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空氣循環(huán)對于木材加工的效用

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空氣循環(huán)對于木材加工的效用

發(fā)布日期:2016-07-21 16:27 來源:http://m.idecorepharm.com 點擊:

  窯干時,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。再者,此循環(huán)氣流的運動速度亦必須夠快,傅使木材表面水分能有效地蒸發(fā)。當干而熱的氣流通過材堆之后,自會變得較涼而潮濕。

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  如果風速不夠強,則材堆(pile,load,lumber stack)中間的干燥條件必會偏離控制室(儀表)內(nèi)所設(shè)定標準,降低了干燥速度,高風速同時也可以減少窯內(nèi)的循環(huán)死角(dead spots)促進均勻干燥。重慶木材加工干燥時,其表面之水分并未直接進入主要的人工氣流(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動緩慢并呈飽和狀態(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,因此在干燥初期當材面甚濕需要蒸發(fā)和移除時,采用高速循環(huán)氣流比較有利。當木材含水率接近纖維飽和點時,水分的擴散作用成為干燥速率的限制因子(limiting factor)。由于水分擴散至材面速度較慢,境界層之蒸氣壓力變低,故無需藉高速循環(huán)氣流來移除較少量的蒸發(fā)水分。

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

  近年來一般干燥工廠多偏愛高速循環(huán)氣流,故而增加風扇直徑和馬達轉(zhuǎn)速,以及加寬材堆與窯壁間的信道。但應了解,電力消耗與風速之立方成正比。

  風速對熱移轉(zhuǎn)(heat transfer)的速率亦稍具影響,唯當木材之含水率低于FSP時其影響力更為減弱。熱移轉(zhuǎn)速率主要是受溫差(人工氣流與木材表面問)影響,而蒸發(fā)率又對溫差具某種程度的影響。假如風速不變,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。此時大量熱傳至木材表面用以蒸發(fā)自由水,熱移轉(zhuǎn)速率達到最高峰。稍后,每塊木材的內(nèi)層亦逐漸到達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,當含水率低于FSP時,熱移轉(zhuǎn)速率更進一步降低以致影響到干燥速度,此時必須提高溫度才能保持適當?shù)母稍锼俣?風速對干燥速度極少作用。此即在干燥末期需要提高溫度降低風速的原因。


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