新型环保节能木材蒸煮干燥
论文关键词:蒸煮 干燥窑 环保节能
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论文摘要:介绍一种新型环保节能木材蒸煮干燥窑，其可以将木材染色、漂白和干燥一次完成，从而降低了劳动强度，减少了设备投资，缩短了生产周期，提高了生产效益。同时还可以实现自动控制，减少木材的干燥缺陷。
随着天然林资源的日益减少，人工速生林的利用日益增加。目前人工林木材的染色、漂白及干燥联合技术已成为国内外研究的重要课题。但由于对木材的染色、漂白和干燥都是在不同的设备上分阶段进行的，所以设备投资大，生产周期长、效率低，生产成本高，且不能实现生产自动化。
为了克服现有技术的缺点，设计了一种新型的木材蒸煮干燥窑，其可以将木材染色、漂白和干燥一次完成，具有投资少、生产周期短、生产效率高、环保和节能等优点。
1木材蒸煮干燥窑的工作原理
新型木材蒸煮干燥窑以导热油作为加热介质对改性液体进行加热，通过喷淋装置对木材进行喷淋蒸煮改性，然后通过循环风机，采用翅片管换热器与窑内空气进行热量交换的方式，使窑内空气产生对流，将热量传递给木材，同时带走木材蒸发出来的水分，并吸人干空气，周而复始，可一次完成对木材的喷淋蒸煮改性和干燥两道工序。
2木材蒸煮干燥窑结构
新型木材蒸煮干燥窑主要由窑体、供热系统和贮液系统组成，其主要结构如图1所示。
2.1干燥窑窑体
干燥窑窑体主要由壳体、喷淋装置、换热器、轴流风机和集液池构成，见图20窑体外形尺寸为2400mmx2100mm x3000mm，保温材料为岩棉，保温层厚度100mm ;窑体快开门尺寸为1400mm x 1200mm;窑体顶部设有2个导热油进口、2个导热油出口、1个进风口、1个出风口;窑体左侧设有2个干湿球温度计;窑体右侧设有1个导热油进口、1个导热油出口、1个温度计接口、1个窑体池底液体排出口;窑体背面设有3个液体进口。
①喷淋装置:喷淋装置是该干燥窑不同于其他干燥窑的关键所在，可用来对木材进行喷淋改性处理，其结构简图如图3所示，通过导热油对改性液体进行加热，采用循环泵将液体送到喷淋装置，并反复循环，完成对木材的喷淋改性。
②翘片管换热器:干燥窑设有翅片管换热器(见图2中的序号17 )，换热面积30m2, U型翅片管采用中I6mm的不锈钢管缠绕上l 0mm宽的不锈钢带(不锈钢带增加褶皱，以此增大换热面积)制成。
③轴流式专用通风机:干燥窑采用GKF型轴流式通风机(结构见图2中的序号16)，这是专门为木材干
燥窑而设计的能够正反转的通风机，其具有耐高温、耐腐蚀以及正反通风参数一致等特点。通风机的叶片为6片扭曲叶型，其整体使用不锈钢材料，风机与电机采用直连结构。
轴流式通风机电机采用H级加强级绝缘，可长期在高温高湿木材析出物的水蒸气气氛环境下连续正反转周期运行;机体内的轴承润滑采用外注油脂方式，既延长了轴承的使用寿命，又能提高自身的防水蒸气和防木粉尘的能力。
④集液池:集液池为喷淋木材改性液的回收装置，回收的改性液可循环使用，集液池结构如图2中的序号13所示。
2.2供热系统
木材蒸煮干燥窑供热部分结构简图如图1中的序号1,2,3和9所示，分别由贮油罐、注油泵、电加热导热油炉和膨胀槽构成。
电加热导热油炉是一种新型、安全、高效节能、低压(常压或较低压力)并能提供高温热能的特种工业炉，其以专用导热油为热载体，通过加热器把热量传递给干燥介质。导热油加热具有以下特点:①在较低的工作压力下可获得较高的工作温度，加热速度快;②油温稳定，可以获得理想的工艺温度，而且温差变化极小;③导热油加热系统工作压力低，并且是闭路循环，与大气无接触，所以可延长热载体寿命，无排放，无污染，热损失小，节能效果显著;④加热设备结构简单，安装操作方便，占地面积小。
2.3贮液系统
贮液系统结构如图1中的序号5,6,7和8所示，其分别由集液罐、循环泵、加液泵和补液罐组成，其中补液罐周围配有导热油夹套可为罐内液体加热。
3木材蒸煮干燥窑千燥工艺流程
木材蒸煮干燥窑的干燥工艺流程如图4所示。
结合图1、图2、图3和图4，木材蒸煮干燥窑的干燥工艺流程如下:
①干燥窑工作前要检查各阀门，使其都处于关闭状态，然后将装有试材的小车推入干燥窑，最后关闭窑门。
②将水及所需药品加人补液罐，开启搅拌器，同时启动导热油炉系统，通过补液罐的导热油夹套给液体加热。当补液罐内液体温度达到90℃时，保持恒温。
③关闭补液罐夹套的导热油进口阀门，开启补液罐的出口阀门及干燥窑下部的集液池进口阀门，利用液位差将改性液体注人集液池中。
④当集液池内液位达到450mm时，打开集液罐放空阀门，集液罐灌满后，关闭放空阀门及补液罐的出口阀门，然后打开循环泵的进口阀门，开启循环泵，打开循环泵的出口阀门，通过干燥窑内的喷淋管将液体喷淋到木材上。同时关闭补液罐的导热油进口阀门，开启集液池内导热油盘管的导热油进出口阀门，使液体温度始终保持在90℃在集液池内收集喷淋液(循环使用)，当集液池内的液位低于 300mm时，打开放料阀门补充液体，使集液池内液位始终保持在300～350arm之之间。
⑤对木材的喷淋改性处理完成后，关闭循环泵和出口阀门，开启加液泵的进口阀门，打开加液泵的出口阀门，将改性液体泵回补液罐。当集液池的液位计显示液体抽完后，打开放净阀门，当加液泵的出口压力降到0.1 MPa以下时，关闭加液泵和各个阀门。
⑥开启轴流风机，打开干燥窑空气置换阀门，以降低窑内空气的相对湿度。然后再关闭空气置换阀门一，开启导热油盘管的导热油进、出口阀门对窑内空气进行加热。轴流风机使窑一内热空气循环以便干燥木材。导热油进、出口阀门会根据设定的温度自行开关，当木材含水率达到干燥要求时，关闭导热油系统，开启空气置换阀门，将湿空气置换成干空气，最后关闭轴流风机，当干燥窑内的温度达到室温后出料。
4小结
新型环保节能木材蒸煮干燥窑采用喷淋蒸煮的方式对木材进行改性和干燥，可简化操作程序，实现自动控制，降低劳动强度，减少设备投资，缩短生产周期，提高生产效率;同时还降低了能耗，减少了对环境造成的污染，具有很好的应用前景。
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