烘干窯即是采用了這種聯(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、運用。它保持了常規(guī)干燥窯的特點，同時輔以除濕干燥技術(shù)，烘干窯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)勢互補，在保證木材干燥質(zhì)量的同時，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。熱泵烘干機是一種新型高效節(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，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，同時更為節(jié)能與清潔。圖1 中另一個顯著的特點是，干燥窯內(nèi)配備了噴淋裝置和輔助加熱器，以此來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。

烘干窯可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩是一個圓形變矩形的異形變徑殼體，呈倒喇叭筒形狀。送風(fēng)罩底座圓形外圈螺栓連接于風(fēng)機的送風(fēng)端口，其矩形出風(fēng)口內(nèi)設(shè)計上、下2 塊弧形導(dǎo)流舌板15; 導(dǎo)流舌板的根部以鉸鏈14 鉸接于引導(dǎo)送風(fēng)罩的內(nèi)壁上; 在矩形出風(fēng)口兩側(cè)，設(shè)置定位螺桿16，根據(jù)不同干燥工藝要求，通過轉(zhuǎn)動定位螺母17 調(diào)節(jié)導(dǎo)流舌板位置，改變出風(fēng)口截面面積和射流角度以控制氣流的速度，從而使氣流以貼附射流形式水平射出。風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置，2臺風(fēng)機7置于支撐框架18 上，支撐框架上端右側(cè)安裝繞線式電動機23，電動機通過減速箱22 連接滾輪24，滾輪置于工字鋼導(dǎo)軌12 內(nèi)。

驅(qū)動電機帶動滾輪轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)風(fēng)機支撐框架整體沿X 方向移動自動調(diào)節(jié)，使風(fēng)機出風(fēng)口空氣流的射程和風(fēng)機與豎直風(fēng)道之間距離相匹配。在烘干窯內(nèi)設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置，而后對其進(jìn)行建模，烘干窯內(nèi)木材堆垛和風(fēng)機位置如圖9 所示。風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口是直徑為420 mm 圓形，出風(fēng)口設(shè)置為寬為450 mm，高為300 mm 的矩形，矩形出風(fēng)口面積小于常規(guī)干燥室的圓形出風(fēng)口面積，在風(fēng)機功率不變的情況下，為實現(xiàn)送風(fēng)氣流的射程與風(fēng)機至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配，開啟風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置把支撐框架整體沿X 方向移動一段合適距離;并在風(fēng)機出風(fēng)口設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩，其他設(shè)置的物理模型尺寸和求解條件與常規(guī)熱風(fēng)干燥室數(shù)值模擬相同。

烘干窯的氣流場均勻性分析為了更好地驗證2 套新裝置對提高干燥室內(nèi)空氣流均勻性的效果，分別對圖4、圖10 對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計前、后干燥室內(nèi)空氣流速度特性進(jìn)行測試。在干燥室內(nèi)沿板材堆垛高度方向從上到下18 層水平氣道內(nèi)各布置3 個水平測點，各層水平測點依次布置在水平氣道進(jìn)風(fēng)口A、中間B、出風(fēng)口C 處，常規(guī)干燥室干燥時，沿板材堆垛高度方向各層水平氣道A，B，C 3 點的氣流平均速度范圍為0．49 ～ 1．46 m/s，所有測點氣流總平均風(fēng)速為1． 20 m/s，其中烘干窯1 ～ 4 層水平氣道氣流平均速度范圍為0． 49 ～ 0． 95 m/s，5 ～ 18 層范圍為1． 30 ～1． 46 m/s，各水平氣道氣流速度總均方差為0． 30 m/s，總變異系數(shù)為25%; 優(yōu)化設(shè)計后的干燥室干燥時，烘干窯統(tǒng)計結(jié)果各層水平氣道的氣流平均速度范圍為0． 89 ～ 1． 26 m/s，所有測點氣流總平均風(fēng)速為1． 19 m/s，沿板材堆垛高度方向各水平氣道氣流速度總均方差為0． 09 m/s，總變異系數(shù)為7%。

常規(guī)和優(yōu)化設(shè)計后的干燥室內(nèi)各層測點氣流平均速度分布所示，優(yōu)化設(shè)計后的烘干窯沿板材堆垛高度方向上各層水平氣道氣流速度總均方差降低了0． 21 m/s，總變異系數(shù)降低了18%，各層氣流速度偏差可控制在約± 10%以內(nèi)。說明在設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置后各層送風(fēng)氣流速度差異變小，氣流速度趨于均勻，均勻性提高了70% 。可見，優(yōu)化設(shè)計的2 套裝置比較理想地改善了干燥室內(nèi)氣流速度的均勻性。