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新型環(huán)保節(jié)能木材蒸煮干燥
論文關鍵詞:蒸煮 干燥窯 環(huán)保節(jié)能
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論文摘要:介紹一種新型環(huán)保節(jié)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，減少了設備投資，縮短了生產周期，提高了生產效益。同時還可以實現(xiàn)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(lián)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，生產成本高，且不能實現(xiàn)生產自動化。
為了克服現(xiàn)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(huán)保和節(jié)能等優(yōu)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(huán)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(fā)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(tǒng)和貯液系統(tǒng)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，保溫材料為巖棉，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(huán)泵將液體送到噴淋裝置，并反復循環(huán)，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(shù)一致等特點。通風機的葉片為6片扭曲葉型，其整體使用不銹鋼材料，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環(huán)境下連續(xù)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(huán)使用，集液池結構如圖2中的序號13所示。
2.2供熱系統(tǒng)
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(jié)能、低壓(常壓或較低壓力)并能提供高溫熱能的特種工業(yè)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(wěn)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(tǒng)工作壓力低，并且是閉路循環(huán)，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(jié)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(tǒng)
貯液系統(tǒng)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(huán)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(tài)，然后將裝有試材的小車推入干燥窯，最后關閉窯門。
②將水及所需藥品加人補液罐，開啟攪拌器，同時啟動導熱油爐系統(tǒng)，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(huán)泵的進口閥門，開啟循環(huán)泵，打開循環(huán)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(huán)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(huán)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(huán)以便干燥木材。導熱油進、出口閥門會根據(jù)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(tǒng)，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(huán)保節(jié)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(xiàn)自動控制，降低勞動強度，減少設備投資，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(huán)境造成的污染，具有很好的應用前景。
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