干燥学实习报告

1、1、实习概况实习时间：参观实习工厂：地址：参观时间：实习内容：通过对木材干燥课程基础知识的学习,在掌握一些木材干燥学知识基础情况下。我们班在马老师的安排和带领下进行了本次木材干燥学实习。第一天参观福建丞翔家具有限公司，是由老师给我们讲解复习干燥锅炉的工作原理、干燥室的原理、种类和发展。接着是到图书馆等地查找相关资料；最后整理资料。实习目的：是主要了解并掌握干燥锅炉的工作原理、干燥室的种类、各干燥室的工作原理与特点和各部件的工作情况，了解我国干燥工艺技术的发展过程和发展趋势，了解福建丞翔家具有限公司的发展，对该公司的干燥室的类型和工作原理的了解。2、 参观福建丞翔家具有限公司的概况2.1 参观注

2、意事项（1）参观过程中应注意眼观手不的动，既是为了保证自身的安全，同时也是为了不影响车间工人正常作业。（2）因为厂区内来往的叉车较多所以我们被要求必须紧随队伍，不能私自参观工厂。（3）参观过程中不能拍照，不能互相打闹，嬉戏（4）参观过程中积极向工人师傅虚心请教木材干燥相关的技术要求（5）在工厂车间内，未经许可，不允许乱动与本实习无关的仪器、设备等。（6）严格遵守厂纪厂规以及学校的有关规章制度，维护实习教学秩序。2.2干燥室的六大系统丞翔家具厂的干燥室为顶风机型的。干燥室的组成包括壳体系统、通风系统、加热系统、仪表系统、检测系统、控制系统。2.2.1壳体系统木材干燥室的壳体除了要满足坚固、耐久、

3、造价低等一般要求外，还要保证干燥室对密闭性、保温性、耐腐蚀性的要求。目前干燥室的壳体主要有三种结构形式，即砖混结构的的土建壳体、金属装配式壳体和砖混结构铝内壁壳体，其中又以砖混为主。但随着生产水平的提高，装配室的应用也将会越来越多。2.2.2通风系统用对流加热方法干燥木材必须要有干燥介质的流动，在木材干燥室中，安装通风机能促使气流强制循环，以加强室内的热交换和木材中水分的蒸发过程。通常按作用方式可分为离心式风机和轴流式风机。2.2.3供热与调湿系统木材干燥室内的供热与调湿系统主要包括:加热器、喷蒸管或喷水管、疏水器、进排气口和连接管路等。2.2.4木材运载装卸系统周期式干燥生意有叉车装材和轨道

4、车装材这两种装室方式，用叉车直接装室比较简单，所以大型干燥室都趋于用这种装室方式。2.2.5检测系统用于检测干燥室内其他系统是否正常工作，如通过含水率或温度的变化计算出含水率梯度或温度梯度，以进一步确定或改变干燥工艺，达到提高干燥效率和干燥质量的目的。2.2.6控制系统干燥窑内的温度，湿度木材表面周围的温度和含水率在干燥过程中都在不断地变化，需要通过干燥控制系统来适时地调整干燥工艺。，木材干燥控制技术先后经历了从手动、半自动、全自动，到基于串行通讯的分布式计算机远程控制的发展过程。目前多数为全自动系统。2.3现代顶风机干燥窑现代顶风机干燥窑是一种顶风机炉气间接加热环保节能型热风木材干燥设备，该

5、设备由燃烧锅炉、干燥窑体及设于窑内的双金属复合翅片炉气加热器、除尘装置、调湿装置和铝合金轴流风机等组成，窑顶采用全弧形独特结构设计，大大降低空气流动阻力，除尘装置位于全弧形窑顶底部，轴流风机位于弧形顶部中央，进、排气道设在窑顶风机两侧。同现有技术相比，本实用新型具窑体结构科学、高效节能、环保、热湿处理效果好、动力消耗小、木材干燥质量好，安全可靠、安装维修方便、干燥周期短，窑容量大，干燥成本低。推广应用前景广阔。2.4木材堆积事项木材堆积得是否合理，直接影响到木材的干燥质量，对于堆积作业有如下要求（1）在同一个干燥室的材堆中，木材的树种、厚度要相同，或树种不同而材质相近，木材厚度的容许偏差为木材

6、平均厚度的10%，初含水率力求一致。（2）材堆中，各层隔条在高度上应自上而下地保持在一条铅垂线上，并应着落在材堆底部的支撑横梁上。（3）支持材堆的几根横梁，高度应一致，因而应在一个水平面上。（4）木材越薄，要求的干燥质量越高，配置的隔条数目应该越多，沿材堆横置的隔条可按照木材厚度来定，隔条间距不应超过0.50.7m;50mm厚的板材隔条间距可按0.70.9m的布置。（5）材堆端部的两行隔条，应与板端齐平，以免发生端裂。若木材长短不一，应把短料放在中部，长料放在两侧。（6）为防止材堆上部几层木材发生翘曲，材堆装好后，应在材堆顶部加压重物或压紧装置，重物应放在有隔条的位置上，不要放在两个隔条的中间

7、。如无压顶，最上面23层应为质量较差的木材，或要求干燥质量不高的木材。（7）将含水率检验板放在合适的位置，以便准确测量干燥过程的含水率。采用含水率测定仪和电测含水率法在线检测时，应在干燥室中布置6个含水率测量点，并预先将探针装好。人工检测时，是通过检验部门将含水率检验板放置在木材材堆预留放置检验板的位置上。（8）干燥毛料时，若木材的厚度小于40毫米，宽度小于50毫米时，毛料可作为隔条，若毛料尺寸超过上述数据时，应放置隔条，否则会影响板材的干燥质量。2.5干燥工艺a、干燥前准备 1、同一材堆，选材规格和品种应尽量相同。规格的不同将导致不同的烘干结果，锯材厚的终水份偏高，锯材薄的终水份偏低。不同木

8、材品种也导致不同的结果，通常针叶材易干、阔叶材难干，故选材应尽量选取相同品种或相接近的品种，以避免木材出烘终水份有较大的差异。 2、装材不管哪一种设备，哪种方法装材（人工装材、叉车装材或轨车装材）都力求统一隔条，以保证室内材堆均匀通风，不出现死角。如用叉车装材，每小单元规格要统一，小单元的堆放既要考虑气流均匀流过各层板面，使之充分进行热交换，又要考虑小单元间的合理通道，使之达到最佳效果。干燥室使用前要进行全面的检查，包括炉体、设备的试运转、引烟机、循环风机必须处于完好状态，运转无杂音，备好燃料，检查用水用电设备等。b、制定干燥基准表要达到高质量的干燥效果，又要使经济的投入最小，产生最大的经济效

9、益，木材干燥企业必须制定干燥基准表（也叫干燥操作规程及要点），才能达到最佳的状态。木材干燥是一个较为复杂的工艺过程，木材规格多、品种多、各用途不一，各企业需要根据自身的条件编制出合理的干燥基准和合理的干燥工艺，通过实施制定的干燥工艺，实现木材的最佳干燥，干燥基准是根据干燥时间和木材含水率的变化而编制的干燥介质温度和湿度变化的程序表，在实际干燥过程中，正确执行这个程序，便可以合理地控制木材的干燥过程，从而保证木材的干燥质量。C、干燥基准编制方法：在制定干燥基准时，要了解木材的性质和干燥特性，如密度、干缩系数、干缩性等，再参照相同性能（或相同类型木材特性），结合经验制定，一般步骤如下：1、根据测试

10、拟干木材性质、干燥特性，参考与其相近木材的干燥基准，通过分析和比较制定出被干木材的初步干燥基准。 2、初步的干燥基准在实验室条件下进行多次小试，将各个含水率阶段的分层含水率的结果绘成含水率梯度曲线，并注明各个阶段发生的干燥缺陷的性质和数量。3、根据小试结果进行统计和分析，对初步干燥基准进行重新修订。 4、比较几次试验的结果，将干燥缺陷最小，含水率梯度最大的曲线设为标准曲线。 5、根据含水率标准曲线确定干燥基准各含水率阶段的介质的状态参数，确定为初步应用干燥基准，进行生产性试验。 6、如果生产性试验成功，就可认为初步应用干燥基准是合理的，并在生产上继续考察和修改，最终确定为该树种和规格的干燥基准

11、。3、丞翔家具公司的木材干燥现状 3.1干燥窑情况：福建丞翔家具有限公司采用现代顶风机型干燥窑，为40*50立方，进排气口共六个，一个干燥窑可放置三堆材堆，每堆1.3m，所以干燥窑的高度可做成4m至4.1m。测定含水率的线为十条，每一个点两条。隔板的规格为3.5*3.5公分，长1m。隔板越厚，容积系数越小。所要干燥的木材为44.5公分,长2m.内壁长度7m多，高度4.24.3m，深度7m。风机间的高度为1m。为保证干燥窑的气密性，门店饿设计要求特别高，其为铝合金所制，长8m。们中间8公分厚为保温层，外为槽钢板，内为铝合金板，聚合酯，发泡泡沫。3.2干燥现状：该公司的干燥工艺主要采用常规干燥，半

12、自动化控制方式。3.2.1 预干工艺对难干硬阔叶树材，特别是红木等热带硬阔叶树材，干燥宜采用先预干、再窑干的工艺，可降低干燥能耗，并可减少木材降等的可能，保持木材本色。比较可行的预干方法有2种：（1）气干干燥将锯材堆放在板院内进行气干，使含水率达到20 30 ，然后窑干。采用气干与窑干相结合的干燥方式比较经济，可以提高干燥窑生产率约4O ，减少降等损失6O 。但气干须有较大面积的场地，并须严格管理。红木家具厂以采用自然气干为宜。（2）低温预干 把板材置放于预干窑内进行干燥，窑内配有风机及通风道，气流通过材堆的风速在1015 mmin、温度为2040。低温预干窑可采用木质构件建造，内部通风装置与

13、加热装置的容量较小，低温预干周期比气干短，降等损失小。3.2.2常规干燥占主导地位所谓常规干燥，就是指以常压湿空气作为干燥介质，以蒸汽、炉气或热油作热媒，在具有加热、通风、密闭、保温、防腐蚀等性能的建筑物或金属容器内，人工控制干燥介质的温度、湿度以及气流循环速度，利用气态干燥介质，主要以对流换热的方式，对木材进行干燥处理的过程。常规干燥由于具有技术成熟、适应性强等诸多优点，丞翔公司的干燥车间主要还是采用此干燥方法，常规干燥的发展目标是在时间，质量、费用寻求最佳组合方案。这就必须在干燥室设计、干燥工艺和监测控制与管理几方面向精确性和高科技方向发展3.3.3半自动控制应用广泛所谓半自动控制系统是在

14、手动控制基础上，干燥介质的温、湿度通过温度控制仪表、电动调节阀门和电动执行器进行操控。它是根据干燥基准的不通阶段进行分段控制的，也就是当一个阶段的控制结束后，要重新设定下一个需要控制的干球温度和湿球温度的数值，再进行新的阶段性控制。也就是说半自动控制是在某一特定干燥阶段内实行的，基本上是自动控制，只在改变含水率阶段需要重新设定温、湿度时才由操作人员进行操作. 半自动控制方式大大减轻了操作人员的劳动强度，使操作人员有精力去关注木材干燥质量等更重要的因素，而不只单单注意干燥室的运行稳定性，从而提高木材的干燥质量。这样操作人员就可以灵活控制整个过程，以适当的缩短干燥时间，干燥充分。并且，半自动控制系

15、统运行比手动控制稳定了许多，且仪器成本也比自动控制便宜，比较适合一般干燥设备台数要求不多的中小型企业应用。4、提高干燥质量与缩短干燥周期在木材干燥过程中，按照不同的干燥阶段(可以根据干燥时间或者木材含水率的变化等)合理控制干燥室内介质的温度与湿度，并将全程各阶段合理的温湿度参数列成参数表，这种参数表称为木材的干燥基准。干燥基准是木材干燥生产的指南和工艺操作的主要依据。任一树种、厚度和用途的木材都应有相应的干燥基准。在实际干燥过程中，正确执行干燥基准表，就可以合理地控制木材的干燥过程，从而保证木材的干燥质量和缩短干燥时间，木材干燥基准的正确与否直接关系到木材的经济价值和企业的经济效益，而制定干燥

16、基准也被认为是木材加工技术中最具经济技术含量的元素之一，成为木材制品的卖点之一。木材干燥的行业现状与最新进展关键词：木材干燥；国内外现状；研究动态；发展趋势 1、前言：随着社会的进步，人们崇尚自然，回归大自然的兴趣日益增加，使木质家具及木建筑与装饰材料倍受喜爱。另一方面，当今世界正面临着森林资源日益减少所带来的环保和生态问题。因此，如何合理有效地利用有限的木材资源显得更为重要。木材干燥是保障和改善木材品质、减少木材降等损失、提高木材利用率的重要环节。同时也是保障家具及其他木制品质量的重要工序，因为木材含水率在纤维饱和点(3O左右)以下时，木材在空气中会发生干缩与湿胀现象。若木质制品的木材(锯材

17、)未经合格的干燥处理，当与湿度大的空气接触时就会发生湿胀，导致地板翘起和家具的门、抽屉关不上的现象；相反当这些家具置于湿度低的空气中时，就会发生干缩，导致木质门、窗有缝隙接榫松脱和开裂、变形。只有将木材干燥到规定的含水率(其数值与用途和使用地区有关)后，制作的家具与其他木制品才能保障在长期使用过程中的尺寸稳定性1。2、木材干燥行业现状2.1常用的木材干燥方法木材干燥分为天然干燥(简称气干)和人工干燥两大类。目前已很少单纯用气干法。到目前为止已实现工业化的常用人工木材干燥方法包括常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、高频干燥、微波干燥及烟气干燥等。2.1.1常规干燥以常压湿空气作干

18、燥介质，以蒸汽、热水、炉气或热油作热源，问接加热空气，干燥介质温度在100以下。常规干燥空气采用开式循环，即定期从干燥室排出一部分湿度大的热空气，同时从外界吸入等量的冷空气，故常规干燥的换气热损失比较大。2.1.2高温干燥的干燥介质温度在100以上，其干燥介质可以是常压过热蒸汽，也可以是湿空气，但以常压过热蒸汽居多。常规炉气干燥和烟气干燥都配有燃烧木废料(或其它燃料)的燃烧炉，以燃烧产生的烟气作热源。2.1.3烟气干燥是炉气干燥的初级阶段，一般指土法建造的干燥窑，以燃料燃烧生成的烟气直接或间接加热干燥木材。2.1.4除湿干燥(又称热泵干燥)与常规干燥的干燥介质相同，都是湿空气，二者别在于空气的

19、降湿方式。除湿干燥时，湿空气经过除湿机的制冷系统，经冷却脱湿一加热再回到干燥室，进行空气的闭式循环。湿空气脱湿时放出的热量，依靠制冷工质回收，有用于加热空气，故除湿干燥的节能效果比较明显2.1.5高频和微波干燥都是以湿木材作电介质，在交变电磁场的作用下使木材中的水分子高速频繁的转动，水分子之间发生摩擦而生热，使木材从内到外同时加热干燥。这两种干燥方法的特点是干燥速度快，木材内温度场均匀，残余应力小，干燥质量较好。高频与微波干燥的区别是前者频率低、波长较长，透入木材的深度较深，适于干大断面的厚木材。微波干燥的频率比高频更高(又称超高频)，但波长较短，其干燥速率比高频大，但波的透入深度不及高频。2

20、.1.6木材真空干燥时，木材内外的水蒸汽压差增大，加快了木材内水分迁移速度，同时由于真空状态下水的沸点低，所以可在不高的干燥温度(如7O左右)下达到较高的干燥速率因而具有干燥周期短、干燥应力小、干燥质量好的特点。2.1.7木材太阳能干燥通常是利用太阳能直接加热空气，依靠风机使空气在太阳能集热器和干燥室材堆之间循环。一般有温室(暖房)型和集热器型两种。前者将集热器与干燥室做成一体。后者则将集热器和干燥室作分体式布置，其容量较温室型大，布置也灵活。太阳能干燥由于受气候条件限制，故常与炉气、蒸汽、热泵等组合成为联合干燥装置2。2.2 国内外干燥技术差距在常规干燥设备的设计方面与国际水平相当。木材干燥

21、工艺研究方面比国外更全面，可以认为某些方面已处于先进水平。我国生产的常规干燥设备与国外先进的干燥设备相比，主要的差距在于： 检测与控制系统的精度差，可靠性差，主要是平衡含水率(相对湿度)与木材含水率的测试误差大。 蒸气阀、疏水器等零配件质量差，合格率低，国产蒸气阀合格率仅30左右删，蒸汽泄漏严重，能耗大。干燥室热力计算粗放，通常按经验lm3材配36 m 换热面积。 设备加工粗糙，造型小美观。 干燥窑密封性和保温性能差，有些干燥室散热损失高达2OI 3I。干燥设备市场的无序竞争，以降价吸引用户导致了产品质量的下降嘲。2.3干燥技术发展趋势我国木材干燥行业在技术规范、设备质量、配套元器及基础研究等

22、方面还需要进一步改进和提高；木材干燥方法还是以常规干燥为主，也要发展短周期、低能耗、低成本、高质量的干燥方法；木材干燥过程的检测和控制技术有待提高；干燥过程的节能、环保以及联合干燥技术是木材干燥技术的发展方向3。2.3.1干燥工艺开发1)木材干燥基准应进一步完善、扩充和贯彻执行。我国现行的林业行业标准中，规定了15种针叶树材和45种阔叶树材的干燥基准，但随着近年来进口材的数量及树种日益增多，特别是热带木材树种繁多、材质复杂，进口难于硬阔叶树材的干燥质量应进一步改善，迫切需要为这些树种的木材制定和推广干燥基准。2)建筑用针叶树材的高温干燥和家具用针叶树材及软阔叶树材的快速干燥，具有一定的实用意义

23、，需要进一步研究和推广，特别是针叶树材的干燥速度还应大幅度提高。2.3.2干燥设备改进目前，国产及从欧洲进口的大部分干燥窑只适用于硬阔叶树材的干燥，若用于干燥针叶树材，则干燥周期长，或窑内各部位的锯材干燥不均匀。分析原因在于：1)窑的形状近似为方形，其经济性好，即相同容量下造价低，但窑的进深和材堆宽度尺寸偏大，容易引起材堆宽度上的干燥不均匀。要保证干燥均匀性，势必要延长干燥周期。2）窑内循环风机直径偏小，材堆气流速度偏低(通常<l ms)。可将常规窑材堆气流速度提高到1220 ms，以利于散热器传热和木材水分蒸发，同时可改善材堆不同部位锯材的干燥均匀性。此外，以木废料为能源的蒸汽、热水加

24、热或炉气间接加热干燥，在技术上和经济上是可行的，但环保问题尚需进一步研究。2.3.3干燥与改性木材干燥可与物理改性处理结合，以改善性质，扩大用途，提高价值，尤其适合人工林木材。1) 炭化木的研究与开发。炭化木又叫热处理木(Heattreated Wood或Thermo Wood)，是将木材在160230高温下处理而得，2O世纪9o年代芬兰、荷兰、法国和德国首先进行研究，芬兰的技术研究中心(VTT)最早取得商业突破，进行工业化生产，并出口炭化木。木材经过热处理，可降低木材组分中的羟基浓度，减少吸湿性，从而提高尺寸稳定性；同时，木材在高温处理过程中，发生了化学反应，减少了木腐菌嗜好的营养物质，从食

25、物链环节上抑制了菌类和虫害的生长：因此，热处理后木材的耐腐性(耐久性)得以提高，而且这种防腐是纯物理防腐，无需化学药剂处理，对环境友好42)木材压缩干燥。人工林木材生长迅速，是重要的可再生资源，但由于密度较低、强度不高，影响使用范围。通过蒸煮、压缩处理，再热压干燥定形，可大幅度提高木材强度和表面硬度，改善板材平整度，从而大大提高其经济价值，扩大使用范围。3)木材浸渍染色。用浸渍染色、重组的方法可以创造出美丽的颜色和花纹，模拟高等级的木材，如可将杨木染色模拟黑胡桃木，从而弥补人工林木材颜色单调、花纹不够美观的缺憾。4)汽蒸变色和脱脂。生材可通过汽蒸处理改变其颜色，以符合用户的要求。如水青冈用饱和

26、湿空气加热处理，可使其原来的黄白色变为粉红色；马尾松和落叶松用饱和蒸汽蒸数小时，可使松节油挥发，木材由黄白色变为白色，起到漂白效果(但汽蒸时间不宜过长，否则木材会返黄)，同时实现脱脂目的，满足装饰和加工要求。3.木材干燥发展的最新研究动态3.1干燥先进技术3.1.1近年来，一些学者采用了神经网络模型和考虑物料收缩的孔道网络等温干燥模型 ，以及计算流体动力学模型(配有CFD商用计算软件等。其中，神经网络模型在木材干燥方面已有学者开始应用 ，它能将多个自变量引射到多个因变量，适用于复杂的木材干燥工程；应用计算流体动力学模型技术，可以绘制出木材干燥室内的速度场、温度场和湿度场等，对于优化木材干燥工程

27、十分重要，但相关研究进展尚未见报道。3.1.2过热蒸汽干燥 用过热蒸汽作干燥介质，可以减少传质阻力，明显增强传热系数。真空过热蒸汽干燥木材，比热空气干燥快37倍，而且干燥质量很好，在加拿大等国的工业应用效果良好5。3.1.3联合干燥是符合国际干燥技术的创新发展趋势的干燥方式。因为每一种干燥方法都有各自的优点和适用范围，联合干燥正是取其优点而避其缺点。以除湿干燥与常规蒸汽联合干燥木材为例，首先用蒸汽对木材预热，避免了采用除湿干燥时，用电预热升温慢、电耗高的缺点；进人干燥初期至中期阶段，干燥室的排湿量大，在此期间采用除湿干燥回收干燥室排出的余热，可以明显地降低干燥的能耗，节能率在40 以上；在干燥后期，当干燥室排湿量很小时，再用蒸汽干燥，可快速提高干燥室温度，加快干燥速度，缩短干燥周期。如日本采用高频一常规蒸汽联合干燥113 mm&#