EP3250352A2 - Vorrichtung und verfahren zum beleimen von partikeln - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum beleimen von partikeln

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Publication number
EP3250352A2
EP3250352A2 EP16700268.2A EP16700268A EP3250352A2 EP 3250352 A2 EP3250352 A2 EP 3250352A2 EP 16700268 A EP16700268 A EP 16700268A EP 3250352 A2 EP3250352 A2 EP 3250352A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
binder
outlet
particle
main flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16700268.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Gehrer
Johannes Hicker
Roland Hicker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brav-O-Tech GmbH
Original Assignee
Brav-O-Tech GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brav-O-Tech GmbH filed Critical Brav-O-Tech GmbH
Publication of EP3250352A2 publication Critical patent/EP3250352A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0263—Mixing the material with binding agent by spraying the agent on the falling material, e.g. with the material sliding along an inclined surface, using rotating elements or nozzles
    • 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
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/029—Feeding; Proportioning; Controlling
    • 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
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/02—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles

Definitions

  • the present invention relates to a device for enclosing particles, in particular wood particles, such as wood fibers, with a dryer and with a particle stream transporting line through the outlet of the particle flow is introduced in a main flow direction in the dryer, wherein binder is fed to the particle flow ,
  • Such devices are known from the fiber, MDF, HDF, wood-based or plastic plate production.
  • the particle stream is formed from a mixture of the particles with steam and introduced into the dryer via the line transporting the particle stream, the so-called blowline.
  • DE 10 2008 063 914 A1 discloses such a device in which the binder is already supplied to the particle stream in the line transporting the particle stream.
  • DE 10 2006 026 124 AI and WO 2009/116877 AI disclose embodiments in which the binder is fed directly to the outlet of the blowline.
  • the outlet of the blowline forms a kind of mixing nozzle, in which the particles are mixed with the binder supplied to the nozzle.
  • DE 41 22 842 A1 discloses a device in which the binder is sprayed via a nozzle onto the emerging from an outlet of the blowline particle flow.
  • the binder is supplied in the main flow direction of the particle stream, wherein the difficulty is to achieve an advantageous distribution of the binder in the supply to the particle flow.
  • An early supply of binder in the particle flow causes any changes in the direction of the particle stream transporting lines can lead to adhesion to the pipe walls, which can cause the pipes to grow.
  • the invention is defined by the features of claim 1 and claim 9.
  • the apparatus according to the invention for the addition of particles, in particular wood particles such as wood fibers, with a dryer and with a particle stream transporting line, through the outlet of the particle flow is introduced in a main flow direction in the dryer, and wherein binder is fed to the particle flow is provided that the binder is introduced via a nozzle device with a directed against the main flow direction velocity component.
  • the invention provides that the binder is introduced via the nozzle device in the particle flow such that the binder directed against the main flow direction Speed component has.
  • the nozzle device is thus contrary directed in the main flow direction and extends, for example, at an obtuse angle to the main flow direction.
  • such a supply of the binder for the distribution of the binder is particularly advantageous, since the particle flow, which consists of the particles and steam, is passed through the conduit at a high speed and strikes the introduced binder.
  • the binder can be supplied in particular unatomized. This results in a collision of the particle flow with the introduced binder, whereby the binder is atomized fan-like.
  • the fact that the binder is introduced with a velocity component directed counter to the main flow direction causes the entrainment of the binder during atomization to have a curved course in which it is fanned out. This results in a particularly advantageous distribution of the binder, wherein the binder penetrates relatively deep into the particle flow at the same time.
  • the nozzle device has at least one jet-forming nozzle.
  • the nozzle of the nozzle device is not a nebulizing nozzle but forms a binder jet.
  • This has the advantage that when the particle stream strikes the binder, it is first atomized, with the impinging particle stream being removed from outer regions which are arranged on the side of the jet facing the particle stream. This ensures that the binder jet can penetrate very far into the particle flow, so that an advantageous distribution of the binder into the particle flow can be achieved.
  • a jet-forming nozzle is also of simple construction, so that it is possible to dispense with complicated nozzle geometries, as provided in the prior art.
  • a jet-forming nozzle is more favorable in terms of energy compared to a nebulizing nozzle.
  • the nozzle device has two or three jet-forming nozzles, which are arranged parallel to each other.
  • three liquid jets of binder can be produced, which are distributed over the width of the particle stream.
  • the jet-forming nozzles are arranged in a row and have the same distance from each other.
  • the nozzle directions of the two or three jet-forming nozzles are not parallel to each other, but at an angle to each other.
  • a first central nozzle may be aligned with the center line of the particle stream, whereas the other two nozzles are each arranged at the same angle to the central nozzle.
  • three nozzles can be arranged in one plane. Due to the angled arrangement, an improved distribution of the binder in the particle stream can be achieved because the binder is very widely distributed in the introduction into the particle flow, at the same time the nozzle device has relatively small dimensions.
  • the at least one jet-forming nozzle of the nozzle device has an elongate cross section, for example an elliptical cross section.
  • a binder beam can be formed with a corresponding cross-section.
  • the orientation of such a nozzle may be transverse to the main flow direction, so that the binder jet has a wider extension, which is transverse to the main flow direction or with the main flow direction, so that the wider side of the binder jet in the main flow direction.
  • the orientation of the nozzle across the Main flow direction may be advantageous because then the binder jet has a relatively wide extent transverse to the nozzle direction, so that an advantageous distribution in a direction transverse to the nozzle direction in the particle flow can be achieved.
  • the orientation of the nozzle with the wider extent in the main flow direction has the particular advantage that the attack surface formed between the particle flow and the binder jet to the binder jet is relatively small compared to the strength of the binder jet, so that at least a portion of the binder beam over a long distance remains in the particle stream in the form of a jet before a complete atomization of the binder has occurred.
  • the binder jet can penetrate very deeply into the particle stream, which results in a particularly advantageous distribution.
  • some or all of the nozzles may have such a nozzle shape.
  • the nozzle device is arranged in the main flow direction behind the outlet.
  • the binder is introduced counter to the main flow direction in the region of the particle flow in which an expansion of the particle flow already takes place. It has been found that in the conduit carrying the particle stream the pressure decreases towards the outlet. Furthermore, evaporation of residual moisture takes place in the particle stream. The pressure relief and evaporation increase the velocity of the particle flow to the outlet of the conduit and thus exit the conduit at high velocity.
  • the binder can thus be introduced into a region of the particle stream in which it has a very high velocity, whereby the binder is atomized in a particularly advantageous manner upon impact of the particle stream.
  • the nozzle direction of the at least one nozzle of the nozzle device is arranged at an angle ⁇ to the main flow direction, where: 90 ° ⁇ ⁇ 180 °.
  • the angle ⁇ may be, for example, between 120 ° and 150 °, preferably 135 °.
  • the at least one nozzle of the nozzle device is aligned with the intersection of a center plane of the particle flow with the outlet plane of the outlet of the conduit.
  • the at least one nozzle is preferably aligned with the line of intersection of the horizontal center plane of the particle flow with the vertical outlet plane of the outlet of the conduit.
  • the nozzle direction of the nozzle or nozzles are aligned with the horizontal center line of the outlet.
  • the at least one nozzle is aligned with a portion of the outlet plane of the outlet of the conduit, which is located on the nozzle-facing side. In a horizontal course of the conduit, the at least one nozzle is thus aligned with a portion of the outlet plane of the outlet above the horizontal center line of the outlet.
  • the nozzle direction has a larger angle ⁇ to the main flow direction as compared with the above-described embodiment in which it is aligned with the horizontal center line of the outlet.
  • the binder beam is formed such that a complete deflection takes place when it has already arrived in the main flow direction in front of the outlet level of the outlet of the line. In other words, the binder jet partially penetrates into the conduit.
  • Such an orientation of the binder jet has been found to be particularly advantageous.
  • the orientation of the binder beam can, for example, on a section take place, which extends from the center line of the outlet with about a quarter of the diameter of the outlet.
  • the nozzle device may also be disposed on a portion of the conduit located in the dryer in the main flow direction in front of the outlet.
  • the binder can also already be introduced into the line in the particle flow counter to the main flow direction.
  • each nozzle has a nozzle feed line, wherein the nozzle feed line has a diameter D and before the nozzle exit a straight feed line section with a length L, where: L / D> 1.5.
  • the invention further relates to a method for adding particles, in particular wood particles such as wood fibers, in a dryer, wherein a particle stream is introduced into the dryer in a main flow direction and wherein binder is supplied to the particle flow.
  • the method according to the invention is characterized in that the binder is introduced with a velocity component directed counter to the main flow direction.
  • the binder is introduced as at least one liquid jet in the particle stream.
  • the advantages of introducing the binder counter to the main flow direction of the particle flow have already been described in relation to the device according to the invention and apply correspondingly to the method according to the invention.
  • the binder is introduced at a pressure between 5 and 40 bar. Under the pressure with which the binder is introduced, in the context of the invention, the pressure is understood immediately before the nozzle. It has been found that the introduction of the binder with such a pressure gives rise to a particularly advantageous liquid jet, which leads to a particularly advantageous distribution of the binder in the particle stream.
  • the binder is introduced at a rate of at least 50 m / s at a viscosity of the binder between 30 and 150 mPa-s.
  • a rate of at least 50 m / s at a viscosity of the binder between 30 and 150 mPa-s ensures that the binder penetrates relatively deep into the particle flow and thus a particularly advantageous atomization and distribution of the binder is achieved.
  • the velocity component directed counter to the main flow direction is relatively high, such that the collision of the binder with the particle stream occurs at an even higher relative velocity, thereby providing a higher kinetic energy for atomization of the binder.
  • the inventive method can be carried out in a particularly advantageous manner with the device according to the invention.
  • the binder in particular, for the binder to be fed to the particle flow in the main flow direction after it has been introduced into the dryer.
  • the liquid jet of the binder can be directed in particular to the outlet of a line carrying the particle stream.
  • the liquid jet of the binder may be directed at an angle ⁇ to the main flow direction of the particle flow, the angle ⁇ preferably being between 120 ° and 150 °, more preferably 135 °.
  • the inventive method may further provide that when introducing the particle flow into the dryer an annular flow surrounding the particle flow is generated, which influences the expansion behavior of the particle flow.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view through the dryer of a device according to the invention for the addition of particles
  • Figure 2 is a schematic detail view of the nozzle device
  • FIG. 3 is a schematic detail of the nozzle device of a device according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic sectional view through a nozzle of a
  • Nozzle device of the device according to the invention is a Nozzle device of the device according to the invention.
  • a device 1 according to the invention for the addition of particles is shown schematically in a sectional view.
  • the device has a dryer 3, in which a particle flow of a particle-vapor mixture is introduced.
  • the dryer 3 is used to dry the particles.
  • the particle stream is introduced into the dryer 3 via a line 5 transporting the particle stream.
  • the particle flow in this case has a main flow direction, which is shown in Fig. 1 by an arrow.
  • the particle flow leaves the conduit 5 at an outlet 7 Main flow direction behind the outlet 7, the particle flow through a nozzle device 9, a binder is supplied.
  • the outlet 7 forming the end of the conduit 5 is shown schematically in detail.
  • the particle stream leaves the line 5, which is also referred to as a blowpipe or blowline, at high speed through the outlet 7.
  • the line 5 which is also referred to as a blowpipe or blowline, at high speed through the outlet 7.
  • the particle flow expands.
  • the nozzle device 9 is fastened above an indicated holder 15.
  • the nozzle device 9 consists of a nozzle tube 17, in which three nozzles 19 arranged in parallel are arranged, which are best shown in FIG. 3 can be seen.
  • the nozzles 19 are jet-forming nozzles, so that liquid jets of binder can be produced via the nozzle device.
  • the nozzles are oriented at an angle ⁇ to the main flow direction, which is also indicated by an arrow in FIG. the nozzle direction and thus the direction of the jet of liquid leaving the nozzles extend at an angle ⁇ to the main flow direction. In the embodiment shown in FIG. 2, the angle ⁇ is 135 °.
  • the nozzles 19 of the nozzle device 9 generate binder beams having a velocity component opposing the main flow direction. This ensures that the particle flow, which is passed through the line 5 at a high speed, bounces on the binder and this atomized very finely, whereby an advantageous gluing of the particles of the particle stream is achieved.
  • the nozzles 19 may in particular be aligned with the line of intersection of the horizontal center plane 5a of the particle flow with the vertical outlet plane 7a of the outlet 7 of the conduit 5. As a result, the binder strikes the middle region of the particle stream approximately in the outlet plane 7a, whereby an advantageous distribution of the binder is achieved. As best seen in Fig. 3, the nozzles 19 are supplied via the common nozzle tube 17 with binder.
  • the nozzle tube 17 extends at an acute angle to the horizontal, for example at an angle of 10 °. As a result, the cleaning of the nozzles 19 and the nozzle tube 17 can take place, since they can be completely emptied by means of compressed air.
  • each nozzle 19 has a nozzle feed 19a having a diameter D.
  • a straight supply line section 19c of the nozzle feed line is provided, which has the length L.
  • L / D 1.5. This ensures that the flowing through the nozzle 19 binder calms down and an advantageous liquid jet of binder can escape from the nozzle outlet 19b.
  • the binder When introducing the binder counter to the main flow direction of the particle flow can be provided that the binder is introduced at a pressure between 10 and 40 bar. In particular, it can be provided that the binder leaves the nozzle device 19 at a speed of at least 50 m / s, wherein the binder has a viscosity between 30 and 150 mPa-s.

Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum Beleimen von Partikeln, insbesondere von Holzpartikeln, mit einem Trockner (3) und mit einer den Partikelstrom transportierenden Leitung (5), über deren Auslass (7) der Partikelstrom in einer Hauptströmungsrichtung in den Trockner (3) eingeleitet wird, wobei Bindemittel dem Partikelstrom zugeführt wird, ist vorgesehen, dass das Bindemittel über eine Düsenvorrichtung (9) mit einer entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Beieimen von Partikeln
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beieimen von Partikeln, insbesondere von Holzpartikeln, wie beispielsweise Holzfasern, mit einem Trockner und mit einer den Partikelstrom transportierenden Leitung, über deren Auslass der Partikelstrom in einer Hauptströmungsrichtung in den Trockner eingeleitet wird, wobei Bindemittel dem Partikelstrom zugeführt wird.
Derartige Vorrichtungen sind aus der Faser-, MDF-, HDF-, Holzwerkstoff- oder Kunststoffplatten-Herstellung bekannt. Der Partikelstrom wird aus einer Mischung aus den Partikeln mit Dampf gebildet und über die den Partikelstrom transportierenden Leitung, der sogenannten Blowline, in den Trockner eingeführt. DE 10 2008 063 914 AI offenbart eine derartige Vorrichtung, bei der das Bindemittel dem Partikelstrom bereits in der den Partikelstrom transportierenden Leitung zugeführt wird. DE 10 2006 026 124 AI und WO 2009/116877 AI offenbaren Ausführungen, bei denen das Bindemittel unmittelbar am Auslass der Blowline zugeführt wird . Der Auslass der Blowline bildet dabei eine Art Mischdüse, bei der die Partikel mit dem der Düse zugeführten Bindemittel vermischt werden.
DE 41 22 842 AI offenbart eine Vorrichtung, bei der das Bindemittel über eine Düse auf den aus einem Auslass der Blowline austretenden Partikelstrom gesprüht wird.
Bei allen vorbekannten Vorrichtungen wird das Bindemittel in Hauptströmungsrichtung des Partikelstroms zugeführt, wobei die Schwierigkeit besteht, eine vorteilhafte Verteilung des Bindemittels bei dem Zuführen zu dem Partikelstrom zu erreichen. Eine frühzeitige Zuführung von Bindemittel in den Partikelstrom führt dazu, dass es bei etwaigen Richtungsänderungen der den Partikelstrom transportierenden Leitungen zu Anhaftungen an Rohrleitungswandungen kommen kann, wodurch ein Zuwachsen der Rohrleitungen entstehen kann .
Das Vorsehen von Mischdüsen für das Bindemittel und den Partikelstrom sowie das Besprühen der Partikel nach dem Austreten aus dem Auslass der Blowline führt zu einem vorrichtungstechnisch hohen Aufwand bzw. führt zu einer unregelmäßigen Beleimung der Partikel.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorbekannten Vorrichtungen unter Vermeidung der genannten Probleme zu verbessern und insbesondere eine verbesserte Beleimung der Partikel zu erreichen. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
Die Erfindung ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 9.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beieimen von Partikeln, insbesondere von Holzpartikeln wie beispielsweise Holzfasern, mit einem Trockner und mit einer den Partikelstrom transportierenden Leitung, über deren Auslass der Partikelstrom in eine Hauptströmungsrichtung in den Trockner eingeleitet wird, und wobei Bindemittel dem Partikelstrom zugeführt wird, ist vorgesehen, dass das Bindemittel über eine Düsenvorrichtung mit einer entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird. Mit anderen Worten : Entgegen der Lehre des vorbekannten Standes der Technik, bei der das Bindemittel in Richtung der Partikelströmung eingeleitet wird, sieht die Erfindung vor, dass das Bindemittel über die Düsenvorrichtung derart in den Partikelstrom eingeleitet wird, dass das Bindemittel eine entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente aufweist. Die Düsenvorrichtung ist somit entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichtet und verläuft beispielsweise in einem stumpfen Winkel zu der Hauptströmungsrichtung . Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige Zuführung des Bindemittels für die Verteilung des Bindemittels besonders vorteilhaft ist, da der Partikelstrom, der aus den Partikeln und Dampf besteht, mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Leitung geführt wird und auf das eingeleitete Bindemittel trifft. Das Bindemittel kann insbesondere unzerstäubt zugeführt werden. Dadurch kommt es zu einer Kollision des Partikelstroms mit dem eingeleiteten Bindemittel, wodurch das Bindemittel fächerartig zerstäubt wird. Dadurch, dass das Bindemittel mit einer entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird, wird bewirkt, dass bei einem Mitreißen des Bindemittels bei der Zerstäubung dieses einen kurvenförmigen Verlauf hat, wobei es aufgefächert wird. Dadurch entsteht eine besonders vorteilhafte Verteilung des Bindemittels, wobei das Bindemittel gleichzeitig relativ tief in den Partikelstrom eindringt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Düsenvorrichtung mindestens eine strahlbildende Düse aufweist. Mit anderen Worten : Die Düse der Düsenvorrichtung ist keine zerstäubende Düse, sondern bildet einen Bindemittelstrahl. Dies hat den Vorteil, dass beim Auftreffen des Partikelstroms auf das Bindemittel dieses zunächst zerstäubt wird, wobei der auftreffende Partikelstrom äußere Bereiche, die auf der dem Partikelstrom zugewandten Seite des Strahls angeordnet sind, abgetragen werden. Dadurch wird erreicht, dass der Bindemittelstrahl sehr weit in den Partikelstrom eindringen kann, so dass eine vorteilhafte Verteilung des Bindemittels in den Partikelstrom erreicht werden kann. Eine strahlbildende Düse ist darüber hinaus von einfachem Aufbau, so dass auf komplizierte Düsen-Geometrien, wie sie im Stand der Technik vorgesehen sind, verzichtet werden kann. Ferner ist bei einer strahlbildenden Düse die Gefahr des Zusetzens aufgrund von abbindendem Bindemittel relativ gering, so dass der Wartungsaufwand reduziert ist. Ferner ist eine strahlbildende Düse im Vergleich zu einer zerstäubenden Düse energetisch günstiger. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Düsenvorrichtung zwei oder drei strahlbildende Düsen aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch können drei Flüssigkeitsstrahlen von Bindemittel erzeugt werden, die über die Breite des Partikelstroms verteilt sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die strahlbildenden Düsen in einer Reihe angeordnet sind und den gleichen Abstand zueinander aufweisen. Durch das Vorsehen von drei strahlbildenden Düsen kann eine besonders vorteilhafte Verteilung von Bindemittel im Partikelstrom erreicht werden. Unter paralleler Anordnung der Düsen wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass die Düsenrichtungen, d.h. die Richtungen der aus den Düsen austretenden Bindemittelstrahlen parallel zueinander verlaufen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Düsenrichtungen der zwei oder drei strahlbildenden Düsen nicht parallel zueinander verlaufen, sondern winklig zueinander. Eine erste mittlere Düse kann dabei beispielsweis auf die Mittellinie des Partikelstroms ausgerichtet sein, wohingegen die beiden anderen Düsen jeweils im gleichen Winkel zu der mittleren Düse angeordnet sind. Insbesondere können drei Düsen in einer Ebene angeordnet sein. Durch die winklige Anordnung kann eine verbesserte Verteilung des Bindemittels in dem Partikelstrom erreicht werden, da das Bindemittel bei dem Einleiten in den Partikelstrom sehr breit verteilt wird, wobei gleichzeitig die Düsenvorrichtung relativ kleine Abmaße aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine strahlbildende Düse der Düsenvorrichtung einen langgezogenen Querschnitt aufweist, beispielsweise einen elliptischen Querschnitt. Auf diese Weise kann ein Bindemittelstrahl mit einem entsprechenden Querschnitt ausgebildet werden. Die Ausrichtung einer derartigen Düse kann dabei quer zu der Hauptströmungsrichtung sein, so dass der Bindemittelstrahl eine breitere Erstreckung aufweist, die quer zu der Hauptströmungsrichtung ist oder mit der Hauptströmungsrichtung, so dass die breitere Seite des Bindemittelstrahls in Hauptströmungsrichtung verläuft. Die Ausrichtung der Düse quer zur Hauptströmungsrichtung kann vorteilhaft sein, da dann der Bindemittelstrahl eine relativ breite Erstreckung quer zur Düsenrichtung aufweist, so dass eine vorteilhafte Verteilung in einer Richtung quer zur Düsenrichtung in dem Partikelstrom erreicht werden kann. Die Ausrichtung der Düse mit der breiteren Erstreckung in Hauptströmungsrichtung hat den besonderen Vorteil, dass die zwischen dem Partikelstrom und dem Bindemittelstrahl gebildete Angriffsfläche an den Bindemittelstrahl im Vergleich zu der Stärke des Bindemittelstrahls relativ klein ist, so dass zumindest ein Teil des Bindemittelstrahls über eine lange Wegstrecke in dem Partikelstrom in Strahlform verbleibt, bevor eine vollständige Zerstäubung des Bindemittels erfolgt ist. Dadurch kann der Bindemittelstrahl sehr tief in den Partikelstrom eindringen, was eine besonders vorteilhafte Verteilung bewirkt.
Bei einer Düsenvorrichtung mit zwei oder mehr strahlbildenden Düsen können einige oder alle der Düsen eine derartige Düsenform aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Düsenvorrichtung in Hauptströmungsrichtung hinter dem Auslass angeordnet ist. Mit anderen Worten : Das Bindemittel wird entgegen der Hauptströmungsrichtung in dem Bereich des Partikelstroms eingeleitet, in dem bereits eine Expansion des Partikelstroms stattfindet. Es hat sich herausgestellt, dass in der den Partikelstrom transportierenden Leitung der Druck in Richtung zu dem Auslass hin abnimmt. Ferner findet eine Verdampfung von Restfeuchte in dem Partikelstrom statt. Durch die Druckentlastung und durch die Verdampfung erhöht sich die Geschwindigkeit des Partikelstroms zu dem Auslass der Leitung hin und dieser tritt somit mit hoher Geschwindigkeit aus dem Auslass der Leitung aus. Durch das Anordnen der Düsenvorrichtung in Hauptströmungsrichtung hinter dem Auslass kann somit das Bindemittel in einen Bereich des Partikelstroms, in dem dieser eine sehr hohe Geschwindigkeit aufweist, eingeleitet werden, wodurch das Bindemittel beim Aufprall des Partikelstroms in besonders vorteilhafter Weise zerstäubt wird . Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Düsenrichtung der mindestens einen Düse der Düsenvorrichtung in einem Winkel ß zu der Hauptströmungsrichtung angeordnet ist, wobei gilt: 90° < ß < 180°. Der Winkel ß kann beispielsweise zwischen 120° und 150°, vorzugsweise 135°, betragen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die mindestens eine Düse der Düsenvorrichtung auf die Schnittlinie einer Mittelebene des Partikelstroms mit der Auslassebene des Auslasses der Leitung ausgerichtet ist. Bei einem horizontalen Verlauf der Leitung ist die mindestens eine Düse vorzugsweise auf die Schnittlinie der horizontalen Mittelebene des Partikelstroms mit der vertikalen Auslassebene des Auslasses der Leitung ausgerichtet. Mit anderen Worten : Die Düsenrichtung der Düse bzw. Düsen sind auf die horizontale Mittellinie des Auslasses ausgerichtet. Dadurch wird erreicht, dass das eingeleitete Bindemittel in etwa in dem Abschnitt des Partikelstroms mit der höchsten Geschwindigkeit auf die Mitte des Partikelstroms trifft. Dadurch wird eine besonders vorteilhafte Verteilung des Bindemittels erreicht.
Es kann auch vorgesehen sein, dss die mindestens eine Düse auf einen Abschnitt der Auslassebene des Auslasses der Leitung ausgerichtet ist, der sich auf der der Düse zugewandten Seite befindet. Bei einem horizontalen Verlauf der Leitung ist die mindestens eine Düse somit auf einen Abschnitt der Auslassebene des Auslasses oberhalb der horizontalen Mittellinie des Auslasses ausgerichtet. Mit anderen Worten : Die Düsenrichtung weist im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem diese auf die horizontale Mittellinie des Auslasses ausgerichtet ist, einen größeren Winkel ß zu der Hauptströmungsrichtung auf. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Bindemittelstrahl derart ausgebildet ist, dass eine vollständige Ablenkung erfolgt, wenn dieser bereits in Hauptströmungsrichtung vor der Auslassebene des Auslasses der Leitung gelangt ist. Mit anderen Worten : der Bindemittelstrahl dringt zum Teil in die Leitung ein. Eine derartige Ausrichtung des Bindemittelstrahls hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Die Ausrichtung des Bindemittelstrahls kann beispielsweise auf einen Abschnitt erfolgen, der sich ausgehend von der Mittellinie des Auslasses mit etwa einem Viertel des Durchmessers des Auslasses erstreckt.
Die Düsenvorrichtung kann auch an einem in dem Trockner angeordneten Abschnitt der Leitung in Hauptströmungsrichtung vor dem Auslass angeordnet sein. Somit kann das Bindemittel auch bereits in die Leitung in den Partikelstrom entgegen der Hauptströmungsrichtung eingeleitet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Düse eine Düsenzuleitung aufweist, wobei die Düsenzuleitung einen Durchmesser D und vor dem Düsenaustritt einen geraden Zuleitungsabschnitt mit einer Länge L aufweist, wobei gilt: L/D > 1,5. Dadurch wird erreicht, dass das der Düse zugeführte Bindemittel sich bei dem Zuführen durch beispielsweise eine stark umgelenkte Zuleitung zu dem Düsenaustritt hin beruhigt, so dass in vorteilhafter Weise ein Strahl gebildet werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Beieimen von Partikeln, insbesondere von Holzpartikeln wie beispielsweise Holzfasern, in einem Trockner, wobei ein Partikelstrom in einer Hauptströmungsrichtung in den Trockner eingeleitet wird und wobei Bindemittel dem Partikelstrom zugeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mit einer entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Bindemittel als mindestens ein Flüssigkeitsstrahl in den Partikelstrom eingeleitet wird.
Die Vorteile des Einleitens des Bindemittels entgegen der Hauptströmungsrichtung des Partikelstroms sind bereits in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben und gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass das Bindemittel mit einem Druck zwischen 5 und 40 bar eingeleitet wird. Unter dem Druck, mit dem das Bindemittel eingeleitet wird, wird im Rahmen der Erfindung der Druck unmittelbar vor der Düse verstanden. Es hat sich herausgestellt, dass die Einleitung des Bindemittels mit einem derartigen Druck einen besonders vorteilhaften Flüssigkeitsstrahl entstehen lässt, der zu einer besonders vorteilhaften Verteilung des Bindemittels in dem Partikelstrom führt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Bindemittel mit einer Geschwindigkeit von mindestens 50 m/s bei einer Viskosität des Bindemittels zwischen 30 und 150 mPa-s eingeleitet wird. Mit einer derartig hohen Geschwindigkeit des Bindemittels wird sichergestellt, dass das Bindemittel relativ tief in den Partikelstrom eindringt und somit eine besonders vorteilhafte Zerstäubung und Verteilung des Bindemittels erreicht wird . Ferner ist bei einer derartig hohen Geschwindigkeit die Geschwindigkeitskomponente, die entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichtet ist, relativ hoch, so dass das Aufeinandertreffen des Bindemittels mit dem Partikelstrom bei einer noch höheren Relativgeschwindigkeit erfolgt, wodurch eine höhere kinetische Energie für die Zerstäubung des Bindemittels erreicht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Bindemittel dem Partikelstrom in Hauptströmungsrichtung nach dem Einleiten in den Trockner zugeführt wird. Dabei kann der Flüssigkeitsstrahl des Bindemittels insbesondere auf den Auslass einer den Partikelstrom führenden Leitung gerichtet sein. Der Flüssigkeitsstrahl des Bindemittels kann in einem Winkel ß zu der Hauptströmungsrichtung des Partikelstroms gerichtet sein, wobei der Winkel ß vorzugsweise zwischen 120° und 150°, besonders bevorzugt 135°, beträgt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner vorsehen, dass beim Einleiten des Partikelstroms in den Trockner eine den Partikelstrom umgebende ringförmige Strömung erzeugt wird, die das Expansionsverhalten des Partikelstroms beeinflusst.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch den Trockner einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beieimen von Partikeln,
Figur 2 eine schematische Detailansicht der Düsenvorrichtung und des
Auslasses der Leitung von dem Partikelstrom einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beieimen von Partikeln,
Figur 3 eine schematische Detaildarstellung der Düsenvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Düse einer
Düsenvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Beieimen von Partikeln schematisch in einer Schnittdarstellung gezeigt. Die Vorrichtung weist einen Trockner 3 auf, in den ein Partikelstrom eines Partikel-Dampfgemisches eingeleitet wird . Der Trockner 3 dient zur Trocknung der Partikel .
Über eine den Partikelstrom transportierende Leitung 5 wird der Partikelstrom in den Trockner 3 eingeleitet. Der Partikelstrom weist dabei eine Hauptströmungsrichtung auf, die in Fig. 1 durch einen Pfeil dargestellt ist. Der Partikelstrom verlässt die Leitung 5 an einem Auslass 7. In Hauptströmungsrichtung hinter dem Auslass 7 wird dem Partikelstrom über eine Düsenvorrichtung 9 ein Bindemittel zugeführt.
In Fig . 2 ist das den Auslass 7 bildende Ende der Leitung 5 schematisch im Detail dargestellt. Der Partikelstrom verlässt die Leitung 5, die auch als Blasrohr oder Blowline bezeichnet wird, mit hoher Geschwindigkeit durch den Auslass 7. Beim Verlassen der Leitung 5 durch den Auslass 7 und somit dem Eintritt in den Trockner 3 expandiert der Partikelstrom.
Die Düsenvorrichtung 9 ist über einer angedeuteten Halterung 15 befestigt. Die Düsenvorrichtung 9 besteht aus einem Düsenrohr 17, in dem drei parallel angeordnete Düsen 19 angeordnet sind, die am besten in Fig . 3 ersichtlich sind. Die Düsen 19 sind strahlbildende Düsen, so dass über die Düsenvorrichtung Flüssigkeitsstrahle von Bindemittel erzeugt werden können. Die Düsen sind in einem Winkel ß zu der Hauptströmungsrichtung, die in Fig. 2 ebenfalls mit einem Pfeil gekennzeichnet ist, ausgerichtet, d.h. die Düsenrichtung und somit die Richtung des die Düsen verlassenden Flüssigkeitsstrahls verlaufen in einem Winkel ß zu der Hauptströmungsrichtung. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel ß 135°. Somit erzeugen die Düsen 19 der Düsenvorrichtung 9 Bindemittelstrahlen, die eine der Hauptströmungsrichtung entgegen gerichtete Geschwindigkeitskomponente aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass der Partikelstrom, der mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Leitung 5 geleitet wird, auf das Bindemittel prallt und dieses sehr fein zerstäubt, wodurch eine vorteilhafte Beleimung der Partikel des Partikelstroms erreicht wird.
Die Düsen 19 können insbesondere auf die Schnittlinie der horizontalen Mittelebene 5a des Partikelstroms mit der vertikalen Auslassebene 7a des Auslasses 7 der Leitung 5 ausgerichtet sein. Dadurch trifft das Bindemittel in etwa in der Auslassebene 7a in den mittleren Bereich des Partikelstroms, wodurch eine vorteilhafte Verteilung des Bindemittels erreicht wird. Wie am besten in Fig. 3 ersichtlich ist, werden die Düsen 19 über das gemeinsame Düsenrohr 17 mit Bindemittel versorgt. Das Düsenrohr 17 verläuft dabei in einem spitzen Winkel zur Horizontalen, beispielsweise im Winkel von 10° . Dadurch kann die Reinigung der Düsen 19 und des Düsenrohres 17 erfolgen, da diese mittels Pressluft vollständig entleert werden können.
Wie am besten aus Fig . 4 ersichtlich ist, in der eine einzelne Düse 19 schematisch im Detail dargestellt ist, weist jede Düse 19 eine Düsenzuleitung 19a auf, die einen Durchmesser D besitzt. Vor dem Düsenaustritt 19b ist dabei ein gerader Zuleitungsabschnitt 19c der Düsenzuleitung vorgesehen, der die Länge L aufweist. Dabei gilt: L/D > 1,5. Dadurch wird erreicht, dass sich das durch die Düse 19 strömende Bindemittel beruhigt und ein vorteilhafter Flüssigkeitsstrahl von Bindemittel aus dem Düsenaustritt 19b austreten kann.
Beim Einleiten des Bindemittels entgegen der Hauptströmungsrichtung des Partikelstroms kann vorgesehen sein, dass das Bindemittel mit einem Druck zwischen 10 und 40 bar eingeleitet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Bindemittel die Düsenvorrichtung 19 mit einer Geschwindigkeit von mindestens 50 m/s verlässt, wobei das Bindemittel eine Viskosität zwischen 30 und 150 mPa-s besitzt.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (1) zum Beieimen von Partikeln, insbesondere von Holzpartikeln, mit einem Trockner (3) und mit einer den Partikelstrom transportierenden Leitung (5), über deren Auslass (7) der Partikelstrom in einer Hauptströmungsrichtung in den Trockner (3) eingeleitet wird, wobei Bindemittel dem Partikelstrom zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel über eine Düsenvorrichtung (9) mit einer entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (9) mindestens eine strahlbildende Düse (19) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (9) drei strahlbildende Düsen (19) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenrichtung der mindestens einen Düse (19) der Düsenvorrichtung (9) in einem Winkel ß zu der Hauptströmungsrichtung angeordnet ist, wobei gilt: 90° < ß < 180°.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (9) in Hauptströmungsrichtung hinter dem Auslass (7) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (5) horizontal angeordnet ist und die mindestens eine Düse (19) der Düsenvorrichtung (9) auf die Schnittlinie der horizontalen Mittelebene (5a) des Partikelstroms mit der vertikalen Auslassebene (7a) des Auslasses (7) der Leitung (5) oder oberhalb dieser Schnittlinie ausgerichtet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (9) an einem in dem Trockner (3) angeordneten Abschnitt der Leitung (5) in Hauptströmungsrichtung vor dem Auslass (7) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Düse (19) eine Düsenzuleitung (19a) aufweist, wobei die Düsenzuleitung (19a) einen Durchmesser D und vor dem Düsenaustritt (19b) einen geraden Zuleitungsabschnitt (19c) mit einer Länge L aufweist, wobei gilt: L/D > 1,5.
9. Verfahren zum Beieimen von Partikeln, insbesondere von Holzpartikeln, in einem Trockner (3), wobei ein Partikelstrom in einer Hauptströmungsrichtung in den Trockner (3) eingeleitet wird und wobei Bindemittel dem Partikelstrom zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mit einer entgegen der Hauptströmungsrichtung gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel als mindestens ein Flüssigkeitsstrahl in den Partikelstrom eingeleitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mit einem Druck zwischen 5 und 40 bar eingeleitet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mit einer Geschwindigkeit von mindestens 50 m/s bei einer Viskosität des Bindemittels zwischen 30 und 150 mPa-s eingeleitet wird.
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