(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 17/18 EP B1 (13) (1) T3 Int.Cl. D21D 1/ (06.01) B27N 1/02 (06.01) D21C 7/00 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Urządzenie i sposób przetwarzania materiałów włóknistych () Pierwszeństwo: AT (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 16/23 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 17/ (73) Uprawniony z patentu: Andritz AG, Graz, AT (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 CLEMENS SEIDL, Wien, AT CHRISTIAN RADHUBER, Weigelsdorf, AT REINHARD SCHLAGER, Prinzersdorf, AT (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Małgorzata Grabowska SULIMA GRABOWSKA SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. Skr. poczt Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 SGS-761/VAL EP B1 Opis [0001] Wynalazek dotyczy urządzenia do przetwarzania materiałów włóknistych za pomocą parownika wstępnego, komory fermentacyjnej i rafinera, który jest połączony przewodem nadmuchującym z suszarką, przy czym w przewodzie nadmuchującym jest umieszczone urządzenie do ciągłego odprowadzania części pary, a otwór wyprowadzający parę z urządzenia jest połączony przewodem pary z parownikiem wstępnym i/lub komorą fermentacyjną, przy czym urządzenie jest umieszczone w otwartym połączeniu z prowadzącym dalej w kierunku przepływu przewodem nadmuchującym. [0002] Poza tym wynalazek dotyczy sposobu przetwarzania materiałów włóknistych, w którym surowiec poddawany przetwarzaniu, np. wióry, doprowadza się kolejno do parownika wstępnego, komory fermentacyjnej i rafinera, a przez przewód nadmuchujący do suszarki, przy czym z mieszanki materiału włóknistego i pary, po rafinerze i przed suszarką, do urządzenia pobiera się w sposób ciągły część pary, a pobraną parę doprowadza się do parownika wstępnego i/lub komory fermentacyjnej, przy czym mieszankę materiału włóknistego i pary doprowadza się dalej w sposób ciągły z urządzenia (1) przez otwarte połączenie do przewodu nadmuchującego. [0003] Obecnie para, która wydostaje się z materiałem włóknistym z rafinera, nie jest odzyskiwana, lecz wprowadzana do suszarki. Powoduje to między innymi zwiększony nakład energii w procesie suszenia. Ponadto dokument EP A2 opisuje sposób i urządzenie do wytwarzania cząstek z włókien zawierających lignocelulozę. Układ ma urządzenie oddzielające, które jest wykonane jako filtr ceramiczny. Dokument DE A1 opisuje ponadto sposób wytwarzania rozrobionego surowca celulozowego, z którego wytwarzane są płyty pilśniowe. W tym procesie do mieszanki celulozy i pary dodawana jest żywica, zanim mieszanka zostanie schłodzona, a para całkowicie oddzielona pod działaniem ciśnienia atmosferycznego. Zaimpregnowane włókna drzewne transportowane są dalej z przerwami za pomocą powietrza przez dozownik celkowy, a następnie przez kolejny dozownik celkowy do stacji formowania. Dokument DE B3 opisuje sposób suszenia włókien zawierających lignocelulozę i separator pary. W tym sposobie przepływ włókien z parą wodną jest kierowany na bęben z sitem, przy czym para wodna przechodzi przez bęben, a włókna są wyłapywane i zeskrobywane z powierzchni sita. Następnie włókna są transportowane przez śluzę pod ciśnieniem do suszarki. W fazie końcowej pozostała mieszanka powietrza i pary wodnej jest oddzielana w separatorze. [0004] Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia i sposobu, w których nakład energii między innymi na suszenie będzie mógł zostać zmniejszony. [000] Cel wynalazku dla układu opisanego na wstępie jest osiągnięty tak, że urządzenie ma separator i otwór odprowadzający przed rurą zanurzeniową. [0006] Dzięki zastosowaniu separatora do ciągłego odprowadzania pary, jej nadmierna ilość, która nie jest potrzebna do transportu włókien, może zostać oddzielona i ponownie użyta. W tym rozwiązaniu suszarka jest termicznie odciążona, a dodatkowym skutkiem jest oszczędność energii. Poza tym rozwiązanie to może przyczynić się do redukcji emisji z suszarki. Odseparowane nadwyżka pary wodnej może zostać użyta do bezpośredniego podgrzania surowca w parowniku wstępnym i/lub też zostać doprowadzona do komory fermentacyjnej. Istnieje wiele sposobów oddzielenia pary z mieszanki pary i włókien. Może się to odbywać za pomocą wirówek włókien, separatorów lub innych separatorów wykorzystujących siłę wirowania. Urządzenie tego rodzaju musi zostać odseparowane od otoczenia. Dlatego odprowadzenie z urządzenia następuje na przykład przez dozownik celkowy. Skutkiem tego jest częściowe zagęszczenie włókien, które np. w procesie produkcji płyt MDF polega na klasycznym powlekaniu klejem przez przewód nadmuchujący. Proces ten nie jest wówczas możliwy lub jest znacz-

3 nie utrudniony. Podczas powlekania klejem na sucho połączenie włókien prowadzi do problemów w dalszym procesie przetwarzania. [0007] Ponieważ w urządzeniu jest pobierana tylko część pary, nie musi być ono uszczelniane przy odprowadzeniu do przewodu nadmuchującego, a mieszanka włókien i pary może być dalej transportowana z wystarczającą ilością pary w przewodzie nadmuchującym, bez zlepiania się włókien. [0008] Kolejne korzystne przykłady wykonania i przeprowadzania wynalazku są przedmiotem zastrzeżeń zależnych. [0009] Inne cechy i zalety wynalazku wynikają z następującego opisu przykładu wykonania wynalazku w odniesieniu do załączonego rysunku, na którym zostało przedstawione schematycznie urządzenie do przetwarzania materiałów włóknistych. [00] Urządzenie ma parownik wstępny 1, do którego doprowadzany jest przetwarzany surowiec, np. wióry, przez przewód 2. Z parownika wstępnego 1 surowiec poddany działaniu pary jest transportowany ślimakiem podającym 3 do komory fermentacyjnej 4, dalej przez odprowadzenie z komory fermentacyjnej i docelowo jest doprowadzany do rafinera 9. Mieszanka włókien i pary jest transportowana dalej przez przewód nadmuchujący 6 do suszarki 7. [0011] Zdolność przerobowa mieszanki włókien i pary może zostać ustawiona za pomocą pierwszego zaworu nadmuchującego 8 przy rafinerze 9. Przed suszarką 7 urządzenie do powlekania klejem mieszanki włókien i pary wodnej jest umieszczone w przewodzie nadmuchującym 6. Parownik wstępny 1, komora fermentacyjna 4 i rafiner 9 mogą być zaopatrywane w świeżą parę wodną przez przewody 11, 12, 13, 14. [0012] Urządzenie o takiej budowie znane jest ze stanu techniki. [0013] Według wynalazku w przewodzie nadmuchującym wbudowane jest urządzenie 1 do ciągłego wyprowadzania pary, w postaci separatora, który odprowadza nadwyżkę pary wodnej, która nie jest potrzebna do transportu włókien. Para wodna jest oddzielana z mieszanki pary wodnej i włókien za pomocą siły odśrodkowej. Nadwyżka pary wodnej jest odprowadzana przez rurę zanurzeniową 16 separatora 1 i dalej poprzez przewód pary 17. [0014] Przewód pary 17 jest podzielony na poszczególne części i nadwyżka pary wodnej może zostać doprowadzona do parownika wstępnego 1 przez pierwsze odgałęzienie 18 lub przez drugie odgałęzienie do komory fermentacyjnej 4. Ponieważ ciśnienie pary w drugim odgałęzieniu 19 nie będzie dosyć wysokie, zainstalowano w nim jeszcze jeden termiczny kompresor pary. [001] Separator 1 jest w otwartym połączeniu z prowadzącym dalej przewodem nadmuchującym 6 tak, że przy odprowadzeniu separatora 1 do przewodu nadmuchującego 6 nie dochodzi do zagęszczenia lub zlepiania włókien. Jest to możliwe, ponieważ separator odprowadza tylko część pary, a jej pozostała cześć służy do dalszego transportu włókien. W ten sposób separator nie musi być całkowicie oddzielony od podłączonego przewodu 6. [0016] Jako dławik do regulacji ciśnienia w przewodzie nadmuchującym 6 został zainstalowany, po separatorze 1 w kierunku przepływu, kolejny zawór nadmuchujący 21. W przewodzie nadmuchującym 6 jest umieszczony także przyrząd mierzący ciśnienie 22. W zależności od pomiaru ciśnienia, za pomocą sterowania urządzenia w zależności od potrzeby otwierany jest albo zawór 23 w pierwszym odgałęzieniu 18, albo zawór 24 w drugim odgałęzieniu 19. Poza tym możliwe jest również, że oba zawory 23, 24 zostaną częściowo lub całkowicie otwarte i wtedy nadwyżka pary zostanie doprowadzona zarówno do parownika wstępnego 1 i komory fermentacyjnej 4. W zasadzie możliwe jest również, aby przewód pary 17 wraz ze znajdującym się na nim zaworem połączyć bezpośrednio tylko z parownikiem wstępnym 1, przy czym pobrana nadwyżka pary mogłaby również zostać doprowadzona tylko do parownika wstępnego 1. [0017] Przed suszarką 7 w przewodzie nadmuchującym 6 jest umieszczona zwrotnica dozująca 2 włókna, za pomocą której mieszanka pary wodnej i włókien jest kierowana albo do suszarki 7, albo do separatora 26, aż urządzenie osiągnie stabilny tryb pracy.

4 [0018] W normalnym trybie pracy zawór nadmuchujący 8 jest całkowicie otwarty. Mieszanka pary i włókien jest przeprowadzana przez separator 1, a zwrotnica dozująca 2 włókna jest ustawiona w kierunku suszarki 7. Zawory 23 i 24 w zależności od ciśnienia w przewodzie nadmuchującym 6 znajdują się w pozycji zamkniętej albo otwartej. Ciśnienie, które jest mierzone przyrządem mierzącym ciśnienie 22, powoduje, że rura ssąca termicznego kompresora pary jest zaopatrzona w parę lub para jest doprowadzana do parownika wstępnego 1. [0019] Kiedy odseparowana para jest transportowana przez przewód 19 do rury ssącej kompresora pary, para ta razem ze świeżą parą może zostać doprowadzona przez przewód 27 do ciśnienia pary komory fermentacyjnej 4. Zaopatrzenie w parę dla komory fermentacyjnej 4 jest regulowane przez ciśnienie w komorze fermentacyjnej. Jeżeli para doprowadzona przez termiczny kompresor pary nie będzie wystarczała, wtedy świeża para będzie doprowadzana bezpośrednio przez przewód 13. [00] Kiedy odseparowana para jest transportowana bezpośrednio do parownika wstępnego 1, a odzyskana ilość pary nie będzie wystarczająca do ustawienia temperatury, wtedy do parownika wstępnego 1 może zostać doprowadzona świeża para za pomocą przewodu 12. Jeżeli para, która została pobrana przez separator 1 i para doprowadzona przez przewód 18 nie będą potrzebne dla całego procesu, wtedy automatycznie dojdzie do odseparowania pary przez parownik wstępny 1. [0021] Ilość pary pobranej z mieszanki pary i włókien przez separator 1 zależy z jednej strony od minimalnej ilości pary wymaganej do dalszego transportu lub dalszego przetwarzania mieszanki pary i włókien. Z drugiej strony należy uniknąć zlepiania się włókien w separatorze 1 lub zwiększenia się ich dopuszczalnych rozmiarów. Ilość doprowadzanej pary może być ustawiona przez zawory 23, 24 i zawór nadmuchujący 21. Pobrana ilość pary wynosi korzystnie przynajmniej 2% masy, korzystniej przynajmniej % masy pary. Korzystna ilość ta wynosi 70% masy, najkorzystniej ilość ta wynosi najwyżej % masy. Przy tych ilościach pobranej i odprowadzonej do urządzenia pary, z jednej strony zostaje zaoszczędzona duża ilość energii, a z drugiej strony zapewnia się, że dalszy transport włókien po separatorze 1 działa niezawodnie. Mieszanka włókien i pary zawiera przykładowo przed separacją 28% masy pary i po separacji 14% masy pary. Różnica 14% masy pobranej pary może zostać, jak opisano, doprowadzona do parownika wstępnego 1 i/lub do komory fermentacyjnej 4. [0022] W celu uruchomienia urządzenia najpierw jest zamykany zawór nadmuchujący 8 i system zostaje podgrzany do temperatury pracy. Następnie zawór nadmuchujący 8 po rafinerze 9 zostaje częściowo otwarty, natomiast zawór nadmuchujący 21 zostaje całkowicie otwarty po separatorze 1. Zwrotnica dozująca 2 włókna zostaje natomiast ustawiona w kierunku separatora 26. Po osiągnięciu pożądanej jakości włókien zwrotnica dozująca 2 włókna zostaje przestawiona w kierunku suszarki 7. Wtedy zawór nadmuchujący 21 po separatorze 1 zostaje powoli zamknięty, aż ciśnienie w separatorze 1 wzrośnie. Na skutek tego zawór nadmuchujący 8 po rafinerze 9 zostaje powoli całkowicie otwarty, a otwór zaworu nadmuchującego 21 jest regulowany. W końcowym etapie jeden z dwóch zaworów 23, 24 po rurze zanurzeniowej 16 zostaje powoli otwarty, a regulacja aktywowana. [0023] Aby zatrzymać urządzenie, zdolność przerobowa zostaje zmniejszona, a otwarty/otwarte zawór/zawory 23, 24 zostają zamknięte. Zawór nadmuchujący 8 za rafinerem 9 zostaje wtedy zdławiony, a zwrotnica dozująca 2 włókna jest ustawiona w kierunku separatora 26. Urządzenie może pracować wtedy na pełnych obrotach. Zastrzeżenia patentowe 4 1. Urządzenie do przetwarzania materiałów włóknistych za pomocą parownika wstępnego (1), komory fermentacyjnej (4) i rafinera (9), który jest połączony za pomocą przewodu nadmuchującego (6) z suszarką (7), przy czym w przewodzie nadmuchującym (6) jest umieszczone urządzenie (1) do ciągłego odprowadzania części pary, a otwór wyprowadzający (16) parę z urządzenia (1) jest połączony przewodem pary (17, 18, 19) z parow-

5 nikiem wstępnym (1) i/lub komorą fermentacyjną (4), przy czym urządzenie (1) jest w otwartym połączeniu z prowadzącym dalej w kierunku przepływu przewodem nadmuchującym (6), znamienne tym, że urządzenie (1) jest separatorem, a otwór wyprowadzający (16) jest utworzony przed rurą zanurzeniową. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w przewodzie nadmuchującym (6) w kierunku przepływu po urządzeniu (1) jest umieszczony przyrząd mierzący ciśnienie (22). 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że w przewodzie pary (17) jest umieszczony przynajmniej jeden zawór (23, 24), który jest połączony sterownie z przyrządem mierzącym ciśnienie (22). 4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3 znamienne tym, że przewód pary (17) jest podzielony na pierwsze odgałęzienie (18) i drugie odgałęzienie (19), a pierwsze odgałęzienie (18) jest połączone z parownikiem wstępnym (1) i drugie odgałęzienie (19) z komorą fermentacyjną (4) oraz w każdym odgałęzieniu (18, 19) jest umieszczony zawór (23, 24), który jest połączony sterownie z przyrządem mierzącym ciśnienie (22).. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że w drugim przewodzie odgałęziającym (19) jest umieszczony termiczny kompresor pary (). 6. Urządzenie według jednego z zastrz. 2 do, znamienne tym, że w przewodzie nadmuchującym (6) po urządzeniu (1) i przed przyrządem mierzącym ciśnienie (22) jest umieszczony zawór dławiący (21). 7. Sposób przetwarzania materiałów włóknistych, w którym surowiec poddawany przetwarzaniu, np. wióry, doprowadza się kolejno do parownika wstępnego (1), komory fermentacyjnej (4) i rafinera (9), a przez przewód nadmuchujący (6) do suszarki (7), przy czym z mieszanki materiału włóknistego i pary, po rafinerze (9) i przed suszarką (7), do urządzenia (1) pobiera się w sposób ciągły część pary, a pobraną parę doprowadza się do parownika wstępnego (1) i/lub komory fermentacyjnej (4), przy czym mieszankę materiału włóknistego i pary doprowadza się dalej w sposób ciągły z urządzenia (1) przez otwarte połączenie do przewodu nadmuchującego (6), znamienny tym, że parę pobiera się w sposób ciągły z mieszanki włókien i pary za pomocą siły odśrodkowej, na przykład w separatorze. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że ciśnienie w przewodzie nadmuchującym (6) mierzy się po tym, jak para zostanie pobrana, a pobraną parę doprowadza się, w zależności od zmierzonego ciśnienia, do parownika wstępnego (1) i/lub komory fermentacyjnej (4). 9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że ciśnienie pobranej pary jest zwiększane, zanim zostanie ona doprowadzona do komory fermentacyjnej (4).. Sposób według jednego z zastrz. 7 do 9, znamienny tym, że z mieszanki włókien i pary pobiera się co najmniej 2% masy, korzystnie co najmniej % masy pary. 11. Sposób według jednego z zastrz. 7 do, znamienny7 tym, że z mieszanki włókien i pary pobiera się co najwyżej 70% masy, korzystnie % masy pary. Uprawniony: Andritz AG Pełnomocnik: mgr inż. Małgorzata Grabowska Rzecznik patentowy

6