c木材干燥实践与应用-第三章20151015.doc

3 木材干燥装备设计 木材干燥装备是指在工业化生产中维持木材干燥正常运行、提供木材干燥功能与服务，紧急处理木材干燥过程中出现缺陷的各种设备总称。通常我们把配有通风和加热设备，用来干燥木材的建筑物或金属容器，叫做木材干燥室。 木材干燥装备主要包括以下几个部分：木材干燥室壳体；供热设备及其附件；干燥介质循环设备；相对湿度调节设备；材车与检测设备等。 3.1木材干燥室的分类及要求 木材干燥室是大批量木材干燥的场所，木材在干燥室内经过科学的干燥后，不仅能使其含水率满足工业生产的要求，而且，能改善其物理性能和应力状态，这对于木材进一步加工如：胶接、切削、涂饰等工序有着十分重要的意义。干燥室的性能直接影响木材干燥的质量，进而影响木制品中半成品及成品的质量。因此，木材干燥室所起的作用是：保证被干燥木材达到要求的含水率。同时，降低木材内部的残余应力，使之达到进一步加工所允许的范围内。 木材干燥室的总体要求是保温、密闭和防腐。 木材干燥离不开热量的传递，在能源日益短缺的今天，木材干燥室的保温性能显得十分重要。它不仅影响干燥基准的执行情况，还与木材干燥室的使用寿命密切相关。通常来说，木材干燥室的保温性能是以在木材干燥室的内表面不出现冷凝水为准，我们通常根据木材干燥室的墙体结构来计算墙体的传热系数。传热系数越大，墙体的热量损失就越大， 干燥室的保温性能就越不好。在常规木材干燥室中，作为干燥介质的湿空气接触了温度较低的干燥室内表面时，湿空气的温度就有可能会降到露点而在干燥室内表面上凝结水分。干燥介质的相对湿度随之降低，这就难以保证干燥工艺所要求的干燥介质的相对湿度。实践证明，凝结水沉积的部位，通常是干燥室腐蚀最严重的位置，所以保温性能对于木材干燥室的使用寿命的影响是很大的。通常采用膨胀珍珠岩和岩棉做为墙体的保温材料，前者多用于砖砌体结构的墙体和混合结构的墙体；后者多用于金属结构的墙体。聚氨酯发泡保温材料也有在金属结构的墙体得到应用，但是数量比较少，因为它与金属内壁粘接在一起，在干燥过程中，它们的膨胀系数不同，经常使之分离，导致干燥室内壁出现凸凹不平的现象，影响木材干燥室内外观效果。 木材干燥室的密闭性与保温性密切相关。同时，也关系到木材干燥室的使用寿命。如果木材干燥室的密闭性不好，干燥介质就会由缝隙处向外渗漏，使保温性受到影响。由于干燥介质中，含有锯材排除的有机酸（醋酸、蚁酸、草酸等）腐蚀性较大，因此会腐蚀木材干燥室的墙体，缩短木材干燥室的使用寿命。 按照不同的分类标准，可以将木材干燥室分成不同的类型： 按照干燥介质分 按照不同的干燥介质，木材干燥室可以分为：湿空气干燥室、过热蒸汽干燥室和炉气干燥室。 按照干燥介质的循环方式分 按照干燥介质不同的循环方式，木材干燥室可以分为：强制循环干燥室和自然循环干燥室。 强制循环干燥室：在干燥室内，配备有轴流通风机和能够分出正负压区的挡风板，干燥介质在轴流通风机的作用下，强制通过材堆。干燥介质流过材堆的速度一般要求为：入口速度2~2.5m/s，出口速度1m/s；自然循环干燥室：在干燥室内，没有配备轴流通风机和能够分出正负压区的挡风板，干燥介质的循环是由于冷热气体密度上的差异所引起，热的气体轻而上升，冷的气体重而下降。所以，在自然循环干燥室内，干燥介质的循环方向大体上是垂直的，循环的速度一般为0.2-0.3m/s。这种干燥室概括有三种：蒸汽干燥室、烟气干燥室和熏烟干燥室。目前来看，自然循环木材干燥室的数量在逐渐减少，多为强制循环干燥室所代替。 按作业方式分 按照木材干燥作业方式，可以将木材干燥室分为周期式木材干燥室和连续式木材干燥室。 周期式木材干燥室：在干燥室内装好锯材后，按照拟定的干燥基准，对锯材进行干燥，当锯材的含水率达到要求时，停止干燥过程，经过降温后，将锯材从干燥室中卸出。完成一个干燥周期。这种作业方式的木材干燥室，称为周期式木材干燥室。 连续式木材干燥室：连续式木材干燥室的壳体通常呈隧道形状，由木材干燥室的一端装入被干锯材，同时，由干燥室的另一端卸出已经干燥好的锯材。干燥室内锯材的干燥过程是连续的。这种作业方式的木材干燥室，称为连续式木材干燥室。 按干燥室的墙体结构分 按照干燥室的墙体结构，可以将木材干燥室分为：砖砌体木材干燥室、金属壳体木材干燥室和混合壳体木材干燥室。 砖砌体结构木材干燥室：木材干燥室的墙体是由普通红砖砌成，内墙的厚度通常为120mm，外墙的厚度为500mm，内外墙体之间为100mm厚的保温层（通常为膨胀珍珠岩）。值得注意的是，内外墙体并不是截然分开毫无联系的，一般来说，内、外墙体在砌墙过程中，每升高一米，需要在内、外墙体间灌满保温材。然后，用一到两层红砖砌成整体，内、外墙体中间不再留有100mm的缝隙。这样能够保证内、外墙体形成一个整体，使之能够同步沉降，避免由于内、外墙体单