木材干燥处理的目的在于:(1)防止木材的变形开裂;(2)提高木材的力学强度,改善物理性能;(3)防止木材腐朽虫蛀;(4)减轻木材的重量,节省运输费用。从以上所述可以看出,木材干燥业的责任在于改善木材的使用性能并提高它的利用率。同时由于木材干燥是能耗较大的工序,因此无论从产品质量或从经济效益的角度来看,干燥作业都是木制品生产中举足轻重的关键性环节之一。2.木材干燥技术的现状2.1木材干燥业的发展潜力巨大据有关*估计,我国现有设备年干燥能力约400万立方米材,只占2000年需干燥锯材的17%左右,而中等发达国家的干燥设备能力,可达所需干燥量的30%,美国则高达60%。这说明我国干燥设备的能力与发达国家、中等发达国家相差甚远,同时也说明我国木材干燥工业的发展潜力很大。2.2国产干燥设备尚有不足之处据不完全统计,我国具有一定生产规模的,能生产各类干燥设备的生产厂家约20多个,产品质量能基本满足生产要求,可替代进口产品,而且某些性能指标已达国际同类产品的先进水平。现阶段,我国生产的木材干燥设备与国外的先进设备相比,主要差距在于:(1)检测与控制系统的精度差、可靠性差;(2)加工粗糙、造型不够精美;(3)蒸汽阀、疏水器等分部件质量差。以上这些问题,如果上级**、行业协会和生产厂家给予充分的重视,是完全有能力解决的。2.3干燥能耗偏高,对环境的污染不容忽视我国现有的各种干燥设备中,蒸汽干燥占80%以上。而炉气和直火式烟气干燥则在小型企业中较多。蒸汽干燥以锅炉作供热设备,我国工业锅炉及其管网的平均热效率只有60%,同时蒸汽干燥的进、排气热损失较大,约占蒸汽热能的40%,此外还有墙体大门等的散热损失,故使蒸汽干燥的一次能源利用率一般低于30%。干燥能耗高,不仅使产品成本增加,而且使锅炉与干燥室排出的烟尘与废气增多,从而增加了这些有害物质对大气的污染。以年干燥能力为1万立方米材的蒸汽干燥车间为例,约需配4吨/h的锅炉一台,它每小时排出的有害物质为:烟尘量约40kg、CO2:1900立方米、SO2:45立方米,还有少量的NO2,这些物质是造成大气温室效应、酸雨和臭氧破坏的主要因素
如何正确地选用干燥窑
不同干燥室性能的分析比较,通常采用标准木料的概念,通常是指厚40mm、宽150mm、长度大于1m,按二级干燥质量从较初含水率90%干燥到较终含水率12%的松木整边板材。对于其他规格或树种的木料所得参数,可根据有关标准进行换算。
对于干燥室,从技术经济方面的分析,参考国家标准GB/T17661—1999《锯材干燥设备性能检测方法》,从干燥室的工艺性、使用性、经济性和节能性介绍部分主要性能参数。
①工艺性
加热能力。关系到干燥室的单位容积加热面积、加热器的热效率、热载体及壳体保温性等。检测项目有介质升温速度、介质较高温度等。在正常运行条件下,升温范围能达到100~120℃;
调湿能力。关系到干燥室的保温性、气密性、增湿与排湿能力等。检测项目保温性、气密性。正常调湿范围不小于30%~98%;
风速及其分布。 关系到干燥室的风机大小、数量、性能、分布、挡风板的设置及木料的堆积。检测项目有材堆平均循环风速、材堆风速分布等。一般以标准木料为准,要求材堆出风侧水平气道的平均风速不应小于1±0.2m/s(其中0.2为均方差);
室内温度均匀度。关系到木料的堆积、材堆的码放、加热器的分布及材堆的风速等。检测项目有:介质温度分布、介质温差、材堆进出口温差等。要求室内较大温差应小于6~8℃,材堆进出封风侧的平均温度差小于4~6℃;
干燥时间。以标准木料从含水率60%干燥到12%,干燥质量达到国家标准二级为准,从干燥过程开始到干燥过程结束(不包括冷却时间),干燥时间不大于94h。(其他任意锯材的标准干燥时间按GB/T17661-1999计算)
②使用性
包括使用的可靠性、方便性、耐久性和安全性几方面。即设备材料和质量好,耐腐蚀性强,使用寿命长,性能稳定可靠,运行故障少,维护保养方便。
③经济性
经济性主要指干燥1m3标准木料干燥成本。用于技术经济分析的干燥成本是指与设备有关的直接费用,不包括管理费用与税费。
设备折旧费是干燥1m3木材平均所需的设备投资费用,它与设备的有效使用年限有关。对于常规、除湿、太阳能干燥及其设备:砖砌混凝土壳体为15~20年,外钢板内铝板或内外彩色钢板金属壳体、真空干燥设备为8~10年,内外铝板或不锈钢板金属壳体、砖混外壳内衬铝板为10~15年。
保养投资费是干燥1m3木材平均所需的维修费用,按设备总投资的比率计,常规蒸汽干燥设备为1%~2%,除湿干燥设备取3%~4%;真空干燥设备取2%~3%。
能量消耗是以标准木料按二级质量标准从初含水率60%干燥到12%(非标准木料可进行换算),每1m3木材所用的电能和热能费用。
④节能性
一般节能性可从单位材积的实际耗能来评价。实际耗能是以标准木料按二级质量标准从初含水率60%干燥到12%(非标准木料可进行换算),每1m3木材的总标准煤耗。包括电能和热能两方面。也可以用每蒸发1kg水分所消耗的电能、热能及标准煤耗表示。比较好的干燥室,每干燥1m3标准木材的综合能耗(电能和热能的总和)折合成标准煤耗应不大于50kg/m3,每蒸发1kg水分的综合能耗应不大于0.28kg/kg(1kg标准煤可生产7.8kg蒸汽,或2.3kW·h电,而蒸汽的可用热量为2134kJ/kg,点的有效发热值为3600kJ/(kW·h)。