Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Es soll anhand einer Versuchsanlage in unserem Hause die Trocknung von Holzfasern mit Hei\u00dfdampf untersucht werden. Hierbei sollen Erfahrungswerte aufgenommen werden bez\u00fcglich des Verhaltens der Faser, tats\u00e4chlicher Energieeinsparung, Verhalten des Leimes, konstruktive Merkmale des Trockners und dessen Komponenten, Festigkeitseigenschaften der anschlie\u00dfend gepressten MDF-Platte sowie die Festlegung der optimalen Betriebsparameter hinsichtlich Temperatur und Druck. Ziel des Projektes ist es, einen umweltfreundlicheren Trockner zu entwickeln, der ein geringeres Abgasvolumen und eine erhebliche Energieeinsparung durch R\u00fcckf\u00fchrung des Trocknungsmediums vorzuweisen hat. Ein sicherheitstechnischer Aspekt ist durch das inerte System (im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Fasertrocknern) gegeben.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie empirischen Untersuchungen des Trocknungsprozesses und dessen Auswertung sollen in einer halbj\u00e4hrigen Versuchsreihe durchgef\u00fchrt werden.
\nIm ersten Arbeitsschritt soll die Anlage konstruiert, gefertigt, montiert und in Betrieb genommen werden. Nach der Inbetriebnahme k\u00f6nnen bereits R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Funktion der einzelnen Anlagenkomponenten getroffen werden. Der n\u00e4chste Schritt ist die Aufgabe der Holzfaser (zun\u00e4chst ohne Leimzugabe) um die Endfeuchte, die Qualit\u00e4t und das Verhalten der Faser beurteilen zu k\u00f6nnen. Dann erfolgt die Trocknung der Holzfasern mit Zugabe von Leim, um den Leim dem Verfahren entsprechend zu modifizieren. W\u00e4hrend dieser Phase der anstehenden Versuchsreihen werden die tats\u00e4chliche Energieeinsparung mit Hilfe eines Kondensators und die Festigkeitseigenschaften der anschlie\u00dfend gepressten MDF-Platten ermittelt. Ferner werden die Betriebsparameter in Bezug auf Druck- und Temperaturniveau optimiert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Anlage ist fertiggestellt und umfasst die Verfahrenschritte der Vorbehandlung, Zerfaserung, Beleimung und Trocknung, sowie der Dampferzeugung und Beheizung. Die Anlage ist mit einer kompletten Steuerung und Automatisierung ausgestattet. Im Hinblick auf die konstruktiven Merkmale eines Hei\u00dfdampf-Fasertrockners (HDFT) konnten schon bei Konstruktion und Bau der Versuchsanlage wichtige Erkenntnisse f\u00fcr die sp\u00e4tere industrielle Umsetzung gewonnen werden. Dabei ist es gelungen, einige HDFT-spezifischen Probleme ausfindig zu machen und zu l\u00f6sen.
\nNach der Fertigstellung des Trockners ist es gelungen, trotz der immer noch vorhandenen Probleme, Holzfasern zu erzeugen und mittels Hei\u00dfdampf auf eine Endfeuchte von unter 12 % atro zu trocknen.
\nVersuche ohne Material, mit einer Blindscheibe unter dem Abscheider, haben bewiesen, dass der Trockner als geschlossenes System betrieben werden kann und der zus\u00e4tzlich eingetragene Prozessdampf aus dem Kocher zur Energier\u00fcckgewinnung \u00fcber den Kondensator zur Verf\u00fcgung steht. Aufgrund der zuvor beschriebenen Probleme mit der Zellenradschleuse konnte dieser Punkt noch nicht ausreichend mit Material untersucht werden. Bisherige Untersuchungen mit der provisorisch eingesetzten Schleuse haben ergeben, dass 80 % der in die Anlage eingetragenen Heizenergie im Dampf stecken, und \u00fcber die Schleuse unterhalb des Abscheiders verloren geht. Bei der Annahme, dass mit der neuen Schleuse immer noch 20 % des Abdampfes verloren gehen, k\u00f6nnte immer noch \u00fcber 60 % der eingetragenen Heizenergie wiedergewonnen werden. Dabei handelt es sich nicht nur um die in Dampf umgesetzte Holzfeuchte, sondern dazu kommt der Prozessdampf aus dem Kocher, der auch in herk\u00f6mmlichen Frischlufttrocknern mit der Abluft ausgetragen wird.
\nEine Beleimung der Fasern hat bisher nicht stattgefunden, weshalb hierzu noch keine Ergebnisse vorliegen. Die Einrichtungen f\u00fcr eine Blowline-Beleimung sind aber installiert, und in Zusammenarbeit mit einem Leimhersteller wurde bereits ein Leim f\u00fcr Testzwecke ausgew\u00e4hlt. Des Weiteren arbeitet die Firma SPV zusammen mit dem WKI-Institut an der Entwicklung eines Trockenbeleimungsverfahrens, welches sich an den Trocknungsprozess anschlie\u00dfen soll.
\nOhne die Durchf\u00fchrung einer Beleimung war es bisher nicht m\u00f6glich, Probeplatten zu pressen und auf ihre Festigkeitseigenschaften zu untersuchen.
\nDurch die zahlreichen, in Kapitel 3.3 beschriebenen Probleme hat sich der Zeitplan der Untersuchungen stark verschoben und die Versuchsreihen werden noch \u00fcber einen gr\u00f6\u00dferen Zeitraum fortgesetzt werden m\u00fcssen. Die beschriebenen Schwierigkeiten sind aber bis auf die Zellenradschleuse anlagenspezifisch und im industriellen Ma\u00dfstab l\u00e4ngst Stand der Technik. Sie haben keinen Einfluss auf den grunds\u00e4tzlichen Erfolg des Verfahrens.
\nDie bis zum heutigen Zeitpunkt ermittelten Ergebnisse zeigen, dass durch die Trocknung im weitgehend geschlossenen Hei\u00dfdampfkreislauf in der Praxis verwertbare Trocknungsergebnisse erbracht werden.
\nDie Energieersparnis l\u00e4sst sich nur theoretisch ermitteln, da die Dampfleckage durch die Schleuse noch zu hoch war. Das Ziel, keine gasf\u00f6rmigen Emissionen in die Atmosph\u00e4re abzuleiten, wurde erreicht. Die hergestellten Fasern entsprechen von der Optik sowohl in Farbe als auch von der Form her \u00fcblichen MDF-Fasern. Das Sch\u00fcttgewicht liegt ebenfalls zwischen 15 und 20 kg Atro\/m\u00b3.
\nDer apparative Aufwand ist wesentlich gr\u00f6\u00dfer als erwartet als von uns urspr\u00fcnglich gesch\u00e4tzt. Die Einzelkomponenten m\u00fcssen weiter entwickelt werden; dies gilt insbesondere f\u00fcr die Schleuse nach dem Abscheider.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die theoretischen Grundlagen der Hei\u00dfdampffasertrocknung und der Stand der Entwicklung wurden auf folgenden Veranstaltungen interessierten Kunden pr\u00e4sentiert:
\n\u00b7\tLIGNA 1999 \/ Hannover
\n\u00b7\tXylexpo 2000 \/ Mailand
\n\u00b7\tLIGNA 2001 \/ Hannover
\n\u00b7\tWOODMAC ASIA 1999 \/ Singapur
\n\u00b7\tWOODMAC ASIA 2001 \/ Singapur
\n\u00b7\tVortrag K. Radzimanowski am 14.09.2001 auf dem 3rd European Wood-Based Panel Symposium in Hannover<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Entwicklung eines neuen Trocknungsverfahrens, das energiesparend ist und die in die Umwelt emittierten Schadstoffe stark reduziert, sollte mit dem Bau der Versuchsanlage und den durchzuf\u00fchrenden Versuchsreihen bis zur industriellen Anwendungsreife gebracht werden. Der eingeschlagene Weg hat sich nach unserer Meinung als richtig und gangbar erwiesen.
\nDer Aufbau der Versuchsanlage ist bis auf die beschriebenen Modifizierungen abgeschlossen. Die bis zum heutigen Zeitpunkt durchgef\u00fchrten Versuche belegen, dass Faserherstellung und Trocknung grund-s\u00e4tzlich funktionieren. Zur Ermittlung aller Parameter sind jedoch weitere umfangreiche Versuchsreihen erforderlich. Au\u00dferdem gibt es bereits \u00dcberlegungen, dieses Verfahren nicht nur f\u00fcr Holzfasern sondern auch f\u00fcr andere Trocknungsg\u00fcter zu nutzen. Dies bedeutet, dass jedem Versuchsgut das Verfahren entsprechend angepasst werden muss.
\nDie industrielle Anwendungsreife ist noch nicht endg\u00fcltig erreicht; wir bieten jedoch bereits Anlagen nach dem Verfahren HDFT an. Es gibt Betreiber, die aufgrund des hohen Einsparpotentials sehr interessiert sind; jedoch hat sich noch kein Bedarfsfall konkretisiert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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