用于使木片脱水的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于使木片在辊之间形成的辊隙内脱水的设备和方法。
【背景技术】
[0002] 为了使木材作为能源，可使木片脱水然后用作燃料。为了除去木片中的水，可对 木片进行加热，使木片中的水分蒸发。然而，这种方法费时且需要大量能量，就能源经济方 面而言，这种方法效率较低。就能源经济方面而言，更经济的方法是通过压缩使木片脱水。 2010 年在 "ScienceDirect" 上发表的文章 "Dewatering of high-moisture wood chips by roller compression method，'（Takahiro Yoshida, Hiroyuki Sasaki, Tsutomu Takano and Osamu Sawabe)中，公开了一种通过棍压使木片脱水的方法。在该文章中，描述了在棍 之间压缩木片的方法。该文章公开了具有主单元和辅助单元的设备，主单元和辅助单元均 包括辊。辅助单元具有下辊，下辊带有直径为6毫米的孔，孔旨在使挤出的水进入附接在辊 内的吸入漏斗。据说水是通过附接至设备背部的排气风扇排出的。下辊周围的不锈钢丝网 带使水从木片流至孔。木片包括雪松和柏树木片。在l〇MPa、20MPa和30MPa的压力下对木 片进行脱水。已经发现，辊压能够以很低的能量耗损除去木片中的水。
[0003] GB 2090954 A公开了一种方法和设备，其中在木片被挤入其之间的两个环形传送 带之间对木片进行脱水。其中一个传送带为穿孔的传送带，且可设置有抽吸构件以向穿孔 的传送带的底面施加减压或真空。
[0004] 当利用压缩使木片脱水时，效果并不总是尽如人意。因此，本发明的目的是改进通 过压缩使木片脱水的过程。具体而言，本发明的目的是提供可实现高度脱水以便挤压后水 分含量将会很低的设备和方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的设备包括形成第一辊隙的第一辊和第二辊，在第一辊隙内可将水压出木 材，例如木片。该设备还包括环形传送带，该环形传送带可透水，且围绕第一辊形成环。环 形传送带由高强度金属带形成，并设置成穿过第一辊隙，以便该环形传送带可运载木材通 过第一棍隙。
[0006] 木材优选铺展在带上，在带的顶部形成至少2层，且如果是木片则优选形成2-5 层，以形成相对紧密的垫，即，基本上没有穿通孔，以便实现对每个木质碎料（例如，木片） 的有效脱水。
[0007] 可在环形传送带的环内部设置至少一个抽吸装置，并将其设置为当水被压出辊隙 内的木片时，将水抽吸穿过环形传送带。至少一个抽吸装置在与第一辊的轴平行的方向上 延伸并定位，以便其与第一辊的外表面密封接合，以便在至少一个抽吸装置、第一辊的外表 面和环形传送带之间的区域内形成界定抽吸区。在界定抽吸区内，已从第一辊隙内的木片 压出的水可被抽吸穿过环形传送带。
[0008] 在本发明有利的实施方案中，抽吸装置通过第一密封件与第一辊的外表面密封接 合，第一密封件在辊的轴向（同时也是抽吸装置的轴向）上延伸。优选地，第一密封件延伸 通过第一辊的整个轴向长度。
[0009] 可选择地，本发明的设备在环形传送带的运动方向上第一辊隙的每一侧可包括一 抽吸装置。
[0010] 在本发明的实施方案中，至少一个抽吸装置的至少其中一个轴向端部上进一步设 置有密封件。这种位于抽吸装置的轴向端部的密封件可设置成与第一辊中的圆周凹槽接 合。
[0011] 有利的是，环形传送带可以是金属带，优选为厚度在〇. 3毫米至2. 5毫米范围内的 钢带，厚度优选在0.4毫米至2毫米的范围内。能够设想到其它材料和尺寸。例如，可考虑 塑性材料制成的传送带，且可考虑厚度大于2. 5毫米或小于0. 3毫米的钢带。环形传送带 可由非金属材料（例如，塑性材料）制成，然而优选金属带，这是因为金属带对于其在操作 期间将受到的磨损和较大的力具有更高的抵抗力。可预期到，金属带将比由塑性材料制成 的环形传送带更耐用，且金属带可承载更高的负载。原则上，可考虑由纺织材料制成的环形 传送带，尽管可预料到纺织材料将不会很耐用。
[0012] 环形传送带优选具有直径在0. 5毫米至5. 0毫米范围内的孔，孔的直径优选地在 I. 0毫米至5. 0毫米的范围内。可设想这样的实施方案，其中孔的直径超过5. 0毫米或小于 0. 5晕米。
[0013] 孔优选具有圆形形状/形式。然而，孔可具有非圆形形状，例如椭圆形、三角形或 矩形形状。有利的是，环形传送带可具有10% -50%的开口面积，优选具有15% -45的开口 面积，更优选具有25% -40%的开口面积。
[0014] 如果环形传送带为金属带，其应优选由不锈钢制成，但是也可设想到其它金属材 料，例如铜。
[0015] 在本发明的有利实施方案中，用于环形传送带的清洁装置可设置在环形传送带环 内，并设置成作用于环形传送带以将碎屑从环形传送带除去，从而消除阻塞。
[0016] 可选择地，该设备还可包括设置在环形传送带环内的第三辊和设置在环形传送带 环外部的第四辊，第四辊设置成与第三辊形成第二辊隙，以将环形传送带上穿过第二辊隙 的木片中的水压出。
[0017] 在本发明有利的实施方案中，环形传送带设置为受驱动。然后，可选择地，第四辊 可设置成以使其圆周速度超过环形传送带速度的速度受驱动。
[0018] 本发明还涉及使木片脱水的方法。本发明的方法包括使木片通过第一辊与第二辊 之间形成的至少一第一辊隙，以便当木片穿过第一辊隙时将木片中的水压出。在本发明的 方法中，环形传送带运载木片通过第一辊隙，该环形传送带可透水，且围绕第一辊形成环。 在本发明的实施方案中，抽吸装置将已从木片压出的水抽吸穿过环形传送带，抽吸装置位 于环形传送带的环内部，并在与第一辊的轴平行的方向上延伸。抽吸装置定位/设置成与 第一辊的外表面密封接合，以便在至少一个抽吸装置、第一辊的外表面以及环形传送带之 间的区域内形成界定抽吸区，且在挤压期间操作抽吸装置，以便产生低压。
[0019] 在所述方法的有利实施方案中，抽吸装置可具有在第一辊的轴向上延伸的密封 件，以便该轴向延伸的密封件与第一辊的外表面相接/接合。
[0020] 操作期间，环形传送带的速度宜在0. 3m/s-10m/s的范围内，优选在0. 6m/s-5m/s 的范围内，但是可设想到这些范围之外的速度。
[0021] 适宜的是，施加在辊隙内的线性负载在500kN/m-4000kN/m的范围内，优选在 800kN/m-3000kN/m的范围内，更优选在1000kN/m-2500kN/m的范围内。可设想到高于 4000kN/m或低于500kN/m的线性负载。
[0022] 有利的是，本发明的方法可包括在环形传送带环内部操作清洁装置，以便从环形 传送带除去碎屑。可设想到不使用这种清洁装置的本发明方法的实施方案。
[0023] 在本发明方法的实施方案中，环形传送带可以选择地穿过设置在第一辊隙下游的 第二辊隙。这种第二辊隙可由设置在环形传送带环内部的第三辊与设置在环形传送带环外 部的第四辊形成。在这种实施方案中，可选择地，可以使第四辊以其圆周速度超过环形传送 带速度的速度受驱动。
【附图说明】
[0024] 图1示出本发明设备的实施方案的透视图；
[0025] 图2是图1中所示设备的俯视图；
[0026] 图3A和3B是图2中由"D"和"E"指示的区域的放大图；
[0027] 图4示出与图1中的实施方案相同但是移除了一些部件的实施方案的透视图；
[0028] 图5a、5b、5c和5d示出了图4中所示组件的细节，应注意图5d是图5c中标记为 "F"的部分的放大图；
[0029] 图6示出了用于本发明的辊的可能的实施方案；
[0030] 图7是图1中所示实施方案的剖面侧视图；
[0031] 图8a是图7的一部分的放大图；
[0032] 图8b是图8a的一部分的进一步的放大图；
[0033] 图9与图7相似，为剖面侧视图，但是示出了可替代的实施方案；
[0034] 图10示出了另一个实施方案；
[0035] 图11、12和13示出了再另一个实施方案；
[0036] 图14示出了再另一个实施方案；
[0037] 图15示出了展示如何利用本发明实现有效降低水分含量的图表。
【具体实施方式】
[0038] 参考图1、图2、图4、图7、图8a和图8b，本发明涉及用于使木片2脱水的设备。设 备1包括形成至少第一辊隙&的