烘干設(shè)備即是采用了這種聯(lián)合式干燥技術(shù)的新型干燥窯，它將常規(guī)干燥技術(shù)與除濕干燥技術(shù)相結(jié)合并將這兩種技術(shù)進(jìn)行完善、運(yùn)用。它保持了常規(guī)干燥窯的特點(diǎn)，同時(shí)輔以除濕干燥技術(shù)，烘干設(shè)備在干燥的不同階段分別采取合理的干燥方式，兩種技術(shù)相輔相成、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在保證木材干燥質(zhì)量的同時(shí)，較大程度上節(jié)約能耗，節(jié)省成本。聯(lián)合式干燥窯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖中干燥窯的整體架構(gòu)與常規(guī)干燥窯一致，而與常規(guī)干燥窯較大的區(qū)別在于其供熱系統(tǒng)采用的不是蒸汽鍋爐而是節(jié)能型熱泵烘干機(jī)。熱泵烘干機(jī)是一種新型高效節(jié)能型設(shè)備，其工作原理是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，采用少量的電能，利用壓縮機(jī)，將工質(zhì)經(jīng)過膨脹閥膨脹后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài)，并大量吸收空氣中的熱能，氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機(jī)壓縮成為高溫、高壓的氣體，然后進(jìn)入冷凝器放熱，把干燥介質(zhì)加熱，如此不斷循環(huán)加熱，可以把干燥介質(zhì)加熱至40℃~80℃。與常規(guī)干燥相比，熱泵干燥的過程是一種更為溫和的、接近自然的干燥，同時(shí)更為節(jié)能與清潔。圖1 中另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是，干燥窯內(nèi)配備了噴淋裝置和輔助加熱器，以此來(lái)消除除濕干燥在干燥過程中的局限性。并且通過在窯體內(nèi)設(shè)置的溫、濕度檢測(cè)儀，可以更精準(zhǔn)的控制干燥窯內(nèi)的整體環(huán)境與干燥進(jìn)程，提高生產(chǎn)效率。

在試點(diǎn)的烘干設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，目前無(wú)論是干燥的品質(zhì)還是干燥時(shí)間及干燥成本，效果均理想，與傳統(tǒng)窯（燃柴鍋爐）相比，綜合成本節(jié)約30%以上，達(dá)到初期設(shè)計(jì)效果。示范工程、試點(diǎn)項(xiàng)目中采用的是太陽(yáng)能/熱泵技術(shù)木材干燥設(shè)備，以太陽(yáng)能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵空氣能熱能蓄熱器供熱為輔，屬于低溫型烘干設(shè)備，烘干溫度在20 ~80 ℃。木材的干燥程度不受自然條件、地區(qū)、季節(jié)和樹種的限制，可根據(jù)要求獲得任何程度的最終含水率，且具有較成熟的干燥理論以及工藝技術(shù)，可儲(chǔ)存600組以上木材干燥基準(zhǔn)，能保證任何樹種的干燥質(zhì)量。太陽(yáng)能/熱泵干燥設(shè)備的使用安全可靠，安裝有遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)，只要按設(shè)計(jì)要求建造和定期維修保養(yǎng)，一般均可使用12~15年以上，且干燥成本為現(xiàn)有傳統(tǒng)電和蒸汽烤房的1/2。

系統(tǒng)由帶混合室烤房、太陽(yáng)能集熱模組、空氣能熱泵模組、蓄能模組、增濕器、全熱回收冷凝式除濕機(jī)組、復(fù)合式加熱模組、人工智能帶GPRS遠(yuǎn)程維護(hù)集中控制系統(tǒng)等組成。烘干設(shè)備主要特點(diǎn)：可儲(chǔ)存600組以上不同品種木材干燥數(shù)據(jù)和自動(dòng)采集客戶憑經(jīng)驗(yàn)干燥設(shè)置的數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析與比對(duì)干燥后物料的效果，將數(shù)據(jù)通過GPRS無(wú)線遠(yuǎn)傳至數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算機(jī)將整理后的有效數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)給其它干燥設(shè)備（系統(tǒng)），使其適應(yīng)任何木種的干燥，該系統(tǒng)通過自帶的集中控制系統(tǒng)有效地將太陽(yáng)能集熱器、空氣能熱泵系統(tǒng)、自動(dòng)化霜系統(tǒng)、超聲波增濕系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)除濕系統(tǒng)、太陽(yáng)能蓄能系統(tǒng)、復(fù)合供熱系統(tǒng)及綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集中管理，達(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行效果。

為解決我國(guó)木材資源不足和能源浪費(fèi)問題，需要大力研發(fā)改進(jìn)木材干燥設(shè)備適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求?，F(xiàn)代烘干設(shè)備的研發(fā)主要體現(xiàn)在干燥質(zhì)量和干燥效率兩個(gè)層面，干燥質(zhì)量要求成材干燥均勻、變形和裂紋等缺陷較少，干燥效率要求在干燥的過程中實(shí)現(xiàn)能源消耗的較小化且干燥周期短。由于木材干燥是一個(gè)涵蓋了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問題，其中涉及到材料學(xué)、流體力學(xué)、溫度場(chǎng)和結(jié)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域。

木材干燥是一個(gè)宏觀和微觀兩個(gè)層面的水分遷移過程，又是一個(gè)受到濕度場(chǎng)和流場(chǎng)共同影響的過程。在這種情況下，需要綜合考慮多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的影響作用，深入研究干燥系統(tǒng)的機(jī)理，通過改善干燥設(shè)備的干燥質(zhì)量和干燥致率來(lái)提窩資源利用率和節(jié)能減排。實(shí)際中，由于木材干燥設(shè)備較大且干燥周期長(zhǎng)，采用試驗(yàn)型烘干設(shè)備來(lái)研究木椅的干燥過程操作難度較大，并且木材干燥受到多個(gè)復(fù)雜因素的影響，試驗(yàn)過程中難Ｗ避免會(huì)破壞原本的干燥條件造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。本文采用多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和遺傳算法得出合理的結(jié)構(gòu)尺寸和干燥參數(shù)，烘干設(shè)備利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計(jì)算機(jī)模擬的手段來(lái)控制干燥系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、風(fēng)速等主要變量，再經(jīng)過分析解算驗(yàn)證參數(shù)的合理性用Ｗ指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。