目前我國木材干燥生產(chǎn)基本都是采用常規(guī)木材干燥設(shè)備（蒸汽干燥）和相應(yīng)的工藝，主要問題是能耗過高。其中干燥過程熱能消耗和窯體內(nèi)部用于擴散熱量的通風(fēng)機驅(qū)動的電能消耗是很難被降低的，因此要想將烘干箱的能耗降低就要改變常規(guī)的設(shè)計思路，從窯體結(jié)構(gòu)以及能源消耗的途徑入手。文章所介紹的“聯(lián)合式木材干燥窯”正是傳統(tǒng)干燥技術(shù)與現(xiàn)代先進的能源設(shè)備所結(jié)合的產(chǎn)物，其節(jié)能、高效的特點完全符合當(dāng)下木材加工領(lǐng)域?qū)夹g(shù)革新的需求。

在木材加工和家具制造業(yè)中，必不可少的木材干燥生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗約占全部生產(chǎn)能耗的40%-70%以上，而其熱效率僅為30%-40%。現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)基本上都是采用傳統(tǒng)的常規(guī)烘干箱，由于木材干燥生產(chǎn)的特殊性和干燥設(shè)備、生產(chǎn)工藝技術(shù)水平的限制，能耗居高不下。近年來，隨著國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排降耗，創(chuàng)建節(jié)約型社會的呼聲越來越高，政策的引導(dǎo)也促使木材工業(yè)苦練內(nèi)功，在保證木材干燥質(zhì)量的前提下，探索提高木材干燥速度的途徑：節(jié)約能源、提高熱效率、節(jié)約干燥成本，在提高企業(yè)經(jīng)濟效益的同時還可以保護有限的能源資源和環(huán)境資源。對現(xiàn)有木材干燥技術(shù)進行審視分析，探討其節(jié)能可能性，并將其滲透到木材干燥研究中，這將是整個木材加工行業(yè)在今后的發(fā)展中都應(yīng)十分關(guān)注的方面。

烘干箱即是采用了這種聯(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)，烘干箱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)境與干燥進程，提高生產(chǎn)效率。

烘干箱在利用SC /Tetra 的前處理軟件時，設(shè)置的邊界條件為: 風(fēng)機軸流風(fēng)速為2 m/s，風(fēng)機進出風(fēng)口采用壓力邊界條件，干燥室壁和板材表面采用無滑絕熱壁面邊界條件，選?。襡alizable κ-ε 湍流模型，關(guān)閉全部進、排氣道。氣流數(shù)值模擬結(jié)果常規(guī)熱風(fēng)干燥室內(nèi)的空氣流速度場分布如圖4 所示。

從烘干箱中看出:

 ①風(fēng)機出風(fēng)口的氣流發(fā)散、送風(fēng)速度迅速降低導(dǎo)致氣流下傾，部分氣流到達右側(cè)豎直風(fēng)道之前就與頂層板材水平面接觸碰撞，部分直接射至豎直風(fēng)道的外側(cè)壁上，氣流在水平-垂直轉(zhuǎn)向處紊亂堆積無法形成光滑順暢射流，使豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生渦流，這就導(dǎo)致了板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開裂、變形翹曲; 

②豎直風(fēng)道上方產(chǎn)生的渦流影響了堆垛上層水平氣道的風(fēng)速，使板材堆垛沿高度方向的空氣流速度分布不均勻，這就導(dǎo)致了板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。烘干箱優(yōu)化設(shè)計為了改善常規(guī)干燥室存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實際問題。采用新技術(shù)對常規(guī)干燥室進行優(yōu)化設(shè)計。烘干箱設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩11，調(diào)節(jié)風(fēng)機出風(fēng)口空氣流的速度; 并設(shè)置了風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置10 使風(fēng)機出風(fēng)口氣流的射程與風(fēng)機至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配，使氣流射流到達豎直風(fēng)道上方正好沿干燥室頂角的圓弧形導(dǎo)流板90°轉(zhuǎn)入豎直風(fēng)道，使送風(fēng)氣流的射流順暢、分布均勻。