所处理的物料更是千差万别,少有相同,更增加了干燥设备设计的复杂性。(自由水和吸着水的交接点)木材纤维饱和点是材性变异的转折点,吸着水的增减会引起木材的胀缩而影响木材制品的尺寸稳定性和其他木材物理学性质。因此,干燥设备具有因人而异、因物而异、因地而异的特点。所谓因人而异是指用户对产量、产品质量、能源种类、环保指标都有特定的标准;因物而异是指针对具体物料及产品要求进行设备及系统设计;因地而异是指设备安装场地的自然环境不同,设计条件也不同,有些设计参数必须依据设备安装地的条件而定。
物料与水分的结合方式 根据物料中所含水分去除的难易程度分为下列两种: (1)、非结合水分: 非结合水分包括存在于物料表面的润湿水、孔隙水等物料与水分直接接触时,被物料吸收的水分。由于与物料的结合强度小,故易于去除。内裂是由于干燥后期木材表面硬化,不能再干缩,而内部随含水率的除低要收缩,受到表层的牵制,使木材内部受拉应力。
木材干燥时,把木材堆成材堆,借助一种既能将热量传给木材又能吸收木材 中蒸发的水分的媒介物质,称为干燥介质. 干燥开始前,首先要预热,预热木材的介质是饱和湿空气或接近饱和的湿空气,空气中的水蒸气将有一部分穿过界面层到达湿木材的表面,并在表面上凝结成水,此时水蒸气所含的汽化潜热变为显热,传给木材表面,并由表面传入内部,木材温度逐渐升高,当木材表面温度等于介质温度时,木材表面的水蒸气分压力等于循环蒸汽流的分压力,互相传递的水蒸气数量处于平横状态,同时,由于木材 内部的温度低于表面温度,干燥介质中的热将通过表面向内部传递. 预热过后,开始干燥时,木材蒸发面的自由水和部分吸着水在水蒸气分压差的作用下脱离木材进入干燥介质中然后被排出窑外.木材表层大毛细管的自由水首先蒸发,然后蒸发微毛细管中的吸着水,由于表面水分的蒸发,是蒸发面的含水率降低,在木材的表层和内部各层之间出现内高外低的含水率梯度和内低外高的温度梯度,在这两种梯度的作用下,使内部各层中的水分向表面移动,直到干燥完 毕,木材内外层含水率才接近一致.
木材真空干燥设备新鲜木材含有大量的水分,在特定的环境下水分会不断蒸发。水分的自然蒸发会导致木材出现干缩、开裂、弯曲变形、霉变等缺陷,严重影响木材制品的品质,因此木材在制成各类木制品之前必须进行强制(受控制)干燥处理。使用合适的木材干燥机可以克服上述木材缺陷。防止木材的变形开裂。提高木材的力学强度,改善物理性能。所以为了提高干燥速度,降低能耗,保证产品品质,在生产工艺允许的情况下,应尽可能采取打散、破碎、切短等方法减小物料的几何尺寸,以有利于干燥过程的进行。防止木材腐朽虫蛀,减轻木材的重量。
木材干燥机是合理利用木材,使木材增值的重要技术措施,也是木制品生产不可缺少的首要设备。必须供给使水分蒸发所必不可少的热能,因为从木材中每蒸发 1kg的水,大约需要1200kcal~2000kcal的热量。 这就要求木材干燥机具有较好的耐高温特性这样才能适应高温作业。木材中所含的水分,在一定条件下,在木材内部移动的一种性质称为水分的传导性。干燥时木材中的大部分水分实际上从侧面蒸发。机械脱水法只能除去物料中部分自由水分,结合水分仍残留在物料中,因此,物料经机械脱水后物料含水率仍然很高,一般为40~60%。 简易的木材“烘炉”一般以热炉气直接或间接加热,难以***合理的气流循环,湿度难以调节或无法调节,用这种简易设备获得好的干燥效果是非常困难的。