木材材種:輻射松
進(jìn)窯前含水率:≥40%;
出窯含水率要求:≤12%;
木材規(guī)格:厚度≤5cm;長(zhǎng)度6M,5.2M,4M;寬度≥15cm。
烘干質(zhì)量要求:家具級(jí)板材,不允許鉤狀彎曲、S型彎曲、凹曲、末端開(kāi)裂(超過(guò)50mm)等干燥缺陷
4-5㎝厚的輻射松烘干基準(zhǔn)參考:
含水率階段% | 干球溫度℃ | 濕球溫度℃ | 相對(duì)濕度% |
>40 | 62 | 59 | 82 |
40-30 | 66 | 60 | 75 |
30-20 | 72 | 60-52 | 56-36 |
20-15 | 76 | 52 | 30 |
15以下 | 80 | 52 | 25 |
烘干工藝實(shí)施過(guò)程:
1、按照擺垛標(biāo)準(zhǔn)裝窯,打好含水率探針,水盒裝滿水,修正干濕球溫度;關(guān)閉窯門(mén),開(kāi)啟控制系統(tǒng)。
預(yù)熱:開(kāi)啟熱泵和風(fēng)機(jī),不設(shè)定升溫速度,設(shè)定溫度上限為45℃。為了節(jié)省預(yù)熱升溫時(shí)間,開(kāi)啟電輔助系統(tǒng),環(huán)境溫度20℃到45℃升溫和保溫時(shí)間控制在14小時(shí)內(nèi);此階段熱泵能效比在3.5左右,滿負(fù)荷工作,風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷工作,電輔助滿75%頻率工作,耗時(shí)14小時(shí)。
升溫:由于階段烘干基準(zhǔn)溫度為62℃,為了防止冷凝水產(chǎn)生,讓木材適應(yīng)烘干環(huán)境,設(shè)定升溫速度為每小時(shí)2℃;在升溫過(guò)程中,由于木板初含水率高,木材中蒸發(fā)的水分能保證干、濕球溫度同步上升;如果干、濕球溫差拉大,需開(kāi)啟霧化水加濕,同時(shí)開(kāi)啟電輔助維持因加濕和升溫造成的熱量不足。當(dāng)溫度上升到68℃時(shí),保溫4-5小時(shí)。此階段保溫,要求干、濕球溫差不大于1℃,對(duì)窯內(nèi)木材進(jìn)行充分蒸煮,共耗時(shí)16小時(shí)。
階段烘干:把干、濕球溫度設(shè)定在62℃和59℃;經(jīng)過(guò)蒸煮之后的木材出水速度比較快,又是前期木材自由水排出階段,基準(zhǔn)技術(shù)調(diào)節(jié)使木材溫度內(nèi)高外低,這個(gè)階段可以快速的把40%以上的自由水排出,假設(shè)木材進(jìn)窯時(shí)的含水率為45%,150m³木材需排出水分4000kg;需要耗時(shí)16小時(shí)。
第二階段烘干:把干、濕球溫度設(shè)定在66℃和60℃;此時(shí)木材含水率還在纖維飽和點(diǎn)以上,出水速度也較快,烘干溫度提高和相對(duì)濕度的降低,可保障含水率快速排出,從40%降到30%速度雖然沒(méi)有階段那么快,但每小時(shí)排出水分200kg還是可以達(dá)到。150m³木材此階段需排出水分8000kg左右;需要耗時(shí)40小時(shí)。
第三階段烘干:把干球溫度設(shè)定在72℃,在木材含水率25%以上時(shí)設(shè)定濕球溫度為60℃;此時(shí)木材含水率接近纖維飽和點(diǎn),快速烘干可能會(huì)造成木材烘干缺陷出現(xiàn)。從30%降到25%的速度每小時(shí)排出水分180kg左右。150m³木材此階段需排出水分4000kg;需要耗時(shí)22小時(shí)。
調(diào)濕蒸煮:當(dāng)木材含水率達(dá)到25%時(shí)木材已到纖維飽和點(diǎn),為了保證木材烘干質(zhì)量,需進(jìn)行一次中間處理,利于后期烘干速度加快。把干球溫度設(shè)定在78℃,濕球溫度設(shè)定在75℃;溫濕度到達(dá)后保持4小時(shí),升溫加調(diào)濕處理耗時(shí)6小時(shí)。
四階段烘干:經(jīng)過(guò)調(diào)濕處理后,把干球溫度調(diào)回72℃,濕球溫度調(diào)低至52℃。烘干速度明顯加快,經(jīng)過(guò)調(diào)濕處理后的木材發(fā)生烘干缺陷的機(jī)率大大降低。從25%降到20%的速度每小時(shí)排出水分180kg左右。150m³木材此階段需排出水分4000kg;需要耗時(shí)22小時(shí)。
第五階段烘干:木材含水率降到20%以下時(shí),烘干速度會(huì)慢下來(lái),這時(shí)只有把干球溫度提高,形成較干的烘干相對(duì)濕度,逼著木材內(nèi)部水分快速排出。把干球溫度調(diào)高到76℃,濕球溫度保持52℃。從20%降到15%的速度每小時(shí)排出水分150kg左右。150m³木材此階段需排出水分4000kg;需要耗時(shí)26小時(shí)。
第六階段烘干:木材含水率降到15%以下時(shí),木材中的含水率已經(jīng)很低,烘干速度比前面任何階段都慢,這時(shí)把干球溫度調(diào)高到80℃,濕球溫度保持52℃。從15%降到12%的速度每小時(shí)排出水分120kg左右。150m³木材此階段需排出水分2500kg;需要耗時(shí)20小時(shí)。
終了平衡處理:當(dāng)木材含水率達(dá)到12%時(shí),已經(jīng)達(dá)到或接近出窯含水率要求,木材中的烘干應(yīng)力還沒(méi)有消除,木材中的含水率分布還不是很均勻,需要做終了平衡處理。把干球溫度設(shè)定在82℃,濕球溫度設(shè)定在75℃;溫濕度到達(dá)后保持4小時(shí),升溫加調(diào)濕處理耗時(shí)6-8小時(shí)。
冷卻出窯:經(jīng)過(guò)終了平衡處理后的木材含水率基本平衡,烘干應(yīng)力基本消除,這時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉加熱和調(diào)濕系統(tǒng),風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行,排濕天窗自動(dòng)開(kāi)啟降溫。等溫度降低到35℃時(shí)方可出窯(比環(huán)境溫度高10-15℃)。
整個(gè)木材烘干運(yùn)行時(shí)間:(按照木材進(jìn)窯含水率45%,出窯12%,中間處理1次,平衡處理1次計(jì)算)預(yù)熱14小時(shí)+升溫16小時(shí)+烘干①16小時(shí)+烘干②40小時(shí)+烘干③22小時(shí)+中間處理6小時(shí)+烘干④22小時(shí)+烘干⑤26小時(shí)+烘干⑥20小時(shí)+終了平衡8小時(shí)=190小時(shí)÷24小時(shí)=8天
整個(gè)木材烘干運(yùn)行費(fèi)用:
預(yù)熱1827度+升溫1920度+烘干①1118度+烘干②2818度+烘干③1692度+中間處理740度+烘干④1692度+烘干⑤2938度+烘干⑥2156度+終了平衡474度=17375度×0.8元/度÷150m³=92.6元/m³。
按照木材密度550kg/m³,含水率降低33%計(jì)算,整個(gè)烘干過(guò)程需蒸發(fā)排出水分約27000kg,使用熱泵木材烘干設(shè)備蒸發(fā)排出1kg水分只需耗電0.65KW。如果使用電加熱整個(gè)烘干過(guò)程需耗電28220度,蒸發(fā)排出1kg水分需耗電1.05KW,熱泵烘干比常規(guī)蒸汽和電加熱烘干可節(jié)能38%。