【摘 要】干燥過程典型而完整地體現(xiàn)了傳熱傳質(zhì)過程。在人造板生產(chǎn)過程中，能充分體現(xiàn)傳熱傳質(zhì)過程的就是木質(zhì)單元的干燥與人造板的熱壓兩個(gè)環(huán)節(jié)。本文從這兩個(gè)方面對人造板生產(chǎn)中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行了研究分析。

【關(guān)鍵詞】干燥 傳熱傳質(zhì) 熱壓

一、前言

在人造板的制造過程中，對原材料（單板、纖維和刨花）的含水率有一定的要求，在膠合板、中密度纖維板、刨花板的后續(xù)生產(chǎn)過程中要求加工單元的含水率控制在一個(gè)較低的范圍內(nèi)。人造板的熱壓過程基本上是決定人造板產(chǎn)品內(nèi)在性能的最后工段。而干燥和人造板的熱壓過程都離不開傳熱傳質(zhì)問題的研究。在這兩道生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，典型地反映了傳熱傳質(zhì)過程。研究人造板生產(chǎn)過程中的干燥和熱壓過程中的傳熱傳質(zhì)問題能解決人造板生產(chǎn)過程中的一些實(shí)際問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)能耗。

二、人造板木質(zhì)單元干燥過程中的傳熱傳質(zhì)問題研究

單板、纖維和刨花的干燥是在干燥介質(zhì)的作用下，通過傳熱傳質(zhì)過程，蒸發(fā)木材單元中的自由水和吸著水，使之符合生產(chǎn)工藝的要求。盡管單板、纖維和刨花的形態(tài)差別很大，但是其干燥原理是基本相同的。木材干燥是木材加工生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，對提高木制品質(zhì)量、節(jié)能降耗起著至關(guān)重要的作用。干燥過程典型而完整地反映了傳熱傳質(zhì)過程.在木材干燥過程中，為了獲得合理的干燥工藝，研究木材干燥過程中的傳熱傳質(zhì)問題很重要。木質(zhì)單元是人造板生產(chǎn)的主要原料組成，其干燥質(zhì)量好壞直接影響到板材的膠合、熱壓及成品的質(zhì)量優(yōu)劣。

（一）單板干燥過程中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象研究

多年來，國內(nèi)木材單板干燥基本上是使用蒸汽和紅外線作為傳熱載體.影響單板干燥速度的因素有：熱風(fēng)溫度、相對濕度、熱風(fēng)流動速度、單板初含水率、單板厚度及樹種等。能源消費(fèi)和單板干燥單板性質(zhì)和干燥的環(huán)境是密切相關(guān)的兩個(gè)因素，單板性質(zhì)的屬性包括：品種，木皮的厚度和含水量，是其固有的特性，干燥環(huán)境是指單板干燥設(shè)備和技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能干燥單板，單板干燥設(shè)備和工藝應(yīng)該是兩個(gè)方面。在干燥過程中濕空氣排出，這將需要大量的熱量，通常單板干燥機(jī)熱利用分析結(jié)果表明，鼓輥，皮帶式和滾筒-型單板干燥機(jī)帶的濕空氣中的廢氣余熱，超過總量的60%能源消耗，同時(shí)被添加到潮濕的空氣中干燥介質(zhì)的溫度，而且消耗大量的熱量。所以在干燥機(jī)中設(shè)置有效的熱傳遞裝置的進(jìn)氣口和排氣口，排氣的熱量被用來加熱到干燥器中，在潮濕的空氣，以便提高能源效率。通過對熱管式空氣預(yù)熱器應(yīng)用于人造板干燥設(shè)備上的經(jīng)濟(jì)分析研究指出回收木材干燥領(lǐng)域中低品位余熱具有可觀的經(jīng)濟(jì)性，采用低溫?zé)峁軗Q熱器可以很好的實(shí)現(xiàn)低品位余熱的回收，能夠獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展背景下，我國人造板行業(yè)需要完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、裝備升級、節(jié)能降耗等多項(xiàng)技術(shù)任務(wù)；提高人造板原料單元干燥的熱效率，對降低人造板生產(chǎn)成本意義重大。

（二）刨花和纖維干燥過程中傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象研究

刨花和纖維干燥與單板干燥差別很大，通常采用高溫干燥介質(zhì)。由于采用高溫干燥介質(zhì)直接與物料接觸，熱交換效率高，干燥速度很快。從干燥介質(zhì)參數(shù)方面考慮，影響干燥工藝的因素有干燥介質(zhì)溫度和介質(zhì)的流速。刨花和纖維干燥機(jī)按使用的熱介質(zhì)或載熱體分為蒸汽干燥機(jī)、熱油干燥機(jī)、燃?xì)飧稍餀C(jī)、熱水干燥機(jī)、熱空氣干燥機(jī)等。在人造板生產(chǎn)過程中，熱能消耗占整個(gè)人造板生產(chǎn)過程中能耗的絕大部分。目前纖維板生產(chǎn)能耗高的主要原因有以下幾個(gè)方面：1.纖維板干燥溫度在160～220℃，排氣溫度高達(dá)90～100℃，排氣熱損失大；2.用氣設(shè)備排出的高溫冷凝水沒有很好的回收利用；3.供氣管路系統(tǒng)配置不合理和保溫不良所造成的熱損失大.其中廢氣排出的余熱是很大一部分的熱能損失，如對其進(jìn)行合理利用可以節(jié)省很多能源。用熱管換熱器回收纖維干燥機(jī)排出廢氣的余熱，其節(jié)能方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，它可使纖維干燥實(shí)際節(jié)能率達(dá)10.32%，纖維干燥用熱管換熱器回收排氣余熱，不僅能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且減少了對大氣的粉塵污染、甲醛污染和熱污染，因而有明顯的社會效益。

三、人造板熱壓過程中的傳熱傳質(zhì)問題研究

熱壓是人造板生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，不僅直接影響熱固性樹脂膠的固化速度和程度，影響產(chǎn)品密度、膠合強(qiáng)度等物理力學(xué)性能，而且決定著設(shè)備生產(chǎn)能力及生產(chǎn)能耗。熱壓過程中板坯內(nèi)部的主要環(huán)境因子包括溫度、氣壓和含水率。

四、總結(jié)

筆者認(rèn)為在人造板生產(chǎn)過程中有待突破的是是干燥速度與節(jié)能這兩個(gè)方面。這兩個(gè)目的的實(shí)現(xiàn)都離不開傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象的研究。在推崇節(jié)能減排，能源資源緊張的今天，研究人造板生產(chǎn)中原料單元干燥和熱壓過程中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會與環(huán)境效益。木材干燥和人造板熱壓過程中木材內(nèi)部的復(fù)雜傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象還有許多問題等待我們?nèi)ソ鉀Q，深入研究這些問題能提高人造板生產(chǎn)企業(yè)的能源利用率，也為保護(hù)環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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