CN100563957C - 木材高温高压过热蒸汽干燥装置 - Google Patents

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Abstract

木材高温高压过热蒸汽干燥装置，它涉及一种木材干燥装置。本发明解决了现有木材干燥方法时间长、能耗高的问题，具有干燥速度快、高效节能、生产成本低等优点。所述釜体和密封釜门转动连接，炉排状铁轨平台固定在釜体的内腔并将釜体的内腔分成干燥间和风机间，铁轨平台小车位于炉排状铁轨平台的上方，所述材堆压紧装置的压板安装在釜体内的上方并与炉排状铁轨平台的位置对应，循环风机安装在釜体内腔的下部，电机位于釜体的外部并与循环风机传动连接，所述石棉保温层包裹在釜体的外表面上。利用本发明的装置可提高干燥效率、降低干燥能耗，干燥质量好，可大大提高干燥木材的尺寸稳定性能和耐腐耐候性能。

Description

木材高温高压过热蒸汽干燥装置
技术领域
本发明涉及一种木材干燥装置，适用于木材的高温高压过热蒸汽干燥，同时也适用于木材的高温高压蒸汽热处理以及松木的脱脂干燥。
背景技术
木材干燥是木材加工过程中一项十分重要的工序，是提高木材利用率，节约森林资源的重要途径之一；而木材干燥又是木材加工过程中能耗最大的工序，约占总加工能耗的60～70％。因此，木材的干燥方法和干燥质量对木材加工成本产生直接影响。木材干燥方法很多，就常规干燥而言，由于干燥周期长、能耗大，而特种干燥设备投入高、技术复杂，有时也容易产生干燥缺陷等诸多问题，在很大程度上一直制约着木材干燥工业的跨越发展。木材高温干燥一直是木材干燥研究领域的前沿技术，也是木材干燥方法具有标志性的发展趋势。其中，由于高温干燥法在保证干燥质量要求情况下，可以大大缩短干燥时间，并明显节省能源；同时，通过高温干燥，可以减小木材的吸湿性和内应力，从而达到增加木材尺寸稳定性能和提高木材耐腐耐候性能的目的，将在未来的木材干燥中占据重要地位。
目前，国内外的木材高温干燥方法包括以湿空气为介质的高温干燥和常压过热蒸汽干燥(此外，还有低温真空过热蒸汽干燥)，但由于其干燥过程中的平衡含水率相对较低，在木材横断面上含水率梯度较陡，容易形成开裂、皱缩等干燥缺陷。
发明内容
为了解决现有木材高温干燥过程中平衡含水率相对较低，在木材横断面上含水率梯度较陡，容易形成开裂、皱缩等干燥缺陷的问题，以及现有的木材干燥方法时间长、能耗高的问题，本发明提供一种木材高温高压过热蒸汽干燥装置。
本发明的技术方案是：木材高温高压过热蒸汽干燥方法是按以下步骤实现的：一、将材堆置于高温高压过热蒸汽干燥装置内并关闭釜门；二、保持釜体内的材堆上方的压紧装置加压压力为500～1000kg/m2；三、将高温饱和蒸汽通过过热蒸汽发生器继续加热成为过热蒸汽并通入上述干燥装置的釜体内对木材进行干燥；四、通过改变过热蒸汽发生器的加热功率来调节过热蒸汽介质的温度，并保持釜体内过热蒸汽介质温度为120～180℃，五、通过改变输入过热蒸汽发生器的饱和蒸汽压力来调节过热蒸汽介质的饱和度(或相对压力)，并保持釜体内过热蒸汽介质的饱和度为20～80％；六、保持材堆板面间的气流速度为6～12m/s；七、平均干燥速度：对板材每1mm厚度的而言，为0.5~2h；八、干燥后的木材终含水率为8～15％。
前面所述方法必须借助木材高温高压过热蒸汽干燥装置才能实现，本发明所述的木材高温高压过热蒸汽干燥装置包括介质的温度、压力控制***(17)、高压釜总成(8)、过热蒸汽发生器(3)、过热蒸汽进气阀(25)和过热蒸汽管路(20)；介质的温度、压力控制***(17)与高压釜总成(8)连接；所述过热蒸汽发生器(3)通过过热蒸汽管路(20)与高压釜总成(8)连通，过热蒸汽进气阀(25)设置在过热蒸汽管路(20)上，过热蒸汽发生器(3)与介质的温度、压力控制***(17)连接；所述高压釜总成(8)由釜体(22)、密封釜门(10)、炉排状铁轨平台(23)、铁轨平台小车(14)、材堆压紧装置(5)、石棉保温层(30)、循环风机(9)、电机(16)组成；所述釜体(22)和密封釜门(10)转动连接，炉排状铁轨平台(23)固定在釜体(22)的内腔并将釜体(22)的内腔分成干燥间(12)和风机间(15)，铁轨平台小车(14)位于炉排状铁轨平台(23)的上方，所述材堆压紧装置(5)的压板安装在釜体(22)内的上方并与炉排状铁轨平台(23)的位置对应，循环风机(9)安装在釜体(22)内腔的下部，电机(16)位于釜体(22)的外部并与循环风机(9)传动连接，所述石棉保温层(30)包裹在釜体(22)的外表面上。
本发明具有以下有益效果：本发明以高温高压过热蒸汽为干燥介质对木材进行高温干燥，干燥过程中主要控制过热蒸汽介质的温度和饱和度等参数来保障干燥效果。本发明的干燥过程中，平衡含水率相对较高，在木材横断面上含水率梯度平缓，不易产生开裂、皱缩等缺陷，干燥质量好，并可大大提高干燥木材的尺寸稳定性能和耐腐耐候性能。本发明具有干燥速度快、高效节能、生产成本低等优点。本发明装置同时适用于木材的高温高压蒸汽热处理以及松木的脱脂干燥。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，图2是高压釜总成的左视图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式所述的木材高温高压过热蒸汽干燥方法是按以下步骤实现的：一、将材堆置于高温高压过热蒸汽干燥装置内并关闭釜门；二、保持釜体内的材堆上方的压紧装置加压压力为500～1000kg/m2；三、将高温饱和蒸汽通过过热蒸汽发生器继续加热成为过热蒸汽并通入上述干燥装置的釜体内对木材进行干燥；四、通过改变过热蒸汽发生器的加热功率来调节过热蒸汽介质的温度，并保持釜体内过热蒸汽介质温度为120～180℃，五、通过改变输入过热蒸汽发生器的饱和蒸汽压力来调节过热蒸汽介质的饱和度，并保持釜体内过热蒸汽介质的饱和度为20～80％；六、保持材堆板面间的气流速度为6～12m/s；七、平均干燥速度：对板材每1mm厚度的而言，为0.5~2h；八、干燥后的木材终含水率为8～15％。
具体实施方式二：本实施方式在步骤二中材堆上方压紧装置的加压压力为750kg/m2。干燥材板面平整、无翘曲变形等缺陷。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式在步骤四中过热蒸汽介质温度为160℃。干燥效果良好、无开裂等缺陷。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式在步骤四中饱和度为60％。干燥效果好、无开裂等缺陷。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：如图1和图2所示，本实施方式的木材高温高压过热蒸汽干燥装置由介质的温度、压力控制***17、高压釜总成8、过热蒸汽发生器3、过热蒸汽进气阀25、过热蒸汽管路20组成；介质的温度、压力控制***17与高压釜总成8连接；所述过热蒸汽发生器3与高温饱和蒸汽输入管道21连通，在高温饱和蒸汽输入管道21上设有安全阀2；过热蒸汽发生器3通过过热蒸汽管路20与高压釜总成8连通，过热蒸汽进气阀25设置在过热蒸汽管路20上，过热蒸汽发生器3与介质的温度、压力控制***17连接。
本实施方式的循环风机9可使釜体22内腔中的空气循环流通，干燥效果好、干燥速度快；循环风机9采用机翼叶片式铸铝轴流风机，为现有技术。
具体实施方式六：如图1和图2所示，本实施方式所述高压釜总成8由釜体22、密封釜门10、炉排状铁轨平台23、铁轨平台小车14、材堆压紧装置5、石棉保温层30、循环风机9、电机16组成；所述密封釜门10和釜体22转动连接，炉排状铁轨平台23固定在釜体22的内腔并将釜体22的内腔分成干燥间12和风机间15，铁轨平台小车14位于炉排状铁轨平台23的上方，所述材堆压紧装置5的压板安装在釜体22内的上方并与炉排状铁轨平台23的位置对应，循环风机9安装在釜体22内腔的下部，电机16位于釜体22的外部并与循环风机9传动连接，所述石棉保温层30包裹在釜体22的外表面上。材堆压紧装置5用于干燥木材的压紧，防止干燥木材的翘曲变形；石棉保温层30用于保温。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：如图1和图2所示，本实施方式所述介质的温度、压力控制***17由金属热电偶温度传感器7、压力表6、减压阀1、控制柜11组成，所述金属热电偶温度传感器7、压力表6均安装在釜体22的上端外壁上，减压阀1设置在高温饱和蒸汽输入管道21上，控制柜11设置在釜体22的外部，金属热电偶温度传感器7、压力表6、减压阀1均与控制柜11连接。采用这样的结构，便于适时控制温度和压力。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：如图1和图2所示，本实施方式还包括高温饱和蒸汽管路19、高温饱和蒸汽进汽阀24，所述高温饱和蒸汽管路19与釜体22的上端侧壁连通，高温饱和蒸汽进汽阀24设置在高温饱和蒸汽管路19上。采用这样的结构，适用于木材的高温高压热处理以及松木的脱脂干燥，在使用时，关闭过热蒸汽进气阀25，打开高温饱和蒸汽进汽阀24。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：如图1和图2所示，本实施方式还包括釜体安全阀4、泄压阀18，所述釜体安全阀4安装在釜体22的上端外壁上，所述泄压阀18安装在釜体22的底端外壁上。釜体安全阀4提高了干燥装置的安全性，泄压阀18可使干燥装置内的废气和水及时排出。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。

Claims (4)

1、一种木材高温高压过热蒸汽干燥装置，所述干燥装置包括介质的温度、压力控制***(17)、高压釜总成(8)、过热蒸汽发生器(3)、过热蒸汽进气阀(25)和过热蒸汽管路(20)；介质的温度、压力控制***(17)与高压釜总成(8)连接；所述过热蒸汽发生器(3)通过过热蒸汽管路(20)与高压釜总成(8)连通，过热蒸汽进气阀(25)设置在过热蒸汽管路(20)上，过热蒸汽发生器(3)与介质的温度、压力控制***(17)连接；其特征在于：所述高压釜总成(8)由釜体(22)、密封釜门(10)、炉排状铁轨平台(23)、铁轨平台小车(14)、材堆压紧装置(5)、石棉保温层(30)、循环风机(9)、电机(16)组成；所述釜体(22)和密封釜门(10)转动连接，炉排状铁轨平台(23)固定在釜体(22)的内腔并将釜体(22)的内腔分成干燥间(12)和风机间(15)，铁轨平台小车(14)位于炉排状铁轨平台(23)的上方，所述材堆压紧装置(5)的压板安装在釜体(22)内的上方并与炉排状铁轨平台(23)的位置对应，循环风机(9)安装在釜体(22)内腔的下部，电机(16)位于釜体(22)的外部并与循环风机(9)传动连接，所述石棉保温层(30)包裹在釜体(22)的外表面上。
2、根据权利要求1所述的木材高温高压过热蒸汽干燥装置，其特征在于所述介质的温度、压力控制***(17)由金属热电偶温度传感器(7)、压力表(6)、减压阀(1)、控制柜(11)组成；所述金属热电偶温度传感器(7)、压力表(6)均安装在釜体(22)的上端外壁上，减压阀(1)设置在高温饱和蒸汽输入管道(21)上，控制柜(11)设置在釜体(22)的外部，金属热电偶温度传感器(7)、压力表(6)、减压阀(1)均与控制柜(11)连接。
3、根据权利要求1所述的木材高温高压过热蒸汽干燥装置，其特征在于它还包括高温饱和蒸汽管路(19)、高温饱和蒸汽进汽阀(24)，所述高温饱和蒸汽管路(19)与釜体(22)的上端侧壁连通，高温饱和蒸汽进汽阀(24)设置在高温饱和蒸汽管路(19)上。
4、根据权利要求1所述的木材高温高压过热蒸汽干燥装置，其特征在于它还包括釜体安全阀(4)、泄压阀(18)，所述釜体安全阀(4)安装在釜体(22)的上端外壁上，所述泄压阀(18)安装在釜体(22)的底端外壁上。
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