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木材烘干系统

发布时间:2017-03-15 18:18:19  点击量:

一、木材干燥的定义和目的

    木材干燥通常指在热能作用下以蒸发或沸腾方式排除木材水分的处理过程。

 

    木材之所以要经过干燥后才能使用,主要有以下几个原因:

 

1、防止木材产生开裂和变形。木材中的水分在向空气中排除时,尤其是当木材的水分含量在木材的纤维饱和点以下时,就会引起木材体积的收缩。如果收缩的不均匀,木材就会出现开裂或变形。若是将木材干燥到与使用环境相适应的程度或使用要求的状态,就能保持木材的体积尺寸的相对稳定,而且是经久耐用。

 

2、提高木材的力学强度,改善木材的物理性能和加工工艺条件。当木材的水分含量在纤维饱和点以下时,木材的物理力学强度会随其减低而增高;同时木材也易于锯割和刨削加工,减少了对木工机械的损失。
 

3、防止木材发生霉变、腐朽和虫蛀。木材中的水分含量在20%-150%范围时,极易产生霉菌,使木材发生霉变、腐朽和虫蛀。如果将木材的水分含量干燥到20%以下,木材内产生霉菌的条件就被破坏了,增强了木材抗霉变、腐朽和虫蛀的能力,保持了木材的原有特性。
 

4、减轻木材重量,提高运输能力。经过干燥后的木材,其重量能减少30%-40%。如果是在木材的供应地区集中制材和集中干燥木材,则可以大大提高木材的运输能力;同时也可以防止木材在运输途中产生霉变和腐朽,保证木材的质量。
总之,木材干燥是合理利用和节约木材的重要技术措施,是木材加工生产中不可缺少的一道重要工序。作为一种原材料,木材应用的领域很多,而且大都需要进行干燥,所以木材干燥对国民经济建设具有很重要的现实意义。
 

二、木材干燥曲线和木材干燥的三要素
   

 木材干燥曲线也叫干燥曲线,是描述木材在干燥过程中木材含水率与时间的关系曲线。从干燥曲线中可以看出,木材干燥的全过程分为三个阶段:预热阶段、等速干燥阶段和减速干燥阶段。
 

1、预热阶段。木材干燥开始阶段在暂时不让木材中的水分向外蒸发的条件下,对木材进行预热处理,把木材的温度从常温加热到干燥所需要温度。一般是沿着木材厚度方向加温,表层到心层的温度要趋于一致,均匀热透。采取的办法是,在提高干燥室内干燥介质(如空气)的温度的同时,将干燥介质的湿度提高到饱和或接近饱和状态。由于在这个阶段中木材的含水率不下降,因此干燥曲线是水平的。
 

2、等速干燥阶段。干燥曲线中呈线性状态的曲线表示等速干燥阶段。木材经过预热后,按照干燥的要求,把干燥介质的湿度降低,使木材开始进行干燥。这个阶段是木材的自由水蒸发时期,只要干燥介质的温度、湿度和循环气流速度不变,木材含水率下降的速度也保持不变。当等速干燥阶段达到终点时,木材表层的自由水已经全部排出,但木材内部的自由水仍然存在,只是由于水分移动的阻力更大,已不能维持初期的干燥速度。
等速干燥阶段内,当干燥介质的温度越高、湿度越低时,自由水蒸发的就越强烈。必须要有足够的气流速度来吹散并破坏木材表面的饱和蒸汽和蒸汽滞层(界层),以保持相等的干燥速度。
 

3、减速干燥阶段。等速干燥阶段结束以后,木材中的自由水分基本被蒸发干净,吸着水开始蒸发。随着蒸发过程的进行,吸着水的数量逐渐减少,水分蒸发时需要的热量越来越多,含水率下降的速度越来越慢,因此称为减速干燥阶段。在这个阶段,要提高木材水分的蒸发速度,必须将干燥介质的温度提高、湿度降低,并保持一定的气流循环速度。当木材中没有被蒸发的吸着水含量达到木材最终含水率要求时,木材干燥过程结束。

 

三、木材烘烤房的基本组成部分

1、烤房保温部分。包括烤房保温箱体主体及箱体支架;物料大门;观察口;装载工具等。
 

2、加热系统。包括热源输入设备;换热器;管道等。
 

3、调湿系统。
 

4、通风系统。风机及风管风道等。
 

5、检测系统。温湿度检测;风速风量检测;
 

6、整机控制系统。


 

四、几种常见木材烘干方式的简要比较

 干燥方式

 优点  缺点

 投资/运营

 其他

 真空干燥

 干燥质量较好
 干燥周期短
设备结构复杂
 单批次烘干量小
 适合某些特定的材料烘干
 装载/卸载工作量大
 劳动力投入大

 高/高

 蒸汽加热
 环保限制

 火管热风炉干燥

 处理能力强
 干燥工艺成熟
 木材颜色基本可以控制
 脱脂/杀虫/灭菌等特殊功能
 火灾隐患
 废气/废渣/烟尘产生
 污染重
 温度/湿度受人为因素影响大
 质量及稳定性差
 劳动力投入大 

 低/低

 火灾隐患
 基本被淘汰

 蒸汽干燥

 处理能力强
 干燥工艺成熟
 木材颜色基本可以控制
 质量及稳定性较好
 脱脂/杀虫/灭菌等特殊功能
 废水/废气/废渣/烟尘产生
 污染重
 劳动力投入较大

 适中/适中

 

 微波干燥

 干燥速度快
 保持木材颜色
 可流水作业
 耗电量极大
 适合某些规格的材料生产
 小规模生产
 折旧费用高
 破坏木材自然质地

 高/高

 

 红外线干燥

 设备简单
 速度极快
 容易实现流水作业
 生产效率较高
 只适合薄板材料

 较高/高

 

 高温热泵干燥

 烘干量大
 烘干质量好
 环保节能
 自动化程度较高
 劳动力投入少
 周期较长
 对环境温度有要求
 对烤房保温要求较高

 较高/低

 可和其他
 方式结
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