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6种木材快速干燥法一文看懂干燥技术发展史!
作者:admin  更新时间:2019-05-25 11:40:16

  木柴干燥的速度取决于内部水分转移的速率,探求材料证据,木柴外观水分的蒸发速率要比木柴内部速100~1000倍。影响木柴内水分搬动的诸成分中,干燥介质的压力影响最明显。

  从合座来看,我邦除湿干燥机的临蓐水准与海外尚有肯定差异,首要是外观策画、加工精度、安设质地欠好,电磁阀、膨胀阀等零部件质地差。

  近10几年来,正在丹麦、德邦、法邦、加拿大等邦,已有工业利用,功效优良。我邦正在这方面尚处于探求阶段,北京林业大学对木柴真空过热蒸汽干燥特质,真空且浮压下的传热传质特质举办了开端的研商,并宣布了闭连的探求论文。

  因为除湿干燥具有节能功效明显、干燥质地好、用电作能源不污染境遇以及干燥手艺斗劲成熟等甜头,目前已成为老例干燥之后处于第二位的干燥手艺。它正在加拿大、日本、意大利及美、英、法等邦的干燥筑设中已拥有相当大的比例。

  1、人工干燥:将木柴密封正在蒸气干燥室内,借蒸气激动水分蒸发,使木柴干燥。(依照木柴的巨细、厚薄,如4cm板材烘干工夫寻常必要一个礼拜),干燥的水准最高可使木柴含水量仅达3%,但通过高温蒸发后的木质发脆遗失韧性容易受到损坏而倒霉于琢磨家具。平凡原木干燥的水准应保留正在含水量30%控制。

  2、自然干燥:将木柴分类安置透风处(板材、刚刚或圆木),抛弃成垛,垛底离地60cm控制,中心留有闲隙,使氛围通畅,带走水分,木柴逐步干燥。自然干燥寻常要通过数年或数月,才略到达肯定的干燥条件。

  务必指出,连合干燥并非两种干燥办法的大略组合,而是针对分别干燥对象的优化组合。别的连合干燥的初投资大,宜于正在具有肯定界限的专营木柴干燥的企业增添应用。这种专营木柴干燥的企业也是从此生长的目标。据材料报道,美邦仅西佛利亚州专营木柴干燥的公司已达21%。

  微波和高频干燥都是以湿木柴作电介质,正在微波或高频的电磁场效用下,惹起木柴中水分子极化,同时因为电磁场的频仍交变,使水分子高速频仍的摆动,摩擦生热,从而加热干燥木柴。这两种干燥办法均属于体积加热,温度梯度小、干燥速率速、应力小。

  湿木柴倘使长工夫堆放正在露天氛围中,若不采用妥贴的举措,往往会产生陈腐或 遭虫害。当木柴含水率消浸到20%以下时,可大大删除菌类和害虫的侵略与摧残。是以,寻常正在临蓐单元,把木柴干燥到含水率8-15%控制。如此不光保障了木柴的固有本质和强度,况且也升高了木柴的抗腐化本事。

  连合干燥适当邦际干燥手艺的革新生长趋向。由于每一种干燥办法都有各自的甜头和实用边界,连合干燥恰是取其甜头而避其过错。现以除湿干燥与老例蒸汽连合干燥为例,开始用蒸汽热能对木柴预热,避免了采用除湿干燥时用电加热预热而带来的升温慢、电耗高的过错。

  插针式木柴含水率测定仪是用探针插入木柴内层,测得两电极之间的电阻。此衡量仪用于木柴、人制板的含水率测定斗劲好。

  况且我邦人工干燥筑设的干燥本事与需求量比拟吃紧亏损,据猜度,2000年我邦锯材干燥的需求量为2400万m3,而我邦人工干燥筑设的总干燥本事约占需求量得25%控制。

  总之,通过干燥的木柴,能够保障木柴成品的质地,革新木柴的应用本能,拉长应用年限,从而减削了木柴。众年来的实验外明,木柴干燥正在临蓐上是弗成匮乏的进程,正在科学上已成为特意的学科。

  木柴真空干燥的介质寻常有湿氛围和过热蒸汽两种情景,因为过热蒸汽的比热和传热系数比湿氛围的大,其传热效能高,况且过热蒸汽中的水分的传达阻力可无视不计,故干燥速率速。

  我邦正在老例干燥筑设的策画水准与手艺本能方面,已靠近海外优秀水准,某些方面又有己方的特性。目前邦内大批厂家临蓐的老例干燥筑设质地已能知足木柴临蓐的需求,而价钱却远低于海外产物,所以正在采用木柴干燥筑设时应首选邦内产物。

  别的,还可生长高频-蒸汽、高温-老例蒸汽干燥、真空-微波、真空-除湿、太阳能-蒸汽、太阳能-热泵除湿等种种连合干燥。

  自然和人工办法强制对木柴中的水分蒸发逸散,使木柴的含水率降至适当应用条件的含水率,避免湿材正在储存、运输和应用的进程中受虫菌的腐蚀和木柴劈裂、变形,升高木柴成品的质地,拉长应用寿命。

  其成绩增添到广西、广东、北京、云南等省市,这两项成绩曾先后获取邦度科技先进三等奖,林业部科技先进三等、二等奖。

  太阳能是一种明净、低价的可再生能源,我邦和宇宙上很众邦度都有丰饶的太阳能资源,但目前各邦利用太阳能的木柴干燥室界限都很小,我邦太阳灵巧燥室的总干燥本事约占天下总干燥本事的0.2%。

  正在干燥后期,当干燥室排湿量很小时,则用蒸汽干燥,可升高干燥室温度,加快干燥速率,缩短干燥周期。又如日本采用高频与老例蒸汽连合干燥113mm×113mm的方柱柳杉,与纯真蒸汽干燥比拟,干燥工夫速了4倍众,而干燥本钱(蕴涵筑设、能耗和人工费)消浸了3%[31]。

  感到式木柴含水率测定仪是依照电磁波对水分子的极化效用,从而影响以木柴和氛围为介质的探甲第效电容的充放电电压的道理策画的,由探头、显示器、指示灯、树种改进拨号盘、启动开闭和内部数字电途构成,能够测定种种木柴的含水率,衡量时把探头紧贴正在木柴外观上,这种仪器衡量赶速,操作容易,因为正在衡量时不摧残产物外观,是以能够用于制品考验的测定,但其衡量无误度差。

  老例蒸汽干燥正在我邦木柴干燥中占主导位子,约占80%以上,其次是以炉气和热水为能源的老例干燥,以热油作热源的老例干燥利用较少。

  倘使气候晴好、气温高,可孑立应用太阳能供热;阴天或夜间,则启动除湿机(或热泵)。北京林业大学于1990年,1995年先后研制胜利了TRCW中温型和GRCT高温型的太阳能-热泵除湿机连合干燥体例(林业部和邦度的要点课题),其供热效能、干燥能耗等方面的本能目标,到达了同类产物的邦际优秀水评。

  除湿干燥和蒸汽干燥的干燥介质相像,都是湿氛围,两者分别的是干燥室降湿办法分别。蒸汽干燥时室内氛围采用开式轮回,即按期从干燥室的排气道排出一局限湿度大的热氛围,同时经摄取道吸入等量的冷氛围,冷氛围经加热器加热变为热氛围,再进入材堆干燥木柴。

  这种小型干燥筑设已正在南方和北方极少工场利用,功效较好。目前,我邦临蓐的老例干燥筑设与海外优秀筑设比拟,其首要差异正在于:

  蒸汽干燥的这种进、排气换气热耗费较大,以北京区域为例,这种耗费约占蒸汽供热量的40%控制。而除湿干燥时,湿氛围正在除湿机与干燥室间举办闭式轮回,以制冷脱水的办法使干燥室排湿,其管事道理睹参考文献。

  木柴干燥是革新木柴物理力学本能,删除木柴降等耗费,升高木柴诈欺率,保证木成品质地的首要枢纽。同时,木柴干燥的首要性和经济效益也愈来愈被人们所相识。

  近10年来我邦木柴干燥临蓐的边界与界限赶速夸大,木柴干燥筑设筑设企业逐步增加,干燥筑设本能渐趋完备。近几年还显示了极少专业化的大、中型木柴干燥厂。

  微波和高频的区别是前者的频率高、波是非,故加热效能高,但对木柴的穿透深度小。高频的频率比微波低,但波长较长对木柴的穿透深度比微波深,更适于干燥大断面木柴。

  我邦临蓐的极少本能较好的除湿干燥机,如北京林业大学与原北京冷冻机厂连合研制的RCG30G高温热泵除湿干燥机,上海桑菱境遇能源所临蓐的SRG热泵干燥机,除正在邦内出卖外又有局限出口。

  为知足小型木柴加工场界限小、漫衍散的必要,北京林业大学研制了小型搬动式热风干燥筑设。它与老例炉气干燥的区别正在于机闭大略、灵巧、可合座运输。筑设到货后几天内即可加入临蓐。

  木柴真空干燥是将木柴置于低于大气压的密闭容器中干燥,木柴内部的水分正在外里压差的效用下加快了水分的转移速率。同时因为水正在真空状况下的饱和温度低,故真空干燥可达成较低温度下的迅疾干燥,干燥质地好。它特地适于难干的硬阔叶材。

  但我邦木柴干燥行业正在手艺标准、筑设质地、配套元器件及根源探求等众方面,与邦际水准又有肯定差异,必要进一步改善升高。

  留神事项:因为薄试片揭穿正在氛围中其水分容易产生变动,所以,衡量时要留神截取试片后或取出烘箱后应马上称质地,如不行马上称质地,须马上用塑料袋包装,防御水分蒸发。

  这项手艺是我邦老例干燥筑设中的一个冲破点,它使过去的长轴型干燥室逐步被短轴型代替,使干燥室的安插及干燥容量的变动更灵巧,逆风式的大型木柴干燥室逐步增加。

  但从策画水准来看,我邦某些产物的本能已到达邦际水准,如北京林业大学策画的RCG系列中温、高温双热源除湿机,正在制冷剂过冷办法、热泵进风体例的策画及二次风增补办法等方面有革新,使除湿机的节能效能升高了15%~20%,而筑设本钱消浸了5%~10%。

  当木柴的水份含量正在纤维饱和点以下时,木柴的物理力学强度会随其减低而增高;同时木柴也易于锯割和刨削加工,删除了对木匠死板的耗费。

  老例木柴干燥室内的枢纽筑设之一是耐高温、高湿风机的电机。近10年来,以沈阳新华电机厂为首的几个电机临蓐厂家通过重复试制、延续改善产物,此刻产物德地已能知足木柴干燥临蓐的需求。

  新砍伐的木柴,其含水量乃至抢先了自身的重量,通过短期存放、自然干燥后,它的含水量照旧很高。木柴通过室干后,其重量可减轻约30-50%,有利于升高车辆的运载本事。

  因为炉气(热风)干燥以木废物为热源,它既能执掌木柴加工场内的锯末、刨花、下角料等垃圾,又能消浸干燥本钱,故此种干燥筑设正在我邦南方非采暖区域的中小型工场,拥有相当的比例。但跟着环保条件的升高,炉气干燥正在大都邑的增添受到极少局限。

  我邦自1980年后动手引进海外的除湿干燥机,20世纪80年代中期动手由仿制海外产物逐步走向独立策画筑设。目前我邦临蓐除湿机的厂家有8个,正正在临蓐中利用的种种除湿机的总干燥本事约占天下总干燥本事的1/10。除湿机干燥的邦产筑设约占70%控制。

  老例干燥是指以常压湿氛围作干燥介质,以蒸汽、热水、炉气或热油作热源,间接加热氛围,干燥介质温度正在100℃以下。若干燥介质温度正在100℃以上,则称为高温干燥。

  影响太阳能增添利用的首要因为是太阳能属间歇本能源,能流密度低、受天色条目的影响大,干燥周期长,大、中型太阳灵巧燥室的初投资较高,况且低本钱的有用贮能题目尚未办理。

  关于厚度抢先10CM以上的木柴,务必通过强力微波干燥执掌,其烘干道理是排泄性干燥,是由内到外的干燥进程。

  木柴置于肯定的境遇下,正在足够长的工夫后,其含水率会趋于一个均衡值,称为该境遇的均衡含水率。当木柴含水率高于境遇的均衡含水率时,木柴会排湿减少,反之会吸湿膨胀。比方,广州区域年均匀的均衡含水率为15.1%,北京区域却为11.4%。干燥到11%的木柴用于北京是适宜的,可用于广州将会吸湿膨胀,爆发变形。是以说,木柴干燥要妥贴,并非越干越好。分别区域、分别用处,对木柴含水率的条件也是不雷同的。

  进入干燥初期至中期阶段,干燥室的排湿量大,此岁月采用除湿干燥接受干燥室排气的余热,能够彰彰地消浸干燥的能耗,与蒸汽干燥比拟,其节能率正在40%以上。

  进入20世纪90年代今后,因为微波与高频干燥筑设延续完备和改善,干燥工艺延续成熟,同时因为微波、高频干燥正在办理大断面带髓心的方材干燥时,有它了得的甜头,从而使这两种干燥手艺正在邦内的利用又从新规复。

  近20年正在日本、美邦、中邦等邦度开采并增添利用的太阳能与热泵除湿机的连合干燥手艺,是一种斗劲理思的连合干燥办法。这种连合干燥中,干燥室的供热和排湿,由太阳能供热体例和除湿机连合担负,既可孑立应用,又可连合运转。

  当电池电压小于额定电压的70~80%时,衡量显示值将会变小。如正在额定电压下衡量值是14%,当电压小于额定电压的70%时,检测统一物件,证实电池电量亏损,此时仪外固然还能够管事,但所显示读数已不凿凿,必要转换新的电池才略保证衡量的凿凿性。

  开始正在被测的木柴中锯取大约20mmX20mmX20mm尺寸的有代外性的含水率试片。所谓代外性便是这块试片的干湿水准与整块木柴相划一,并没有夹皮、节疤、陈腐、虫蛀等缺陷。寻常应正在间隔锯材端头250~300mm处截取。将含水率试片刮净毛刺和锯屑后,应马上正在无误度为0.01g,量程不小于200g的天平上称其质地,将该质地记为M,然后将试片放入温度为103±2℃的恒温箱中烘6h控制,再取出称质地,并作记实,然后再放回烘箱中络续烘干。随后每隔2h称一次,直到结果两次称量的质地褂讪,便是绝干质地,记为Mo。如此就可按下式筹算出含水率:W=(M-Mo)/ Mo×100%

  该手艺于1991年获取了邦度专利,1996年RCG15中温热泵除湿干燥机获林业部三等奖,RCG30高温热泵除湿干燥机于同年获北京市三等奖。

  木柴中的水分正在向氛围中消灭时,就会惹起木柴体积的减少。倘使减少的不服均,木柴就会显示开裂或变形。要是将木柴干燥到与应用境遇相合适的水准或应用条件的状况,就能保留木柴的体积尺寸的相对平稳,况且是经久耐用。

  特地是我邦的老例干燥和除湿干燥筑设的策画水准和手艺本能方面已靠近海外优秀产物。我邦研制的老例炉气干燥筑设独具特征,可诈欺木废物作燃料,适合中邦邦情。

  同时木柴正在过热蒸汽中干燥时因为外观潮湿,它不光可删除干燥应力又有利于内部水分传送到外观。由此看来,真空过热蒸汽干燥比用湿氛围作干燥介质更具出色性,它不光比老例热风干燥速3~7倍,况且干燥质地很好。

  正在此岁月邦内一面企业引进了德邦和意大利的线年代中期,南京林业大学又研制了兼有热能接受装配的高效节能真空干燥机。

  微波和高频干燥是20世纪60年代,由美邦、日本、加拿大、德邦等邦粹者探求开采的一种干燥手艺。我邦从1974年动手举办这方面的探求和增添管事,1977年由南京七七二厂微波所研制胜利木柴微波干燥机。因为微波、高频加热平均、干燥速率很速,其干燥周期比老例干燥速几十倍(易干材)至上百倍(难干材)。且具有干燥应力小、质地好;不妨保留木柴自然色泽等甜头,曾一度正在北京、天津、上海、南京、镇江、青岛、哈尔滨等地增添利用。

  真空干燥虽具有上述甜头,但因为筑设初投资大,电耗高和筑设装材量少等过错,故正在我邦利用很少。目前唯有少数几个厂家临蓐真空干燥机,其装材量寻常不大于10m3,且尚未酿成批量临蓐。

  美邦干燥筑设本事可达60%;中等繁华邦度达30%控制。由此证实我邦木柴干燥行业蕴藏着庞大的生长潜力。本文着重先容近10几年来我邦木柴干燥手艺的探求成绩,与海外的差异及木柴干燥手艺的生长趋向。

  同时因为太阳能的间歇性供热使它行为干燥木柴的简单热源受到局限,常必要与蒸汽或烟气等热能配合应用,但正在爆发蒸汽或烟气的进程中,将带来燃料燃烧爆发的CO2和SO2及烟尘对大气的污染。

  厥后因微波、高频干燥投资高、电耗大,干燥本钱高以及当微波干燥工艺执掌失当时易显示内裂和炭化等缺陷,到20世纪80年代中期,各厂的微波干燥先后停产。

  木柴线年。开始正在前苏联、意大利、德邦、日本、美邦有工业性利用。我邦正在20世纪80年代中期,当时的南京林学院和东北林学院都先后与相闭厂家合营研制了真空干燥机。

  由除湿机接受干燥室排湿放出的热量,减削了能源,与蒸汽干燥比拟其节能率正在40%~70%,是一种节能筑设。

  正在说到从此干燥手艺的革新时,他指出革新干燥筑设与目前老例干燥筑设的首要区别正在于:革新干燥筑设已由简单的干燥参数(视为平稳)的粗放型,逐步过渡到由众种干燥筑设、分别干燥参数(非稳态)下、众级组合而成的智能型、无误性干燥。这是干燥观点上的首要冲破。

  公司烘干依照木柴干燥道理,应用电力加温加湿,先后通过预热阶段、干燥除湿阶段 、中心执掌干燥阶段 、停止执掌阶段四个阶段举办,干燥进程是由外到里的干燥进程。

  近年来南京大学又戮力于以热水为热源的老例干燥手艺的探求。因为热水汽锅的价钱比蒸锅炉炉低良众,故正在极少不需高温干燥、且干燥量不大的工场中的利用有上升趋向。

  测依时,应正在抽样现场(或一区域)举办,取试件离地面100mm以上局限行为测试部位,任选三个分别地方的零件,正在每一个零件上任选三个点各测一次,留神上面提到的选点边界,辞别求出三个零件上测得的均匀值,以此中最大的均匀值行为该试件的木柴含水率测定值。

  南京林业大学从20世纪80年代以后,研制了用旋风燃烧炉燃烧木废物的炉气(又称热风)干燥筑设,它由初期的炉气直接加热,改为炉气间接加热湿氛围的老例干燥.“八五”邦度科技攻闭岁月,该校又研制了预干与二次窑瓜葛接的木废物能源连合干燥筑设,并配有主动限度体例。

  临蓐中寻常采用烘干法和电测法。烘干法便是计量木柴试片烘干前和烘干后(绝干)含水量不同来测出含水率的办法,此办法无误度高,但费时繁琐,寻常实用于实践室。电测法是依照木柴的某些电学特质与含水率的干系,策画成含水率衡量仪器直接衡量木柴含水率的办法,迅疾容易,精度不如烘干法,但能知足临蓐工艺条件,适合于大宗量木竹成品临蓐等方面利用。

  邦际干燥界巨子人士、DryingTechnology杂志主编、加拿大的Mujumdar教养曾撰文指出,当今干燥的总主意是正在对产物品德影响最小,不损害境遇和正在筑设投资与运转用度较低的条目下,达成被干物料内最速的水分转移。

  干燥进程中通过干燥介质的爆发,将木柴干燥进程中的热量传达给木柴;同时又将木柴中蒸发出来的水分带走。

  除湿干燥固然具有很众甜头,但也存正在干燥温度低、干燥工夫长、电耗较高、调湿不灵巧等过错,从而影响了它的增添利用。从此除湿干燥的利用前景正在于作预干或与其他能源连合干燥。

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