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蒸汽-除湿联合干燥木材能耗的实验研究(1)
张璧光1 宁炜2
（1北京林业大学材料学院 100083；2清华同方人工环境有限公司热泵技术研发部 100083 ）
摘 要：本文着重从木材干燥能耗的角度对常规蒸汽干燥、除湿干燥以及二者的联合干燥进行了实验研究，实验表明了除湿干燥最节能，但干燥周期最长，联合干燥虽然比除湿干燥的能耗高，但比蒸汽干燥节能约27%，干燥周期比除湿干燥缩短了近一半，与蒸汽干燥时间基本相同，由此说明了联合干燥的优越性。
关键词：蒸汽干燥；除湿干燥；联合干燥；木材；实验研究
Experimental study on energy consumption of conventional steam-Dehumidification combined drying wood
ZHANG Bi-guang1 NING Wei2 ZHOU Yongdong3
(1 Beijing Forestry University Material Science and Technology Institute 100083；
2 Tsinghua Tongfang Artificial Environment Co. LTD. Heat Hump Technology Department 100083)
Abstract：It studies on conventional steam drying, heat pump (dehumidification) drying and steam- heat pump combined drying, It indicates that heat pump (dehumidification) drying consumes the least, but its drying period is the longest, and that combined drying consumes more than the dehumidification drying, but less than the steam drying by 27.3 percent, and comparing with the dehumidification drying’s period, its period decreases by half, this shows the superiority of combined drying.
Keywords: Steam drying dehumidification drying Combined drying Wood Test of energy consume
1.引言
木材干燥是木材加工企业能耗最大的工序。传统的干燥方法是用蒸汽为热源的蒸汽干燥，由于干燥室换气热损失大，能量的利用率低，在中国仅30%左右[1]。除湿干燥几乎没有排气热损失，是一种节能的干燥技术，与蒸汽干燥相比其节能率在40%左右[2]，但常规制冷工质供风温度低、干燥周期长、生产效率低。而联合干燥很大程度上能实现节能和提高生产率的统一，同时，联合干燥又符合国际干燥技术的创新发展趋势。
本文着重从木材干燥节能的角度，对常规蒸汽干燥、除湿干燥及二者联合干燥进行了对比实验，实验装置原理见图1。
2 实验材料与方法
2.1 实验材料与设备
试材为马尾松，材积2m3，木材基本密度 0.431t/m3 ，材厚 30mm，木材初含水率50％；干燥试验在北京林业大学干燥试验室进行，除湿机GGS-2/1，压缩机额定功率为N＝1.1kW，制冷量为Q0＝4.5kW，除湿风机的功率Nc=0.285kW，风机的风量Va＝2×103 m3/h，辅助加热器的功率Nd=6kw，制冷工质 R22。蒸汽干燥系统试验室用热油系统来代替，热油系统是RY–72电加热油炉供应，油泵为YG40-125（Ⅰ）型，其额定功率为1.5kW，循环泵额定功率为2.2kW，电加热管为12kw/380V共6个；干燥室为金属壳体，风机布置为顶风式，功率Ns=1.1kW，共2台。
2.2实验方法与测试项目
⑴ 干燥室平均温度Tm 干燥室内空气的温度用SWB型数值温度计测量，平均每两小时记录一次。然后取每个干燥工艺阶段记录的干燥室温度的平均值作该阶段干燥室的Tm值。
⑵ 干燥室内空气的相对湿度φ，用SWSM-2型湿度仪测定。
⑶ 木材含水率W 木材含水率采用ST-85型数值式木材测试仪，布置在材堆不同的位置，取每个干燥工艺段干燥结束时四个含水率测点的平均值，并且用称重法求得的检验板含水率作适当的修正。
⑷总除湿量M0 即是干燥室内湿空气通过除湿机降温排出的所有水分量。它由水桶或别的容器收集定时称重，并统计每个干燥段的总除湿量。
⑸ 除湿干燥能耗测试 除湿干燥的能耗用功率表测试。
⑹ 蒸发、冷凝压力和蒸发、冷凝温度 除湿机工作过程中，用高、低压表每半个小时读一次数，取每个除湿段的平均值。
⑺ 蒸发器前后的温度和冷凝器前后的温度 除湿机工作时，利用温度传感器每半个小时记一次数，取每个除湿段的平均值。
(8)干燥室排气量、排气时间及排气温度。
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