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空氣循環(huán)對(duì)于木材加工的效用

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空氣循環(huán)對(duì)于木材加工的效用

發(fā)布日期:2016-07-21 16:27 來(lái)源:http://m.sgzz123.com 點(diǎn)擊:

  窯干時(shí),需要持續(xù)不斷的空氣循環(huán)以便將熱量傳送到被干木材,同時(shí)將木材所蒸發(fā)的水分帶離村面。為提高干燥效率,此循環(huán)氣流在通過(guò)材堆之前必須不斷地予以“調(diào)整”,使其溫度與濕度有利于水分移動(dòng)。再者,此循環(huán)氣流的運(yùn)動(dòng)速度亦必須夠快,傅使木材表面水分能有效地蒸發(fā)。當(dāng)干而熱的氣流通過(guò)材堆之后,自會(huì)變得較涼而潮濕。

重慶木材加工

  如果風(fēng)速不夠強(qiáng),則材堆(pile,load,lumber stack)中間的干燥條件必會(huì)偏離控制室(儀表)內(nèi)所設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),降低了干燥速度,高風(fēng)速同時(shí)也可以減少窯內(nèi)的循環(huán)死角(dead spots)促進(jìn)均勻干燥。重慶木材加工干燥時(shí),其表面之水分并未直接進(jìn)入主要的人工氣流(air stream)。在此人工氣流(即循環(huán)氣流)與木材之間尚存有一層運(yùn)動(dòng)緩慢并呈飽和狀態(tài)的薄膜稱作“境界層” (boundar layer)。此境界層之蒸氣壓力比人工氣流高出甚多甚多,對(duì)木材水分蒸發(fā)具有極大影響。所以,為維持所期望的干燥速度,盡快將境界層內(nèi)的水分移走至為重要;此可籍控制人工氣流的循環(huán)速度以達(dá)成。

  急速的循環(huán)氣流可減少境界層之影響,因此在干燥初期當(dāng)材面甚濕需要蒸發(fā)和移除時(shí),采用高速循環(huán)氣流比較有利。當(dāng)木材含水率接近纖維飽和點(diǎn)時(shí),水分的擴(kuò)散作用成為干燥速率的限制因子(limiting factor)。由于水分?jǐn)U散至材面速度較慢,境界層之蒸氣壓力變低,故無(wú)需藉高速循環(huán)氣流來(lái)移除較少量的蒸發(fā)水分。

  換言之,當(dāng)木材含水率降低接近纖維飽和點(diǎn)時(shí),風(fēng)速對(duì)蒸發(fā)率之影響亦減弱;最好降低風(fēng)速(循環(huán)氣流)以節(jié)省能源。為達(dá)此一目的,循環(huán)系統(tǒng)可使用變速馬達(dá),干燥初期采用高速,中期以后采用低速。

  近年來(lái)一般干燥工廠多偏愛(ài)高速循環(huán)氣流,故而增加風(fēng)扇直徑和馬達(dá)轉(zhuǎn)速,以及加寬材堆與窯壁間的信道。但應(yīng)了解,電力消耗與風(fēng)速之立方成正比。

  風(fēng)速對(duì)熱移轉(zhuǎn)(heat transfer)的速率亦稍具影響,唯當(dāng)木材之含水率低于FSP時(shí)其影響力更為減弱。熱移轉(zhuǎn)速率主要是受溫差(人工氣流與木材表面問(wèn))影響,而蒸發(fā)率又對(duì)溫差具某種程度的影響。假如風(fēng)速不變,則自人工氣流到木材表面的熱移轉(zhuǎn)速率大概與溫差成正比。

  在初期,木材很濕(含水率甚高),木材表面與人工氣流之溫差與濕球差相等。此時(shí)大量熱傳至木材表面用以蒸發(fā)自由水,熱移轉(zhuǎn)速率達(dá)到最高峰。稍后,每塊木材的內(nèi)層亦逐漸到達(dá)FSP,木材溫度漸與人工氣流相等,而熱移轉(zhuǎn)速率亦隨之降低。繼續(xù)干燥,當(dāng)含水率低于FSP時(shí),熱移轉(zhuǎn)速率更進(jìn)一步降低以致影響到干燥速度,此時(shí)必須提高溫度才能保持適當(dāng)?shù)母稍锼俣?風(fēng)速對(duì)干燥速度極少作用。此即在干燥末期需要提高溫度降低風(fēng)速的原因。


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