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淺析新型環保節能木材蒸煮干燥窯
論文關鍵詞:蒸煮 干燥窯 環保節能
論文摘要:介紹一種新型環保節能木材蒸煮干燥窯，其可以將木材染色、漂白和干燥一次完成，從而降低了勞動強度，減少了設備，縮短了生產周期，提高了生產效益。同時還可以實現自動控制，減少木材的干燥缺陷。
隨著天然林資源的日益減少，人工速生林的利用日益增加。目前人工林木材的染色、漂白及干燥聯合技術已成為國內外研究的重要課題。但由于對木材的染色、漂白和干燥都是在不同的設備上分階段進行的，所以設備投資大，生產周期長、效率低，生產高，且不能實現生產自動化。
為了克服現有技術的缺點，設計了一種新型的木材蒸煮干燥窯，其可以將木材染色、漂白和干燥一次完成，具有投資少、生產周期短、生產效率高、環保和節能等優點。
1木材蒸煮干燥窯的工作原理
新型木材蒸煮干燥窯以導熱油作為加熱介質對改性液體進行加熱，通過噴淋裝置對木材進行噴淋蒸煮改性，然后通過循環風機，采用翅片管換熱器與窯內空氣進行熱量交換的方式，使窯內空氣產生對流，將熱量傳遞給木材，同時帶走木材蒸發出來的水分，并吸人干空氣，周而復始，可一次完成對木材的噴淋蒸煮改性和干燥兩道工序。
2木材蒸煮干燥窯結構
新型木材蒸煮干燥窯主要由窯體、供熱系統和貯液系統組成，其主要結構如圖1所示。
2.1干燥窯窯體
干燥窯窯體主要由殼體、噴淋裝置、換熱器、軸流風機和集液池構成，見圖20窯體外形尺寸為2400mmx2100mm x3000mm，保溫為巖棉，保溫層厚度100mm ;窯體快開門尺寸為1400mm x 1200mm;窯體頂部設有2個導熱油進口、2個導熱油出口、1個進風口、1個出風口;窯體左側設有2個干濕球溫度計;窯體右側設有1個導熱油進口、1個導熱油出口、1個溫度計接口、1個窯體池底液體排出口;窯體背面設有3個液體進口。
①噴淋裝置:噴淋裝置是該干燥窯不同于其他干燥窯的關鍵所在，可用來對木材進行噴淋改性處理，其結構簡圖如圖3所示，通過導熱油對改性液體進行加熱，采用循環泵將液體送到噴淋裝置，并反復循環，完成對木材的噴淋改性。
②翹片管換熱器:干燥窯設有翅片管換熱器(見圖2中的序號17 )，換熱面積30m2, U型翅片管采用中I6mm的不銹鋼管纏繞上l 0mm寬的不銹鋼帶(不銹鋼帶增加褶皺，以此增大換熱面積)制成。
③軸流式專用通風機:干燥窯采用GKF型軸流式通風機(結構見圖2中的序號16)，這是專門為木材干
燥窯而設計的能夠正反轉的通風機，其具有耐高溫、耐腐蝕以及正反通風參數一致等特點。通風機的葉片為6片扭曲葉型，其整體使用不銹鋼，風機與電機采用直連結構。
軸流式通風機電機采用H級加強級絕緣，可長期在高溫高濕木材析出物的水蒸氣氣氛下連續正反轉周期運行;機體內的軸承潤滑采用外注油脂方式，既延長了軸承的使用壽命，又能提高自身的防水蒸氣和防木粉塵的能力。
④集液池:集液池為噴淋木材改性液的回收裝置，回收的改性液可循環使用，集液池結構如圖2中的序號13所示。
2.2供熱系統
木材蒸煮干燥窯供熱部分結構簡圖如圖1中的序號1,2,3和9所示，分別由貯油罐、注油泵、電加熱導熱油爐和膨脹槽構成。
電加熱導熱油爐是一種新型、安全、高效節能、低壓(常壓或較低壓力)并能提供高溫熱能的特種爐，其以專用導熱油為熱載體，通過加熱器把熱量傳遞給干燥介質。導熱油加熱具有以下特點:①在較低的工作壓力下可獲得較高的工作溫度，加熱速度快;②油溫穩定，可以獲得理想的工藝溫度，而且溫差變化極小;③導熱油加熱系統工作壓力低，并且是閉路循環，與大氣無接觸，所以可延長熱載體壽命，無排放，無污染，熱損失小，節能效果顯著;④加熱設備結構簡單，安裝操作方便，占地面積小。
2.3貯液系統
貯液系統結構如圖1中的序號5,6,7和8所示，其分別由集液罐、循環泵、加液泵和補液罐組成，其中補液罐周圍配有導熱油夾套可為罐內液體加熱。
3木材蒸煮干燥窯千燥工藝流程
木材蒸煮干燥窯的干燥工藝流程如圖4所示。
結合圖1、圖2、圖3和圖4，木材蒸煮干燥窯的干燥工藝流程如下:
①干燥窯工作前要檢查各閥門，使其都處于關閉狀態，然后將裝有試材的小車推入干燥窯，最后關閉窯門。
②將水及所需品加人補液罐，開啟攪拌器，同時啟動導熱油爐系統，通過補液罐的導熱油夾套給液體加熱。當補液罐內液體溫度達到90℃時，保持恒溫。
③關閉補液罐夾套的導熱油進口閥門，開啟補液罐的出口閥門及干燥窯下部的集液池進口閥門，利用液位差將改性液體注人集液池中。
④當集液池內液位達到450mm時，打開集液罐放空閥門，集液罐灌滿后，關閉放空閥門及補液罐的出口閥門，然后打開循環泵的進口閥門，開啟循環泵，打開循環泵的出口閥門，通過干燥窯內的噴淋管將液體噴淋到木材上。同時關閉補液罐的導熱油進口閥門，開啟集液池內導熱油盤管的導熱油進出口閥門，使液體溫度始終保持在90℃在集液池內收集噴淋液(循環使用)，當集液池內的液位低于 300mm時，打開放料閥門補充液體，使集液池內液位始終保持在300～350arm之之間。
⑤對木材的噴淋改性處理完成后，關閉循環泵和出口閥門，開啟加液泵的進口閥門，打開加液泵的出口閥門，將改性液體泵回補液罐。當集液池的液位計顯示液體抽完后，打開放凈閥門，當加液泵的出口壓力降到0.1 MPa以下時，關閉加液泵和各個閥門。
⑥開啟軸流風機，打開干燥窯空氣置換閥門，以降低窯內空氣的相對濕度。然后再關閉空氣置換閥門一，開啟導熱油盤管的導熱油進、出口閥門對窯內空氣進行加熱。軸流風機使窯一內熱空氣循環以便干燥木材。導熱油進、出口閥門會根據設定的溫度自行開關，當木材含水率達到干燥要求時，關閉導熱油系統，開啟空氣置換閥門，將濕空氣置換成干空氣，最后關閉軸流風機，當干燥窯內的溫度達到室溫后出料。
4小結
新型環保節能木材蒸煮干燥窯采用噴淋蒸煮的方式對木材進行改性和干燥，可簡化操作程序，實現自動控制，降低勞動強度，減少設備，縮短生產周期，提高生產效率;同時還降低了能耗，減少了對環境造成的污染，具有很好的應用前景。
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