2、干燥过程的特点 在干燥过程中,由于物料总是具有一定的几何尺寸大小,即使是很细的粉料,从微观也可看成是有一定尺寸的颗粒,实际上上述传热传质过程在热气流与物料颗粒之间和物料颗粒内部的机理是不相同的,在干燥理论上就将传热传质过程分为热气流与物料表面的传热传质过程和物料内部的传热传质过程。产品具有节能、安全可靠、温度、湿度控制度高、烘干周期短、干燥质量好等优点,赢得广大用户的一致好评。由于这两种过程的不同而影响了物料的干燥过程,两者在不同干燥阶段起着不同的主导和约束作用,这就导致了一般湿物料干燥时前一阶段总是以较快且稳定的速度进行,而后一阶段则是以越来越慢的速度进行,所以我们就将干燥过程分为等速干燥阶段和降速干燥阶段
现代干燥技术虽已有一百多年的发展史,但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。物料的干燥有多种方式,通常所述的“干燥”是指通过热介质传递过程中的蒸发现象去除湿物料中湿分的“热力干燥”过程。实际应用中,依靠经验好小规模试验的数据来指导还是主要的方式。造成这一局面的原因有以下几个方面:原因之一是干燥技术所依托的一些基础科学(主要是隶属于传递工程范畴的学科),本身就具有试验科学的特点。例如,空气动力学的研究发展还要靠“风洞”试验来推动,就说明它还没有脱离实验科学的范畴。
炉气加热常规干燥因不需要蒸汽锅炉,并利用木废料能源,***费用低、干燥成本低。但因温、湿度难以调节控制,干燥质量不易保证。若干燥窑设计不好,还易烘坏木材和发生火灾。对于中、高实木地板,这种干燥方法应慎用。
处于试验阶段,或已初步采用且有发展前途的。主要包括:①太阳能干燥。若空气的温度和湿度保持不变,木材的水分移动的速度随空气压力的减小而急剧增大。置材堆于东、西、南3面有玻璃壁的干燥窑内,以太阳能为主要热源,或用集能器和贮热器加强热能利用率,以燃烧燃料的热气体为辅助热源,用喷水器及通风孔调节湿度,用风机引起强制循环,达到干燥目的(图 4)。②真空干燥。把木材置于真空罐内加热,抽真空,造成由木材内部到表面和由表面到外界的水蒸气压力差;又由于木材内的水分在真空下沸点降低,易于气化,就使水分易从木材中蒸发并从真空罐中抽出(图 5)。③微波干燥。在谐振腔加热器或曲折波导加热器中,由于受微波管发生的、 频率为915或2450兆赫的电磁波作用,木材内部因分子间摩擦而产生热量,形成内高外低的蒸气压力差,促使木材快干(图 6)。可用于珍贵木材的干燥。④红外线干燥。将木材置于辐射板、管的照射范围内,接受近红外(波长0.76~4微米)或远红外(波长4~1000微米)热射线的辐射,木材中的水分吸收辐射能后产生共振现象,可使温度迅速提高,引起水分蒸发。远红外线辐射能的热量转换率优于近红外。若采用材堆干燥方式,则红外线辐射元件主要起加热器作用(图 7)。⑤除湿干燥。从窑内抽出的热湿空气在被强制流过除湿装置的蒸发器时,所含热能被蒸发器内气态致冷剂吸取,所含水分凝结成水并被排走;冷干空气流过冷凝器时;从冷凝器内的液态致冷剂,吸取热能,变成热干状态,并在通过电阻丝加热器时进一步提高温度,再入窑作为介质(图 8)。这此方法除太阳能干燥外,大多存在所需***费用大等问题,正进一步研究改进中。