聯(lián)合式木材干燥窯的應(yīng)用與展望

惠凱

摘 要：目前我國木材干燥生產(chǎn)基本都是采用常規(guī)木材干燥設(shè)備（蒸汽干燥）和相應(yīng)的工藝，主要問題是能耗過高。其中干燥過程熱能消耗和窯體內(nèi)部用于擴(kuò)散熱量的通風(fēng)機(jī)驅(qū)動的電能消耗是很難被降低的，因此要想將干燥窯的能耗降低就要改變常規(guī)的設(shè)計(jì)思路，從窯體結(jié)構(gòu)以及能源消耗的途徑入手。文章所介紹的“聯(lián)合式木材干燥窯”正是傳統(tǒng)干燥技術(shù)與現(xiàn)代先進(jìn)的能源設(shè)備所結(jié)合的產(chǎn)物，其節(jié)能、高效的特點(diǎn)完全符合當(dāng)下木材加工領(lǐng)域?qū)夹g(shù)革新的需求。

關(guān)鍵詞：木材干燥；聯(lián)合式；節(jié)能；高效

中圖分類號：S781.71 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0167-02

在木材加工和家具制造業(yè)中，必不可少的木材干燥生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗約占全部生產(chǎn)能耗的40%-70%以上，而其熱效率僅為30%-40%?，F(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)基本上都是采用傳統(tǒng)的常規(guī)干燥設(shè)備，由于木材干燥生產(chǎn)的特殊性和干燥設(shè)備、生產(chǎn)工藝技術(shù)水平的限制，能耗居高不下。近年來，隨著國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排降耗，創(chuàng)建節(jié)約型社會的呼聲越來越高，政策的引導(dǎo)也促使木材工業(yè)苦練內(nèi)功，在保證木材干燥質(zhì)量的前提下，探索提高木材干燥速度的途徑：節(jié)約能源、提高熱效率、節(jié)約干燥成本，在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時還可以保護(hù)有限的能源資源和環(huán)境資源。對現(xiàn)有木材干燥技術(shù)進(jìn)行審視分析，探討其節(jié)能可能性，并將其滲透到木材干燥研究中，這將是整個木材加工行業(yè)在今后的發(fā)展中都應(yīng)十分關(guān)注的方面。

根據(jù)理論計(jì)算，一般情況下木材干燥過程的有效熱能約占干燥過程總熱能消耗的80%，殼體散熱損失等無效能耗約占總熱能消耗的15%，另有占總熱能消耗約5%能量的供熱管路熱損失、裝備地面吸熱、窯體密封等原因損耗。其中，有效熱能約60%（約占總能耗的50%）隨木材中蒸發(fā)出的水分混合在干燥介質(zhì)中排放到干燥窯外部，此時這部分高溫?zé)釢窨諝庵械臒崮芤呀?jīng)轉(zhuǎn)化為無效能耗。按照我國木材干燥生產(chǎn)現(xiàn)狀，特別是在無效能耗的回收利用和干燥生產(chǎn)節(jié)能減排等方面還是有很大的發(fā)掘潛力。隨著近年來新能源技術(shù)的不斷發(fā)展以及制造業(yè)內(nèi)各類實(shí)用性新技術(shù)所衍生出的熱能供給設(shè)備的出現(xiàn)，傳統(tǒng)干燥窯的供能與生產(chǎn)形式也有了有效的替代與轉(zhuǎn)化方式。

從對比中可以看出，常規(guī)干燥在干燥生產(chǎn)中的局限性是，換氣時的熱量大量散失導(dǎo)致短時間內(nèi)干燥窯內(nèi)部可能出現(xiàn)的冷熱不均的情況，這樣對木材干燥的質(zhì)量存在一定的風(fēng)險，而且大量排出的熱濕蒸汽造成了能源的極大浪費(fèi)；而除濕干燥的特點(diǎn)在于不排出窯內(nèi)熱濕蒸汽而是將它們自行回收到熱泵裝置中吸收其熱量并再次供給到干燥窯中用于干燥作業(yè)，最大程度上降低了能源的浪費(fèi)；除濕干燥在干燥生產(chǎn)中也有其局限性，由于自身沒有調(diào)濕裝置并且升溫緩慢，導(dǎo)致生產(chǎn)率較低，而常規(guī)干燥的特點(diǎn)其一就是內(nèi)設(shè)噴淋裝置，可以便捷的調(diào)控窯內(nèi)的濕度，同時升溫迅速，有效的提高木材干燥效率。由此看來兩種干燥方法互有利弊，但是如果將其特點(diǎn)加以利用并進(jìn)行組合，則可以衍生出一種新型的木材干燥模式，即聯(lián)合式干燥技術(shù)。

聯(lián)合式木材干燥窯即是采用了這種聯(lián)合式干燥技術(shù)的新型干燥窯，它將常規(guī)干燥技術(shù)與除濕干燥技術(shù)相結(jié)合并將這兩種技術(shù)進(jìn)行完善、運(yùn)用。它保持了常規(guī)干燥窯的特點(diǎn)，同時輔以除濕干燥技術(shù)，在干燥的不同階段分別采取合理的干燥方式，兩種技術(shù)相輔相成、優(yōu)勢互補(bǔ)，在保證木材干燥質(zhì)量的同時，最大程度上節(jié)約能耗，節(jié)省成本。

圖1為聯(lián)合式干燥窯的結(jié)構(gòu)簡圖，圖中干燥窯的整體架構(gòu)與常規(guī)干燥窯一致，而與常規(guī)干燥窯最大的區(qū)別在于其供熱系統(tǒng)采用的不是蒸汽鍋爐而是節(jié)能型熱泵烘干機(jī)。熱泵烘干機(jī)是一種新型高效節(jié)能型設(shè)備，其工作原理是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，采用少量的電能，利用壓縮機(jī)，將工質(zhì)經(jīng)過膨脹閥膨脹后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài)，并大量吸收空氣中的熱能，氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機(jī)壓縮成為高溫、高壓endprint