre contenant le ventilateur (7), ladite dérivation (10) aspirant et guidant une fraction des copeaux en direction du ventilateur (7), l'aspiration résultant du différentiel des pressions existant dans le caisson (4) et la chambre du ventilateur (7).
  4. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la dérivation est constituée d'un conduit (10) dont les deux extrémités débouchent respectivement dans le caisson de séparation (4) et la chambre du ventilateur (7).
  5. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les copeaux bombardant le ventilateur (7) sont recyclés dans la ligne (5) de production via le ou les cyclone(s) (8).
  6. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la dérivation (10) est raccordée au caisson de séparation (4) au voisinage de la sortie des copeaux.
  7. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet de fluide est émis périodiquement.
  8. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source du fluide est externe à la ligne de production.
  9. Dispositif de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le fluide utilisé est l'eau.
  10. Procédé de nettoyage d'un ventilateur (7) placé dans une ligne de production en continu d'éléments du type panneaux fabriqués à partir de copeaux de bois agglomérés et collés, ladite ligne comportant les étapes suivantes :
    - séchage des copeaux humides à l'aide d'un gaz caloporteur du type air chauffé s'humidifiant à mesure du séchage des copeaux ;
    - une première séparation des copeaux et du gaz humidifié ;
    - extraction dudit gaz à l'aide du ventilateur (7) ; et
    - une seconde séparation des copeaux résiduels de plus petite taille du gaz ;
    caractérisé en ce qu'il consiste à bombarder le ventilateur (7) d'un flux de copeaux ou à l'asperger d'un jet de fluide sous pression.
  11. Procédé de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bombardement de copeaux est continu.
  12. Procédé de nettoyage d'un ventilateur (7) selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le bombardement est obtenu par dérivation (10) d'une fraction de copeaux depuis la première étape de séparation, une fois celle-ci effectuée, en direction du ventilateur (7) de l'étape d'extraction.
  13. Procédé de nettoyage d'un ventilateur (7) selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'un recyclage des copeaux dans la ligne (5) est réalisé au cours de la seconde étape de séparation.
  14. Procédé de nettoyage d'un ventilateur (7) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le fluide d'aspersion du ventilateur est de l'eau.
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