生產(chǎn)常用單板烘干機的熱能利用分析賀志強，周永東，彭立民，孫鋒（中國林科院木材工業(yè)研宄所；國家林業(yè)局木材科學與技術關鍵。 　　表1三種單板干燥機及相關工藝參數(shù)各項參數(shù)設備類型輥筒-網(wǎng)帶式網(wǎng)帶式輥筒式蒸汽耗量/（kg.h-1）供熱蒸汽溫度/C干燥能力/（m3.h-單板初含水率/%單板終含水率/%平均干燥溫度/C平均相對濕度/%干燥段/節(jié)干燥段長/m干燥段寬/m干燥段高/m 1.2分析方法1.21干燥機能量平衡圖單板干燥機作為一個熱能利用系統(tǒng)，熱量平衡見：QSUP―供應蒸汽的能量；濕空氣進入干燥機時帶入的能量；Qm，一單板進入干燥機時帶入的能量；Q，一單板離開干燥機時帶出的能量；Qkak―泄漏的能量等，包括：干燥機單板進出口處、疏水閥，及各檢修門的縫隙處等產(chǎn)生的熱能泄漏；Qcon一排出冷凝水的能量；Qlciss―干燥機熱能損失，即干燥系統(tǒng)與環(huán)境溫差所導致的干燥機向地基、外界環(huán)境的散熱損失；燥機中濕空氣的相對濕度時，會有大量熱量隨濕空氣排出干燥系統(tǒng)，可分為單板中水分蒸發(fā)所需能量（Q，POT）和其余濕空氣帶走的能量（Qa）。 　　122有效熱能計算單板干燥機有效利用的熱能，指加熱單板的能量，以及單板中水分蒸發(fā)需要的能量。單板加熱階段木材溫度上升，達到干燥工藝要求的溫度；單板水分蒸發(fā)階段，相變時吸收了大量的蒸發(fā)潛熱。 　　在木材含水率>20%時，水分蒸發(fā)潛熱系數(shù)僅考慮蒸汽潛熱；低于20%時，包括蒸汽潛熱和吸咐熱兩項。

  單板烘干機的熱效率，是有效利用的熱能占供應蒸汽能量的百分比，見，濕空氣的焓值以0C時干空氣和0C的飽和水為計算基準點。相關參數(shù)取值如下：2）根據(jù)含水率確定單板的平均比熱容，含水率2結(jié)果與討論2.1進入干燥機的能量按照3種干燥機分別干燥lm3單板計，進入干燥機的能量如表2所示。 　　表2進入單板干燥機各部分熱能及占總能量的比例Tah.2Totalenergyinput（%）during進入干燥機的能量輥筒-網(wǎng)帶式網(wǎng)帶式輥筒式能量/比例/能量/比例/能量/比例/供應蒸汽濕空氣單板1833型網(wǎng)帶干燥機，干燥單位體積單板所需的供應蒸汽能量相近，BG 1333型輥筒干燥機所需供應蒸汽能量較大；顯空氣進入D36251型干燥機時，帶入的能量遠高于其他2種干燥機，這是因為36251型干燥機的干燥溫度較低，干燥單位體積單板需要的空氣質(zhì)量較大所致；單位體積單板帶入的能量，3種干燥機的表現(xiàn)基本一致。 　　2.2離開干燥機的能量干燥單位體積單板過程中，離開干燥機的能量列于表3.表3單板離開時干燥機各部分熱能及占總能量的比例Tah3Totalenergyoutput（%）during輥筒-網(wǎng)帶式網(wǎng)帶式輥筒式排出的能量能量/比例/能量/比例/能量/比例/干燥機散熱單板離濕空氣冷凝水熱量泄漏等表3顯示，3種單板干燥機在排出濕空氣、冷凝水及能量泄漏3個方面的熱能消耗均較大。排出濕空氣熱能，均占總輸入能量的60%以上，是節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)。通常排出濕空氣的溫度達90C以上，冷凝水接近100C，可以考慮重復利用。 　　

  單板烘干機的能量泄漏，主要是由于設備銜接環(huán)節(jié)的密封性差，及疏水閥漏氣嚴重等造成。相比之下，進口的干燥機能量泄漏少，從而可以看出，國產(chǎn)設備的設計、制造環(huán)節(jié)尚待改進。 　　另外，進口干燥機中的單板離開時帶出的能量小，主要是其干燥溫度較低，單板離開干燥機時的溫度亦較低所致；干燥機散熱能量占總熱能消耗，3類機型差別不大，比例均較小。 　　23有效利用的熱能3類單板干燥機有效利用的熱能及其占總能量的百分比，見表4.表4各類型干燥機有效利用的熱能及其效率Tah4Effectiveheatenergyconsumption有效利用的熱能輥簡-網(wǎng)帶式網(wǎng)帶式輥簡式能量/比例/能量/比例/能量/比例/加熱單板耗能單板水分蒸發(fā)耗能干燥機熱效率/%從表4看出，2種國產(chǎn)設備加熱單板所需的能量，占蒸汽能量的10%以上，而進口干燥機所需能量較低，原因是其干燥溫度低于國產(chǎn)設備，加熱單位體積單板消耗的能量較低。另外，進口干燥機的干燥溫度低，對能量品質(zhì)要求亦相對較低，對單板干燥質(zhì)量影響也較小，國產(chǎn)設備可在低溫、大風量干燥方面進行借鑒和改進。 　　3種單板干燥機干燥相同體積單板時，水分蒸發(fā)需要的熱量略有差別。原因是設備及干燥工藝不同，熱能利用效率亦不同。 　　

  總體來看，網(wǎng)帶干燥機干燥單位體積單板所需蒸汽能量較少，且干燥熱效率高達70%，可根據(jù)生產(chǎn)要求優(yōu)先考慮選用。 　　3建議與措施3.1余熱利用借鑒在木材干燥生產(chǎn)中，利用熱管式換熱器等回收尾氣余熱，預熱空氣的方法，將單板干燥中排出的濕空氣熱能回收，用于進入干燥機的濕空氣和單板的預熱，以減少蒸汽的使用量。 　　排出的冷凝水作為具有一定品位的熱源，借鑒木材干燥設備中的密閉式冷凝水回收系統(tǒng)，將回收的冷凝水進行蒸汽再生產(chǎn)，用于單板干燥，或者為企業(yè)供暖等，避免因直接排放，造成水源及其熱能的浪費及熱能損失。 　　3.2泄露熱能利用在單板干燥機進出口處安裝密封刷，以提高系統(tǒng)的密閉性；通過改善工藝銜接環(huán)節(jié)的密封性，選用節(jié)能型疏水閥，如將熱動力式疏水閥，更換成浮球式疏水閥，可有效減少泄漏造成的熱能損失。 　　3.3供熱熱能利用以熱油替代蒸汽作為熱源，形成循環(huán)系統(tǒng)，避免出現(xiàn)蒸汽熱源的閃蒸蒸汽造成的熱損失。 　　國內(nèi)外很多家具及人造板生產(chǎn)企業(yè)，利用樹皮、鋸屑、木粉、刨花等木材加工剩余物，作為燃料。 　　對燃料燃燒生成煙氣，進行除塵凈化后，依據(jù)單板干燥要求進行配氣，直接送至干燥機。同時，利用煙氣作為熱源，可避免蒸汽鍋爐與導熱油爐的間接換熱造成的熱量損失。