聯合式木材干燥窯的應用與展望

惠凱

摘 要：目前我國木材干燥生產基本都是采用常規木材干燥設備（蒸汽干燥）和相應的工藝，主要問題是能耗過高。其中干燥過程熱能消耗和窯體內部用于擴散熱量的通風機驅動的電能消耗是很難被降低的，因此要想將干燥窯的能耗降低就要改變常規的設計思路，從窯體結構以及能源消耗的途徑入手。文章所介紹的“聯合式木材干燥窯”正是傳統干燥技術與現代先進的能源設備所結合的產物，其節能、高效的特點完全符合當下木材加工領域對技術革新的需求。

關鍵詞：木材干燥；聯合式；節能；高效

中圖分類號：S781.71 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0167-02

在木材加工和家具制造業中，必不可少的木材干燥生產環節能耗約占全部生產能耗的40%-70%以上，而其熱效率僅為30%-40%。現在國內企業基本上都是采用傳統的常規干燥設備，由于木材干燥生產的特殊性和干燥設備、生產工藝技術水平的限制，能耗居高不下。近年來，隨著國家大力倡導節能減排降耗，創建節約型社會的呼聲越來越高，政策的引導也促使木材工業苦練內功，在保證木材干燥質量的前提下，探索提高木材干燥速度的途徑：節約能源、提高熱效率、節約干燥成本，在提高企業經濟效益的同時還可以保護有限的能源資源和環境資源。對現有木材干燥技術進行審視分析，探討其節能可能性，并將其滲透到木材干燥研究中，這將是整個木材加工行業在今后的發展中都應十分關注的方面。

根據理論計算，一般情況下木材干燥過程的有效熱能約占干燥過程總熱能消耗的80%，殼體散熱損失等無效能耗約占總熱能消耗的15%，另有占總熱能消耗約5%能量的供熱管路熱損失、裝備地面吸熱、窯體密封等原因損耗。其中，有效熱能約60%（約占總能耗的50%）隨木材中蒸發出的水分混合在干燥介質中排放到干燥窯外部，此時這部分高溫熱濕空氣中的熱能已經轉化為無效能耗。按照我國木材干燥生產現狀，特別是在無效能耗的回收利用和干燥生產節能減排等方面還是有很大的發掘潛力。隨著近年來新能源技術的不斷發展以及制造業內各類實用性新技術所衍生出的熱能供給設備的出現，傳統干燥窯的供能與生產形式也有了有效的替代與轉化方式。

從對比中可以看出，常規干燥在干燥生產中的局限性是，換氣時的熱量大量散失導致短時間內干燥窯內部可能出現的冷熱不均的情況，這樣對木材干燥的質量存在一定的風險，而且大量排出的熱濕蒸汽造成了能源的極大浪費；而除濕干燥的特點在于不排出窯內熱濕蒸汽而是將它們自行回收到熱泵裝置中吸收其熱量并再次供給到干燥窯中用于干燥作業，最大程度上降低了能源的浪費；除濕干燥在干燥生產中也有其局限性，由于自身沒有調濕裝置并且升溫緩慢，導致生產率較低，而常規干燥的特點其一就是內設噴淋裝置，可以便捷的調控窯內的濕度，同時升溫迅速，有效的提高木材干燥效率。由此看來兩種干燥方法互有利弊，但是如果將其特點加以利用并進行組合，則可以衍生出一種新型的木材干燥模式，即聯合式干燥技術。

聯合式木材干燥窯即是采用了這種聯合式干燥技術的新型干燥窯，它將常規干燥技術與除濕干燥技術相結合并將這兩種技術進行完善、運用。它保持了常規干燥窯的特點，同時輔以除濕干燥技術，在干燥的不同階段分別采取合理的干燥方式，兩種技術相輔相成、優勢互補，在保證木材干燥質量的同時，最大程度上節約能耗，節省成本。

圖1為聯合式干燥窯的結構簡圖，圖中干燥窯的整體架構與常規干燥窯一致，而與常規干燥窯最大的區別在于其供熱系統采用的不是蒸汽鍋爐而是節能型熱泵烘干機。熱泵烘干機是一種新型高效節能型設備，其工作原理是根據逆卡諾循環原理，采用少量的電能，利用壓縮機，將工質經過膨脹閥膨脹后在蒸發器內蒸發為氣態，并大量吸收空氣中的熱能，氣態的工質被壓縮機壓縮成為高溫、高壓endprint