木材常规干燥节能浅谈.doc

木材常规干燥节能浅谈摘要：木材与我们的生产和生活息息相关,在日常所使用的木材中,由于受到技术条件的要求,需要对所用的木材进行干燥后才能使用。木材干燥是木制品加工过程中耗能最大的工序,其能耗约占木制品生产总能耗的40%70%。木材资源的浪费,大多数是由于湿材未经干燥处理或处理不当,致使木材降等甚至失去了使用价值。木材干燥的主要目的是改善木材的使用性能并提高它的利用率。本文从木材能源消耗的现状，节能技术和设备的完善这几个方面论证了木材干燥节能的可行性然后对常规干燥方式，特种干燥方式和联合干燥方式分别进行了探讨，提出了节能的可行性意见最后对木材干燥节能研究前景进行了预测。关键词：木材干燥 节能 阶段Views on energy saving in wood drying Wood is closely related to our production and life. Restrained by technical conditions, wood we used in our daily life must be dried before putting into use. Wood drying is the most energy-consuming working procedure in woodworking, with 40 to 70 percent energy consumption of the total. Unseasoned wood and improper handling, accounting mostly for the waste of timber resource, cause the downgrading of wood even the lost of use value. The main purposes of wood drying are to improve performance and utilization ratio of wood. This paper argues the feasibility of energy saving from such aspects as the existing situation of wood energy consumption, energy-saving technologies, and perfection of apparatus. Then the paper develops discussions on conventional drying，special drying and combination drying and suggestions on the feasibility of energy saving. Finally some predictions about the prospects of energy saving in wood drying are made.Key words：wood drying energy saving phase 1 木材干燥节能势在必行 木材干燥是木制品生产过程中能耗最大的工序，也是木材加工的关键技术。在我国，木材干燥约占企业总能耗的4070，而其热效率仅仅为3000-40I。与此同时，木材干燥行业又面临着原材料短缺，供给不顺畅的困境。因此，寻找有效途径减少能源消耗，高效利用有限的木材资源，降低干燥成本，努力寻求木材干燥质量、速度和成本三者的协调和优化组合121，已经成为木材工业中一个重要的课题。 近年来，国家大力倡导节能减排降耗，创建节约型社会。政策的引导促使木材工业苦练内功，在保证干燥质量的前提下，探索提高木材干燥速度的途径以节约能源供给，提高热效率，节约干燥成本。2 现有木材干燥技术节能探讨 对现有木材干燥技术进行审视分析，探讨其节能可行性，提出节能设想，并将其渗透到木材干燥研究中。这是我们今后应十分关注的方面21常规蒸气干燥 常规蒸汽干燥在我国木材干燥中占据主导地位，约占80以上。常规干燥具有技术成熟，适应性强等诸多优点，预计在今后相当长的一段时间仍将占据主导地位131。因此，对其干躁设备和工艺优化以及节能途径探索，例如耐高温风机应用，干燥室和干燥工艺的优化，干燥过程的监测控制与管理，将太阳能引入作为预干处理实现联合干燥等，必将有效降低木材干燥行业的能源消耗。 另外，我们可以着重于热能供给和排气热能回收技术的研究。比如，南京林业大学木材干燥技术研究所率先在木质能源的利用方面进行了研究，研制成功了用旋风燃烧炉燃烧木废料的炉气干燥设备，并已在生产上大面积推广应用，取得了良好的节能效果和社会经济效益。针对干燥过程调湿处理排出大量热能这种状况，可以在排气口设置排气热能回收装置，或储存待用，或直接他用，这将是一个很好的的节能举措。再者，将技术成熟的变频调速技术应用到木材干燥领域，实现可调风速干燥木材，即木材干燥过程进入减速干燥阶段时，使用调频装置调整电机转速，减小风量，这样既能保证木材的干燥质量，又能达到节省电能的效果o这将是一个有效的节能途径，然而至今还没有被国内企业广泛重视和采用。22除湿(热泵)干燥除湿干燥的应用前景在于用作预干和与其他能源联合干燥两个方面。由于其节能效果显著，干燥质量好，用电做能源不污染环境，技术比较成熟，目前已经成为常规干燥之后居于第二位的干燥技术。木材干燥时，湿空气采取闭合式循环，由除湿机回收高温蒸气热量，并用于加热已脱水的冷空气，与常规蒸汽干燥相比其节能效率在40-70，是一种高效节能干燥技术。该项技术革新点在于制冷工质和过冷方式的选择，热泵的进风系统设计以及二次风的补充方式和辅助热源的选择方面，可以进一步提高其节能效率。比如北京林业大学设计研制的RCG系列中温、高温双热源除湿机，使除湿机的节能效率提高了150o-20121。在上述方面的研究中，我们可以借鉴空调行业和冷冻行业成熟的调湿除湿和制冷技术，对其进行合理优化设计使之更加适合木材干燥行业。23高效真空干燥这种干燥方式将呈现增长趋势，定位于干燥难干的大断面硬阔叶材。这是因为湿木材置于低于大气压的密闭容器中，内部的水分在内外压力差的作用下加快了内部水分的迁移速度，而同时水分在真空状态下的饱和温度低，汽化产生的蒸气压力也迫使水分由内向外移动，可以实现较低温度下的快速干燥。20世纪90年代中期，南京林业大学研制成功了具有热能回收装置的高效节能真空干燥机。这一技术可以有效降低木材干燥的能源消耗。如果在此基础上，能够研发大容量的真空木材干燥室，特别是真空过热蒸汽干燥室，这一干燥技术将逐步取代常规蒸汽干燥成为21世纪最有发展潜力的干燥技术。真空过热蒸气干燥木材时，其表面处于湿润状态，干燥应力小，干燥质量大大优于热风干燥。真空过热蒸汽干燥是一种创新技术，具有潜在的高效率f引。大容量技术的突破，会使这种干燥窑形式以几何倍数增张。另外，国内外关于真空干燥真空度和木材之间的关系探讨较少，并且对木材干燥方式的优化做的还不很到位。如果能够正视这一技术，将会大规模降低木材干燥工业的能源消耗。木材真空过热蒸汽干燥在我国的工业化应用较少，但其在厚材，难干材的干燥和节能方面的效果良好，相信今后会有大规模的工业化应用。24廉价清洁的太阳能干燥太阳能廉价清洁可再生，并且取之不尽，用之不竭，是大自然赐予人类的能源宝藏。因此，人们对太阳能干燥物料产生了浓厚的兴趣。木材干燥行业中，越来越多的学者和专家探讨太阳能干燥技术的可行性和对现有木材干燥室进行升级改造使其最大限度利用太阳能。该项技术的问题主要集中在其作为单一能源的利用和低成本的有效储制10】，如果能够有效解决上述两个问题，太阳能便可以大规模和工业化应用。太阳能的相变储热技术，热管技术的应用，相变墙体的研究，温室型太阳能的研究，各种太阳能储热设备如集热器和热转换设备逐渐成熟，将其应用到现有的干燥室型中作为预干，或者建立大型的温室型太阳能房(直接利用太阳能热源)用来存储待干燥的木材，可以有效减少干燥过程的热量消耗，从而达到节能的效果。25联合干燥联合干燥技术将是今后发展的重点，它的的出现符合国际干燥技术的创新发展趋势。联合干燥扬长避短，扩大了干燥的应用范围，对能源的利用更加合理，能够最大限度降低木材干燥对能量的需求。需要注意的是，联合干燥并非两种干燥方法的简单组合，而是针对不同干燥对象的优化组合。我们也可以采取多种干燥方法的联合应用或者几个干燥过程的联合应用，采取串联的方式进行木材的干燥。事实证明，联合干燥可以有效节约能源，降低物料消耗，对热效率的提高更有质的飞跃。在联合干燥中应该更加注重热能回收装置的有效利用。3 木材干燥过程中水分和能量移动加快的探讨如何加速木材干燥过程中水分由内向外的扩散移动速度和能量有外向内的传递速度，即对其传热传质过程进行探讨，也是节能途径的一个重要方面。木材干燥效率的提高，可以大幅度节约木材干燥时间，加速木材干燥循环速度，缩短木材的干燥周期，那么在单位时间内，热能和材料的消耗都将大大减少。4 干燥过程各个阶段节能探讨对干燥的全过程即对各个干燥环节进行节能降耗可行性分析。预热阶段和干燥阶段的节能分析较多，技术也比较成熟，应用效果也比较显著。在这里，作者阐述了对冷却出窑阶段能量回收的设想。众所周知，干燥结束后的木材不能够立即出窑，这是因为此时木材温度很高，和窑外温差很大，如果立即出窑会引起木材的炸裂。所以要在干燥窑内冷却到60度左右才能够出窑，那么为什么不对这段时间的能量进行回收，把这部分能量用到预干过程之中，使木材的整个干燥过程形成一个能量闭式循环，从而最大程度的利用能量。5 对木材干燥节能技术的前景展望推广常规干燥的节能和排气热能回收技术。常规蒸汽干燥仍将占据主导地位，所以优化干燥室设计，优化干燥工艺，加强对干燥过程的监测与管理，加强木材干燥工业的节约意识，改变粗放管理的模式。对现有的干燥设备进行优化升级，尤其是对能量供给的设备(如锅炉)进行改造，大力应用新的干燥技术，采取新的科学技术，并且引入现代管理技术比如专家诊断系统和多媒体管理系统，无损在线检测监测系统，计算机网络系统的最大限度利用，实现半自动化和自动化控制，实现精确和定量控制，对耗费资源的环节进行能量转换。对能够实现能量回收的环节，对其能量回收效果进行评估，最大限度降低能量的消耗。重新考虑干燥各个过程中能量的消耗情况，对能耗大的环节进行合理优化，降低其能量消耗，设立能量回收装置，如上述提到的干燥后期出窑阶段的能量回收和预干阶段的其他干燥方法的采用。联合干燥技术的大力推广，特别是高效清洁能源的大力应用，密切关注与此相关的节能技术，并及时推广和应用到干燥过程中。特种干燥技术应找准其对应的干燥定位，不要大材小用，如果用真空干燥来干燥附加值很低的杨木，就会得不偿失。有效的热能其实是浪费掉了了。最重要的一点是，加强企业木材加工的节能意识，特别是木材干燥这个高能耗过程，改变企业的粗放管理，切切实实做好节能降耗。这不仅会产生巨大的经济效益，也必将产生巨大的社会效益。也契合了国家的政策引导。可以为国家和社会做出应有的贡献。参考文献：【l】张壁光，谢拥群国际干燥技术的最新研究动态与发展趋势J木材工业，2008，22(2)：5-7【2】张壁光，谢拥群木材干燥的国内外现状与发展趋势tJ干燥技术与设备，2006，4(1)：714【3】朱政贤我国木材干燥的世纪回顾与展望林产工业，2000，27(1)：3-6【4】朱政贤我国木材干燥技术现状与国内外发展趋势。2002，24(5，6)：262-266【5】杜国兴，李大纲木材干燥技术M北京中国林业出版社，2005：22【6】由昌久龚仁梅，调频装置在木材干燥窑中的应用2 0 0 7，32(3)【7】 Takuoku Hisada Present