在木材的加工过程中,由于天然木料含有大量的水分,需要将其烘干,以便于后续加工工序的进行。木材干燥的能耗约占木制品加工总能耗的40%~70%,且干燥过程的热损失很大,能量利用率仅30%左右,能源费用约占干燥总成本的50%以上。传统的烘干设备是使用锅炉,燃烧煤炭或其它燃料产生热量,以达到烘干木材的目的;传统的使用锅炉的方式,燃烧燃料成本高污染环境,烘干时间久,还需要聘请专人负责看护及添加燃料,且锅炉燃烧还存在危险系数高,温度不易把控等问题。而采用新型空气能高温热泵烘干机烘干木材成本低、不污染环境、使用方便、烘干温度稳定烘干周期短、安全系数高、系统更智能。
空气能高温热泵木材烘干机由空气能热泵主机、保温铜管、箱内交换器、不锈钢(彩钢岩棉板)结构箱体、调湿系统、气流循环系统、进排气系统、电辅助系统、检测系统及控制系统等部分组成。
空气能高温热泵木材烘干房设备原理:采用电源驱动压缩机做功吸收搬运空气中免费的热量来进行加热,不需要人工操作和燃烧取热;是目前市场上节能的木材烘干设备。使用1KW电能吸收搬运空气中热能后,产生大于3KW的制热量;转换成95-105℃的高温介质,使用专利保温铜管输送到烘干室内高效冷凝器中交换热量加热烘干室内部空气来对木材进行加热,结合常规与除湿烘干的优势,配套临界烘干工艺来进行高效的木材烘干。
木材烘干过程需要消耗大量的热能,为了节省能量,某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一半先经过机械脱水或加热蒸发,再在干燥器内干燥,以得到干的固体。
空气能木材烘干机在木材干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿份)的传递,保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。
热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面温度高于物料温度。
物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐步完成物料整体的干燥。
空气能木材烘干机物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速干燥阶段;当物料湿含量降低到某一程度,内部湿分向表面扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,干燥速率即主要由内部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速干燥阶段。
木材烘干工艺:
木材干燥设备要实现对木材的强制干燥,必须具备三个基本功能:加热、调湿和通风。加热功能不言而喻;调湿用于保障干燥某些阶段所需要的高湿度环境,防止木材开裂、变形等;通风设备必须保证湿热空气均匀地穿过材堆的各个部位,是干燥后的木材含水率均匀。
1.在木材干燥的前期,由于干燥介质的相对湿度较高,使热泵机组的性能系数COP较高。但随着干燥过程的进行,干燥介质的相对湿度降低,热泵机组的性能系数COP相应降低,从而影响了机组的性能发挥。
2. 如果供热温度水平不高,如低温热泵在54℃以下,则当木材的含水率低于15%时,就不能有效地从木材中排除水分。一般而言,干燥温度需要提高到 71℃以上。
3.对干燥室的保温性能和气密性有一定的要求。保湿性的要求是室体热容量要小,以减少热损失。热损失要等于或小于压缩机的功能当量。气密性要好,因为热泵干燥室一般不设增湿装置,室内水蒸气的溢出,必然使工艺干燥难以调节。
4.室内的气流要保证均匀,风速1m/s左右为佳。