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            木材烘干系統

            發布時間:2017-03-15 18:18:19  點擊量:

            一、木材干燥的定義和目的

                木材干燥通常指在熱能作用下以蒸發或沸騰方式排除木材水分的處理過程。

             

                木材之所以要經過干燥后才能使用,主要有以下幾個原因:

             

            1、防止木材產生開裂和變形。木材中的水分在向空氣中排除時,尤其是當木材的水分含量在木材的纖維飽和點以下時,就會引起木材體積的收縮。如果收縮的不均勻,木材就會出現開裂或變形。若是將木材干燥到與使用環境相適應的程度或使用要求的狀態,就能保持木材的體積尺寸的相對穩定,而且是經久耐用。

             

            2、提高木材的力學強度,改善木材的物理性能和加工工藝條件。當木材的水分含量在纖維飽和點以下時,木材的物理力學強度會隨其減低而增高;同時木材也易于鋸割和刨削加工,減少了對木工機械的損失。
             

            3、防止木材發生霉變、腐朽和蟲蛀。木材中的水分含量在20%-150%范圍時,極易產生霉菌,使木材發生霉變、腐朽和蟲蛀。如果將木材的水分含量干燥到20%以下,木材內產生霉菌的條件就被破壞了,增強了木材抗霉變、腐朽和蟲蛀的能力,保持了木材的原有特性。
             

            4、減輕木材重量,提高運輸能力。經過干燥后的木材,其重量能減少30%-40%。如果是在木材的供應地區集中制材和集中干燥木材,則可以大大提高木材的運輸能力;同時也可以防止木材在運輸途中產生霉變和腐朽,保證木材的質量。
            總之,木材干燥是合理利用和節約木材的重要技術措施,是木材加工生產中不可缺少的一道重要工序。作為一種原材料,木材應用的領域很多,而且大都需要進行干燥,所以木材干燥對國民經濟建設具有很重要的現實意義。
             

            二、木材干燥曲線和木材干燥的三要素
               

             木材干燥曲線也叫干燥曲線,是描述木材在干燥過程中木材含水率與時間的關系曲線。從干燥曲線中可以看出,木材干燥的全過程分為三個階段:預熱階段、等速干燥階段和減速干燥階段。
             

            1、預熱階段。木材干燥開始階段在暫時不讓木材中的水分向外蒸發的條件下,對木材進行預熱處理,把木材的溫度從常溫加熱到干燥所需要溫度。一般是沿著木材厚度方向加溫,表層到心層的溫度要趨于一致,均勻熱透。采取的辦法是,在提高干燥室內干燥介質(如空氣)的溫度的同時,將干燥介質的濕度提高到飽和或接近飽和狀態。由于在這個階段中木材的含水率不下降,因此干燥曲線是水平的。
             

            2、等速干燥階段。干燥曲線中呈線性狀態的曲線表示等速干燥階段。木材經過預熱后,按照干燥的要求,把干燥介質的濕度降低,使木材開始進行干燥。這個階段是木材的自由水蒸發時期,只要干燥介質的溫度、濕度和循環氣流速度不變,木材含水率下降的速度也保持不變。當等速干燥階段達到終點時,木材表層的自由水已經全部排出,但木材內部的自由水仍然存在,只是由于水分移動的阻力更大,已不能維持初期的干燥速度。
            等速干燥階段內,當干燥介質的溫度越高、濕度越低時,自由水蒸發的就越強烈。必須要有足夠的氣流速度來吹散并破壞木材表面的飽和蒸汽和蒸汽滯層(界層),以保持相等的干燥速度。
             

            3、減速干燥階段。等速干燥階段結束以后,木材中的自由水分基本被蒸發干凈,吸著水開始蒸發。隨著蒸發過程的進行,吸著水的數量逐漸減少,水分蒸發時需要的熱量越來越多,含水率下降的速度越來越慢,因此稱為減速干燥階段。在這個階段,要提高木材水分的蒸發速度,必須將干燥介質的溫度提高、濕度降低,并保持一定的氣流循環速度。當木材中沒有被蒸發的吸著水含量達到木材最終含水率要求時,木材干燥過程結束。

             

            三、木材烘烤房的基本組成部分

            1、烤房保溫部分。包括烤房保溫箱體主體及箱體支架;物料大門;觀察口;裝載工具等。
             

            2、加熱系統。包括熱源輸入設備;換熱器;管道等。
             

            3、調濕系統。
             

            4、通風系統。風機及風管風道等。
             

            5、檢測系統。溫濕度檢測;風速風量檢測;
             

            6、整機控制系統。


             

            四、幾種常見木材烘干方式的簡要比較

             干燥方式

             優點  缺點

             投資/運營

             其他

             真空干燥

             干燥質量較好
             干燥周期短
            設備結構復雜
             單批次烘干量小
             適合某些特定的材料烘干
             裝載/卸載工作量大
             勞動力投入大

             高/高

             蒸汽加熱
             環保限制

             火管熱風爐干燥

             處理能力強
             干燥工藝成熟
             木材顏色基本可以控制
             脫脂/殺蟲/滅菌等特殊功能
             火災隱患
             廢氣/廢渣/煙塵產生
             污染重
             溫度/濕度受人為因素影響大
             質量及穩定性差
             勞動力投入大 

             低/低

             火災隱患
             基本被淘汰

             蒸汽干燥

             處理能力強
             干燥工藝成熟
             木材顏色基本可以控制
             質量及穩定性較好
             脫脂/殺蟲/滅菌等特殊功能
             廢水/廢氣/廢渣/煙塵產生
             污染重
             勞動力投入較大

             適中/適中

             

             微波干燥

             干燥速度快
             保持木材顏色
             可流水作業
             耗電量極大
             適合某些規格的材料生產
             小規模生產
             折舊費用高
             破壞木材自然質地

             高/高

             

             紅外線干燥

             設備簡單
             速度極快
             容易實現流水作業
             生產效率較高
             只適合薄板材料

             較高/高

             

             高溫熱泵干燥

             烘干量大
             烘干質量好
             環保節能
             自動化程度較高
             勞動力投入少
             周期較長
             對環境溫度有要求
             對烤房保溫要求較高

             較高/低

             可和其他
             方式結
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