李榮都
(福人木業(yè)莆田有限公司,福建 福州 350009)
所謂噴蒸預熱,指的是通過外部壓力使高溫水蒸汽迅速透過板坯內部,使整個板坯均勻受熱,通過這一預熱處理步驟來縮短纖維板生產時間。在纖維板熱壓過程中,利用噴蒸預熱設備能改善熱量傳遞狀況,讓板坯的受熱更加均勻、快速,使板坯預熱效果更為理想。可以說在中密度纖維板生產中噴蒸預熱設備發(fā)揮著重要作用,先進、科學的噴蒸預熱設備會大大縮短板坯預熱時間,縮短制板時間,減少纖維板生產中的人力物資損耗,降低纖維板生產成本[1]。本文聯系實際,就噴蒸預熱設備的構造、特征做簡要敘述。
當前使用的噴蒸預熱設備設備由六大系統構成,分別是熱油系統、驅動系統、風循環(huán)系統、蒸汽系統以及清潔系統。當噴蒸預熱設備開始工作時,設備各系統按照如下順序動作:啟動設備后,進風風機開始運轉推動凈化的冷空氣經過空氣-熱油加熱器最終進入到混合室中與蒸汽混合。當混合氣體的溫度以及濕度達到工藝要求后,氣體直接通過帶孔壓板、網帶進入板坯對板坯進行預熱。在這一過程中,熱油盤管發(fā)揮作用確保不會有冷凝水產生。為了確保板坯能均勻受熱,氣流會在分風室被分配,分配后板坯的上下板面將會在相應的預熱階段得到預熱處理。在噴蒸預熱設備運轉過程中,設備中的真空旋風分離器與真空回收風箱也在實時運轉對粉塵進行回收,從而使整個制板環(huán)境比較干凈整潔,中密度纖維板的質量也有了保證[2]。
蒸汽和熱空氣混合后的露點溫度反映了混合氣體攜帶有多少熱能;混合濕度反映了混合氣體攜帶有多少水蒸汽。研究與實踐證明:當纖維含水率、板坯密度以及生產線速一定時,提高露點溫度,有利于提高板坯芯層溫度。除此之外,經研究發(fā)現,混合濕度也會對板坯芯層溫度產生一定影響。當混合濕度過低時,
混合氣體通過板坯會造成板坯芯層含水率高于表層。當出現這一現象后,熱壓效率將會降低,中密度纖維板成品質量也難達到合格標準。實踐表明,在混合濕度過低的情況下,制成的毛板往往表面粗糙,嚴重時還會有掉灰現象。相應的,混合濕度過高時中密度纖維板板坯的預熱以及加工制造也會受到影響。如當混合濕度高于20%時,混合氣體經過板坯會造成板坯表層含水率大于芯層含水率。這一問題出現后,制板過程中的網帶堵塞問題也會更加嚴重,甚至有可能出現粘帶現象,進而影響到中密度纖維板生產速度與質量。因此在運用噴蒸預熱設備對板坯進行預熱處理時應做好溫度、濕度等參數設計。一般來說,最佳的混合氣體濕度應當是略高于纖維含水率,當混合濕度比纖維含水率高3%~5%時,板坯預熱效果是最佳的,因此中密度纖維板的生產質量、效率以及成本等也能得到有效控制[3]。
應用噴蒸預熱設備對中密度纖維板板坯進行預熱處理時,主要是利用設備中的混合氣體使板坯受熱。這表明,板坯預熱效果直接受混合氣體的濕度以及穿過板坯的能力影響。而混合氣體穿過板坯的能力又與預壓后的板坯密度、厚度與風壓有關。
(1)板坯密度。在成板厚度相同的情況下,密度越高的板坯孔隙率就越大,氣流穿過板坯的難度就越大。相反的,板坯密度較小時,孔隙率也較小,氣流更容易穿過板坯,因而板坯的預熱效果會更為理想。且研究與實踐表明,當板坯密度過大時,板坯在預壓后厚度反彈率也會越高。因此在具體的生產活動中應盡可能控制板坯密度,將密度控制在合理范圍內,從而達到提高預熱效率、優(yōu)化預熱效果、降低設備損耗的目的。
(2)板坯厚度。當板坯密度相同,風壓、混合濕度等相關條件也相同的情況下,板坯厚度越大,氣流就越不容易穿過板坯,氣流穿過板坯的深度會相對較小。相反的,當板坯厚度較小時,氣流穿過板坯的深度就會增大。因此要想獲得最佳的預熱效果,就應當合理控制板坯厚度,通過調整纖維含水率、原料配比以及施膠量等將板坯厚度控制在合理范圍內,從而為整個預熱以及加工制造奠定良好基礎。
(3)風壓。一般來說,在利用混合氣體對板坯進行預熱處理時要盡可能調大風壓,這樣就能讓氣體穿過板坯的能力得到增強,讓氣流深度穿透板坯。當然追求大風壓的前提是不會使板坯受到損壞。但在實際的生產實踐中發(fā)現,當風壓增大到一定程度時,板坯容易被吹破,風壓過大時甚至會直接被吹斷。這是因為經過預壓后,中密度纖維板的板坯脆性較大,強度有限,因而過大的風壓會造成板坯損毀。為確保板坯質量,在處理過程中就應動態(tài)監(jiān)視、觀察板坯狀態(tài),根據板坯狀態(tài)適時調整風壓,以保證整體的預熱效果。
(4)混合濕度。理解混合濕度對板坯預熱效果以及噴蒸預熱設備損耗的影響時,可借助以下一組數據進行:同樣是360目的網孔,一定壓力下相同體積的空氣和水,空氣更容易通過。由此得知,當混合氣體含濕量過高時板坯預熱效果不會十分理想[4]。
為了使噴蒸預熱設備更好地應用于中密度纖維板生產,在操作機械設備時應做好以下幾點。
首先,在開機前,對蒸汽分汽缸4個出汽手動閥門進行檢查,確保其處于關閉狀態(tài),以保證設備啟動順利。對分汽缸的總進汽手動閥門進行檢查,該閥門在啟動前應處于打開狀態(tài)。也需檢查蒸汽加熱罐的手動進汽閥門,確保其處于打開狀態(tài)。檢查蒸汽加熱罐的輸水總閥門、手動進汽閥門以及旁通閥們,前兩個閥門應是打開狀態(tài),后一個閥門應是關閉狀態(tài)。在啟動機器時,上位機手動狀態(tài)打開蒸汽進汽閥門10%,等到蒸汽罐壓力升到4bar后,對蒸汽加熱罐的壓力值進行設定,以便其能更好地對板坯進行預熱。
在啟動機器前,還需對熱油泵進出口手動閥門進行檢查,確保各閥門都處于打開狀態(tài)。對網帶干燥風機加熱器進出口的手動閥門進行檢查,確保其狀態(tài)合理。
檢查完畢后將導熱油循環(huán)泵與網帶干燥風機啟動。對噴蒸板導熱油電動執(zhí)行閥的開度進行設置,等到4塊噴蒸板的溫度度上升到60 ℃時,將上網帶啟動。觀察蒸汽加熱罐溫度,待溫度升到170 ℃時,檢查4個蒸汽電動執(zhí)行閥門,確保閥門處于關閉狀態(tài)。在使用噴蒸預熱設備對板坯進行預熱處理時,要將分汽缸上的四路手動閥門打全開狀態(tài)。將蒸汽加熱罐的疏水旁通閥門與分汽缸打開,進行2~5 min左右的系統性排水。排水結束后上位機手動打開噴蒸板進汽電動執(zhí)行閥 6%~10%的開度,等到壓板溫度升到100 ℃時設置4塊噴蒸板的噴射流量。在設置噴射流量時要根據生產要求、工藝要求科學設置。
參數設置完畢后,對設備高度系統進行檢查調整,使其處于自動跟隨狀態(tài),然后進料生產。在生產過程中密切注意板坯與上網帶的接觸情況,最佳的狀態(tài)是板坯輕貼在上網帶上。如果兩者的接觸情況不太理想可進行微調[5]。
在生產過程中如果需要短暫停機,需嚴格按照以下工藝流程操作設備:
將機器的4個蒸汽電動執(zhí)行閥門關閉,在這一過程中要對噴蒸板的溫度變化情況進行監(jiān)測觀察,可手動設置噴蒸板導熱油電動執(zhí)行閥門的開度,確保噴蒸板溫度處于90~110 ℃范圍內。
正式關機時,標準的關機順序為:關閉機器的4個蒸汽電動執(zhí)行閥門,然后將蒸汽加熱罐及噴蒸板導熱油電動執(zhí)行閥門關閉,停止導熱油循環(huán)泵,關閉熱油泵進出口手動閥門。完成以上操作后,對蒸汽加熱罐電動執(zhí)行閥門及手動閥門進行關閉處理,并將蒸汽加熱罐及分汽缸的疏水旁通閥門打開,使蒸汽排空,排空后將兩者的疏水總閥門關閉。接著關閉分汽缸上 4 個蒸汽手動閥,待噴蒸板的溫度降至 60 ℃以下后,停止上網帶運行,最后關閉電源。
噴蒸預熱設備在中密度纖維板生產中發(fā)揮著重要作用,噴蒸預熱設備運行效果直接影響到中密度纖維板生產質量、速度以及成本。因此在中密度纖維板生產過程中應當嚴格按照工藝要求科學設計設備參數、規(guī)范設備操作過程,有效優(yōu)化噴蒸預熱設備在中密度纖維板生產中的應用。