1、近年來,我國刨花板工業(yè)蓬勃發(fā)展,2006年已成為世界第3大刨花板生產(chǎn)國,2007年刨花板產(chǎn)量達(dá)到829.07萬m3。然而刨花板生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊,不少企業(yè)由于缺乏建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、工藝設(shè)計(jì)的系統(tǒng)配套,能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,在一些小型企業(yè)中尤為突出。并且現(xiàn)在正在建設(shè)和即將建設(shè)的相當(dāng)一部分企業(yè)依然存在過度消耗能源的問題。刨花板工藝設(shè)計(jì)的節(jié)能降耗在整個設(shè)計(jì)項(xiàng)目中起到舉足輕重的作用。工藝設(shè)計(jì)應(yīng)倡導(dǎo)優(yōu)化與節(jié)能設(shè)計(jì),采用先進(jìn)適用的工藝技術(shù),合理正確的設(shè)備選型配套,EnergyConservationDesignforParticleboardProduction刨花板工藝的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)芻議齊愛華國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)

2、計(jì)院,北京100010摘要:闡述在我國刨花板工程設(shè)計(jì)中,工藝設(shè)計(jì)應(yīng)倡導(dǎo)優(yōu)化與節(jié)能設(shè)計(jì),采用先進(jìn)適用的工藝技術(shù),合理正確的設(shè)備選型配套,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。關(guān)鍵詞:刨花板;優(yōu)化設(shè)計(jì);工藝技術(shù);設(shè)備選型;節(jié)能降耗中圖分類號:X506文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號:1673-5064(200906-0014-05QIAi-HuaPlanning&DesignInstituteofForestProductsIndustry,SFA,Beijing100010,ChinaAbstract:Theauthorproposedthattheoptimaldesignandenergyconservationdesi

3、gnshouldbeappliedinparticle-boardproduction,usingadvancedtechnology,properlychoosingtheequipments,soastoachievetheenergycon-servationpurposeinparticleboardproductionpractice.Keywords:particleboard;optimaldesign;processtechnology;equipmentselection;energyconservationT echnology科技14中國人造板2009/6 2009/6中

4、國人造板15從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。1因地制宜的優(yōu)化設(shè)計(jì)刨花板生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)是整個工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而工藝流程和工藝布置設(shè)計(jì)又是工藝設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)主要內(nèi)容,其中節(jié)能降耗為工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的必然步驟。工藝流程設(shè)計(jì)是否合理,是整個工程設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。主要依據(jù)原料來源、種類和性質(zhì),產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格,生產(chǎn)規(guī)模,技術(shù)水平,建廠地區(qū)的自然環(huán)境,經(jīng)濟(jì)合理性等進(jìn)行設(shè)計(jì)。工藝流程應(yīng)做到簡捷順暢,采取節(jié)能新技術(shù)、新工藝,滿足優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、安全生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境的要求。工藝布置應(yīng)與工藝流程相適應(yīng),各工序應(yīng)布置合理、銜接良好,生產(chǎn)車間內(nèi)設(shè)備布置應(yīng)緊湊,物料的輸送避免迂回交叉。設(shè)計(jì)車間廠房高度時,應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置的實(shí)際高度確定,不應(yīng)因局部

5、要求而將整個車間高度提高。各種輔助設(shè)施的布置,應(yīng)與工段使用點(diǎn)接近,如采用導(dǎo)熱油、熱煙氣作熱介質(zhì)時,供熱設(shè)備應(yīng)布置在用熱設(shè)備附近。氣力輸送系統(tǒng)布置應(yīng)整體規(guī)劃,力求管線簡潔、整齊、美觀。在室內(nèi)應(yīng)避免影響采光、通風(fēng),避免與門窗、設(shè)備等干擾。在不影響交通和工人操作的情況下,應(yīng)盡量減少彎頭數(shù)量。盡量采用室外集中除塵,這樣不僅能保證車間內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生,而且便于對廢料進(jìn)行集中處理。工藝流程和工藝布置設(shè)計(jì)應(yīng)系統(tǒng)地對每個工序操作和步驟進(jìn)行研究和改進(jìn),減少不必要的環(huán)節(jié),正確選擇和利用設(shè)備,利用有限的生產(chǎn)資源追求產(chǎn)品的最大產(chǎn)出和最低成本。2先進(jìn)適用的工藝技術(shù)隨著我國刨花板工業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的新工藝、新技術(shù)在刨花

6、板生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。采用先進(jìn)的、適用的工藝技術(shù)降低物耗、能耗指標(biāo),是保護(hù)生態(tài)環(huán)境,加快建設(shè)資源節(jié)約型社會,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。2.1熱煙氣直接加熱干燥技術(shù)目前,我國的刨花干燥機(jī)在設(shè)備管理、運(yùn)行方式及余熱利用方面,均存在浪費(fèi)能源現(xiàn)象,各企業(yè)的能源利用水平差異較大。在刨花板生產(chǎn)中,刨花干燥機(jī)是耗熱大戶,其熱能消耗占刨花板生產(chǎn)線總熱負(fù)荷的70%左右。刨花干燥常用的熱介質(zhì)有熱煙氣、導(dǎo)熱油和蒸汽等。根據(jù)熱介質(zhì)的性質(zhì),干燥方式分為間接和直接干燥兩大類。目前國內(nèi)所使用的刨花干燥機(jī),大多數(shù)都是以蒸汽或熱油作為熱源間接干燥的轉(zhuǎn)子式干燥機(jī)。間接干燥雖然具有可靠安全的性能,但是熱量損失大、產(chǎn)量低。隨著科學(xué)技術(shù)的

7、不斷進(jìn)步,以煙氣作為熱介質(zhì)的刨花干燥機(jī)正逐步推廣使用。煙氣直接與刨花接觸進(jìn)行熱交換,有效地減少了熱損耗,提高了干燥效率。熱煙氣比用蒸汽、熱油經(jīng)換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)總效率提高了20%30%。刨花干燥機(jī)運(yùn)行時排放的濕空氣會帶走一部分熱量,因此干燥系統(tǒng)余熱回收潛力很大。濕熱氣體回收利用技術(shù)目前使用于通道式干燥機(jī)。煙氣干燥機(jī)排出的濕熱氣體溫度約130,這部分氣體進(jìn)入引風(fēng)機(jī)后分成兩路,一路進(jìn)入干燥機(jī)入口處,與熱能中心提供的約700高溫?zé)煔饣旌?達(dá)到刨花干燥所需要的溫度400500;另一路則通過煙囪排放掉。通道式干燥機(jī)控制系統(tǒng)可以控制刨花的含水率、煙氣溫度、循環(huán)煙氣的流量。連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線科技技術(shù)探討目前,我國

8、人造板設(shè)備制造廠消化吸收國外先進(jìn)技術(shù),已研制開發(fā)出了國產(chǎn)的通道式刨花干燥機(jī),并已在刨花板生產(chǎn)中得到使用。采用了熱煙氣直接加熱干燥顯著地降低了熱能消耗,然而通道式干燥機(jī)的裝機(jī)容量一般較大,電耗較高,但是總運(yùn)行成本還是較低的。以年產(chǎn)6萬m3刨花板生產(chǎn)線為例,采用2臺轉(zhuǎn)子式干燥機(jī)裝機(jī)容量190 kW;采用通道式煙氣干燥機(jī)裝機(jī)容量276kW,通道式煙氣干燥機(jī)一年多消耗電能271600kWh,按0.6元/ kWh計(jì)算,1年成本高出16.30萬元。但是采用煙氣干燥技術(shù),節(jié)約熱能按35%計(jì)算,如木質(zhì)廢料按每噸100元計(jì)算,僅燃料費(fèi)一項(xiàng)每年節(jié)約22萬元。轉(zhuǎn)子式干燥機(jī)濕氣直接排空,帶走大量的熱量并造成粉塵污染空

9、氣。先進(jìn)的熱煙氣直接加熱干燥技術(shù),干燥機(jī)排出濕熱氣體經(jīng)分離器凈化后回收利用,減少了濕氣帶走的這部分熱量,提高了刨花干燥系統(tǒng)的熱效率。該技術(shù)有效地降低了能耗、保護(hù)了環(huán)境。2.2施膠節(jié)能技術(shù)膠黏劑在刨花板生產(chǎn)中是僅次于木材的最重要原材料,刨花板生產(chǎn)所用的膠黏劑種類、施膠量以及施膠方法,直接關(guān)系到刨花板的強(qiáng)度、質(zhì)量和生產(chǎn)成本。在刨花板生產(chǎn)成本中,膠黏劑占有很大的比重,約占原材料成本的40%左右,占生產(chǎn)總成本20%以上。選用科學(xué)、先進(jìn)的施膠方法,減少施膠不當(dāng)造成的浪費(fèi),有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)現(xiàn)行最基本的施膠方法是,先將原膠、固化劑和防水劑等各組分按配比要求調(diào)制好后進(jìn)行施膠,調(diào)制好的膠料活性期長

10、短與固化劑的用量有關(guān),有的時候由于某些原因會使配好的膠不能用完而造成浪費(fèi)。隨著施膠工藝技術(shù)不斷進(jìn)步,固化劑單獨(dú)施加技術(shù)單層壓機(jī)生產(chǎn)線T echnology科技16中國人造板2009/62009/6中國人造板17料10%以上;多層熱壓機(jī)生產(chǎn)16mm厚成品板的木材原料損耗率達(dá)到20%以上。這些不能返回生產(chǎn)線再利用的廢料如不加以利用,一方面會造成環(huán)境污染,另一方面也浪費(fèi)了大量的生物質(zhì)能源。將這些廢料作為供熱系統(tǒng)的燃料,再轉(zhuǎn)化為供熱壓和刨花干燥所需的熱能,可減少35%以上的燃料消耗,不僅實(shí)現(xiàn)了“零排放”,而且提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。3合理正確的設(shè)備選型設(shè)備選型應(yīng)遵循生產(chǎn)上適用、技術(shù)上先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上合理的原

11、則。設(shè)備選型首先應(yīng)考慮生產(chǎn)上適用,只有生產(chǎn)上適用的設(shè)備才能發(fā)揮其投資效果;其次是技術(shù)上先進(jìn),技術(shù)上先進(jìn)必須以生產(chǎn)適用為前提,以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益為目的;最后,將生產(chǎn)上適用、技術(shù)上先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)上合理統(tǒng)一起來。3.1低能耗高精度的鋪裝機(jī)在刨花板生產(chǎn)中,板坯的鋪裝質(zhì)量直接影響到刨花板的質(zhì)量,而板坯的鋪裝質(zhì)量取決于鋪裝機(jī)。分級式機(jī)械鋪裝機(jī)的鋪裝效果優(yōu)于傳統(tǒng)的機(jī)械式和氣流式鋪裝機(jī),它是通過鋪裝輥的不同間隙對刨花進(jìn)行強(qiáng)制分選,極大減少了鋪裝板坯表面出現(xiàn)大片刨花的現(xiàn)象,鋪裝出的板坯均勻平整,從而減小砂光余量,降低原料和膠液消耗。分級式機(jī)械鋪裝機(jī)具有鋪裝精度高、噪聲小、粉塵排放少、運(yùn)行成本低、適應(yīng)多樹種刨花鋪裝等

12、特點(diǎn)。分級式機(jī)械鋪裝機(jī)于21世紀(jì)初國產(chǎn)化,雖然分級式機(jī)械鋪裝機(jī)價位較高,但是成品板等級較高,并且可節(jié)省原料,可以很快收回投資成本。3.2熱壓機(jī)的優(yōu)選配套熱壓是刨花板生產(chǎn)關(guān)鍵工序之一,直接影響整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。熱壓機(jī)分單層熱壓機(jī)、多層熱壓機(jī)、連續(xù)輥壓機(jī)和連續(xù)平壓機(jī)。多層熱壓機(jī)產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng),但是產(chǎn)品的厚度公差較大,一般還需配置預(yù)壓機(jī);單層熱壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,可省去預(yù)壓機(jī),可壓制大幅面產(chǎn)品,減少齊邊損失,厚度公差小;連續(xù)輥壓機(jī)適于生產(chǎn)薄板,但是壓制的成品板易翹曲變形;連續(xù)平壓機(jī)壓制的板材質(zhì)量好、和在線施膠技術(shù)得到推廣應(yīng)用。固化劑單獨(dú)施加,比原來的施膠方法有效地降低了膠料消耗。先進(jìn)的在線

13、施膠技術(shù),表芯層膠液以及防水劑溶液、水等組分,按配方分別計(jì)量直接進(jìn)入表芯層刨花拌膠機(jī),取消調(diào)膠工序,使生產(chǎn)管理更加靈活,故障停機(jī)時無膠液外排,既降低了膠耗,又減少了調(diào)膠廢水造成的環(huán)境污染。目前,我國使用的在線施膠設(shè)備都是從國外引進(jìn)的,大多用于年產(chǎn)10萬m 3以上的刨花板生產(chǎn)線。我國人造板設(shè)備制造廠目前還沒有生產(chǎn)出在線施膠設(shè)備,應(yīng)該加強(qiáng)該技術(shù)的研究開發(fā),使在線施膠技術(shù)得到更廣泛地應(yīng)用。2.3熱壓節(jié)能技術(shù)1板坯增濕技術(shù)。采用板坯表面增濕技術(shù)強(qiáng)化熱壓過程,在進(jìn)入熱壓機(jī)前的運(yùn)輸機(jī)上安裝增濕裝置,利用“汽擊”作用,增加熱傳導(dǎo),縮短熱壓時間,從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量,特別是在生產(chǎn)厚板時效果更加顯著。目前這項(xiàng)技術(shù)已在國產(chǎn)設(shè)備上推廣使用。2厚度回彈補(bǔ)償技術(shù)。德國valmet 公司在單層熱壓機(jī)上開發(fā)了厚度回彈補(bǔ)償技術(shù),在單層熱壓機(jī)中間增加一排反回彈缸,在熱壓機(jī)排汽時使熱壓板產(chǎn)生輕微變形,熱壓板的橫向形變有利于熱壓過程中板坯內(nèi)產(chǎn)生的汽體外逸,從而縮短熱壓周期,提高生產(chǎn)能力。通過熱壓板的橫向形變還可有效降低毛板厚度誤差,提高產(chǎn)品質(zhì)量等級,降低生產(chǎn)成本。厚度回彈補(bǔ)償?shù)臒釅杭夹g(shù)在2000年已在我國刨花板廠的單層熱壓機(jī)上得到應(yīng)用,但是該項(xiàng)技術(shù)還有