Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do wykorzystywania ciepla wytwarzanego w strefie rozwlókniania, dla obnizenia do wielkosci minimalnych zuzycia pary przy wytwarzaniu su¬ rowca wlóknistego do produkcji plyt pilsniowych.Material zawierajacy celuloze drzewna przezna¬ czony do mechanicznego rozwlókniania dla otrzy¬ mania surowca wlóknistego moze, wedlug wyna¬ lazku, miec postac drewna, slomy, bagassy i im podobnych i w dalszym ciagu opisu bedzie okre¬ slany jako drewno, albo, jezeli ono bedzie pokra¬ jane na kawalki, jako obrzynki.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku nadaje sie do wszystkich procesów rozwlókniania, w któ¬ rych rozwlóknianie obrzynków odbywa sie w oto¬ czeniu pary nasyconej przy temperaturach powy¬ zej 100°C, normalnie pomiedzy temperaturami 130 i 200°C, i przy odpowiednim cisnieniu pary od 294 kPa do 156§ kPA. Ten sposób nadaje powazne zmniejszenie zuzycia pary w porównaniu ze zuzy¬ ciem, które obecnie wystepuje przy przeprowadza¬ niu rozwlókniania znanym sposobem, który moz¬ na po krotce opisac jako wstepne nagrzewanie doprowadzonych obrzynków para o cisnieniu at¬ mosferycznym przy temp. 90—100°C, rozwlóknie¬ nie wstepnie nagrzanych obrzynków po ich na¬ grzaniu para az do temperatury rozwlóknienia, wydmuchiwanie surowca wlóknistego i pary do oddzielacza cyklonowego bedacego pod cisnieniem nizszym od cisnienia atmosferycznego i wykorzy- 15 25 30 stanie oddzielonej pary o temperaturze 100°C dla wstepnego nagrzania swiezo doprowadzonych ob¬ rzynków. Uzyskana masa sluzy jako surowiec wyj¬ sciowy dla wytwarzania plyt pilsniowych i moze, po ewentualnym zabiegu rafinacji, byc rozrzedzo¬ na. Nastepnie tworzywo zostaje spulchnione i dla uzyskania wyrobu koncowego sprasowane i/lub wysuszone.Sposób opisany w dalszym ciagu nadaje sie szczególnie do tych przypadków, w których stosu¬ je sie rafinatory tarczowe, i daje w przyblizeniu stuprocentowe wykorzystanie energii rozwlóknia¬ nia dla podwyzszenia temperatury obrzynków przed ich wprowadzeniem do strefy rozwlókniania.Znane jest, ze obrzynki doprowadzone do urza¬ dzenia do rozwlókniania zostaja wstepnie nagrza¬ ne para rozprezona, która zostaje' zwolniona przy wydmuchiwaniu surowca do cisnienia atmosferycz¬ nego. Przy dotychczas stosowanym przebiegu pro¬ cesu rozwlókniania para rozprezona zawiera jed¬ nak wiecej ciepla, anizeli potrzeba dla wstepnego nagrzania obrzynków do temperatury 90—100°C, i w tym lezy zródlo straty energii cieplnej w pro¬ cesie.Dotychczas przeprowadzano nagrzewanie swieza para obrzynków, az do temperatury rozwlóknia¬ nia we wstepnym nagrzewaczu podlaczonym bez¬ posrednio do rozdrabniarki, przy czym cieplo wy¬ tworzone moglo byc tylko w malym stopniu wy- 110 790110 7»0 3 4 korzystane do podwyzszania temperatury obrzyn¬ ków doprowadzonych do strefy rozwlókniania.Istota wynalazku polega na tym, ze podwyzsza sie nieznacznie cisnienie pary po stronie wyloto¬ wej rozdrabniarki, które jest zasadniczo tej samej 5 wielkosci co cisnienie ^ rozdrabniarce, azeby te pare mozna bylo doprowadzic od strony wlotowej rozdrabniarki w celu nagrzania obrzynków od strony wejscia przed icn wejsciem do strefy roz¬ wlókniania. I Poniewaz energia rozwlókniania przetwarza sie przypuszczalnie w ponad 80% w cieplo, dlatego cieplo, które przy zapotrzebowaniu 150 kWh przy¬ pada na kazda tone suchego surowca wytwarzane¬ go z obrzynków o 50% zawartosci suchej masy, wystarczyloby dla doprowadzenia temperatury ob¬ rzynków do 170°C (temperatura rozwlókniania), jezeli doprowadzone obrzynki bylyby wstepnie nagrzane do temperatury 95°C, i teoretycznie nie byloby na skutek tego potrzeby dodatkowego do¬ prowadzania pary, jezeli wytworzone cieplo mo¬ globy byc calkowicie wykorzystane dla podwyzsze¬ nia temperatury doprowadzonych obrzynków, az do temperatury rozwlókniania. Dla przeprowadze¬ nia calego procesu potrzeba byloby tylko tyle pa¬ ry o niskim cisnieniu, ile potrzeba jest dla pod¬ wyzszenia temperatury doprowadzonych obrzyn¬ ków do 95°C.Dla uzyskania w procesie rozwlókniania mozli¬ wie malego zuzycia ciepla, para rozprezona nie powinna zawierac wiecej ciepla anizeli zuzywa sie na nagrzanie doprowadzonych obrzynków do tem¬ peratury 90—100°C. To oznacza, ze w normalnym przypadku cale cieplo wytworzone w strefie roz¬ wlókniania bedzie wykorzystane dla nagrzania obrzynków, zanim one dojda do strefy rozwlók¬ niania. Jednak zazwyczaj wytworzone cieplo nie jest wystarczajace dla doprowadzenia obrzynków do temperatury rozwlóknienia, na skutek czego musi sie doprowadzac okreslona ilosc swiezej pary.Przez powrotne doprowadzanie pary ze strony wylotowej rozdrabniarki do jej strony wlotowej za pomoca niskocisnieniowej sprezarki i/lub za po¬ moca innej dmuchawy, cieplo moze byc z powro¬ tem doprowadzone dla nagrzania obrzynków, za¬ nim one dojda do strefy rozwlókniania. Dodatko¬ wa ilosc ciepla, która musi byc doprowadzona w postaci swiezej ipary do obrzynków, moze byc do¬ prowadzona albo przed, albo za sprezarka nisko- cisnieniowa, azeby osiagnely one temperature roz¬ wlókniania. Sprezarka niskocisnieniowa pracuje na malym nadcisnieniu, w porównaniu z cisnieniem panujacym po stronie wylotowej rozdrabniarki, na skutek czego para Obiegowa moze pokonac opór, który powstaje, gdy para przeplywa poprzez ob¬ rzynki i strefe rozwlókniania i moze przeplywac w kierunku przeplywu razem z obrzynkami i z surowcem poprzez rozdrabniarke. W ten sposób przeszkadza sie przeplywowi pary do tylu, prze¬ ciw kierunkowi doprowadzania obrzynków.W podobny sposób, w odpowiednich przypad¬ kach, moze byc doprowadzona do rozdrabniarki, woda obiegowa, np. przy zamknietym systemie woda obiegowa, np. przy zamknietym systemie* wody obiegowej.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na zalaczonym rysunku przed¬ stawiajacym schemat urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wynalazku. Ze schematu przeply¬ wu podanego na zalaczonym rysunku wynika ko¬ niecznosc wykonania urzadzenia, azeby do mini¬ malnych wielkosci obnizyc zuzycie energii.Obrzynki doprowadzone do urzadzenia zostaja w sposób ciagly wprowadzone przenosnikiem ta¬ smowym 1 do wstepnego nagrzewacza 2 obrzynków, przy czym obrzynki natrafiaja w przeciwpradzie na pare rozprezona, która posiada temperature 100°C, na skutek czego przy przeniesieniu ich za pomo¬ ca przenosnika slimakowego 3 uzyskuja tempera¬ ture w granicach 90—100°C. Z przenosnika slima¬ kowego 3 zdazaja juz nagrzane obrzynki na prze¬ nosnik slimakowy 4?, kt6ry wtlacza je do nagrze¬ wacza wstepnego 6 rozdrabniarki 8, przy czym zo¬ staja one do tego stopnia odwodnione, ze posiada¬ ja zawartosc przynajmniej 50% masy suchej, korzystnie 55—65%.Wycisnieta ciepla woda zostaje odprowadzona przez przewód 5 do odprowadzania cieplej wo¬ dy. Do wstepnego nagrzewacza 6 rozdrabniarki pa¬ ra zostaje doprowadzona w dwojaki sposób, cze¬ sciowo przez odprowadzenie z powrotem pary z procesu rozwlókniania ze zbiornika cisnieniowego 9 poprzez sprezarke 10 pary 1 przewód 11 pary, czesciowo jako para swieza poprzez przewód 18r na skutek czego. temperatura obrzynków dopro¬ wadzonych przenosnikiem slimakowym 7 do roz¬ drabniarki 8 odpowiada temperaturze rozwlóknie¬ nia. Celowym jest wykonanie zbiornika cisnienio¬ wego 9 o ksztalcie cylindrycznym i to w taki spo¬ sób, zeby masa byla wprowadzona stycznie, a pa¬ ra, tak jak w oddzielaczu cyklonowym, mogla byc odprowadzana ze srodka zbiornika. Jezeli za¬ chodzi tego potrzeba mozna zainstalowac w prze¬ wodzie obiegu zamknietego pary filtr przed spre¬ zarka 10 pary, dla usuniecia z pary zassanych, wlókien. Ilosc doplywu swiezej pary nalezy tak ustalic, zeby temperatura obrzynków wynosila okolo 90—100 °C po wstepnym nagrzaniu w na¬ grzewaczu 2 i te regulacje temperatury przepro¬ wadza sie za pomoca umieszczonego w przenosni¬ ku slimakowym 3 samoczynnego regulatora tem¬ peratury 20, który steruje zaworem 19 doplywu swiezej pary.Na skutek wymuszonego obiegu para wytworzo¬ na w strefie rozwlókniania zostaje przeprowadzo¬ na do zbiornika cisnieniowego w kierunku prze¬ plywu razem z tworzywem. Masa i nadmiar pary zostaja wydmuchane poprzez zawór sluzowy 12 i przewód 13 do oddzielacza cyklonowego 14, gdzie masa i para zostaja od siebie oddzielone. Masa zostaje w dalszym ciagu rozrzedzona ewentualnie woda powracajaca i odprowadzona poprzez prze¬ wód 15 do spulchniania, natomiast para zostaje przedmuchana przez dmuchawe i przewodem wdmuchiwania pary do wstepnego nagrzewacza 2 obrzynków. Niewielka pozostajaca ewentualnie ilosc wody moze byc wprowadzona poprzez prze¬ wód 21 do rozdrabniarki. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60110 790 5 Do wstepnego nagrzewacza rozdrabniarki nale¬ zy doprowadzic tyle swiezej pary, zeby ilosc pa¬ ry rozprezonej przy wydmuchiwaniu masy wy¬ starczyla na podwyzszenie temperatury doprowa¬ dzonych obrzynków do 90—100°C. W tych warun- g kach powstaje w^ ukladzie rozdrabniarki nadmiar pary, który musi byc wydmuchany, co ma rów¬ niez korzystny wplyw na wyprowadzenie masy ze zbiornika cisnieniowego* Dla lepszego wyjasnienia zalet powrotnego od- 10 prowadzania pary, w dalszym ciagu opisane jest wytworzenie masy wlóknistej z drewna, w ilosci 5000 kg na godzine suchego surowca, przy naste¬ pujacych warunkach: uzysk wagowy 99%, zawar¬ tosc suchej masy w obrzynkach 50%, temperatu- w ra wejsciowa +5°C, zuzycie energii 625 kWh, temperatura rozwlóknienia 171 °C, co odpowiada cisnieniu pary 785 kPa (8 kp/cm2).Nagrzanie wstepne doprowadzonych obrzynków od temperatury +5°C do temperatury 95°C wy- 20 maga doprowadzenia 1232 kg pary o cisnieniu atmosferycznym i daje odpowiednia ilosc konden¬ satu. Na skutek tego obrzynki otrzymuja zawar¬ tosc suchej masy 44,5%, przy czym 2153 kg wo¬ dy zostanie wycisnietych, gdy obrzynki * zostana 25 doprowadzone przenosnikiem slimakowym ^ do wstepnego nagrzewacza rozdrabniarki. Wprowa¬ dzone obrzynki maja obecnie zawartosc suchej masy 55%i temperature 95°C.j ; ' ' » Dla podwyzszenia temperatury w wstepnym 30 nagrzewaczu rozdrabniarki do 171°C potrzeba 492 000 cal, co odpowiada 1004 kg pary 6 cisnie¬ niu absolutnym 785 kpa. Okolo 80% doprowadzo¬ nej energii rozwlókniania przechodzi w- cieplo, co odpowiada 430 000 cal albo 877 kg pary z wody 35 o temperaturze 171°C. Potrzeba 'wiec doprowa¬ dzic 127 kg pary, azeby miec do dyspozycji wy¬ starczajaca ilosc ciepla dla podniesienia tempera¬ tury obrzynków do temperatury rozwlóknienia, To odpowiada teoretycznie najmniejszemu mozliwemu zapotrzebowaniu pary, z którym mozna przepro¬ wadzic rozwlóknienie, jezeli, obrzynki na wejsciu do wstepnego nagrzewacza rozdrabniarki utrzymu¬ ja temperature 95°C. Przy wyprowadzaniu w ta¬ kich warunkach surowca zwalnia sie wszystkiego tylko 823 kg pary o cisnieniu atmosferycznym, wobec czego musi sie dodatkowo doprowadzic 410 kg pary, azeby doprowadzic obrzynki na wej¬ sciu do temperatury 95°C. Jednak korzystniej jest ilosc ciepla brakujaca dla wstepnego nagrza¬ nia doprowadzonych obrzynków doprowadzic w postaci pary pod wysokim cisnieniem do wstep¬ nego nagrzewacza rozdrabniarki, poniewaz w ten sposób ulatwia sie wyprowadzenie gotowego su¬ rowca. Z tego powodu do wstepnego nagrzewacza rozdrabniarki trzeba doprowadzic 522 kg pary swiezej o cisnieniu 785 kPa, co daje razem z cie¬ plem wytworzonym w strefie rozwlóknienia 1399 kg pary o cisnieniu 785 kPa. Z tej ilosci pa¬ ry zostana z powrotem odprowadzone 1004 kg, a 395 kg pary jest nadmiarem, który zostaje wypro¬ wadzony razem z surowcem i który przy spadku cisnienia do cisnienia atmosferycznego daje tylko tyle pary, ze doprowadzone obrzynki moga byc wstepnie nagrzane do temperatury 95°C. 6 Przy wyzej opisanych zalozeniach uzyskuje sie w ten sposób zuzycie energii na kazda tone wy¬ tworzonego surowca w ilosci 125 kWh i zuzycie pary w ilosci 105 kg pary o cisnieniu 785 kPa, to znaczy wielkosci zuzycia, które wedlug posiada¬ nych przez wynalazców wiadomosci, leza znacznie ponizej tych, które dotychczas uzyskiwalo sie przy rozwlóknianiu drewna.W procesie rozwlókniania z mozliwie niskim calkowitym zuzyciem energii, ilosc pary rozprezo¬ nej jest w normalnym przypadku calkowicie wy¬ starczajaca dla wyprowadzenia masy do oddziela¬ cza cyklonowego. W zaleznosci od dlugosci prze¬ wodu odprowadzajacego, ewentualnych róznic wysokosci i wielkosci produkcji moze byc w okre¬ slonych przypadkach ilosc rozprezonej pary nie¬ wystarczajaca, wobec czego trzeba bedzie do in¬ stalacji rozwlóknienia doprowadzic dodatkowa pa¬ re. Korzystnie przeprowadza sie to przez podwyz¬ szenie ilosci pary doprowadzonej do rozdrabniarki.Istnieje równiez mozliwosc, w rzadko wystepu¬ jacych przypadkach, doprowadzenia pary do prze¬ wodu odprowadzajacego umieszczonego za zawo¬ rem sluzowym, przez co mozna zwiekszyc zarówno ilosc jak i spadek cisnienia pary transportujacej.Z a s t r z e z enia patentowe Ir Sposób wykorzystywania ciepla wytwarzanego w strefie rozwlókniania dla obnizenia zuzycia do wielkosci minimalnych pary przy wytwarzaniu su¬ rowca wlóknistego do produkcji plyt pilsniowych z materialu zawierajacego celuloze przez rozwlók¬ nienie obrzynków w atmosferze pary nasyconej pr.zy temperaturach wyzszych od 100°C, korzyst¬ nie przy temperaturach w granicach 130—200°C, i przy odpowiednim cisnieniu pary, przy czym, para rozprezona przy wydmuchiwaniu surowca v 40 zostaje wykorzystana do wstepnego nagrzewania obrzynków, które nastepnie zostaja sprasowane w nagrzewaczu rozdrabniarki w celu odprowadzenia nadmiaru wody, tak ze obrzynki posiadaja na do¬ prowadzeniu zawartosc suchej rnasy przynajm- 45 niej 50%, korzystnie 55—65%, znamienny tym, ze podwyzsza sie nieznacznie cisnienie pary po stro¬ nie wylotowej rozdrabniarki, które jest zasadni¬ czo tej samej wielkosci co cisnienie w rozdrab- niarce, azeby te pare mozna bylo doprowadzic od 50 strony wlotowej rozdrabniarki w celu nagrzania obrzynków od strony wejscia przed ich' wejsciem do strefy rozwlókniania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze swieza pare doprowadza sie do pary bedacej w 55 obiegu, przed albo po podwyzszeniu cisnienia, w takich ilosciach, które umozliwiaja parze roz¬ prezonej, wystepujacej przy wyprowadzeniu su¬ rowca, niezawodny transport surowca do oddzie¬ lacza cyklonowego dla oddzielania masy od pary. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze swieza pare doprowadza cie do pary bedacej w obiegu, przed albo po podwyzszeniu cisnienia, w takich ilosciach, ze zawartosc ciepla pary rozpre¬ zonej, wystepujacej przy wyprowadzaniu surowca, umozliwia wstepne nagrzanie doprowadzonych ob-110 790 rzynków do temperatury w granicach 90—100°C. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze temperature swiezej pary doprowadzonej do pary bedacej w obiegu reguluje sie samoczynnym regu¬ latorem temperatury, przez co zapewnia sie stala temperature wstepnie nagrzanych przez pare roz¬ prezona obrzynków. 5. Urzadzenie do wykorzystywania ciepla wy¬ twarzanego w strefie rozwlókniania przy wytwa¬ rzaniu surowca wlóknistego do produkcji plyt pilsniowych, znamienne tym, ze ma rozdrabniarke (8) wyposazona w bezposrednio do niej podlaczo¬ ny od strony wlotowej nagrzewacz wstepny (6) dla doprowadzonych wstepnie nagrzanych obrzyn¬ ków, a od strony wylotowej jest wyposazona w 10 15 8 zbiornik cisnieniowy (9) dla zbierania masy i pa¬ ry, przy czym w nagrzewaczu wstepnym (6) i zbiorniku cisnieniowym (9) panuje zasadniczo ta¬ kie samo cisnienie, jakie wystepuje w rozdrab- niarce i przy tym para ze zbiornika cisnieniowe¬ go (9y jest przeprowadzana z powrotem do na¬ grzewacza wstepnego (6) poprzez niskocisnieniowa sprezarke <10) aJbo podobna dmuchawe, zas zbior¬ nik cisnieniowy (9) jest wyposazony w urzadzenie do wyprowadzania lub wydmuchiwania masy i pary. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze jest wyposazone w podlaczenie dla doprowa¬ dzenia swiezej pary obiegowej procesu i pzwlók- niania.PZGraf. Kiosz&lin D-404 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL