第2章木材干燥窯

1、第二章第二章 木材干燥窯木材干燥窯 本章重點： 1.木材干燥窯的分類 2.頂風機型干燥窯、端風機型干燥窯、側風機型干燥窯的結構特征、氣流循環(huán)特點及優(yōu)缺點。 3.木材干燥方法的選用 本章要回答的問題 什么是木材干燥窯？ 木材干燥的類型及各自的特點是什么？ 怎么選擇正確的木材干燥方法？第一節(jié)木材干燥窯的分類第一節(jié)木材干燥窯的分類 木材干燥窯是指裝配有加熱設備、調濕設備和通風設備，并能控制干燥介質溫、濕度和氣流循環(huán)方向及速度的密閉建筑物或金屬容器。木材干燥窯應滿足的技術要求有： (1) 氣流循環(huán)效果好，一般氣流循環(huán)速度為13m/s,且分布均勻； (2)有足夠的加熱能力和調濕能力，以滿足工藝要求； (

2、3) 溫、濕度檢測安全、可靠； (4) 設備耐腐、保溫。一、根據干燥作業(yè)方式進行分類 1、周期式干燥窯 周期式干燥窯是同時裝滿木料，干燥好后干燥過程停止，同時卸出木料，再裝入一批新木料，此干燥作業(yè)是周期性的。（材堆一次性裝窯，干燥結束后一次性出窯） 2、連續(xù)式干燥窯 連續(xù)式干燥窯為隧道狀，部分干燥好的木料由窯的一端（干端）卸出，同時由窯的另一端（濕端）裝入部分濕木料，裝卸料時干燥過程不停止，此干燥作業(yè)是連續(xù)的。 微波連續(xù)式干燥窯周期式干燥窯二、根據干燥溫度進行分類 1、低溫干燥窯 溫度操作范圍為2148，一般不超過43。2、常規(guī)干燥窯溫度操作范圍為4382，大多數闊葉材和針葉材都采用常規(guī)干燥。

3、3、加速干燥窯溫度操作范圍4399，最后階段的干燥溫度通常為8793。4、高溫干燥窯 干燥溫度超100，溫度操作范圍通常為110140，最高溫度可達170180。常壓過熱蒸汽干燥也屬于高溫干燥。 三、根據熱源種類進行分類 1、蒸汽加熱干燥窯 2、爐氣加熱干燥窯 （1）爐氣直接加熱干燥窯 （2）爐氣間接加熱干燥窯 3、熱水加熱干燥窯 4、導熱油加熱干燥窯 5、以電作為熱源的干燥窯 包括除濕干燥、真空干燥、高頻干燥、微波干燥等 6、太陽能干燥窯 （1） 溫室型太陽能干燥窯（2）帶輔助熱源的太陽能干燥窯 蒸汽鍋爐 蒸汽鍋爐熱水鍋爐導熱油鍋爐（有機熱載體爐）導熱油鍋爐（有機熱載體爐） 四、根據干燥介質

4、循環(huán)特性進行分類 1、自然循環(huán)干燥窯 自然循環(huán)是因冷熱氣體密度上的差異引起的，熱氣體輕而上升，冷氣體重而下降，所以在干燥窯內，干燥介質能形成垂直的氣流流動方向，循環(huán)速度低。2、強制循環(huán)干燥窯 強制循環(huán)是用通風機機械鼓動干燥介質造成的，流過材堆的理論循環(huán)速度為1m/s以上。 為了干燥均勻，強制循環(huán)一般是可逆的，也就是定期改變干燥介質流過材堆的方向。 三、根據風機的布置方式進行分類 1、頂風機型干燥窯2、側風機型干燥窯3、端風機型干燥窯 六、根據木料裝窯方式進行分類 1、軌道小車裝窯木材干燥窯2、叉車裝窯木材干燥窯 干燥窯的叫法干燥窯的叫法，是把它的主要特征組合起來稱謂，比如：周期式強制循環(huán)蒸汽加

5、熱干燥窯，周期式自然循環(huán)爐氣加熱干燥窯。軌道小車裝窯爐氣加熱端風機型木材干燥窯軌道小車裝窯爐氣加熱端風機型木材干燥窯軌道小車裝窯蒸汽加熱頂風機型木材干燥窯軌道小車裝窯蒸汽加熱頂風機型木材干燥窯以木廢料為燃料的熱水加熱叉車裝窯頂風機型木材干燥窯系統(tǒng)示意圖以木廢料為燃料的熱水加熱叉車裝窯頂風機型木材干燥窯系統(tǒng)示意圖 叉車裝窯熱水加熱叉車裝窯熱水加熱頂風機型木材干燥頂風機型木材干燥窯窯第二節(jié)周期式強制循環(huán)干燥窯第二節(jié)周期式強制循環(huán)干燥窯 蒸汽加熱木材干燥窯 爐氣加熱木材干燥窯 高溫木材干燥窯 頂風機型端風機型側風機型風機與電機直連型短軸型長軸型爐氣間接加熱木材干燥窯爐氣直接加熱木材干燥窯 一、蒸汽加

6、熱木材干燥窯 1、頂風機型木材干燥窯結構特征：窯內由假天棚分成上部風機間和下部干燥間。風機、加熱器、噴蒸管、進排氣道都布置在上部風機間。下部干燥間主要放材堆、溫度計、濕度計、含水率檢測裝置。氣流循環(huán)規(guī)律：氣流垂直橫向循環(huán)頂風機型干燥窯根據風機的傳動方式分為：頂風機型干燥窯根據風機的傳動方式分為：（1）風機直連型頂風機干燥窯；（2）短軸型頂風機干燥窯；（3）長軸型頂風機干燥窯；（1）風機直連型頂部風機干燥窯 軸流風機與耐高溫防潮電機直連安裝在風機圈支架上 圖圖81風機直連型頂風機干燥窯風機直連型頂風機干燥窯 風機間距一般2m，風機為金屬模壓鑄鋁風機，風機直徑一般為0.80.9m，以0.8m常用，

7、對應8號風機，風機葉片為機翼型扭曲對稱葉片。在干燥窯頂部風機前后設有進、排氣窗，進、排氣窗的大小和數量視干燥窯容積大小而定，進、排氣窗的開啟與關閉由進、排氣窗伺服電機驅動實現。在風機間的風機前后，安裝有散熱器，散熱器的散熱面積與干燥窯容量成正比，一般來說，常規(guī)蒸汽加熱干燥窯的散熱面積的配置為1：3，即1m3木材配置3 m2散熱面積。在風機間還設有噴蒸管，當窯內濕度低于設定值時，可以由噴蒸管向窯內噴蒸汽，以增加介質相對濕度。 按木料的裝窯方式可分為： 叉車裝窯（如圖81,82 ）被干木料事先碼堆成一定規(guī)格的小單元，由叉車將小單元按要求碼放在窯內，干燥結束后，再由叉車將干燥好的小單元材堆叉出窯外。

8、叉車裝窯容積大，適合于干燥長度規(guī)格較單一的木料。軌道小車裝窯（如圖83所示 ）被干木料在窯外按一定的要求碼放在小車上，碼放好的木料和小車一起被送入干燥窯內進行干燥，干燥結束后再將干燥好的木料和小車一起拉出窯外，如圖83所示。圖83（a）為雙軌道小車裝窯風機直連型頂風機干燥窯。圖83（b）為單軌道小車裝窯風機直連頂風機型干燥窯。雙軌雙軌單軌單軌 風機直連型頂風機干燥窯優(yōu)點：窯內空氣循環(huán)比較均勻，干燥質量較高，能夠滿足高質量的干燥要求；安裝和維修方便；干燥窯的容量較大，能適合較大規(guī)模干燥作業(yè)的要求；動力消耗較小。 風機直連型頂風機干燥窯缺點：建窯投資相對較高 (2)(2)短軸型頂風機干燥窯短軸型頂

9、風機干燥窯 結構特點： 軸流風機橫向地（與窯長方向垂直）分別安裝在每根短軸上，通過皮帶輪各用一臺電動機傳動。 這類干燥窯主要作為高溫干燥窯使用，窯內溫度可達到160180。圖84為具有代表性的一種短軸型頂風機干燥窯。 短軸型頂風機干燥窯的優(yōu)點：短軸型頂風機干燥窯的優(yōu)點： 窯內空氣和循環(huán)比較均勻；干燥質量較高，能滿足高質量的干燥要求；較長軸型，安裝和維修方便；干燥窯的容量較大，能適合較大規(guī)模干燥作業(yè)的要求；可適用于高溫干燥。 短軸型頂風機干燥窯的缺點：短軸型頂風機干燥窯的缺點： 需要配置電機夾間，生產面積利用不經濟；熱量損失較大；動力消耗較高；投資較高。(3)長軸型頂風機干燥窯的長軸型頂風機干燥

10、窯的結構特征： 數臺軸流通風機沿軸的長度方向串聯安裝在一根長軸上，軸的一端伸至管理間，用一臺電動機通過皮帶傳動。 圖86所示為進、排氣道互相連通的長軸型頂風機干燥窯。用假天棚將干燥窯分為上下兩部分，上部分為風機間，下部為干燥間，在風機間安裝6臺軸流能風機，風機間距一般為2m 左右，風機的機號一般為812#，而以12的比較普遍。在干燥間放置材堆，材堆兩側靠近側墻旁邊，安裝有鑄鐵圓翼管加熱器。 1-通風機，2進氣道，3進氣閥，4進氣門，5蒸汽管道，6潤滑裝置，7取樣口，8濕度計窗，9加熱器，10排氣道，11調速電動機 長軸型頂風機干燥窯的優(yōu)點：長軸型頂風機干燥窯的優(yōu)點： 技術性能比較穩(wěn)定，窯內空氣

11、循環(huán)比較均勻；干燥質量較高，能滿足高質量的干燥要求；干燥窯容量大；動力消耗較少，每窯只用一臺電動機。 長軸型頂風機干燥窯的長軸型頂風機干燥窯的缺點：缺點：安裝不易平衡，軸承易壞，常發(fā)生故障；安裝困難，維修不便；投資高，鋼耗大，腐蝕嚴重。 2、端風機型木材干燥窯端風機型木材干燥窯 結構特征：軸流風機安裝在材堆的端部，干燥窯由位于后部的檔板隔成前部干燥間和后部風機間，根據材堆高，橫向安裝一臺或兩臺軸流風機在風機間，干燥間的兩側壁自后部或中部向前逐漸傾斜成斜壁窯，加熱器可布置在風機間或布置在干燥間材堆兩側，一對進排氣裝置設在風機前后的窯頂上。如圖87所示。 氣流循環(huán)特點：水平橫向循環(huán) 端風機型干燥窯

12、的優(yōu)點：在材堆高度上氣流循環(huán)比較均勻；氣流循環(huán)為“水平橫向”的可逆循環(huán)，特別適合于毛邊板的干燥；安裝、維修方便。 端風機型干燥窯的缺點：干燥窯長度不宜過長，一般不超過6m ，故干燥窯的容量不大，一般適合于中、小型企業(yè)的干燥；斜壁角度、氣道寬度不當或氣道內的檔風板設置不妥，將影響沿木材長度方向氣流循環(huán)的均勻性。 為擴大干燥窯的容量，端風機型干燥窯可建為雙軌道，但材堆的寬度尺寸一般不超過4m。圖88為雙軌道端風機干燥窯。 端風機型干燥窯所用軸流風機與耐溫防潮電機直連，安裝于風機間，直連型風機的機號一般較小，為8或10。端風機也可采用叉車裝窯，采用叉車裝窯時，窯門較寬，且窯門安裝在干燥窯的側面，如圖

13、89。3、側風機型干燥窯側風機型干燥窯 結構特征：結構特征： 風機、加熱器、噴蒸管、進排氣道都裝在窯內側邊，采用吸風式單向氣流循環(huán)。 側風機干燥窯的氣流循環(huán)特點：側風機干燥窯的氣流循環(huán)特點： 根據風機位置高度又可分為風機位于材堆中部的側風機干燥窯和風機位于材堆高下半部的側下風機型干燥窯。 （ a）對于側面中部風機氣流為：水平橫向循環(huán)（一般采用大風機，在水平面內橫向） （b）對于側下風機為：垂直橫向循環(huán) 風機直徑接近材堆高，一般采用14或16風機，一個長6m的材堆一般配2臺風機。每臺風機配備一臺電動機。在風機與風機之間及風機對面的側墻與材堆之間設有加熱器，排氣窗位于風機一側與側墻間的窯頂，進氣窗

14、位于風機對側材堆與側墻間的窯頂。 此類型的干燥窯，材堆高不宜太大，一般不超過2m，故干燥窯的容量較?。?0m3） 為了增加側風機型干燥窯的干燥容量，其風機可布置在材堆高度的下部。圖811為軸流風機位于堆高下半部的側下風機型干燥窯。風機直徑接近材堆高的一半，一般采用12風機。窯內干燥介質的循環(huán)是：“垂直橫向”的，即干燥介質在材堆外面的流動是垂直的，通過材堆是橫向的。 側風機型干燥窯，風機不論位于材堆高度的中部或下半部，氣流通過風機一次，都可以流過材堆兩次，與其他窯型相比，在材堆尺寸相同，循環(huán)風量相同的條件下，材堆高上的通風斷面（風機位于堆高下半部）或材堆長度上的通風斷面（風機位于堆高中部），等于

15、減少一半，干燥介質的循環(huán)速度提高近一倍。 側風機型干燥窯的優(yōu)點：側風機型干燥窯的優(yōu)點：結構比較簡單，干燥窯的容積利用系數較高，投資相對較少，安裝維修較為方便，容易得到較大的氣流循環(huán)速度。 側風機型干燥窯的缺點：側風機型干燥窯的缺點：含水率的均勻性差，干燥容量小。為使側風機型干燥窯實現可逆循環(huán)，提高被干燥木料的干燥均勻性，側風機型干燥窯可改進為圖813的形式。 二、爐氣加熱木材干燥窯 間接加熱直接加熱側風機型爐氣間接加熱干燥窯端風機型爐氣間接加熱干燥窯 燃燒爐內置端風機型間接加熱干燥窯（1 1）側風機型爐間接加熱）側風機型爐間接加熱木材干燥窯木材干燥窯圖814為側風機型爐氣間接加熱木材干燥窯示意

16、圖。圖815為供熱系統(tǒng)圖。整個系統(tǒng)由燃燒系統(tǒng)和干燥窯兩部分組成。燃燒系統(tǒng)又由料斗、螺旋進料機，送風機、燃燒爐、除塵器及引風機組成。由燃燒爐頂部排出的爐氣體，被吸入除塵器，經除塵后的爐氣體，送入干燥窯內的爐氣加熱管，然后吸入引風機，從煙囪排出廢氣。 （2 2）端風機型爐氣間接加熱干燥窯）端風機型爐氣間接加熱干燥窯 整個系統(tǒng)由燃燒系統(tǒng)和干燥窯兩部分組成。燃燒爐的上部為蒸發(fā)器，產生的蒸汽分兩路，一路通過噴蒸管直接噴入干燥窯內，以提高空氣濕度，另一路流入窯內的蒸汽散熱器，以提高空氣的溫度(輔助加熱器)。爐內產生的煙氣被引入爐氣調制室，先沉降除塵，再與空氣混合調制到約350，再引入窯內的爐氣加熱管（主加

17、熱器）。 (3)(3)燃燒爐內置的端部風機型爐氣間接加熱木材干燥窯燃燒爐內置的端部風機型爐氣間接加熱木材干燥窯 圖817為燃燒爐內置的端部風機型爐氣間接加熱木材干燥窯。這種干燥窯在風機間上、下布置兩臺8風機與耐高溫防潮電機直連，燃燒爐和散熱器也都布置在風機間，燃燒爐由鋼板卷焊而成，筒內不砌耐火磚，筒外也不設保溫材料，它既是燃燒爐又是加熱器，因此，窯內排管結構的散熱器面積與常規(guī)干燥窯相比數量少。 端風機型爐氣間接加熱木材干燥窯的優(yōu)點：端風機型爐氣間接加熱木材干燥窯的優(yōu)點： 結構簡單，投資費用較少，運轉費用低；以木廢料為能源，干燥成本低；升溫速度快，調濕靈活，干燥質量較好。 端風機型爐氣間接加熱木

18、材干燥窯的端風機型爐氣間接加熱木材干燥窯的缺點：缺點： 干燥窯的容量小，干燥量較小；手工操作，勞動強度大。 (2)(2)爐氣直接加熱木材干燥窯爐氣直接加熱木材干燥窯 爐氣直接加熱是指木廢料燃燒后產生的爐氣經除塵、調濕后直接進入干燥窯加熱和干燥木材。 窯內一端（在風機前臺）有一個沉降坑，用一根自來水管向坑內加水，爐氣體由端墻上的管道送入窯內，通過向下的彎管流入沉降坑，以進一步除塵和增濕。 爐氣直接加熱干燥窯優(yōu)點：爐氣直接加熱干燥窯優(yōu)點： 投資少，干燥成本低，熱效率高。 爐氣直接加熱干燥窯缺點：爐氣直接加熱干燥窯缺點： 若爐氣除塵不徹底，被干木料表面有輕微的煙氣污染，調濕處理不夠靈活。三、高溫干燥

19、窯三、高溫干燥窯 木材的高溫干燥窯系指干燥介質溫度超過100的干燥方法。1、常壓過熱蒸汽為介質的高溫干燥以常壓過熱蒸汽為介質的高溫干燥過程中，介質的濕球溫度保持沸點約100不變，且不含有空氣；2、以濕空氣為介質的高溫干燥以濕空氣為介質的高溫干燥，介質的濕球溫度低于100，是空氣和水蒸氣的混合體。高溫干燥窯的窯型可以是頂部風機型干燥窯，也可以是端部風機型干燥窯及側風機型干燥窯，頂部風機型干燥窯性能較好，短軸型頂部風機高溫干燥窯結構見圖84。 高溫干燥的優(yōu)點：干燥速度快；節(jié)能；干燥均勻；尺寸穩(wěn)定性好。 高溫干燥的缺點：高溫干燥使木材變色、變脆；干燥質量不易控制；對干燥窯及設備的腐蝕利害，投資高。第

20、三節(jié)周期式自然循環(huán)干燥窯第三節(jié)周期式自然循環(huán)干燥窯 熏煙干燥窯的優(yōu)點： 設備簡易，易于建造，投資很少，干燥成本低。 熏煙干燥窯的缺點： 干燥不均勻，易產生開裂、翹曲等缺陷，干燥質量不易控制，僅適合針葉材的干燥。 第四節(jié)連續(xù)式強制循環(huán)干燥窯第四節(jié)連續(xù)式強制循環(huán)干燥窯 連續(xù)式干燥窯在結構上主要有三類型： （1） 空氣橫向循環(huán)，材堆縱向放置 （2） 空氣縱向逆行，木材縱向放置 （3） 空氣縱向逆行，木材堆橫向放置 窯內上部為風機間，布置有三臺用耐高溫電機直接傳動的軸流風機以及加熱器與進、排氣道裝置等。進排氣裝置可以回收排氣的部分余熱。 下部為干燥間，可裝10個材堆，材堆橫向裝窯，定時向前移動，同時由右端（濕端）裝入濕材，由左端（干端）卸出干