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      空氣能輔助太陽(yáng)能干燥過(guò)程中“悶窯”工藝對(duì)楊木干燥效能的影響

      2023-06-10 11:28:46湯賽遲祥宋曉雪朱志鵬蔡英春程萬(wàn)里
      森林工程 2023年3期

      湯賽 遲祥 宋曉雪 朱志鵬 蔡英春 程萬(wàn)里

      摘 要:為解決木材空氣能輔助太陽(yáng)能干燥設(shè)備增濕過(guò)程中缺少蒸汽來(lái)源的問(wèn)題,通過(guò)“悶窯干燥”工藝(關(guān)閉干燥設(shè)備內(nèi)進(jìn)排氣通道,依靠木材中蒸發(fā)的水分來(lái)增加介質(zhì)濕度),以期實(shí)現(xiàn)其干燥過(guò)程的濕度調(diào)節(jié)、保證楊木干燥品質(zhì)。采用分層切片及圖像解析等方法分析空氣能輔助太陽(yáng)能供熱“常規(guī)干燥”( Conventional Drying,CD)工藝和空氣能輔助太陽(yáng)能供熱“悶窯干燥”( Stuffy Kiln Drying,SKD)工藝楊木鋸材的干燥速率、分層含水率、彈性應(yīng)變的變化趨勢(shì)以及干燥質(zhì)量。結(jié)果表明,空氣能輔助太陽(yáng)能干燥過(guò)程中供熱SKD工藝可提高一定階段的干燥介質(zhì)濕度。在含水率10%~120%,SKD干燥速率是CD的81.25%,干燥時(shí)長(zhǎng)較CD的104 h僅延長(zhǎng)22 h,同時(shí)木材厚度上的含水率偏差降低了12.05%,提高了材堆整體干燥均勻度和木材的干燥質(zhì)量。

      關(guān)鍵詞:空氣能輔助太陽(yáng)能干燥;悶窯工藝;楊木鋸材;干燥效能

      中圖分類(lèi)號(hào):S782.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8023(2023)03-0107-09

      Abstract:In order to solve the problem of lack of steam source in the humidification process of wood air energy assisted solar drying equipment, this study adopted the process of ‘stuffy kiln drying' (closing the inlet and exhaust channels in the drying equipment, and relying on the evaporated moisture in the wood to increase the humidity of the medium). In order to realize the humidity adjustment in the drying process and ensure the drying quality of poplar. The drying rate, stratified moisture content, elastic strain variation trend and drying quality of poplar sawn wood in the process of ‘conventional drying' (CD) with air energy assisted solar heating and ‘stuffy kiln drying (SKD) with air energy assisted solar heating were analyzed by using the method of stratified slice and image analysis. The results showed that the SKD process can improve the humidity of the drying medium in a certain stage during the air energy assisted solar heating drying process. In the range of moisture content from 10% to 120%, the drying rate of SKD was 81.25% of CD, and the drying time was only 22 h longer than 104 h of CD. At the same time, the deviation of moisture content in wood thickness was reduced by 12.05%, which improved the overall drying uniformity of the wood pile degree and dry quality of the wood.

      Keywords:Air energy assisted solar drying; stuffy kiln process; poplar sawn wood; drying efficiency

      基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31870544);黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LH2022060)

      第一作者簡(jiǎn)介:湯賽,碩士研究生。研究方向?yàn)槟静母稍?。E-mail: tangsai72@163.com

      *通信作者:程萬(wàn)里,博士,教授。研究方向?yàn)槟静臒峒庸ぜ夹g(shù)。E-mail: nefucwl@nefu.edu.cn

      0 引言

      木材干燥是提高木材力學(xué)性能和降低儲(chǔ)存、運(yùn)輸成本的重要手段,但木材干燥所需的能源消耗高達(dá)整個(gè)木制品加工所用總能源的30%~60%[1-2]。為提高太陽(yáng)能干燥技術(shù)的光熱利用,郝文剛等[3]開(kāi)發(fā)出直接式太陽(yáng)能干燥機(jī)。Bahammou等[4]開(kāi)發(fā)了間接強(qiáng)制對(duì)流式太陽(yáng)能干燥機(jī),通過(guò)空氣集熱器中的熱空氣加熱物料。明廷玉等[5]使用熱泵加熱與太陽(yáng)能直接加熱方式,開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能-熱泵聯(lián)合干燥機(jī)。Seyfi等[6]、張洪濱等[7]利用太陽(yáng)加熱水進(jìn)行蓄熱,開(kāi)發(fā)了蓄熱式太陽(yáng)能熱泵干燥系統(tǒng)。Ibiyinka等[8]設(shè)計(jì)建造了一個(gè)太陽(yáng)能木材窯,用于商業(yè)鋸材的干燥。黑龍江省林產(chǎn)工業(yè)研究所研制出HST-1型太陽(yáng)能木材干燥窯,證明在我國(guó)北方有效地利用太陽(yáng)能干燥木材是可行的[9]。潘學(xué)飚等[10]設(shè)計(jì)了一種帶有熱管集熱器和石蠟儲(chǔ)熱的整體式太陽(yáng)能木材干燥室,比常規(guī)干燥節(jié)能70.9%。姚遠(yuǎn)等[11]對(duì)太陽(yáng)能-熱泵聯(lián)合干燥橡膠木進(jìn)行能耗分析,成本是電+熱泵干燥的84%。目前關(guān)于太陽(yáng)能物料干燥的研究,主要聚焦于太陽(yáng)能與溫度的轉(zhuǎn)換,集熱介質(zhì)[12]的選擇和干燥方法[13-14],以及對(duì)太陽(yáng)能干燥窯內(nèi)介質(zhì)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[15-16]。一般來(lái)講,大多數(shù)空氣能輔助太陽(yáng)能干燥設(shè)備僅關(guān)注干燥室內(nèi)的溫度是否能滿足工藝要求,基本上不設(shè)置加濕(尤其是噴蒸加濕)裝置,不適于采用常規(guī)干燥工藝的木材干燥。缺少蒸汽來(lái)源又未設(shè)置噴水等裝置的空氣能輔助太陽(yáng)能干燥設(shè)備用于木材干燥,需研發(fā)與其相匹配的干燥工藝。因此對(duì)這類(lèi)設(shè)備干燥木材過(guò)程中的干燥介質(zhì)濕度及干燥性能與干燥工藝之間關(guān)系的研究十分必要。

      本研究為解決木材空氣能輔助太陽(yáng)能干燥設(shè)備增濕過(guò)程中缺少蒸汽來(lái)源的問(wèn)題,采用關(guān)閉干燥室進(jìn)排氣通道,通過(guò)木材中蒸發(fā)的水分來(lái)增加介質(zhì)濕度的空氣能輔助太陽(yáng)能供熱“悶窯干燥”(Stuffy Kiln Drying,SKD)和正常開(kāi)啟干燥室進(jìn)排氣通道,通過(guò)外部加濕調(diào)節(jié)介質(zhì)濕度的空氣輔助太陽(yáng)能供熱“常規(guī)干燥”(Conventional Drying,CD)2種工藝干燥楊木鋸材,通過(guò)分層切片及圖像解析等方法分析CD和SKD過(guò)程中干燥介質(zhì)的溫濕度變化及楊木鋸材的干燥速率、分層含水率、彈性應(yīng)變的變化趨勢(shì)、干燥后的質(zhì)量,研究空氣能輔助太陽(yáng)能設(shè)備性能及SKD工藝對(duì)干燥介質(zhì)濕度的影響規(guī)律以及低耗高質(zhì)干燥木材的可行性,為研發(fā)空氣能輔助太陽(yáng)能干燥木材提供理論指導(dǎo)。

      1 材料與方法

      1.1 材料與設(shè)備

      采購(gòu)試材為哈爾濱市依蘭縣速生楊木,鋸解為2 000 mm×150 mm×25 mm的弦切板鋸材,初含水率為121.36%~189.55%。

      試驗(yàn)設(shè)備:木材空氣能輔助太陽(yáng)能干燥設(shè)備,主要由太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)、空氣能供熱系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、干燥室和廢熱回收系統(tǒng)等部分組成,如圖1所示。LD210-2型電子天平(精度0.01 g);YP15K-1電子天平(精度0.1 g);數(shù)顯游標(biāo)卡尺(精度0.01 mm);TENMARS-207型太陽(yáng)輻照儀;HQJYF型太陽(yáng)總輻射傳感器(漢秦);101-2AB型烘箱;Pt100溫度傳感器(-40~120 ℃);FG6010型濕度傳感器(0%~100%);THD無(wú)紙記錄儀(信號(hào)范圍4~20 mA,0~5 V);SPC-16K開(kāi)關(guān)量電熱蒸汽加濕器等。

      1.2 試驗(yàn)方法

      將試材分2組分別進(jìn)行干燥試驗(yàn)(CD試驗(yàn)和SKD試驗(yàn)),每組試材均按LYT 1068—2012《鋸材窯干工藝規(guī)程》所規(guī)定的堆垛原則堆放于圖1所示干燥設(shè)備的干燥室內(nèi),材堆尺寸為3 000 mm×1 555 mm×700 mm;選取含水率檢驗(yàn)板和應(yīng)力檢驗(yàn)板各3塊,并用酸性硅酮玻璃膠進(jìn)行兩端封閉處理,防止水分從兩側(cè)端口遷出,分別放置于材堆上、中、下3個(gè)部位。使用溫、濕度傳感器對(duì)室內(nèi)介質(zhì)溫濕度進(jìn)行測(cè)量,并用無(wú)紙化記錄儀每間隔1 min記錄1次。將堆裝好的試材分別按CD和SKD工藝分2組依據(jù)表1所示干燥基準(zhǔn)進(jìn)行干燥:2組干燥試驗(yàn)中干燥介質(zhì)的狀態(tài)控制、干球溫度,由設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)控制空氣能輔助太陽(yáng)能維持在表1給出的基準(zhǔn)值附近。①第1組CD試驗(yàn)中相對(duì)濕度,高于基準(zhǔn)值時(shí),通過(guò)適當(dāng)開(kāi)啟干燥室的進(jìn)排氣閥門(mén)排濕;低于基準(zhǔn)值時(shí),通過(guò)電熱加濕器進(jìn)行噴蒸加濕。②第2組SKD試驗(yàn),全程關(guān)閉進(jìn)排氣口,依靠木材中蒸發(fā)的水分來(lái)增加介質(zhì)濕度。此外,第1組CD在干燥開(kāi)始前進(jìn)行低溫預(yù)熱和初期處理,在干燥結(jié)束前進(jìn)行平衡處理和終了處理。

      參照GB/T 1931—2009《木材含水率測(cè)定方法》采用稱重法對(duì)試件進(jìn)行含水率測(cè)量。每隔4 h對(duì)含水率檢驗(yàn)板進(jìn)行1次稱重,測(cè)量含水率;每隔24 h對(duì)應(yīng)力檢驗(yàn)板按要求鋸制成分層含水率試驗(yàn)片、應(yīng)力試驗(yàn)片以及含水率分布試片,如圖2所示。干燥結(jié)束對(duì)試驗(yàn)板進(jìn)行終檢。

      試驗(yàn)中分層含水率試驗(yàn)片按圖2(a)所示制備,含水率分布試片按照?qǐng)D2(c)進(jìn)行分解并標(biāo)號(hào)。

      鋸制的應(yīng)力試驗(yàn)片按照?qǐng)D2(b)所示進(jìn)行分解。分解后按圖3所示用圖像解析數(shù)據(jù),計(jì)算彈性應(yīng)變(εE),計(jì)算公式如下

      式中:L0 為應(yīng)變?cè)嚻稍锴俺叽?,mm;L1 為應(yīng)變?cè)嚻纸馇俺叽?,mm;L2 為應(yīng)變?cè)嚻瑒偡纸夂蟮乃矔r(shí)尺寸,mm。

      圖2(a)中的1號(hào)與5號(hào)試片為表層,2號(hào)與4號(hào)試片為中間層,3號(hào)試片為芯層,用稱重法測(cè)量每片含水率。含水率梯度(Δu)為

      式中:mi是編號(hào)為i的試片即時(shí)稱重時(shí)的質(zhì)量, g;m0i是編號(hào)為i的試件絕干質(zhì)量, g;h是表層與芯層之間的距離, mm[17]。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 楊木鋸材干燥過(guò)程中設(shè)備工況和工藝對(duì)干燥介質(zhì)溫濕度及與基準(zhǔn)值偏差的影響

      2組空氣能輔助太陽(yáng)能干燥試驗(yàn)分別于2021年7月18日至7月23日和2021年8月16日至8月23日在哈爾濱夏季進(jìn)行,2組試驗(yàn)中空氣能輔助太陽(yáng)能干燥設(shè)備的太陽(yáng)輻照值、水箱溫度和集熱器溫度情況如圖4所示。圖4(a)為楊木鋸材空氣能輔助太陽(yáng)能CD過(guò)程中設(shè)備工況變化,圖4(b)為SKD過(guò)程中設(shè)備工況變化,干燥期間水箱溫度最高達(dá)100 ℃,太陽(yáng)能供熱情況較好[10]。

      2組空氣能輔助太陽(yáng)能楊木鋸材干燥試驗(yàn)過(guò)程的介質(zhì)溫度和濕度變化如圖5所示。在試驗(yàn)初期,由于木材水分蒸發(fā)強(qiáng)度高,干燥介質(zhì)濕度均高于80%,隨著干燥的進(jìn)行,CD試驗(yàn)中介質(zhì)濕度過(guò)高時(shí)打開(kāi)進(jìn)排氣口,濕度開(kāi)始降低。介質(zhì)濕度降低后向室內(nèi)加濕,同時(shí)隨著干燥的進(jìn)行,木材內(nèi)部的水分不斷蒸發(fā)又使室內(nèi)濕度回升,因此濕度呈波動(dòng)式變化。由于使用濕熱蒸汽向室內(nèi)加濕,所以加濕排濕過(guò)程中對(duì)室內(nèi)溫度也有所影響,導(dǎo)致室內(nèi)溫度有所波動(dòng),但其波動(dòng)幅度小于濕度波動(dòng)幅度。SKD試驗(yàn)中關(guān)閉了干燥室進(jìn)排氣口,利用木材本身蒸發(fā)水分干燥,減少了室內(nèi)濕度散失。CD試驗(yàn)中干燥介質(zhì)在各干燥階段的溫度平均低于干燥基準(zhǔn)溫度2.10%,濕度平均低于基準(zhǔn)濕度2.51%。SKD試驗(yàn)中干燥介質(zhì)在各干燥階段的溫度平均低于干燥基準(zhǔn)溫度1.28%,濕度平均低于基準(zhǔn)濕度13.46%。CD試驗(yàn)中加濕排濕過(guò)程對(duì)室內(nèi)介質(zhì)的溫濕度影響較大,導(dǎo)致CD與SKD相比,溫度較干燥基準(zhǔn)溫度要求相差更大。SKD試驗(yàn)中不進(jìn)行噴蒸加濕,濕度僅依靠室內(nèi)木材水分蒸發(fā),部分階段濕度與干燥基準(zhǔn)濕度要求相差較大。

      2.2 工藝對(duì)干燥速度的影響

      2組空氣能輔助太陽(yáng)能干燥試驗(yàn)的木材平均含水率及干燥速率變化如圖6所示。由于同規(guī)格具有相同干燥特性的鋸材,其干燥速度受含水率影響很大,所以同含水率變化范圍內(nèi)的平均干燥速度才有相互比較的意義。因此CD試驗(yàn)與SKD試驗(yàn)取相同含水率階段,CD試驗(yàn)含水率試驗(yàn)板的平均含水率104 h后從127.05%降到10.62%,平均干燥速率為1.12%/h;SKD試驗(yàn)含水率試驗(yàn)板的平均含水率126 h后從124.95%降到10.19%,平均干燥速率為0.91%/h。SKD試驗(yàn)的干燥速率約為CD試驗(yàn)的81.25%,用時(shí)較CD多22 h。且在含水率為20%以上的階段,CD試驗(yàn)的干燥速率皆大于SKD試驗(yàn)。同時(shí),SKD楊木鋸材的含水率變化曲線較CD楊木鋸材的含水率變化曲線更加光滑,而CD楊木鋸材的含水率誤差更大,根據(jù)兩者的誤差棒數(shù)值,空氣能輔助太陽(yáng)能SKD過(guò)程中,干燥更加穩(wěn)定。

      2.3 工藝對(duì)鋸材干燥過(guò)程中含水率分布變化的影響

      在2組試驗(yàn)中木材表層、中間層、芯層及含水率梯度24 h檢測(cè)一次,干燥終了分層含水率詳見(jiàn)2.5小節(jié),干燥過(guò)程中變化曲線分別如圖7所示。由于CD試驗(yàn)在干燥過(guò)程中介質(zhì)溫濕度波動(dòng)較大,影響了木材水分蒸發(fā)速度,而SKD試驗(yàn)接近于干燥基準(zhǔn)溫度條件較為穩(wěn)定,因此相同含水率階段CD試驗(yàn)中木材表層、中間層和芯層含水率下降速度都大于SKD試驗(yàn)。但在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí),2組試驗(yàn)中木材內(nèi)部自由水蒸發(fā)殆盡,各層含水率下降速度較相似。SKD試驗(yàn)含水率梯度在120~144 h下降速度最快為0.7%/h。干燥前期SKD試驗(yàn)中室內(nèi)干燥介質(zhì)濕度較高,因此表面蒸發(fā)速率較CD試驗(yàn)慢,且在相同平均含水率條件下,SKD試驗(yàn)?zāi)静暮侍荻冉缘陀趯?duì)照組CD試驗(yàn)。SKD中,含水率較高的木材利用木材自身的水分?jǐn)U散至干燥室內(nèi),而含水率較低的木材在吸濕和緩慢解吸中降低水分含量,相當(dāng)于木材水分與濕度的互響應(yīng),因此SKD的楊木鋸材表層、中間層和芯層的含水率平緩下降,木材整體含水率梯度相較CD低12.05%,有利于降低木材彈性應(yīng)變。

      2.4 工藝對(duì)木材干燥中彈性應(yīng)變變化的影響

      干燥過(guò)程中,在纖維飽和點(diǎn)之上,木材毛細(xì)管張力和加熱引起的水蒸氣壓力等驅(qū)使木材內(nèi)部自由水向外蒸發(fā);在纖維飽和點(diǎn)之下,木材內(nèi)部的結(jié)合水在含水率梯度、溫度梯度和水蒸氣壓力梯度的作用下向外擴(kuò)散[18-20]。這些引起水分?jǐn)U散蒸發(fā)的因素同時(shí)也會(huì)對(duì)木材尺寸產(chǎn)生影響。與此同時(shí),自由水快速移動(dòng)產(chǎn)生的水分蒸發(fā)張力會(huì)使薄壁細(xì)胞潰陷,造成木材不規(guī)則收縮[21-22]。木材毛細(xì)管張力、水蒸氣壓力、水分蒸發(fā)張力、含水率梯度和木材干縮異向性引起的干燥應(yīng)力共同對(duì)干燥中的木材造成影響,使其發(fā)生形變。為具體了解木材干燥過(guò)程中彈性應(yīng)變的變化,對(duì)木材進(jìn)行應(yīng)力試片鋸制并使用ImageJ圖像分析軟件分析應(yīng)力試片尺寸變化,如圖8所示。圖8中彈性應(yīng)變值的正負(fù)僅代表應(yīng)變方向。CD試驗(yàn)中室內(nèi)木材表層彈性拉應(yīng)變?cè)?6 h達(dá)到最大值0.008 0,彈性壓應(yīng)變?cè)?0 h達(dá)到最大值0.003 0。中間層彈性壓應(yīng)變?cè)?6 h達(dá)到最大值0.005 8,彈性拉應(yīng)變?cè)?0 h達(dá)到最大值0.004 1。芯層彈性壓應(yīng)變?cè)?0 h達(dá)到最大值0.009 2。彈性拉應(yīng)變分別在64 h達(dá)到最大值0.002 1。SKD試驗(yàn)中室內(nèi)木材表層彈性壓應(yīng)變?cè)?4 h達(dá)到最大值0.001 3,彈性拉應(yīng)變?cè)?6 h達(dá)到最大值0.004 3。中間層彈性應(yīng)變?cè)?刻度線上下波動(dòng),彈性拉應(yīng)變?cè)?20 h達(dá)到最大值0.002 3,彈性壓應(yīng)變?cè)?4 h達(dá)到最大值0.000 8。芯層彈性拉應(yīng)變?cè)?2 h達(dá)到最大值0.006 8,彈性壓應(yīng)變?cè)?20 h達(dá)到最大值0.002 2。在楊木含水率為50%~60%時(shí),皺縮是導(dǎo)致木材發(fā)生彈性應(yīng)變的主要因素[23-25]。從纖維飽和點(diǎn)附近開(kāi)始,干燥應(yīng)力導(dǎo)致的干縮[17]是木材各層發(fā)生彈性應(yīng)變的主要因素。對(duì)比2組試驗(yàn)這2個(gè)階段各層彈性應(yīng)變的峰值和變化趨勢(shì)可以發(fā)現(xiàn),SKD試驗(yàn)有效緩解了楊木干燥過(guò)程中皺縮和干燥應(yīng)力的影響。結(jié)合2組試驗(yàn)中木材各層彈性應(yīng)變整體的趨勢(shì)和峰值不難看出,SKD工藝減小了干燥過(guò)程中木材的彈性應(yīng)變,降低了干燥應(yīng)力對(duì)木材的影響,緩解了楊木的皺縮,有效提高了楊木干燥質(zhì)量。

      2.5 工藝對(duì)木材干燥質(zhì)量的影響

      參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6491—2012《鋸材干燥質(zhì)量》,對(duì)2組試驗(yàn)干燥后的楊木鋸材的平均最終含水率、干燥均勻度、含水率偏差、殘余應(yīng)力指標(biāo)、順彎、橫彎和扭曲7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量及評(píng)價(jià),見(jiàn)表2。CD試驗(yàn)與SKD試驗(yàn)干燥后的木材都屬于2級(jí)木材,但在干燥均勻度、含水率偏差、殘余應(yīng)力指標(biāo)及可見(jiàn)干燥缺陷質(zhì)量等評(píng)價(jià)指標(biāo)指數(shù),SKD試驗(yàn)的結(jié)果略好于CD。

      圖9是2組試驗(yàn)結(jié)束后從室內(nèi)取出木材進(jìn)行拍照對(duì)比。圖9(a)和圖9(c)是第1組試驗(yàn)?zāi)静牡恼w變形情況和木材表面狀況,圖9(b)和圖9(d)是SKD試驗(yàn)中木材的整體變形情況和木材表面狀況。從圖9(a)和圖9(b)的對(duì)比情況可以看出SKD試驗(yàn)室內(nèi)木材的變形情況要小于CD。從圖9(c)和圖9(d)的對(duì)比情況可以看出SKD試驗(yàn)中木材表面變形情況要優(yōu)于CD試驗(yàn)。從木材直觀表面上佐證SKD試驗(yàn)的木材在干燥質(zhì)量上優(yōu)于CD試驗(yàn)中的木材。

      圖10分別為CD試驗(yàn)和SKD試驗(yàn)?zāi)静暮史植?。通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn),CD試驗(yàn)中木材干燥后水分主要集中在芯層,而SKD試驗(yàn)中木材干燥后的水分主要集中在中間層,且SKD試驗(yàn)中木材含水率分布較CD試驗(yàn)中木材含水率分布更加均勻。前中期CD試驗(yàn)室內(nèi)濕度部分時(shí)間里相對(duì)較低且不穩(wěn)定,導(dǎo)致木材表面發(fā)生皺縮,后期芯層木材水分不易干燥。

      由上述結(jié)果不難看出,干燥前期介質(zhì)濕度會(huì)對(duì)楊木干燥后的干燥缺陷質(zhì)量以及含水率分布規(guī)律造成影響,SKD工藝可以提高干燥質(zhì)量,改善木材含水率分布,降低木材厚度上的含水率偏差。

      3 結(jié)論

      通過(guò)空氣能輔助太陽(yáng)能CD試驗(yàn)與空氣能輔助太陽(yáng)能SKD試驗(yàn)比較研究,得到如下結(jié)論。

      1)在含水率10%~120%,SKD干燥速率是CD的81.25%,干燥時(shí)長(zhǎng)較CD僅延長(zhǎng)22 h,但該工藝有效提高介質(zhì)濕度,干燥后的鋸材干燥質(zhì)量經(jīng)檢驗(yàn)符合國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

      2)相較于CD,SKD有利于木材表層、中間層和芯層含水率平緩下降,降低了木材厚度上12.05%的含水率偏差。

      3)SKD相較于CD平均彈性拉應(yīng)變降低了5%,降低了干燥應(yīng)力對(duì)木材的影響,改善了楊木表面質(zhì)量,有效提高了楊木干燥質(zhì)量。

      綜上所述,空氣能輔助太陽(yáng)能SKD工藝是可行的,該工藝提高了木材干燥過(guò)程中的穩(wěn)定性,降低了含水率偏差,緩解了干燥應(yīng)力對(duì)木材的影響,提高了木材的干燥質(zhì)量,空氣能輔助太陽(yáng)能SKD工藝相較于CD工藝減少了噴蒸加濕環(huán)節(jié),降低了能耗,是一種低耗高質(zhì)的楊木干燥方式。

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