中密度纤维板生产中喷蒸预热设备的实践应用

2020-11-27李荣都

绿色科技 2020年20期

李荣都

(福人木业莆田有限公司，福建福州 350009)

1 引言

所谓喷蒸预热，指的是通过外部压力使高温水蒸汽迅速透过板坯内部，使整个板坯均匀受热，通过这一预热处理步骤来缩短纤维板生产时间。在纤维板热压过程中，利用喷蒸预热设备能改善热量传递状况，让板坯的受热更加均匀、快速，使板坯预热效果更为理想。可以说在中密度纤维板生产中喷蒸预热设备发挥着重要作用，先进、科学的喷蒸预热设备会大大缩短板坯预热时间，缩短制板时间，减少纤维板生产中的人力物资损耗，降低纤维板生产成本[1]。本文联系实际，就喷蒸预热设备的构造、特征做简要叙述。

2 喷蒸预热设备系统构造

当前使用的喷蒸预热设备设备由六大系统构成，分别是热油系统、驱动系统、风循环系统、蒸汽系统以及清洁系统。当喷蒸预热设备开始工作时，设备各系统按照如下顺序动作：启动设备后，进风风机开始运转推动净化的冷空气经过空气-热油加热器最终进入到混合室中与蒸汽混合。当混合气体的温度以及湿度达到工艺要求后，气体直接通过带孔压板、网带进入板坯对板坯进行预热。在这一过程中，热油盘管发挥作用确保不会有冷凝水产生。为了确保板坯能均匀受热，气流会在分风室被分配，分配后板坯的上下板面将会在相应的预热阶段得到预热处理。在喷蒸预热设备运转过程中，设备中的真空旋风分离器与真空回收风箱也在实时运转对粉尘进行回收，从而使整个制板环境比较干净整洁，中密度纤维板的质量也有了保证[2]。

3 喷蒸预热设备的关键控制参数

3.1 露点温度与湿度

蒸汽和热空气混合后的露点温度反映了混合气体携带有多少热能；混合湿度反映了混合气体携带有多少水蒸汽。研究与实践证明：当纤维含水率、板坯密度以及生产线速一定时，提高露点温度，有利于提高板坯芯层温度。除此之外，经研究发现，混合湿度也会对板坯芯层温度产生一定影响。当混合湿度过低时，

混合气体通过板坯会造成板坯芯层含水率高于表层。当出现这一现象后，热压效率将会降低，中密度纤维板成品质量也难达到合格标准。实践表明，在混合湿度过低的情况下，制成的毛板往往表面粗糙，严重时还会有掉灰现象。相应的，混合湿度过高时中密度纤维板板坯的预热以及加工制造也会受到影响。如当混合湿度高于20%时，混合气体经过板坯会造成板坯表层含水率大于芯层含水率。这一问题出现后，制板过程中的网带堵塞问题也会更加严重，甚至有可能出现粘带现象，进而影响到中密度纤维板生产速度与质量。因此在运用喷蒸预热设备对板坯进行预热处理时应做好温度、湿度等参数设计。一般来说，最佳的混合气体湿度应当是略高于纤维含水率，当混合湿度比纤维含水率高3%～5%时，板坯预热效果是最佳的，因此中密度纤维板的生产质量、效率以及成本等也能得到有效控制[3]。

3.2 风机气流压力

应用喷蒸预热设备对中密度纤维板板坯进行预热处理时，主要是利用设备中的混合气体使板坯受热。这表明，板坯预热效果直接受混合气体的湿度以及穿过板坯的能力影响。而混合气体穿过板坯的能力又与预压后的板坯密度、厚度与风压有关。

(1)板坯密度。在成板厚度相同的情况下，密度越高的板坯孔隙率就越大，气流穿过板坯的难度就越大。相反的，板坯密度较小时，孔隙率也较小，气流更容易穿过板坯，因而板坯的预热效果会更为理想。且研究与实践表明，当板坯密度过大时，板坯在预压后厚度反弹率也会越高。因此在具体的生产活动中应尽可能控制板坯密度，将密度控制在合理范围内，从而达到提高预热效率、优化预热效果、降低设备损耗的目的。

(2)板坯厚度。当板坯密度相同，风压、混合湿度等相关条件也相同的情况下，板坯厚度越大，气流就越不容易穿过板坯，气流穿过板坯的深度会相对较小。相反的，当板坯厚度较小时，气流穿过板坯的深度就会增大。因此要想获得最佳的预热效果，就应当合理控制板坯厚度，通过调整纤维含水率、原料配比以及施胶量等将板坯厚度控制在合理范围内，从而为整个预热以及加工制造奠定良好基础。

(3)风压。一般来说，在利用混合气体对板坯进行预热处理时要尽可能调大风压，这样就能让气体穿过板坯的能力得到增强，让气流深度穿透板坯。当然追求大风压的前提是不会使板坯受到损坏。但在实际的生产实践中发现，当风压增大到一定程度时，板坯容易被吹破，风压过大时甚至会直接被吹断。这是因为经过预压后，中密度纤维板的板坯脆性较大，强度有限，因而过大的风压会造成板坯损毁。为确保板坯质量，在处理过程中就应动态监视、观察板坯状态，根据板坯状态适时调整风压，以保证整体的预热效果。

(4)混合湿度。理解混合湿度对板坯预热效果以及喷蒸预热设备损耗的影响时，可借助以下一组数据进行：同样是360目的网孔，一定压力下相同体积的空气和水，空气更容易通过。由此得知，当混合气体含湿量过高时板坯预热效果不会十分理想[4]。

4 喷蒸预热设备规范化操作流程

为了使喷蒸预热设备更好地应用于中密度纤维板生产，在操作机械设备时应做好以下几点。

4.1 设备开机

首先，在开机前，对蒸汽分汽缸4个出汽手动阀门进行检查，确保其处于关闭状态，以保证设备启动顺利。对分汽缸的总进汽手动阀门进行检查，该阀门在启动前应处于打开状态。也需检查蒸汽加热罐的手动进汽阀门，确保其处于打开状态。检查蒸汽加热罐的输水总阀门、手动进汽阀门以及旁通阀们，前两个阀门应是打开状态，后一个阀门应是关闭状态。在启动机器时，上位机手动状态打开蒸汽进汽阀门10%，等到蒸汽罐压力升到4bar后，对蒸汽加热罐的压力值进行设定，以便其能更好地对板坯进行预热。

在启动机器前，还需对热油泵进出口手动阀门进行检查，确保各阀门都处于打开状态。对网带干燥风机加热器进出口的手动阀门进行检查，确保其状态合理。

检查完毕后将导热油循环泵与网带干燥风机启动。对喷蒸板导热油电动执行阀的开度进行设置，等到4块喷蒸板的温度度上升到60 ℃时，将上网带启动。观察蒸汽加热罐温度，待温度升到170 ℃时，检查4个蒸汽电动执行阀门，确保阀门处于关闭状态。在使用喷蒸预热设备对板坯进行预热处理时，要将分汽缸上的四路手动阀门打全开状态。将蒸汽加热罐的疏水旁通阀门与分汽缸打开，进行2～5 min左右的系统性排水。排水结束后上位机手动打开喷蒸板进汽电动执行阀 6%～10%的开度，等到压板温度升到100 ℃时设置4块喷蒸板的喷射流量。在设置喷射流量时要根据生产要求、工艺要求科学设置。

参数设置完毕后，对设备高度系统进行检查调整，使其处于自动跟随状态，然后进料生产。在生产过程中密切注意板坯与上网带的接触情况，最佳的状态是板坯轻贴在上网带上。如果两者的接触情况不太理想可进行微调[5]。

4.2 设备短暂停机

在生产过程中如果需要短暂停机，需严格按照以下工艺流程操作设备：

将机器的4个蒸汽电动执行阀门关闭，在这一过程中要对喷蒸板的温度变化情况进行监测观察，可手动设置喷蒸板导热油电动执行阀门的开度，确保喷蒸板温度处于90～110 ℃范围内。

4.3 设备关机

正式关机时，标准的关机顺序为：关闭机器的4个蒸汽电动执行阀门，然后将蒸汽加热罐及喷蒸板导热油电动执行阀门关闭，停止导热油循环泵，关闭热油泵进出口手动阀门。完成以上操作后，对蒸汽加热罐电动执行阀门及手动阀门进行关闭处理，并将蒸汽加热罐及分汽缸的疏水旁通阀门打开，使蒸汽排空，排空后将两者的疏水总阀门关闭。接着关闭分汽缸上 4 个蒸汽手动阀，待喷蒸板的温度降至 60 ℃以下后，停止上网带运行，最后关闭电源。