木材干燥的基本原理:
木材中的水分主要有自由水和吸着水两种。存在于由细胞腔组成的大毛细管系统内的水分叫做自由水,它的增减只影响木材的重量,而不影响木材的性质;存在于细胞壁组成的微毛细管系统内的水分叫做吸着水,它的变化,不仅能使木材产生收缩和膨胀,而且也将影响木材的其他物理力学性质。通风设备必须保证湿热空气均匀地穿过材堆的各个部位,使干燥后的木材含水率均匀。
木材干燥就是要排除木材中的自由水和吸着水,以适应不同的用途和质量要求。干燥木材的方法虽然有多种,但基本原理是共同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及在加热后形成的内部大、外部小的水蒸汽分压力差,促使水分以液态和汽态两种形式连续地由内部向外部移动,并通过木材表面向外界蒸发;内部的水分移动强度应与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。因此,干燥木材时虽然温度不高,但木材中水分处于沸腾汽化状态,可以很快地从木材内部溢出表面被排走,从而达到快速干燥木材的目的。
我国国土辽阔,木材品种多,各地区气候条件差异大,要求木材烘干的终水份也不尽相同,特别是不同的木材品种,也有不同的用途,而各设备生产厂生产各种形式的烘干设备又有较大的差异,各厂家也是不同的烘干工艺,这样便给木材干燥企业带来了不同的操作,也带来不同的烘干效果。烘干房体可以选用土建砖砌窑体或者金属箱体,还可以结合用户原有窑体进行改造,节省成本。对此,对一台木材烘干设备、一个品种而言,确定木材烘干工艺,优为重要,现以常规干燥的室干工艺为典型,谈一下对木材烘干工艺技术制定的干燥基准的一些看法:
一、干燥前准备
1、同一材堆,选材规格和品种应尽量相同。规格的不同将导致不同的烘干结果,锯材厚的终水份偏高,锯材薄的终水份偏低。干燥质量是指:必须使被干木材的含水率及干燥均匀度能满足加工工艺的要求。不同木材品种也导致不同的结果,通常针叶材易干、阔叶材难干,故选材应尽量选取相同品种或相接近的品种,以避免木材出烘终水份有较大的差异。
2、装材,不管哪一种设备,哪种方法装材(人工装材、叉车装材或轨车装材)都力求统一隔条,以保证室内材堆均匀通风,不出现死角。如用叉车装材,每小单元规格要统一,小单元的堆放既要考虑气流均匀流过各层板面,使之充分进行热交换,又要考虑小单元间的合理通道,使之达到较好的效果。又如,为了加快单板烘干过程,可以在普通烘干机进料端前面加设红外线烘干装置。
木材烘干设备干燥室使用前要进行全面的检查,包括炉体、设备的试运转、引烟机、循环风机必须处于完好状态,运转无杂音,备好燃料,检查用水用电设备等。
二、制定干燥基准表
要达到高质量的干燥效果,又要使经济的投入较小,产生较大的经济效益,木材干燥企业必须制定干燥基准表(也叫干燥操作规程及要点),才能达到比较好的状态。
木材干燥是一个较为复杂的工艺过程,木材规格多、品种多、各用途不一,各企业需要根据自身的条件编制出合理的干燥基准和合理的干燥工艺,通过实施制定的干燥工艺,实现木材的比较好的干燥,干燥基准是根据干燥时间和木材含水率的变化而编制的干燥介质温度和湿度变化的程序表,在实际干燥过程中,正确执行这个程序,便可以合理地控制木材的干燥过程,从而保证木材的干燥质量。干燥系统:高温高速热风由风嘴吹出,对单板进行上下对吹,冲破饱和蒸汽形成的临界层,加快了热湿交换的速度。
三、干燥基准编制方法:
在制定干燥基准时,要了解木材的性质和干燥特性,如密度、干缩系数、干缩性等,再参照相同性能(或相同类型木材特性),结合经验制定,一般步骤如下:
1、根据测试拟干木材性质、干燥特性,参考与其相近木材的干燥基准,通过分析和比较制定出被干木材的初步干燥基准。
2、初步的干燥基准在实验室条件下进行多次小试,将各个含水率阶段的分层含水率的结果绘成含水率梯度曲线,并注明各个阶段发生的干燥缺陷的性质和数量。
3、根据小试结果进行统计和分析,对初步干燥基准进行重新修订。
4、比较几次试验的结果,将干燥缺陷较小,含水率梯度较大的曲线设为标准曲线。
5、根据含水率标准曲线确定干燥基准各含水率阶段的介质的状态参数,确定为初步应用干燥基准,进行生产性试验。
6、如果生产性试验成功,就可认为初步应用干燥基准是合理的,并在生产上继续考察和修改,终确定为该树种和规格的干燥基准。
木材烘干设备和木材烘干工艺的关系
良好的设备性能是木材烘干的基础,是执行烘干工艺的前提。木材烘干设备工艺是木材烘干的关键。木材烘干过程往往持续几天甚至几十天,什么时候加热,什么情况下调湿都是十分讲究的。但是,用未经干燥的木材制成的产品不能保证质量的,所以必须对木材进行干燥处理。正确的工艺能够在保证质量,能量消耗较小的前提下使木材以快的速度得以烘干,而不当的工艺将造成许多木材因烘干缺陷、含水率不均匀而降低等级,甚至报废。
设备和工艺,就像计算机的硬件和软件一样密不可分。 测量木材含水率的重要性 木材含水率是木材烘干重要的参数之一,科学的烘干工艺是围绕木材含水率制定的。木材含水率较高时,必须采用较低的温度和较高的湿度;木材含水率在30%左右是关键时期,烘干必须平缓进行;不同材堆的木材含水率差异较大时,必须进行均衡处理……。对木材含水率不了解的情况下,烘干只能凭经验进行。由于木材种类繁多,且材性十分复杂,凭经验烘干木材有时是不可靠的。干燥木材的目的我国木材资源使用率并不算高,而木材的的浪费,大多数是由于湿材未经干燥处理,或处理不当,致使木材降等甚至失去了使用价值。性能优良的木材烘干设备应具备测量木材含水率的基本功能。
风机在烘干设备中的作用:
烘干机这个行业的风机的选用方法在实际的操作生产中,涉及到的情况有如下几种:
1)、为新建的干燥项目选择合适的风机型号:主要依据烘干设备系统的生产能力及阻力,确定风机的质量流量和全压头。对于单台引风机系统,应保证风机全压大于系统阻力。而双台鼓-引风机系统时,两台风机的全压之和应大于该系统的阻力。木质包装熏蒸(消毒)就是为了防止有害病虫危害进口国森林资源所采取的一种强制措施。选用风机,一般根据风机曲线来确定哪种型号的风机能很好地满足烘干设备系统所要求的操作条件。
2)、对已有的烘干设备系统
烘干机在正常的烘干过程中是需要用到风机的,那么烘干机设备使用风机时需要注意一些事项,可以帮助大家效率提高,由于增产等因素的要求,需要确定风机改造方案:一般要求根据生产实际需要,确定风量变动的范围,进而决定风机改造方案;