當(dāng)烘干箱風(fēng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)，空氣流經(jīng)過右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入板材間水平氣道。熱空氣流通過水平氣道時(shí)吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動(dòng)，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個(gè)順時(shí)針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時(shí)間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時(shí)針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時(shí)應(yīng)打開進(jìn)、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時(shí)引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干箱的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實(shí)際生產(chǎn)中存在一些問題: 

①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。為了找到實(shí)際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問題的原因，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra對(duì)干燥作業(yè)時(shí)干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，按照實(shí)驗(yàn)室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干箱內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率1． 1 kW，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機(jī)支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個(gè)板材堆垛高2 200 mm。

烘干箱的氣流場均勻性分析為了更好地驗(yàn)證2 套新裝置對(duì)提高干燥室內(nèi)空氣流均勻性的效果，分別對(duì)圖4、圖10 對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(gè)水平測點(diǎn)，各層水平測點(diǎn)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(shí)，沿板材堆垛高度方向各層水平氣道A，B，C 3 點(diǎn)的氣流平均速度范圍為0．49 ～ 1．46 m/s，所有測點(diǎn)氣流總平均風(fēng)速為1． 20 m/s，其中烘干箱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(jì)后的干燥室干燥時(shí)，烘干箱統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jì)后的干燥室內(nèi)各層測點(diǎn)氣流平均速度分布所示，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的烘干箱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(jī)移動(dòng)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% ?？梢姡瑑?yōu)化設(shè)計(jì)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。

烘干箱高頻干燥和微波干燥均木材中的水分為電介質(zhì)，在高頻高壓的電場環(huán)境中，使木材中的水分子劇烈運(yùn)動(dòng)并摩擦產(chǎn)生熱能，最后水分溫度升高脫離木材。高頻與微波干燥二者的區(qū)別在于前者頻率高、波長較短、穿透力較強(qiáng)，因此高頻干燥適用于厚木板，而微波干燥適用于薄木板。其共同點(diǎn)是干燥熱損失小、干燥效率商、木材內(nèi)濕度場均勻。煙氣干燥多木柴干燥設(shè)備，通過燃燒木廢料產(chǎn)生的熱煙氣直接或間接加熱木材的干燥方法，這種方法早期曾大量應(yīng)用，但存在木材干燥質(zhì)量差和空氣污染嚴(yán)重等問題，現(xiàn)已逐步退出工業(yè)應(yīng)用。歐美等發(fā)達(dá)國家在木材干燥理論探討和工程應(yīng)用方面也做了大量研究，提出了節(jié)能環(huán)保的創(chuàng)新木材干燥技術(shù)，其目的是在保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染和降低設(shè)備資金投入與生產(chǎn)成本的前提下，實(shí)現(xiàn)被干燥物內(nèi)的水分遷移。

例如：ＤｉｅｇｏＥｌｕｓｔｏｎｄｏ等將５０毫米厚的紅雪松板材采用除濕干燥方法，對(duì)干燥時(shí)間、干燥溫度Ｗ及木材含水率等工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，干燥時(shí)間變短后木材質(zhì)量沒有受到影響，烘干箱干燥溫度的變化對(duì)木材裂紋等缺陷的產(chǎn)生有直接關(guān)系，而木材含水率對(duì)干燥質(zhì)量影響不大。芬蘭的東芬蘭大學(xué)ＭａｒｋｋｕＴｉｉｔｔａ等針對(duì)木材的干燥過程進(jìn)行模擬，得出溫度、濕度、水分梯度和密度等數(shù)據(jù)的參數(shù)變換，并利用參數(shù)變化估計(jì)出木材干燥時(shí)的應(yīng)力集中部位和裂紋產(chǎn)生部位。再通過計(jì)算分析得到了溢度、濕度、水分梯度和密度等參數(shù)的適宜范圍，為減少開裂和提高木材干燥質(zhì)量提供了數(shù)據(jù)支持Ｌｕｎａ等對(duì)木材干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過在烘干箱出風(fēng)口附近増加氣體收集器將熱空氣和部分循環(huán)廢氣用Ｗ干燥木材，該結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案能夠有效回收干燥介質(zhì)的余熱，減少了干燥熱損失，極大提高了除濕干燥設(shè)備的能源利用效率，對(duì)木材干燥的節(jié)能發(fā)展具在重要意義。