ES2368960T3 - INSTALLATION OF DRYING PRODUCTS OF WOOD CRUSHING. - Google Patents
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Abstract
Description
Instalación de secado de productos de la trituración de la madera Installation of drying of wood crushing products
La invención se refiere a una instalación de secado de productos de la trituración de la madera según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para secar productos de la trituración de la madera. Las instalaciones de secado de productos de la trituración de la madera se utilizan para secar productos de la trituración de la madera antes de su elaboración posterior. Para ello se quema en la caldera de combustión material que se produce durante la fabricación de tableros de compuesto de madera como residuo, por ejemplo corteza, fibras de madera o desechos residuales. Dado el caso, se aumenta aún más la temperatura del gas de combustión mediante un hogar adicional, por ejemplo un hogar para gas. The invention relates to a drying plant for wood crushing products according to the preamble of claim 1 and a method for drying wood crushing products. Drying facilities for wood crushing products are used to dry wood crushing products before further processing. For this purpose, material that is produced during the manufacture of wood composite boards as waste, for example bark, wood fibers or residual waste, is burned in the combustion boiler. If necessary, the temperature of the flue gas is further increased by an additional household, for example a gas household.
Puesto que los gases de combustión que resultan son por lo general demasiado calientes para el secador, se conoce la refrigeración de los gases de combustión mediante intercambiadores de calor, en los que fluye aceite térmico. Esto tiene además la ventaja de que el aceite térmico calentado puede utilizarse como fuente de energía en procesos de producción, por ejemplo en el prensado de tableros de compuesto de madera. Since the resulting combustion gases are generally too hot for the dryer, cooling of the combustion gases by heat exchangers, in which thermal oil flows, is known. This also has the advantage that heated thermal oil can be used as a source of energy in production processes, for example in the pressing of wood composite boards.
Por el documento DE 28 45 630 A1 se conoce una instalación de secado de tipo genérico, en la que la parte combinada de radiación y convección es parte de la caldera de combustión. From DE 28 45 630 A1 a generic type drying installation is known, in which the combined radiation and convection part is part of the combustion boiler.
Un inconveniente en la instalación de secado descrita es que pueden depositarse componentes de las cenizas del gas de combustión en los intercambiadores de calor, lo cual implica un elevado coste de mantenimiento. A disadvantage in the described drying installation is that components of the combustion gas ashes can be deposited in the heat exchangers, which implies a high maintenance cost.
Por el documento DE 20 2007 005 195 U1 se conoce un dispositivo de secado que funciona con gas caliente, en el que existe una caldera separada de aceite térmico. Esta caldera de aceite térmico está configurada como parte de convección pura y sirve a la vez como separador de cenizas. En esta forma de ejecución son un inconveniente las relativamente altas pérdidas por turbulencias en la parte de convección, para que ésta pueda funcionar como ciclón. From DE 20 2007 005 195 U1 a drying device that operates with hot gas is known, in which there is a separate boiler of thermal oil. This thermal oil boiler is configured as part of pure convection and also serves as an ash separator. In this embodiment, the relatively high turbulence losses in the convection part are inconvenient, so that it can function as a cyclone.
Por el documento WO 2002/39018 A1 se conoce un procedimiento para calentar una caldera diseñada para quemar fuel-oil o gas con un combustible pulverulento. En el documento se remite al estado de la técnica, en el que los gases de la llama ascendentes tienen una baja velocidad de 6 a 10 m/seg, lo cual se considera un inconveniente. Un inconveniente en esta forma ejecución es que las partículas de cenizas pueden depositarse en la cámara de combustión, lo cual origina un elevado riesgo de parada de la instalación. From WO 2002/39018 A1 a method is known for heating a boiler designed to burn fuel oil or gas with a pulverulent fuel. The document refers to the state of the art, in which the ascending flame gases have a low velocity of 6 to 10 m / sec, which is considered an inconvenience. A drawback in this embodiment is that the ash particles can be deposited in the combustion chamber, which creates a high risk of stopping the installation.
Por el documento EP 1 249 181 A2 se conoce un secador de tabaco que posee un vaporizador de agua. En un tal secador de tabaco tiene la prioridad el secado cuidadoso del tabaco, pero no la eficiencia, como en instalaciones de secado de productos de la trituración de la madera. From EP 1 249 181 A2 a tobacco dryer is known which has a water vaporizer. In such a tobacco dryer, priority is the careful drying of tobacco, but not efficiency, as in drying facilities for wood crushing products.
Por el documento DE 25 34 092 A1 se conoce una caldera horizontal para combustibles sólidos. Un inconveniente en una tal caldera es el peligro de que se fijen partículas de cenizas en la caldera, en particular a elevadas temperaturas, se adhieran y originen tiempos de parada. From DE 25 34 092 A1 a horizontal boiler for solid fuels is known. A drawback in such a boiler is the danger of ash particles being fixed in the boiler, in particular at high temperatures, sticking and causing downtime.
Por el documento DE 25 34 093 A1 se conoce una caldera vertical. El documento no contiene indicación alguna sobre cómo se separan las cenizas que se generan. From DE 25 34 093 A1 a vertical boiler is known. The document does not contain any indication on how the ashes that are generated are separated.
Por el documento WO 2007/077293 se conoce un intercambiador de calor en el que el gas a refrigerar se conduce a través de un canal ascendente tendido radialmente en el interior y que fluye a continuación radialmente hacia fuera a través de paredes de tubos del intercambiador del calor. Se prevén chapaletas de revisión para extraer cenizas, pero no es posible una extracción continua de las cenizas. From WO 2007/077293 a heat exchanger is known in which the gas to be cooled is conducted through an ascending channel radially laid inside and then flowing radially outwardly through tube walls of the exchanger of the hot. Revision flaps are provided to remove ashes, but continuous extraction of the ashes is not possible.
Por el documento CA 2 441 692 se conoce un dispositivo para generar vapor sobrecalentado, en el que flujo abajo después de un intercambiador de calor está previsto un separador de cenizas en forma de un separador de ciclón. A device for generating superheated steam is known from CA 2 441 692, in which an ash separator in the form of a cyclone separator is provided downstream after a heat exchanger.
Un inconveniente en las instalaciones de secado de productos de la trituración de la madera conocidas es que pueden depositarse componentes de las cenizas del gas de combustión en los intercambiadores de calor. De ello resulta un elevado coste de mantenimiento, que implican las paradas de la instalación, que reducen la efectividad de la instalación. En el peor de los casos los depósitos son tan fuertes que puede llegarse a una avería, como consecuencia de la cual puede escapar aceite térmico e inflamarse. Esto puede dar lugar incluso a la destrucción del hogar para combustibles sólidos. A drawback in the drying facilities of known wood crushing products is that components of the combustion gas ashes can be deposited in the heat exchangers. This results in a high maintenance cost, which implies the shutdowns of the installation, which reduce the effectiveness of the installation. In the worst case, the deposits are so strong that a breakdown can occur, as a consequence of which thermal oil can escape and ignite. This can even lead to the destruction of the home for solid fuels.
La invención tiene como tarea básica proporcionar una instalación de secado de productos de la trituración de la madera con la que sea posible de manera segura y con un elevado rendimiento un funcionamiento permanente con combustión, entre otros, de fibras de madera con una elevada proporción de humedad y con un reducido coste de mantenimiento. The invention has as a basic task to provide a drying facility for wood crushing products with which it is possible to safely and with high performance a permanent operation with combustion, among others, of wood fibers with a high proportion of humidity and with a low maintenance cost.
La invención soluciona el problema mediante una instalación de secado de productos de la trituración de la madera según la reivindicación 1. The invention solves the problem by means of a drying plant for wood crushing products according to claim 1.
Según un segundo aspecto, soluciona la invención el problema mediante un procedimiento según la reivindicación According to a second aspect, the invention solves the problem by a method according to claim
10. 10.
Es ventajoso en la invención que las instalaciones ya existentes puedan reequiparse fácilmente. Las instalaciones de secado de productos de la trituración de la madera existentes poseen a menudo una caldera de combustión que muy difícilmente puede modificarse. Mediante la parte combinada de radiación y convección conectada a continuación, puede seguirse utilizando la antigua caldera de combustión y además se logra una elevada seguridad de funcionamiento. Además es ventajoso que la parte combinada de radiación y convección térmica permite reducir la velocidad del flujo del gas de combustión tanto que una gran proporción de los componentes de las cenizas se precipita. La parte combinada de radiación y convección funciona así también como separador de cenizas, con lo que en una parte de convección pura posiblemente conectada a continuación prácticamente no pueden formarse ya depósitos. De esta manera aumenta claramente la seguridad de funcionamiento de la instalación. It is advantageous in the invention that existing installations can be easily retrofitted. Drying facilities for existing wood crushing products often have a combustion boiler that can hardly be modified. By means of the combined radiation and convection part connected below, the old combustion boiler can still be used and a high operational safety is also achieved. It is also advantageous that the combined part of radiation and thermal convection allows to reduce the flow rate of the flue gas so much that a large proportion of the components of the ashes precipitate. The combined radiation and convection part also functions as an ash separator, so that in a pure convection part possibly connected next, deposits can practically no longer be formed. This clearly increases the operational safety of the installation.
En el marco de la presente descripción se entiende bajo caldera de combustión en particular cualquier equipo técnico equipado para quemar madera y/o compuestos de madera, así como recortes de madera, virutas de madera, cortezas y/o desechos residuales. El dispositivo para quemar madera y/o compuestos de madera puede ser por ejemplo una parrilla móvil, que también se denomina parrilla de avance. Alternativamente puede ser la caldera de combustión una caldera de lecho fluido, en la que los residuos de la madera se queman en un lecho fluido. El hogar adicional puede ser por ejemplo un hogar para quemar gas. No obstante, alternativamente es posible también quemar por ejemplo aceite mineral u otros portadores de energía. Within the framework of this description, under combustion boiler is understood in particular any technical equipment equipped to burn wood and / or wood compounds, as well as wood clippings, wood chips, bark and / or residual waste. The device for burning wood and / or wood compounds can be, for example, a mobile grill, which is also called a feed grill. Alternatively, the combustion boiler can be a fluid bed boiler, in which the wood residues are burned in a fluid bed. The additional home can be for example a home to burn gas. However, alternatively it is also possible to burn for example mineral oil or other energy carriers.
Bajo parte combinada de radiación y convección se entiende en particular un componente de la instalación de secado en el que la transmisión del calor entre el humo y la parte de radiación y convección no se basa predominantemente en la radiación del calor ni tampoco predominantemente en la conducción del calor. Las partes de radiación pura y las partes de convección pura están optimizadas para su correspondiente tarea. Por ejemplo, se intenta en partes de radiación evitar turbulencias del gas de combustión, para no ralentizar innecesariamente el gas de combustión. La parte de radiación es ventajosa esencialmente sólo con gases de combustión muy calientes, ya que la potencia transmitida mediante radiación térmica aumenta con la cuarta potencia de la temperatura absoluta. Por el contrario, en partes de convección pura se pretende un flujo lo más turbulento posible, ya que entonces es especialmente alto el coeficiente de transmisión del calor. Pero esto da lugar a pérdidas de velocidad del flujo. La parte combinada de radiación y convección no es así una parte de radiación pura ni una parte de convección pura. En el marco de la invención está configurada la parte combinada de radiación y convección, de las que al menos hay una, tal que el gas de combustión fluye primeramente en vertical hacia arriba y a continuación en vertical hacia abajo. Al respecto es ventajoso que el gas de combustión caliente puede tener en el tramo en el que fluye verticalmente hacia arriba una elevada velocidad de flujo, ya que el calor en una gran parte se cede mediante radiación térmica en tubos de un intercambiador de calor. En el tramo en el que el gas de combustión fluye verticalmente hacia abajo, puede reducirse la velocidad del flujo y dado el caso ser más turbulento, lo cual da lugar a que puedan precipitarse partículas de cenizas. En este tramo se mueve el gas de combustión ya hacia abajo, con lo que se fomenta la separación de las partículas de cenizas. Under the combined radiation and convection part, it is understood in particular a component of the drying installation in which the transmission of heat between the smoke and the radiation and convection part is not predominantly based on heat radiation nor predominantly on the conduction of heat. The pure radiation parts and the pure convection parts are optimized for their corresponding task. For example, radiation parts are tried to avoid turbulence of the flue gas, so as not to unnecessarily slow down the flue gas. The radiation part is advantageous essentially only with very hot combustion gases, since the power transmitted by thermal radiation increases with the fourth power of the absolute temperature. On the contrary, in pure convection parts, a flow as turbulent as possible is intended, since then the heat transmission coefficient is especially high. But this results in loss of flow velocity. The combined radiation and convection part is thus not a part of pure radiation or a part of pure convection. Within the framework of the invention, the combined radiation and convection part is configured, of which there is at least one, such that the combustion gas flows first vertically upwards and then vertically downwards. In this regard, it is advantageous that the hot combustion gas can have a high flow rate vertically upwards, since the heat is largely transferred by means of thermal radiation in tubes of a heat exchanger. In the section in which the combustion gas flows vertically downwards, the flow rate can be reduced and, if necessary, be more turbulent, which results in ash particles being precipitated. In this section, the combustion gas is moved downwards, thus promoting the separation of ash particles.
Debido a que el gas de combustión primeramente fluye hacia arriba y a continuación verticalmente hacia abajo, se logra que las partículas de ceniza se separen en una gran parte en la parte combinada de radiación y convección, lo cual minimiza su ensuciamiento y el de una parte de convección pura eventualmente conectada a continuación y reduce la probabilidad de fallo de la instalación. Because the combustion gas first flows upwards and then vertically downwards, it is possible that the ash particles are separated in large part in the combined radiation and convection part, which minimizes their fouling and that of a part of Pure convection eventually connected below and reduces the probability of installation failure.
La parte combinada de radiación y convección presenta un canal ascendente radialmente en el interior y un canal descendente que rodea radialmente el canal ascendente. De esta manera se logra que la velocidad de flujo al pasar los gases de combustión del canal ascendente al canal descendente, descienda fuertemente. Si en el canal descendente están dispuestas chapas de guía, para producir turbulencias en el gas de combustión para una mejor transmisión de calor por convección, entonces las pérdidas de energía son consecuentemente inferiores. Una reducción de la velocidad del flujo significa precisamente una pérdida de energía tanto más pequeña cuanto menor sea la velocidad del flujo en su conjunto, porque la energía del flujo depende del cuadrado de la velocidad del flujo. The combined radiation and convection part has an ascending channel radially inside and a descending channel that radially surrounds the ascending channel. In this way it is achieved that the flow rate when the combustion gases pass from the ascending channel to the descending channel, decreases strongly. If guide plates are arranged in the descending channel, to produce turbulence in the flue gas for better convection heat transmission, then the energy losses are consequently lower. A reduction in the flow velocity means precisely a smaller energy loss, the smaller the flow velocity as a whole, because the flow energy depends on the square of the flow velocity.
Es ventajoso además que, tal como antes ha descrito, en el canal descendente la fuerza de la gravedad y la velocidad del flujo provoquen la precipitación de las partículas de cenizas. It is also advantageous that, as described above, in the descending channel the force of gravity and the flow velocity cause the precipitation of the ash particles.
La parte combinada de radiación y convección es especialmente compacta cuando el canal ascendente y el canal descendente poseen una pared común. Se prefiere especialmente que la pared común esté formada al menos en parte por tubos del intercambiador de calor. Esto se logra por ejemplo teniendo la parte combinada de radiación y convección en este lugar una estructura tubo-nervio-tubo. No obstante, también es posible que los tubos del intercambiador de calor estén fijados a la pared común. The combined radiation and convection part is especially compact when the ascending channel and the descending channel have a common wall. It is especially preferred that the common wall be formed at least in part by heat exchanger tubes. This is achieved, for example, by having the combined radiation and convection part in this place a tube-nerve-tube structure. However, it is also possible that the heat exchanger tubes are fixed to the common wall.
La parte combinada de radiación y convección está configurada tal que la velocidad del flujo del gas de combustión, al menos en un canal descendente eventualmente existente, se encuentra por debajo de 19 m/seg, por ejemplo en unos 18 m/seg. Se ha comprobado que de esta manera es posible una separación de cenizas especialmente eficiente, teniendo lugar a la vez una elevada transmisión de calor entre el gas de combustión y el aceite térmico. The combined radiation and convection part is configured such that the flow rate of the combustion gas, at least in an eventually existing downstream channel, is below 19 m / sec, for example at about 18 m / sec. It has been found that in this way an especially efficient ash separation is possible, while at the same time a high heat transmission between the combustion gas and the thermal oil takes place.
Adicionalmente la velocidad de flujo del gas de combustión antes de la entrada en la parte combinada de radiación y convección es de más de 22 m/seg y se encuentra por ejemplo en 24 m/seg. Cuando la parte combinada de radiación y convección dispone de un canal ascendente, puede encontrarse la velocidad de flujo allí igualmente por encima de 22 m/seg. Al respecto es ventajoso que se eviten pérdidas de calor entre la caldera de combustión y la parte combinada de radiación y convección y que se suprima la separación de las cenizas antes del canal descendente debido a la elevada velocidad del flujo. Additionally, the flow rate of the combustion gas before entering the combined radiation and convection part is more than 22 m / sec and is, for example, 24 m / sec. When the combined radiation and convection part has an ascending channel, the flow rate can also be found there above 22 m / sec. In this regard it is advantageous that heat losses between the combustion boiler and the combined radiation and convection part are avoided and that the separation of the ashes before the descending channel is suppressed due to the high flow rate.
Está previsto que entre la caldera de combustión y la parte combinada de radiación y convección esté dispuesta una parte de radiación pura. El gas de combustión fluye en la parte de radiación desde arriba hacia abajo. De esta manera puede por un lado generarse un aceite térmico especialmente caliente y por otro lado se aprovecha el contenido térmico del gas de combustión de manera especialmente eficiente. A pure radiation part is arranged between the combustion boiler and the combined radiation and convection part. The combustion gas flows in the radiation part from top to bottom. In this way an especially hot thermal oil can be generated on the one hand and on the other hand the thermal content of the combustion gas is used in an especially efficient manner.
Es especialmente favorable que la parte combinada de radiación y convección funcione como separador de cenizas y disponga de una extracción de cenizas automática. Ha de entenderse bajo ello que en la parte combinada de radiación y convección se separan en particular más del 85% de las cenizas que abandonan la caldera de combustión. Preferentemente incluye la instalación de secado de productos de la trituración de la madera al menos dos partes combinadas de radiación y convección, que están unidas tal que sus gases de combustión se reúnen antes de la entrada en la parte de convección, de las que al menos hay una. De esta manera puede funcionar la instalación continuamente, incluso cuando se realice el mantenimiento de una de las partes combinadas de radiación y convección. It is especially favorable that the combined radiation and convection part functions as an ash separator and has an automatic ash extraction. It is to be understood from this that in the combined radiation and convection part more than 85% of the ashes leaving the combustion boiler are separated in particular. It preferably includes the installation of drying of wood crushing products at least two combined parts of radiation and convection, which are joined such that their flue gases meet before entering the convection part, of which at least there is a. In this way the installation can run continuously, even when maintaining one of the combined radiation and convection parts.
Es posible también, pero no necesario, que la caldera de combustión, es decir el entorno directo del hogar de combustión en el que se queman las partículas de madera, incluya tubos de intercambiador de calor recorridos por aceite térmico. En particular es ventajoso en la invención que la caldera de combustión no tiene que presentar ningún tubo de intercambiador de calor de este tipo. Así es posible limpiar la caldera de combustión de manera especialmente fácil, ya que no debe prestarse atención a los sensibles tubos del intercambiador de calor. It is also possible, but not necessary, for the combustion boiler, that is the direct environment of the combustion home in which the wood particles are burned, to include heat exchanger tubes covered by thermal oil. In particular, it is advantageous in the invention that the combustion boiler does not have to have any such heat exchanger tube. Thus it is possible to clean the combustion boiler in an especially easy way, since no attention should be paid to the sensitive heat exchanger tubes.
Las instalaciones de secado de productos de trituración de la madera conocidas presentan por lo general una cámara de mezcla, en la que inmediatamente después de la caldera de combustión se toma una parte del gas de combustión. Este gas de combustión caliente se conduce a través de multiciclones y se lleva directamente al secador, para elevar allí la temperatura. Un inconveniente son los elevados costes de la cámara de mezcla, que según una forma de ejecución preferente de la invención puede evitarse incluyendo la instalación de secado de productos de la trituración de la madera un dispositivo de bifurcación que puede controlarse, que está dispuesto para tomar gases de combustión desde la parte combinada de radiación y convección. Este dispositivo de bifurcación puede realizarse sencillamente y con ello económicamente. Preferiblemente está configurado el dispositivo de bifurcación para conducir el gas de combustión en una ruta hacia el secador en la que no está dispuesto ningún intercambiador de calor para enfriar. Así puede introducirse en el secador gas de combustión especialmente caliente. Preferiblemente está dispuesto en la ruta antes del secador un dispositivo de purificación del gas de combustión, por ejemplo un multiciclón. Drying facilities for known wood crushing products generally have a mixing chamber, in which a part of the combustion gas is taken immediately after the combustion boiler. This hot combustion gas is conducted through multicyclones and taken directly to the dryer, to raise the temperature there. A drawback is the high costs of the mixing chamber, which according to a preferred embodiment of the invention can be avoided by including the installation of drying of wood crushing products a controllable bifurcation device, which is arranged to take flue gases from the combined radiation and convection part. This bifurcation device can be carried out simply and thereby economically. Preferably, the bifurcation device is configured to drive the combustion gas along a route to the dryer in which no heat exchanger for cooling is arranged. Thus, especially hot combustion gas can be introduced into the dryer. Preferably, a combustion gas purification device, for example a multicyclone, is arranged on the route before the dryer.
Preferiblemente está dispuesto el dispositivo de bifurcación tal que toma el gas de combustión, visto en la dirección del flujo, después del canal ascendente y en particular antes del canal descendente. Alternativamente puede estar previsto que el dispositivo de bifurcación esté dispuesto para tomar el gas de combustión después de la parte combinada de radiación y convección. Preferably, the bifurcation device is arranged such that it takes the combustion gas, seen in the direction of the flow, after the ascending channel and in particular before the descending channel. Alternatively, it may be provided that the bifurcation device is arranged to take the combustion gas after the combined radiation and convection part.
En un procedimiento correspondiente a la invención está previsto preferiblemente que el gas de combustión se mezcle después de la parte combinada de radiación y convección y que la mezcla de gas seco que resulte se conduzca a continuación al secador. No obstante, no es necesario que el aire se añada por mezcla directamente después de la parte combinada de radiación y convección. Si está conectada a continuación adicionalmente una parte de convección pura, se añade por mezcla el aire preferentemente después de la misma. Esto posibilita regular la cantidad total necesaria de gas seco de manera sencilla e independiente de la caldera de combustión. In a process corresponding to the invention it is preferably provided that the combustion gas is mixed after the combined radiation and convection part and that the resulting dry gas mixture is then conducted to the dryer. However, it is not necessary for the air to be added by mixing directly after the combined radiation and convection part. If a pure convection part is then connected additionally, the air is preferably added by mixing after it. This makes it possible to regulate the total amount of dry gas needed simply and independently of the combustion boiler.
Según una forma de ejecución preferente, se encuentra la temperatura del gas de combustión a la entrada de la parte combinada de radiación y convección por encima de los 850 °C. En la salida de la parte combinada de radiación y convección se encuentra la temperatura del gas de combustión en particular por debajo de unos 600 °C. De esta manera se logra que se tome una cantidad de energía especialmente grande del gas de combustión. Además permanecen los gases de combustión durante un cierto tiempo en la parte combinada de radiación y convección, con lo que se fomenta la separación de cenizas. According to a preferred embodiment, the temperature of the combustion gas is at the inlet of the combined radiation and convection part above 850 ° C. At the outlet of the combined radiation and convection part the temperature of the combustion gas is in particular below about 600 ° C. In this way it is achieved that an especially large amount of energy is taken from the flue gas. In addition, the combustion gases remain for a certain time in the combined radiation and convection part, thereby promoting the separation of ashes.
A continuación se describirá más en detalle la invención en base a los dibujos adjuntos. Al respecto muestra figura 1 un dibujo esquemático de una instalación de secado de productos de la trituración de la madera The invention will be described in more detail below on the basis of the attached drawings. In this regard, figure 1 shows a schematic drawing of a drying plant for wood crushing products
correspondiente a la invención, figura 2 la instalación de secado de productos de la trituración de la madera de la figura 1 en una sección en planta, figura 3 un dibujo detallado de la instalación de secado según las figuras 1 y 2 en vista lateral y figura 4 la instalación de secado de la figura 3 en una vista en planta. corresponding to the invention, figure 2 the drying installation of wood crushing products of figure 1 in a plan section, figure 3 a detailed drawing of the drying installation according to figures 1 and 2 in side view and figure 4 the drying installation of Figure 3 in a plan view.
La figura 1 muestra una instalación de secado de productos de la trituración de la madera 10 correspondiente a la invención, que a continuación se denominará abreviadamente instalación de secado. La instalación de secado 10 incluye una caldera de combustión 12 con un dispositivo para quemar residuos de la madera en forma de una parrilla móvil 14, un hogar adicional 16, que funciona con gas, y una tubería de alimentación 18 hacia un secador de productos de la trituración de la madera sólo dibujado en la figura 4. La instalación de secado es por ejemplo parte de una instalación de producción de tableros de compuesto de madera. Figure 1 shows a drying plant for wood crushing products 10 corresponding to the invention, which will be referred to below as a drying installation. The drying installation 10 includes a combustion boiler 12 with a device for burning wood residues in the form of a mobile grill 14, an additional household 16, which operates on gas, and a feed pipe 18 towards a dryer of products of the crushing of the wood only drawn in figure 4. The drying installation is for example part of a production facility of wood composite boards.
La caldera de combustión 12 está diseñada para una potencia térmica de 42 MW y una temperatura de combustión de más de 850 °C, en el presente caso 950 °C. El gas de combustión 20 que resulta, tal como se indica mediante la fecha P1, se conduce a través de una tubería de gas de combustión 22 a una parte combinada de radiación y convección 24. The combustion boiler 12 is designed for a thermal power of 42 MW and a combustion temperature of more than 850 ° C, in this case 950 ° C. The resulting combustion gas 20, as indicated by the date P1, is conducted through a combustion gas pipe 22 to a combined radiation and convection part 24.
El gas de combustión 20 entra por debajo en la parte de radiación y convección 24 y fluye hacia arriba en un canal ascendente 26 radialmente interior. El canal ascendente 26 queda limitado radialmente hacia fuera por tubos de intercambiador de calor 28. En una zona de cabecera 30, cambia el gas de combustión 20 su dirección de flujo y fluye en un canal descendente 32 verticalmente hacia abajo, tal como se indica mediante la fecha P2. El canal descendente 32 rodea radialmente el canal ascendente 26. The combustion gas 20 enters below in the radiation and convection part 24 and flows upward in a radially internal upward channel 26. The ascending channel 26 is limited radially outwards by heat exchanger tubes 28. In a header zone 30, the combustion gas 20 changes its flow direction and flows in a descending channel 32 vertically downwards, as indicated by the date P2. The descending channel 32 radially surrounds the ascending channel 26.
El canal ascendente 26 posee una superficie de sección del canal ascendente A26, que es inferior a una superficie de sección del canal descendente A32. De esta manera se reduce la velocidad del flujo v26 en el canal 26, que es de unos 24 m/seg, hasta una velocidad de flujo v32 de unos 18 m/seg. Debido a las distintas velocidades de flujo v26 y v32, predomina en el canal ascendente 26 la transmisión de calor 26 mediante radiación térmica y en el canal 32, por el contrario, predomina la transmisión de calor mediante convección. The ascending channel 26 has a section surface of the ascending channel A26, which is smaller than a section surface of the descending channel A32. This reduces the flow velocity v26 in channel 26, which is about 24 m / sec, to a flow rate v32 of about 18 m / sec. Due to the different flow rates v26 and v32, the heat transmission 26 by thermal radiation predominates in the ascending channel 26 and in the channel 32, on the contrary, the heat transmission by convection predominates.
El gas de combustión 20, que proviene de la caldera de combustión 12, conduce múltiples partículas de cenizas 34.1, 34.2,... Entre la caldera de combustión 12 y el canal descendente 32 la velocidad del flujo v del gas de combustión es siempre superior a 22 m/seg, con lo que se logra que las partículas de cenizas 34 prácticamente no se depositen en las caras interiores de la tubería de gas de combustión 22. En el canal descendente 32 de la parte combinada de radiación y convección 24 es no obstante la velocidad de flujo v32 tan pequeña que las partículas de cenizas, tal como se indica mediante las partículas de cenizas 34.4 y 34.5, se depositan en el fondo y allí se extraen mediante un dispositivo automático de extracción de cenizas no dibujado. The combustion gas 20, which comes from the combustion boiler 12, conducts multiple ash particles 34.1, 34.2, ... Between the combustion boiler 12 and the descending channel 32 the flow velocity v of the combustion gas is always higher at 22 m / sec, whereby the ash particles 34 are practically not deposited on the inner faces of the flue gas pipe 22. In the downstream channel 32 of the combined radiation and convection part 24 it is not However, the flow rate v32 is so small that the ash particles, as indicated by the ash particles 34.4 and 34.5, are deposited at the bottom and there extracted by an automatic undrawn ash extraction device.
El gas de combustión 20, ahora pobre en cenizas, llega a través de una segunda tubería de alimentación a las partes de convección pura 38.1 y 38.2 conectadas a continuación, en las que están previstos otros tubos de intercambiador de calor 40 y que siguen enfriando el gas de combustión 20. El gas de combustión 20 abandona la parte de convección a través de una tubería de salida 42, tal como muestran las flechas P3. The combustion gas 20, now poor in ashes, arrives through a second feed pipe to the pure convection parts 38.1 and 38.2 connected below, in which other heat exchanger tubes 40 are provided and which continue to cool the combustion gas 20. The combustion gas 20 leaves the convection part through an outlet pipe 42, as shown by arrows P3.
La figura 2 muestra una sección a través de la instalación de secado 10 de la figura 1 en el plano B-B. A la inversa, la figura 1 es una sección a lo largo de la línea A-A de la figura 2. Puede observarse que el gas de combustión 20, tal como se indica mediante las flechas P1, fluye en la caldera de combustión 12 hacia arriba. Figure 2 shows a section through the drying installation 10 of Figure 1 in the plane B-B. Conversely, Figure 1 is a section along line A-A of Figure 2. It can be seen that the combustion gas 20, as indicated by the arrows P1, flows in the combustion boiler 12 upwards.
En la figura 2 puede observarse además que el gas de combustión 20 entra primeramente en una parte de radiación pura 44 y allí fluye desde arriba hacia abajo. La parte de radiación 44 está revestida igualmente por tubos de intercambiador de calor en los que, al igual que en todos los demás intercambiadores de calor, fluye un aceite térmico y absorbe calor del gas de combustión. In Figure 2 it can also be seen that the combustion gas 20 first enters a part of pure radiation 44 and there flows from top to bottom. The radiation part 44 is also lined with heat exchanger tubes in which, as in all other heat exchangers, a thermal oil flows and absorbs heat from the combustion gas.
El gas de combustión sale de la parte de radiación 44 hasta una primera parte de radiación y convección 24.1 que se muestra en la figura 1 y una segunda parte de radiación y convección 24.2. A continuación fluye el gas de combustión a través de cuatro partes de convección pura 38.1, 38.2, 38.3 y 38.4. Al respecto puede estar previsto que ambas partes de convección pura 38.1 y 38.2 estén sometidas al gas de combustión de la parte de radiación y convección 24.1 y por el contrario las partes de convección 38.3 y 38.4 estén sometidas al gas de combustión de la parte de radiación y convección 24.2. A continuación designa la referencia 38 las partes de convección como tales. The combustion gas leaves the radiation part 44 to a first radiation and convection part 24.1 shown in Figure 1 and a second radiation and convection part 24.2. The combustion gas then flows through four parts of pure convection 38.1, 38.2, 38.3 and 38.4. In this regard it can be provided that both pure convection parts 38.1 and 38.2 are subjected to the combustion gas of the radiation and convection part 24.1 and conversely the convection parts 38.3 and 38.4 are subjected to the combustion gas of the radiation part and convection 24.2. The reference 38 designates the convection parts as such.
La figura 3 muestra la instalación de secado 10 con la caldera de combustión 12, la tubería de alimentación 18 y la parte de convección y radiación 24.1, que posee un sistema de extracción de cenizas 46. Se prevé un dispositivo de bifurcación 47, que está dispuesto tal que el gas de combustión 20 puede llegar a una tubería de derivación 50. El funcionamiento más detallado se describirá posteriormente. Figure 3 shows the drying installation 10 with the combustion boiler 12, the feed pipe 18 and the convection and radiation part 24.1, which has an ash extraction system 46. A fork device 47 is provided, which is arranged such that the combustion gas 20 can reach a bypass pipe 50. The more detailed operation will be described later.
La figura 4 muestra una vista en planta sobre un detalle de la instalación de secado 10 según la figura 3 con la parte de radiación 44, las partes combinadas de radiación y convección 24.1 y 24.2 y las partes de convección 38. Pueden observarse además el canal ascendente 26.1 de la parte de radiación y convección 24.1 y el canal ascendente 26.2 de la parte de radiación y convección 24.2. Estos componentes constituyen un sistema de refrigeración del gas de combustión 48 de la instalación de secado. Figure 4 shows a plan view on a detail of the drying installation 10 according to Figure 3 with the radiation part 44, the combined radiation and convection parts 24.1 and 24.2 and the convection parts 38. The channel can also be observed ascending 26.1 of the radiation and convection part 24.1 and ascending channel 26.2 of the radiation and convection part 24.2. These components constitute a flue gas cooling system 48 of the drying plant.
El gas de combustión 20 que sale de la derivación 42 fluye hasta un secador 49 dibujado esquemáticamente, en el que se secan productos de la trituración de la madera, por ejemplo virutas de madera. El aceite térmico que circula en los tubos del intercambiador de calor se conduce a prensas no dibujadas, para accionar las mismas y fluye de retorno, refrigerado, de nuevo a los intercambiadores de calor. The combustion gas 20 leaving the branch 42 flows to a schematically drawn dryer 49, in which wood crushing products are dried, for example wood chips. The thermal oil that circulates in the heat exchanger tubes is conducted to undrawn presses, to drive them and flows back, cooled, back to the heat exchangers.
El dispositivo de bifurcación 47 incluye una primera chapaleta 52.1 y una segunda chapaleta 52.2. La primera chapaleta 52.1 está unida con la parte de radiación y convección 24.1 tal que el gas de combustión 20 es extraído en parte viniendo del canal ascendente 26.1, antes de que llegue al canal descendente 32.1. La segunda chapaleta The fork device 47 includes a first flap 52.1 and a second flap 52.2. The first flap 52.1 is connected to the radiation and convection part 24.1 such that the combustion gas 20 is partly extracted from the ascending channel 26.1, before it reaches the descending channel 32.1. The second clapper
52.2 está unida correspondientemente con la parte de radiación y convección 24.2. Las chapaletas 52 están configuradas tal que la cantidad de gas de combustión tomado puede regularse. 52.2 is correspondingly connected with the radiation and convection part 24.2. The flappers 52 are configured such that the amount of combustion gas taken can be regulated.
El gas de combustión 20 se conduce directamente mediante la tubería de bifurcación a un equipo mezclador no dibujado, donde se mezcla con gas de combustión que previamente ha recorrido al menos una de las partes de convección 38. En base a la relación de mezcla, se controla la temperatura del gas de mezcla que llega al secador The combustion gas 20 is conducted directly through the branch pipe to an undrawn mixing equipment, where it is mixed with combustion gas that has previously traveled at least one of the convection parts 38. Based on the mixing ratio, controls the temperature of the mixing gas that reaches the dryer
49. 49.
10 instalación de secado 12 caldera de combustión 14 parrilla móvil 16 hogar adicional 18 tubería de alimentación 10 drying installation 12 combustion boiler 14 mobile grill 16 additional home 18 feed pipe
20 gas de combustión 22 tubería del gas de combustión 24 parte de radiación y convección 26 canal ascendente 28 tubo de intercambiador de calor 20 flue gas 22 flue gas pipe 24 part radiation and convection 26 ascending channel 28 heat exchanger tube
30 zona de cabecera 32 canal descendente 34 partículas de cenizas 36 segunda tubería de alimentación 38 parte de convección 30 header area 32 channel down 34 ash particles 36 second feed pipe 38 convection part
40 tubo de intercambiador de calor 42 tubería de salida 44 parte de radiación 46 extracción de cenizas 47 dispositivo de bifurcación 48 refrigeración del gas de combustión 49 secador 50 tubería de derivación 52 chapaleta 40 heat exchanger tube 42 outlet pipe 44 part radiation 46 ash extraction 47 fork device 48 flue gas cooling 49 dryer 50 bypass pipe 52 clapper
A26 superficie en sección del canal ascendente A32 superficie en sección del canal descendente V26 velocidad de flujo en el canal ascendente V32 velocidad de flujo en el canal descendente A26 sectional area of the ascending channel A32 sectional area of the descending channel V26 upstream flow rate V32 flow rate in the downstream channel
Claims (10)
- (a) (to)
- una caldera de combustión (12), que incluye a combustion boiler (12), which includes
- (i) (i)
- un dispositivo (14) para quemar residuos de madera y a device (14) for burning wood waste and
- (ii) (ii)
- un hogar adicional (16), an additional home (16),
- (b) (b)
- una tubería de gas de combustión (22) para conducir los gases de combustión (20) que se forman durante la combustión y a flue gas pipe (22) to drive the flue gases (20) that are formed during combustion and
- (c) (C)
- un secador (49) para los productos de la trituración de la madera, que es alimentado desde la tubería de gas de combustión (22), a dryer (49) for wood crushing products, which is fed from the flue gas pipe (22),
- (d) (d)
- estando dispuesta entre la caldera de combustión (12) y el secador (49) una parte combinada de radiación y convección (24) recorrida por aceite térmico, para calentar el aceite térmico, a combined portion of radiation and convection (24) covered by thermal oil being arranged between the combustion boiler (12) and the dryer (49) to heat the thermal oil,
- (e) (and)
- presentando la parte combinada de radiación y convección (24) presenting the combined radiation and convection part (24)
- (f) (F)
- entre la caldera de combustión (12) y la parte combinada de radiación y convección (24) está dispuesta una parte de radiación (44), en la que el gas de combustión fluye desde arriba hacia abajo, y between the combustion boiler (12) and the combined radiation and convection part (24) a radiation part (44) is arranged, in which the combustion gas flows from the top down, and
- (g) (g)
- la parte combinada de radiación y convección está configurada tal que la velocidad del flujo del gas de combustión antes de la entrada en la parte combinada de radiación y convección (24) es superior a 22 m/seg, the combined radiation and convection part is configured such that the flow rate of the combustion gas before entering the combined radiation and convection part (24) is greater than 22 m / sec,
- (h) (h)
- la parte combinada de radiación y convección está configurada tal que la velocidad del flujo del gas de combustión en el canal descendente se encuentra por debajo de 19 m/seg, con lo que es posible una separación eficiente de las cenizas, y the combined radiation and convection part is configured such that the flow rate of the flue gas in the downstream channel is below 19 m / sec, which makes it possible to efficiently separate the ashes, and
- (i) (i)
- funcionando la parte combinada de radiación y convección (24) como separador de cenizas y operating the combined radiation and convection part (24) as an ash separator and
- (j) (j)
- estando configurada la parte combinada de radiación y convección (24), de las que al menos hay una, tal que el gas de combustión (20) fluye primeramente en vertical hacia arriba y a continuación verticalmente hacia abajo. the combined radiation and convection part (24) being configured, of which there is at least one, such that the combustion gas (20) flows first vertically upwards and then vertically downwards.
- 2. 2.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según la reivindicación 1, caracterizada porque el canal ascendente (26) y el canal descendente (32) poseen una pared común. Installation of drying of wood crushing products according to claim 1, characterized in that the ascending channel (26) and the descending channel (32) have a common wall.
- 3. 3.
- Instalación de secado de productos de trituración de la madera según la reivindicación 2, caracterizada porque la pared común está formada al menos en parte por tubos de intercambiador de calor (28, 40). Drying plant for wood crushing products according to claim 2, characterized in that the common wall is formed at least in part by heat exchanger tubes (28, 40).
- 4. Four.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque después de la parte combinada de radiación y convección (24) está dispuesta una parte de convección (38). Drying plant for wood crushing products according to one of the preceding claims, characterized in that a convection part (38) is arranged after the combined radiation and convection part (24).
- 5. 5.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según la reivindicación 4, caracterizada por al menos dos partes combinadas de radiación y convección (24), que están unidas tal que sus gases de combustión (20) se reúnen antes de entrar en la parte de convección (38), de las que al menos hay una. Installation of drying of wood crushing products according to claim 4, characterized by at least two combined radiation and convection parts (24), which are joined such that their combustion gases (20) meet before entering the convection part (38), of which there is at least one.
- 6. 6.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por un dispositivo de bifurcación (57) que puede controlarse, que está dispuesto para tomar una parte del gas de combustión (20) de la parte combinada de radiación y convección (24). Drying plant for wood crushing products according to one of claims 1 to 5, characterized by a bifurcation device (57) that can be controlled, which is arranged to take a part of the flue gas (20) from the part combined radiation and convection (24).
- 7. 7.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según la reivindicación 6, caracterizada porque el dispositivo de bifurcación (47) está configurado para conducir el gas de combustión (20) en una ruta al secador (49), no estando dispuesto en la ruta ningún intercambiador de calor. Installation of drying of wood crushing products according to claim 6, characterized in that the bifurcation device (47) is configured to drive the combustion gas (20) on a route to the dryer (49), not being arranged in the route no heat exchanger.
- 8. 8.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el dispositivo de bifurcación está dispuesto para tomar el gas de combustión en la dirección del flujo después del canal ascendente (26) y en particular antes del canal descendente (32). Drying plant for wood crushing products according to claim 6 or 7, characterized in that the bifurcation device is arranged to take the combustion gas in the direction of flow after the ascending channel (26) and in particular before the channel descending (32).
- 9. 9.
- Instalación de secado de productos de la trituración de la madera según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada por un sistema de regulación que está equipado para regular una temperatura en el secador (49), al menos también mediante un flujo de gas de combustión (20) a través del dispositivo de bifurcación (47). Installation of drying of wood crushing products according to one of claims 6 to 8, characterized by a regulation system that is equipped to regulate a temperature in the dryer (49), at least also by a flow of combustion gas (20) through the fork device (47).
- 10. 10.
- Procedimiento para el secado de productos de la trituración de la madera, en particular de recortes de madera, Procedure for drying products of wood crushing, in particular of wood clippings,
- viruta de madera y/o fibras de madera, con las etapas: wood chip and / or wood fibers, with the stages:
- (a) combustión de residuos de la madera, dado el caso con un hogar adicional (16), en una caldera de (a) combustion of wood waste, if necessary with an additional household (16), in a boiler
- 5 5
- combustión (12), con lo que se forma gas de combustión (20), (b) conducción del gas de combustión combustion (12), which forms combustion gas (20), (b) flue gas conduction
- (i)(i)
- a una parte de radiación (44) dispuesta entre la caldera de combustión (12) y la parte to one radiation part (44) disposed between the combustion boiler (12) and the part
- combinada de radiación y convección (24), en la que el gas de combustión fluye desde arriba hacia combined radiation and convection (24), in which the flue gas flows from above to
- abajo, y down, and
- 10 10
- (ii) en una parte combinada de radiación y convección (24), que presenta -un canal ascendente (26) radialmente en el interior y (ii) in a combined radiation and convection part (24), which has an ascending channel (26) radially inside and
- -un canal descendente (32) que rodea radialmente el canal ascendente (26), -a descending channel (32) radially surrounding the ascending channel (26),
- primeramente hacia arriba y a continuación hacia abajo, enfriándose el gas de combustión (20) y first up and then down, cooling the flue gas (20) and
- calentándose un aceite térmico, y heating a thermal oil, and
- 15 fifteen
- (iii) a continuación a través de una parte de convección, con lo que el gas de combustión (20) se enfría aún más y el aceite térmico se calienta, y (iii) then through a convection part, whereby the combustion gas (20) is cooled further and the thermal oil is heated, and
- (c) encontrándose la velocidad de flujo (v) del gas de combustión (20) antes de entrar(c) finding the flow rate (v) of the flue gas (20) before entering
- en la parte in the part
- combinada de radiación y convección (24) por encima de 22 m/seg, combined radiation and convection (24) above 22 m / sec,
- (d) encontrándose la velocidad de flujo (v) del gas de combustión en el canal descendente por debajo de 19 (d) finding the flow rate (v) of the flue gas in the downstream channel below 19
- 20 twenty
- metros/seg, con lo que se realiza una separación de cenizas, (e) funcionando la parte combinada de radiación y convección (24) como separador de cenizas y meters / sec, whereby an ash separation is carried out, (e) operating the combined radiation and convection part (24) as an ash separator and
- presentando un sistema automático de extracción de cenizas, presenting an automatic ash extraction system,
- (f) a continuación, conducción del gas de combustión (20) (f) then flue gas conduction (20)
- a un secador (49) para los productos de to a dryer (49) for the products of
- trituración de la madera. wood crushing.
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