一种易干木材的干燥方法及装置 |
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| 申请号 | CN201610205103.0 | 申请日 | 2016-04-05 | 公开(公告)号 | CN105627699A | 公开(公告)日 | 2016-06-01 |
| 申请人 | 中南林业科技大学; | 发明人 | 李贤军; 牟群英; 刘壮青; 张艳来; 郝晓峰; 张明龙; 黄琼涛; 蔡琦; 胡进波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种易干木材的干燥方法及装置，本发明的易干木材的干燥方法包括木材堆积、升温预热、升温干燥、恒温干燥、降温干燥和冷却出窑，本发明的易干木材的干燥装置包括干燥窑体，干燥窑体上设有干燥窑体大 门 ，易干木材的干燥装置还包括通 风 排湿系统、加热系统、检测控制系统和饱和 蒸汽 发生器 ，干燥窑体内设有木材堆积区域，干燥窑体上设有可开启或关闭的进气口， 通风 排湿系统、加热系统和 饱和蒸汽 发生器均与木材堆积区域连通，检测控制系统用于检测干燥窑体内的干燥参数并分别与通风排湿系统、加热系统、饱和 蒸汽发生器 和进气口电连接，本发明具有干燥速度快、能耗低且对环境污染小等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种易干木材的干燥方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种易干木材的干燥方法及装置技术领域[0001]本发明涉及木材加工技术领域，尤其涉及一种易干木材的干燥方法及装置。 背景技术[0002] 干燥是木材加工中的重要工序，干燥时的能耗约占木材加工总能耗的40-70%，且干燥质量的好坏直接决定着木材的利用率的高低和木制品质量的优劣。 [0003] 目前，常规蒸汽干燥由于具有工艺成熟、装载量大等优点被广泛应用，是现有技术中最主要的木材干燥方法，但该方法存在能量利用率低、干燥速度慢、干燥时间长等缺陷，且采用该方法对木材进行干燥的过程中需要对外排放干燥废气，对环境产生一定程度的污染，在易干锯材、单板材的干燥作业中，该缺点表现得尤为突出。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种干燥速度快、能耗低且对环境污染小的易干木材快速干燥方法及装置。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种易干木材的干燥方法，包括以下步骤： S1、木材堆积：将易干木材堆积至干燥窑体内的木材堆积区域内，并在材堆中安置温度传感器和含水率传感器； S2、升温预热：关闭干燥窑体大门和进气口，在通风排湿状态下，将干燥窑体内温度提升至40℃-45℃，并保温0.5h-2h，随后继续将干燥窑体内温度提升至80℃-85℃，并保温 0.5h-2h； S3、升温干燥：将干燥窑体内温度提升至105℃-110℃，并保温0.5h-2h，在保温过程中，向干燥窑体内通入高压饱和水蒸汽，用水蒸汽替换干燥窑体内剩余的空气，当干燥窑体内的空气含量低于5% 后，停止通入高压饱和水蒸汽； S4、恒温干燥：将干燥窑体内温度提升至设定干燥温度T，其中，110℃≤T≤160℃，维持干燥窑体内温度在设定干燥温度T，直至易干木材含水率降低到比设定的目标含水率高1%- 2%为止； S5、降温干燥：停止提升干燥窑体内温度，保持通风、停止排湿，打开干燥窑体的进气口，使干燥窑体内温度缓慢自然冷却； S6、冷却出窑：待易干木材芯层温度降低到高于室外温度不超过20℃后，开启干燥窑体大门，将干燥好的易干木材取出。 [0006] 作为上述技术方案的进一步改进：在所述步骤S1中，按照LY/T1068-2012 标准对易干木材进行堆积处理，材堆的高度为 1.0m-3.0m，材堆的宽度为1.0m-2.5m，隔条的厚度为20mm-30mm，隔条的宽度为30mm-40mm。 [0007] 一种易干木材的干燥装置，包括干燥窑体，所述干燥窑体上设有干燥窑体大门，所述易干木材的干燥装置的还包括通风排湿系统、加热系统、检测控制系统和饱和蒸汽发生器，所述干燥窑体内设有木材堆积区域，所述干燥窑体上设有可开启或关闭的进气口，所述通风排湿系统、加热系统和饱和蒸汽发生器均与所述木材堆积区域连通，所述检测控制系统用于检测所述干燥窑体内的干燥参数并分别与所述通风排湿系统、加热系统、饱和蒸汽发生器和进气口电连接。 [0008] 作为上述技术方案的进一步改进：所述通风排湿系统包括轴流通风机、排湿管道和两个可开启或关闭的排湿孔，两个所述排湿孔分别设置在所述轴流通风机的前后两侧并均与所述排湿管道连通。 [0009] 所述加热系统包括散热器、循环泵、导油管和导热油加热装置，所述散热器装设在所述干燥窑体内并通过所述导油管与所述导热油加热装置连通，所述循环泵装设在所述导油管上，所述循环泵和导热油加热装置均装设在所述干燥窑体外。 [0010] 所述饱和蒸汽发生器装设在所述干燥窑体外并通过管路与所述干燥窑体连通。 [0011] 所述检测控制系统用于检测所述干燥窑体内的介质温度和介质中的空气含量、易干木材的含水率和木材芯层的温度。 [0012] 与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明的易干木材的干燥方法，与现有技术中的常规蒸汽干燥相比，干燥速度大幅提高，能耗也有明显降低，在干燥过程中，干燥窑体与外界无气体交换，不会排放废气，减少了对环境的污染，此外，干燥过程中能同时实现对木材的改性处理，脱除木材内的树脂，提高木材的尺寸稳定性。 [0014] 图1是本发明易干木材干燥装置的主视图。 [0015] 图2是本发明易干木材干燥装置的俯视图。 [0016] 图3是本发明易干木材干燥装置的侧视图。 [0017] 图中各标号表示：1、干燥窑体；11、木材堆积区域；12、进气口；2、通风排湿系统；21、轴流通风机；22、排湿孔；23、排湿管道；24、排水池；3、加热系统；31、散热器；32、循环泵；33、导油管；34、导热油加热装置；5、饱和蒸汽发生器。 具体实施方式[0019] 实施例1一种易干木材的干燥方法，具体包括以下步骤： （1）木材堆积：将湿马尾松锯材堆积至干燥窑体内的木材堆积区域内； 本实施例中，按照LY/T1068-2012 标准对湿马尾松锯材进行堆积，锯材的厚度为25mm，长度为2.0m，初含水率约为75%；材堆高度为1.5m，材堆宽度为1.5m；隔条的厚度和宽度分别为25mm、35mm，隔条的长度为1.6m；并按照标准要求在材堆中安置好温度和含水率传感器； （2）升温预热：关闭干燥窑体大门和进气口，在通风排湿状态下，将窑温快速提升到42℃，并保温1.0小时，使湿马尾松锯充分热透；保温结束后，继续将窑温升高到80℃，并保温 1.0小时，使湿马尾松锯充分热透，升温过程中，升温速度控制在4℃/小时； （3）升温干燥：将干燥窑体内温度提升至110℃，并保温1小时，在保温过程中向干燥窑体内通入高压饱和水蒸汽，用水蒸汽替换干燥窑体内剩余的空气，当干燥窑体内的空气含量低于5% 后，停止通入高压饱和水蒸汽； （4）恒温干燥：将干燥窑体内温度提升至设定干燥温度130℃，维持干燥窑体内温度在 130℃，直至易干木材含水率降低到10% 左右； （5）降温干燥：停止提升干燥窑体内温度，保持通风、停止排湿，打开干燥窑体的进气口，使干燥窑体内温度缓慢自然冷却； （6）冷却出窑：待木材芯层温度降低到35℃时，开启窑门，并将干燥好的马尾松锯材出窑。 [0020] 通过实验得出，在本实施例中，将马尾松锯材从含水率为75%干燥到9%，干燥时间为2.5天，不到常规干燥时间的一半，电能消耗降低55%，干燥质量较好，马尾松锯材达到脱脂二级材标准，干燥过程为闭式循环，无干燥废气排放，对环境污染小。 [0021] 实施例2一种易干木材的干燥方法，具体包括以下步骤： （1）木材堆积：将湿杨木单板堆积至干燥窑体内的木材堆积区域内； 本实施例中，按照LY/T1068-2012 标准对湿杨木单板进行堆积，杨木单板的厚度为 1.2mm，宽度为1.22m，长度为2.44m，平均含水率为92%，在堆积过程中，先将15层单板在厚度方向先叠放成18mm厚的单板层，再放置一层隔条，依次交替，材堆高度为1.2m，材堆宽度为 1.22m；隔条的厚度和宽度分别为20mm、30mm，隔条的长度为1.4m。并按照标准要求在单板材堆中安置好温度和含水率传感器。 [0022] （2）升温预热：关闭干燥窑体大门和进气口，在通风排湿状态下，将窑温快速提升到45℃，并保温0.5小时，使湿杨木单板充分热透；保温结束后，继续将窑温升高到85℃，并保温0.5小时，使湿杨木单板充分热透，升温过程中，升温速度控制在5℃/小时。 [0023] （3）升温干燥：将干燥窑体内温度提升至110℃，并保温0.5小时，在保温过程中向干燥窑体内通入高压饱和水蒸汽，用水蒸汽替换干燥窑体内剩余的空气，当干燥窑体内的空气含量低于5% 后，停止通入高压饱和水蒸汽；（4）恒温干燥：将干燥窑体内温度提升至设定干燥温度150℃，维持干燥窑体内温度在 130℃，直至易干木材含水率降低到到8% 左右； （5）降温干燥：停止提升干燥窑体内温度，保持通风、停止排湿，打开干燥窑体的进气口，使干燥窑体内温度缓慢自然冷却； （6）冷却出窑：待木材芯层温度降低到40℃时，开启窑门，并将干燥好的湿杨木单板出窑。 [0024] 在本实施例中，将杨木单板从含水率为92%干燥到8%，干燥时间仅仅为15小时，不到常规干燥时间的一半，电能消耗降低62%，干燥质量较好，干燥过程为闭式循环，无干燥废气排放，对环境污染小。 [0025] 图1至图3示出了本发明易干木材干燥装置的一种实施例，该易干木材干燥装置可用来实现本发明的易干木材干燥方法，该装置包括干燥窑体1，干燥窑体1上设有干燥窑体大门，易干木材的干燥装置的还包括通风排湿系统2、加热系统3、检测控制系统和饱和蒸汽发生器5，干燥窑体1内设有木材堆积区域11，干燥窑体1上设有可开启或关闭的进气口12，通风排湿系统2、加热系统3和饱和蒸汽发生器5均与木材堆积区域11连通，检测控制系统用于检测干燥窑体1内的干燥参数并分别与通风排湿系统2、加热系统3、饱和蒸汽发生器5和进气口12电连接，通风排湿系统2用于实现干燥窑体1内的通风和排湿，加热系统3用于提升干燥窑体1内的温度，蒸汽发生器5用于在保温过程中向干燥窑体内通入高压饱和水蒸汽，检测控制系统可检测检测干燥窑体1内的介质温度和介质中的空气含量、易干木材的含水率和木材芯层的温度，并控制进气口12、通风排湿系统2、加热系统3和饱和蒸汽发生器5的开启和关闭，该装置结构简单、紧凑，可以用于实现本发明的易干木材的干燥方法，从而提高易干木材的干燥效率，降低干燥能耗，同时对环境的污染小。 [0026] 本实施例中，通风排湿系统2包括轴流通风机21、排湿管道23和两个可开启或关闭的排湿孔22，两个排湿孔22分别设置在轴流通风机21的前后两侧并均与排湿管道23连通，在升温预热过程中，开启轴流通风机21，打开轴流通风机21正压侧的排湿孔22，关闭轴流通风机21负压侧的排湿孔22，即实现了干燥窑体1的通风排湿状态，在降温干燥过程中，保持轴流通风机21开启，关闭轴流通风机21正压侧的排湿22，排湿管路23与排水池24连通。 [0027] 本实施例中，加热系统3包括散热器31、循环泵32、导油管33和导热油加热装置34，散热器31装设在干燥窑体1内并通过导油管33与导热油加热装置34连通，循环泵32装设在导油管33上，循环泵32和导热油加热装置34均装设在干燥窑体1外，通过散热器31将导热油的热量散发至木材堆积区域11，从而提升干燥窑体1内的温度。 [0028] 本实施例中，饱和蒸汽发生器5装设在干燥窑体1外并通过管路与干燥窑体1连通。 [0029] 本实施例中，检测控制系统用于检测干燥窑体1内的介质温度和介质中的空气含量、易干木材的含水率和木材芯层的温度，检测控制系统根据设定的程序和所检测的上述参数控制进气口12、通风排湿系统2、加热系统3和饱和蒸汽发生器5的开启和关闭，实现本发明的易干木材的干燥方法。 [0030] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 |
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