木材干燥窯及其主要設(shè)備——木材干燥窯——周期式自然循環(huán)干燥窯
周期式自然循環(huán)干燥窯
在我國(guó)的干燥生產(chǎn)歷史上，有蒸汽加熱自然循環(huán)干燥窯、煙道加熱干燥窯及熏煙干燥窯。其中蒸汽加熱自然循環(huán)干燥窯基本上已不再新建，已有的也基本上已改造成強(qiáng)制循環(huán)干燥窯。煙道加熱干燥窯及熏煙干燥窯仍有一定的應(yīng)用市場(chǎng)。
(1) 煙道加熱干燥窯
煙道加熱干燥窯是一種簡(jiǎn)易干燥設(shè)備，為小型企業(yè)所采用。它的結(jié)構(gòu)型式較多，圖8-20所示為比較完備的一種。干燥窯長(zhǎng)8.5m、寬3.6m、高4.5m。在干燥窯一端地下設(shè)有小型爐灶1，爐灶后端有四個(gè)開(kāi)口，分別接連四條地下水平煙道2，每條煙道在靠近門(mén)端附近匯合，并通連一側(cè)的火墻3（側(cè)墻），火墻內(nèi)的煙道4呈垂直走向，至末端與煙囪5底部相連。由爐灶燃燒生成的熾熱煙氣，分別流過(guò)水平煙道，經(jīng)過(guò)兩側(cè)火墻，最后流入煙囪排出。窯內(nèi)的空氣由水平煙道及火墻加熱，對(duì)流傳熱，加熱和干燥木料。
爐灶用耐火磚建成。爐篦系用10根1.2m長(zhǎng)的爐條構(gòu)成，在長(zhǎng)度上略帶傾斜，爐篦面積約0.4m2，爐膛寬0.8m，高0.6～0.8m。爐膛溫度可達(dá)700℃以上。水平煙道在靠近爐灶及窯的中央部分采用耐火磚，其它部分采用普通磚。用耐火泥砌筑，要求灰縫不得大于3mm。煙道壁厚240mm，斷面：寬340～350mm，高600mm。火墻為普通磚砌體，厚360mm（兩窯相鄰為兩方火墻并聯(lián)一起，計(jì)厚720mm），火墻內(nèi)部的煙道斷面為750×180mm。煙囪高7.85m，內(nèi)部斷面為360×360mm。
窯內(nèi)設(shè)有軌道，用小車(chē)裝卸木料。軌梁為鋼筋混凝土造，下設(shè)10個(gè)磚基礎(chǔ)，斷面為360×360mm（4個(gè)）及240×240mm（6個(gè)），磚垛用100＃普通磚及耐火泥砌筑，磚垛與梁接觸處用鐵片塞緊。
在一方端墻的上部，開(kāi)有二個(gè)排氣孔，斷面為150×200mm，用來(lái)排除窯內(nèi)的潮濕廢氣。
這種干燥窯原無(wú)噴蒸設(shè)備，為了彌補(bǔ)這一缺陷，經(jīng)初步試驗(yàn)可在爐灶一旁設(shè)立一只水箱，水箱為用10mm厚鋼板做成的圓筒，長(zhǎng)1.2m，直徑0.4m。水箱安有進(jìn)水管、蒸汽管及壓力表等，干燥室設(shè)有噴蒸管，與水箱上的蒸汽管相通連。將熾熱煙氣引過(guò)水箱，使水箱內(nèi)的水加熱成蒸汽，通過(guò)蒸汽管道送給噴蒸管，進(jìn)行噴蒸處理。
爐灶一般利用木材加工剩余物——鋸屑、刨花、截頭及板皮當(dāng)燃料。
這種干燥窯一般用來(lái)干燥厚度在60mm以內(nèi)的用于建筑用途的針葉材等易干材。
這種干燥窯的優(yōu)點(diǎn)是：
a.設(shè)備簡(jiǎn)單，便于建造，投資較少；
b.干燥成本低。
這種干燥窯的缺點(diǎn)是：
a.自然循環(huán)，氣流循環(huán)不規(guī)則，干燥不均勻，干燥周期長(zhǎng)；
b.易發(fā)生開(kāi)裂、翹曲等干燥缺陷，干燥質(zhì)量不易控制；
c.不宜干燥闊葉材，特別是較厚的、難干的闊葉材。
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(2) 熏煙干燥窯
熏煙干燥窯是一種最簡(jiǎn)易干燥設(shè)備，目前僅為小型企業(yè)所采用，圖8-21所示為在結(jié)構(gòu)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)而較為完善的一種。干燥窯內(nèi)部尺寸為長(zhǎng)6.5m，寬3m，高3～5m；地下室深2m。沿窯縱向有兩道混凝土墩，上鋪鋼軌以支撐小車(chē)和材堆。地下室內(nèi)填鋸屑——熱源。兩墩間有橫梁，上擱水槽，用自來(lái)水管由窯外向槽內(nèi)加水，以增加窯內(nèi)空氣濕度，多余的水由溢水管排出窯外，窯頂中央有三只排氣道，用拉桿控制排氣頂蓋的開(kāi)度。窯羰墻下部有一進(jìn)氣孔。側(cè)墻（或端墻）上有一對(duì)干、濕球溫度計(jì)。窯殼為雙層磚墻，夾襯膨脹珍珠巖保溫層。窯門(mén)上開(kāi)取樣小窗。
這種干燥窯的優(yōu)點(diǎn)是：
a.設(shè)備簡(jiǎn)易，易于建造，投資很少；
b.干燥成本低。
這種干燥窯的缺點(diǎn)是：
a.干燥不均勻；
b.易產(chǎn)生開(kāi)裂、翹曲等缺陷，干燥質(zhì)量不易控制；
c.僅適合針葉材的干燥。
由于熏煙干燥窯，在干燥中期，特別在干燥終了時(shí)，不易實(shí)現(xiàn)調(diào)濕處理，因此干燥后的木材有殘余應(yīng)力。近年來(lái)，有些生產(chǎn)企業(yè)在熏煙干燥窯內(nèi)鋪設(shè)自來(lái)水管，在自來(lái)水管上均勻地鉆有小孔。當(dāng)干燥到終了時(shí)，打開(kāi)自來(lái)水管閥門(mén)，自來(lái)水通過(guò)管上小孔撒向坑內(nèi)熏煙鋸末層，產(chǎn)生蒸汽而達(dá)到調(diào)濕目的，具有一定的調(diào)濕效果。
8.1.4 連續(xù)式強(qiáng)制循環(huán)干燥窯
連續(xù)式強(qiáng)制循環(huán)干燥窯，在我國(guó)木材干燥歷史上用來(lái)干燥成材的極少，一般用來(lái)干燥薄料如鉛筆板等，為數(shù)不多。目前我國(guó)生產(chǎn)上已不采用。國(guó)外如瑞典、芬蘭、蘇聯(lián)等國(guó)，有些制材廠采用連續(xù)式干燥窯。
連續(xù)式干燥窯在結(jié)構(gòu)上主要有三種類型：a.空氣橫向循環(huán)、材堆縱向放置；b.空氣縱向逆行循環(huán)、材堆縱向放置；c.空氣縱向逆行循環(huán)、材堆橫向放置。以第一種為多。
圖8-22為Scandinavian制材廠使用的空氣橫向循環(huán)，材堆縱向進(jìn)給的一種連續(xù)式強(qiáng)制循環(huán)干燥窯。干燥窯的外殼為金屬殼體，全長(zhǎng)37.5m。
干燥窯在長(zhǎng)度方向劃分成六個(gè)干燥區(qū)域，每個(gè)區(qū)域長(zhǎng)度為一個(gè)材堆長(zhǎng)度，即6.25m。相鄰兩區(qū)域相對(duì)布置一臺(tái)大直徑的軸流風(fēng)機(jī)，窯內(nèi)氣流循環(huán)特征類似于側(cè)向通風(fēng)干燥窯。板材堆放在進(jìn)給小車(chē)上，裝料小車(chē)由鏈條牽引，從一端（濕端）進(jìn)入干燥窯，另端（干端）卸出。材堆的進(jìn)給速度視總干燥時(shí)間和干燥窯的長(zhǎng)度而定。在循環(huán)風(fēng)機(jī)對(duì)面的側(cè)墻邊和循環(huán)風(fēng)機(jī)的兩側(cè)，自上而下均布置有散熱器。在風(fēng)機(jī)后的側(cè)墻上設(shè)有排氣道，而在風(fēng)機(jī)對(duì)面的側(cè)墻上設(shè)有進(jìn)氣道。噴蒸管設(shè)置在循環(huán)風(fēng)機(jī)后側(cè)。在每個(gè)干燥區(qū)域風(fēng)機(jī)對(duì)面?zhèn)葔ι暇惭b有一對(duì)干濕球溫度計(jì)。
整個(gè)干燥過(guò)程為自動(dòng)控制。每個(gè)干燥區(qū)域的空氣狀態(tài)分別設(shè)定，根據(jù)實(shí)際狀態(tài)和設(shè)定的理想狀態(tài)比較情況，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行進(jìn)排氣道及噴蒸管閥的開(kāi)閉。
這種連續(xù)式強(qiáng)制循環(huán)干燥窯的優(yōu)點(diǎn)是：
a.生產(chǎn)量大；
b.由于干燥作業(yè)是連續(xù)式的，故在干燥前及干燥后不需太大的場(chǎng)地堆放木料；
c.干燥操作簡(jiǎn)單，干燥基準(zhǔn)固定，不需經(jīng)常調(diào)節(jié)；
d.建筑造價(jià)低，能耗低。
這種連續(xù)式強(qiáng)制循環(huán)干燥窯的缺點(diǎn)是：
a.在同一作業(yè)過(guò)程中，僅適合對(duì)同一樹(shù)種、同一厚度、同一初含水率板材的干燥；
b.受干燥窯結(jié)構(gòu)的限制，窯內(nèi)介質(zhì)狀態(tài)不易精確控制。
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