第十六节木材干燥室的设计1

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1、第十六章 木树干燥室的设计第一节 设计任务和依据 木材干燥就是要根据不同木制品的质量要求，降制材车间加工的温锯材干燥成不同质量等级和数量的干材，为木制品加工车间提供加工材料。在传统的木材加工厂或木制品生成加工企业中，干燥室是其车间总体设计中的一部分。随着市场经济体制的形成与完善以及环保措施的严格化，木材干燥工艺正在从传统的木制品生产企业的生产线中分离出来，形成专门的木材干燥企业。目前木材干燥已基本形成规模化生产，特别是在木材进口口岸地，如我国黑龙江的绥芬河地区和内蒙古自治区的满州里地区，有众多专门从事木材干燥的企业。木材干燥工艺的专门化，有利于工艺实施过程中的节能化、环保化，并有效降低了运输费

2、用。一、木材干燥室的设计任务(1)干燥方式和室型的选择；(2)干燥室数量的计算；(3)热力计算；(4)气体动力计算；(5)进气道和排气道的计算；(6)绘制干燥室的结构图和施工图以及干燥车间(或工段)的布置规划图；(7)解决装堆、卸堆和运输机械化问题；(8)核算干燥成本和确定干燥技术经济指标。本章将讨论上述任务中的前五项和第八项。二、木材干燥室的设计依据在设计干燥室之前应取得下列各项资料作为设计的依据：(1)一年内应干燥处理的木料的清单，内容包括被干锯材的树种、规格、材积、初含水率以及所要求的终含水率和用途或干燥质量等级；(2)关于能源(蒸汽、电力等)及燃料的资料；(3)地质及地下水位资料；(4

3、)建室地区一年中最冷月份及年平均气象资料；(5)干燥室的位置已经原材料及产品的运输线；(6)投资总额。 由于木材干燥室的类型很多，其计算方法虽然各有特点，但总的来说，都是要确定干燥室的数量、热力设备的能力，对于强制循环干燥室还要确定迫使气流以一定速度通过材堆所需要的通风机的风量和风压。本章介绍目前普遍采用的周期式强制循环空气干燥室的设计计算方法，对于过热蒸汽干燥室的设计计算方法，可以通过类比法进行设计与计算，但由于过热蒸汽干燥时温度较高，干燥速度较快。因此在热动力、风量、进排气道等方面的计算应区别考虑。第二节 干燥室的选型及数量的计算一、干燥方式的选择 目前所干燥的板材均为整边板，这样不仅简化

4、了木制品加工企业的机械加工程序和装卸运输作业的劳动力，提高出材率，而且便于加大材堆的体积，提高了干燥企业的生产效率。只有在干燥特殊用材如纺织器材木配件、军工用材等不宜用板材形式干燥时，才采用毛料形式干燥。二、室型选择 室型的选择是一个比较复杂的问题，因为它涉及到投资、干燥效率、成本、安装维修等问题。在选型时主要是结合应用单位的具体情况和干燥质量等级要求，尽可能选择符合干燥工艺要求、运转可靠、效率高、对设备检查维修方便、投资许可的室型。目前干燥企业大多选择周期式强制循环空气干燥空。 三、干燥室数量的计算 为了完成全年干燥木材任务，所需要的干燥室的间数直接和干燥室的容量有关。由于我国实施了天然林保

5、护工程，林种多变的特点已经不复存在。而国内的速生林树种相对单一（针叶材主要是杉木、落叶松、马尾松；阔叶材主要是桉木和杨木），径级也比较小。目前干燥企业主要干燥进口材，材种变化很小。北方以针叶材为主，主要是从俄罗斯和蒙古进口，而南方则是以阔叶材为主，主要从东南亚地区进口。所以干燥室的容量主要依据进口量和让我量来确定，总的趋势是向大容量方向发展，现在200m3的干燥室已经投入使用。 在具体确定干燥室数时，由于涉及的因子很多，在没有统一的干燥基准和额定的干燥时间作依据的情况下，只能作近似于实际需要进行估算。 批量生产时设计步骤如下： (一)一间干燥室的容量 先要根据被干木料的长度确定合适的材堆的长(

6、l)、宽(b)、高(h)的尺寸和一间干燥室的装堆数(m)，根据室内总的材堆外形体积V=mlbh（m3）就可算出一间干燥室内容纳的实际材积，为： (16-1)式中： 一单间干燥室的实际容量(m3)； 材堆的容积充实系数，表示材堆的实际材积与材堆的外形体积之比。 材堆的容积充实系数按下式计算：(16-2)材堆长度充实系数，当干燥的材长等于材堆长度时取1；在干燥毛料时取0.9；材堆宽度充实系数，其数值取决于木料的加工程度、室内的气流循环性质和堆垛的方法等，数值如下： 整边板毛边板快速可逆循环0.910.81逆 向 循 环0.650.56自 然 循 环0.700.60材堆高度充实系数，当板材厚度为Sm

7、m、隔条厚度为25mm，材堆在干燥过程中沿高度的干缩率平均为8%时，按下式计算： (16-3)这样，(16-2)式可以改写为： (16-4) 倘若用的隔条厚度与规定的尺寸不符合时，用实际隔条厚度尺寸代入可按(163)式计算容积充实系数。为了设计方便，表161给出了相应的数值，设计时可直接查询。 当干燥室内的材堆数和材堆尺寸确定以后，参考第四章中有关室型介绍的材堆外廓与室表161 材堆容积充实系数板材厚度(mm)自然循环逆向循环快速可逆循环自然循环隔条厚度25mm隔条厚度40mm整边板毛边板整边板毛边板整边板毛边板整边板毛边板130.2330.2000.2160.1850.3170.2710.1

8、680.144160.2650.2280.2460.2110.3600.3080.1960.168190.2930.2510.2730.2340.3980.3410.2200.189220.3150.2710.2930.2510.4280.3670.2410.207250.3370.2890.3120.2670.4570.3920.2610.224300.3660.3130.3400.2910.4960.4250.2900.249350.3900.3340.3620.3100.5290.4530.3150.270400.4110.3530.3820.3270.5570.4780.3470.28

9、9450.4280.3670.3990.3420.5810.4980.3560.305500.4430.3800.4110.3520.6010.5160.3720.319550.4570.3910.4240.3630.6180.5370.3870.332600.4680.4010.4350.3720.6360.5450.4010.313700.4870.4170.4520.3890.6610.5660.4240.362800.5030.4280.4670.4000.6820.5850.4330.380900.5150.4410.4780.4100.6980.5990.4490.3931000.

10、5260.4510.4880.4190.7140.6120.4720.4051100.5350.4590.4970.4260.7270.6230.4840.4151200.5430.4660.5040.4320.7380.6260.4960.4251300.5500.4720.5110.4370.7460.6380.5050.4321400.5560.4770.5170.4420.7540.6480.5110.4371500.5620.4820.5210.4460.7610.6530.5190.455 内各部位的间距数值，就可以初步确定设计的干燥室的内部尺寸。(二)确定干燥室的年周转次数 干燥

11、室在全年内的生产周转次数按下式计算：(16-5)fa年周转次数（次/年）；d年工作日（天），一般取335天，其余30天为固定维修时间；木料的干燥时间（昼夜）；装卸料时间（昼夜），周期式干燥取0.1昼夜。当干燥木材的材种较多时，上式木料干燥时间应该是统计值，而不是某一树种板材的干燥时间。因此，可以根据全年被干木料的树种、规格和材积，参考生产单位同类型干燥工艺的干燥时间定额，用干燥时间加权平均数来确定，即：(16-6)木料平均干燥时间（昼夜）某种规格、材种木料的干燥时间（h），式中k代表一年应干燥木料的种类数。某种应干木料的材积（m3），k的意义同上。不同规格、材种木料的干燥时间参见表16-2表1