木材烘干设备技术的开发及应用需要具备三方面的知识和技能:
首先是了解木材的材性如材种、基本密度、干缩率、含水率及木材尺寸等;
其次是传递过程的原理,即传热、传质、流体力学和空气动力学等能量传递原理;
第三是掌握烘干手段,主要是烘干设备、自动控制等方面的工程设计。木材烘干学的研究对象主要为锯材,研究木材与水分的关系,干燥介质,木材的烘干特性及其烘干过程中的热、质转移规律;研究实施木材烘干设备、工艺及其技术经济指标。
木材烘干设备的除湿原理是利用未饱和湿空气吹过被烘干的木材,吸收其中水分的设备,为提高湿空气的吸湿能力,一般都先将湿空气加热。木材烘干设备使湿空气定压下通过加热器时,外界加热湿空气,湿空气温度升高。但并未增加湿空气的水蒸气含量,也无蒸汽凝结析出,因而相对湿度下降为为之下降,所以提高了吸湿能力。可见在加热器中的加热过程是个升温增焓的定比湿度过程。当加热后的湿空气进入干燥器干燥木材时,主要由湿空气放热(减少湿空气的焓)使湿物料中的水分汽化而进入空气,增加空气中所含水蒸气的焓。由此,干燥过程可近似看成空气温度逐渐降低而湿度逐渐增加的定焓过程。
木材烘干设备的预热处理介绍:
首先木材烘干设备预热处理需要的时间要根据木材的树种、厚度和进炉含水率来定,用厚50mm的材料为例子来讲,一般情况下初喷12-15h。为了获得合理的温度梯度,已蒸煮的材料也需要进行6~8h的处理。对于青冈栎和南方柞木,这两种材料薄壁细胞、射线薄壁细胞非常多、红木、芭蒂、甘巴豆等密度很大的材料,一般初喷24h,以彻底软化木材,疏通细胞腔,部分溶解细胞腔内浸填物,为后续的烘干过程作准备。
初喷的温度不能够能太低,否则进入炉内的蒸汽流量太小,不足以使炉内相对湿度达到基准要求,预热处理的效果不好,一般初期处理温度为95-100度。