木材干燥窯及其主要設(shè)備——木材干燥窯——木材干燥窯的類型分析及干燥方法的選用
木材干燥窯的類型分析及干燥方法的選用
(1) 木材干燥窯的類型分析
木材干燥窯的類型結(jié)構(gòu)，直接關(guān)系到干燥窯內(nèi)氣體動力學特性，最終影響木材的干燥效果。對于現(xiàn)代周期式強制循環(huán)干燥窯來說，在類型結(jié)構(gòu)上的基本要求是窯內(nèi)干燥介質(zhì)能實現(xiàn)均勻的橫向循環(huán)。
按照氣體動力學特性，周期式強制循環(huán)干燥窯在類型結(jié)構(gòu)上可分為三類：
①風機安裝在窯頂?shù)捻敳匡L機干燥窯[圖8-23 (a)]；②風機安裝在窯端部的端風機型干燥窯[圖8-23(b)]；③風機安裝在干燥窯側(cè)面的側(cè)風機型干燥窯[圖8-23 (c)]。
 圖8-23 周期式強制循環(huán)干燥窯空氣動力圖
（a） 短軸型 （b）側(cè)向通風改進型
（c）側(cè)向通風型
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實踐證明，風機安裝在干燥窯側(cè)面的側(cè)風機型干燥窯，窯內(nèi)干燥介質(zhì)在材堆長度上及高度上不能得到均勻分配，循環(huán)速度差異明顯，干燥后的板材含水率差異相對較大，同時單位材積的裝機功率相對較大，干燥成本亦較大。風機安裝在干燥窯端部的端正風機型干燥窯，基本可消除窯內(nèi)干燥介質(zhì)在材堆長度和高度上分配不勻的缺陷，干燥后的板材含水率均勻性較好。風機安裝在干燥窯頂部的頂風機型干燥窯，氣體動力特性最好，在材堆整個迎風斷面上，干燥介質(zhì)的循環(huán)速度分布比較均勻，干燥后的板材含水率均勻性亦最好。
(2) 干燥方法的選用
目前，木材干燥方法很多，對于木材加工廠來說，
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干燥方法選擇得是否合理，將直接影響木制品的質(zhì)量和工廠的經(jīng)濟效益。
干燥方法的選用應(yīng)根據(jù)木工廠被干木材的種類、規(guī)格、數(shù)量、能源、質(zhì)量要求、含水率情況等諸多因素而定。
1）產(chǎn)量
當需干木材的數(shù)量較大，年干燥量5000m3（月干燥量500m3）以上時，為了減少投資額，降低干燥成本，從原則上講，應(yīng)建大容量的干燥窯。在這種情況下，蒸汽干燥、熱水加熱干燥和爐氣間接加熱三種方法比較理想，可建大容量的干燥窯。真空干燥和除濕干燥都是不合適的。真空干燥盡管速度很快，但容量較小，一般不超過15m3，因此，為了保證干燥產(chǎn)量，不僅須建很多臺的真空干燥窯，而且裝卸及運輸?shù)妮o助工作時間較多。除濕干燥的速度較慢，如要滿足干燥產(chǎn)量要求，同樣要建較多座的除濕干燥窯，相應(yīng)的投資較大。因此在年干燥量較大的情況下，蒸汽干燥、熱水加熱干燥和爐氣間接加熱的干燥方法是較適合的，這三種方法的投資額相對較低，干燥成本也較低，尤其是爐氣間接加熱干燥方法。因為該方法不需要蒸汽鍋爐和水處理設(shè)施，以工廠的加工剩余物為能源，對于沒有蒸汽鍋爐的工廠來說更為合適。
如果年干燥量適中，約2000～5000m3，在這種情況下，上述的干燥方法均是可選的。但從投資額和干燥成本角度考慮，爐氣間接加熱干燥方法更為適當。當然在有蒸汽鍋爐或除維持工廠正常生產(chǎn)處尚有余汽的情況下，應(yīng)首先蒸汽干燥。
如果干燥量較小，年產(chǎn)量少于2000m3，在這種情況下，如工廠尚有余氣，則首選蒸汽干燥。如工廠沒有多余的蒸汽供干燥使用，則應(yīng)考慮以木廢料為能源的爐氣間接加熱干燥法和除濕干燥法，因這兩種方法的設(shè)備投資小，又能滿足小型企業(yè)對木材干燥的要求。
2）能源
木材干燥是木材加工中能耗最大的工序，約占總加工能耗的60%～70%。因此，干燥方法的選擇是否合適，對木材加工廠的能量消耗關(guān)系很大。
木材加工廠每年要生產(chǎn)出很多加工剩余物，因此在沒有蒸汽鍋爐或沒有足夠的余汽用于木料干燥的情況下，選擇以木廢料為能源的熱水加熱或爐氣間接加熱木材干燥窯最為合適?，F(xiàn)在這種類型的干燥窯既有小容量的，又有大容量的，從10m3到150m3，規(guī)格較全，既可滿足小批量的干燥要求，又可滿足大規(guī)模生產(chǎn)要求。以木廢料為能源的熱水加熱或爐氣間接加熱木材干燥方法，不但清除了工廠的廢料垃圾，減少干燥設(shè)備投資，降低了能耗和干燥成本，而且做到了能源自給。如某加工廠年加工2萬m3原木以制造木制品，約可產(chǎn)生4416t全干木廢料，燃燒后產(chǎn)生的熱量約相當于3500t標準煤，約可滿足4.4萬m3板材的干燥熱源需要?，F(xiàn)在加工以木廢料為能源的干燥設(shè)備的廠家較多，設(shè)備的燃燒效率、燃燒效果等情況也參差不齊。由一些林業(yè)院校、科研機構(gòu)研究開發(fā)的熱水加熱或爐氣間接加熱干燥設(shè)備質(zhì)量較好，使用很廣。
當然，如果工廠已有足夠的蒸汽用以干燥木材，那么應(yīng)首先蒸汽干燥。
如果某地區(qū)有充足的電力資源，并且電費很便宜，則宜選除濕干燥?；蛘撸诔鞘惺袇^(qū)，不允許建煙囪，也應(yīng)選擇除濕干燥。
在日照量較長的地區(qū)，如我國的西北或青藏高原，可建太陽能干燥窯，作為木材的預干，特別是硬闊葉材的預干。
3）含水率
如果被干木材的初含水率較高，且要求的終含水率較低，小于15%，這種情況下，可選蒸汽干燥、熱水干燥和爐氣干燥、除濕干燥是不太合適的。因為在高含水率區(qū)，木材的自由水大量蒸發(fā)，而除濕機的除濕能力是一定的，不能及時地除去從木材中蒸發(fā)出來的水份。在低含水率區(qū)，蒸發(fā)單位重量木材中吸著水所需能量越來越多，而除濕機的功率是一定的，無法提供足夠的能量達到快速干燥的目的。因此，一般地說，除濕干燥最合適的含水率范圍是40%～20%。
4）木材厚度
隨著人們生活水平的提高，對高檔次實木家具的質(zhì)量也越來越高，特別是一些珍貴木材制造的高檔家具已成為人們追逐的目標。然而，一般地講制作實木家具的桌、椅腳均要用較厚的木材制作。厚度較大的硬闊葉樹材的干燥可謂是一大難題，用常規(guī)干燥方法干燥，保證了干燥質(zhì)量，干燥速度很慢，加快干燥速度，干燥質(zhì)量就很難以保證。
真空干燥可以把干燥質(zhì)量和干燥速度有機地結(jié)合起來，在保證干燥質(zhì)量的前提下，可大大縮短干燥時間，而且沿厚度方向上的含水率均勻性較好。
在長期備有一定貯存木料的條件下，應(yīng)該注意窯干與氣干的可能配合，注意預干與常規(guī)干燥、高溫干燥等的聯(lián)合干燥，特別是在南方。
總之，選擇木材干燥方法時，需考慮的因素較多。只有在正確理解各種木材干燥方法、木材干燥窯類型的特點及深入了解木材加工廠的具體情況的基礎(chǔ)上，才能做到正確地選擇木材干燥方法及干燥窯型，達到在保證干燥質(zhì)量、干燥產(chǎn)量的前提下，節(jié)約能耗、降低干燥成本的目的。
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