根據(jù)理論計(jì)算，一般情況下木材干燥過程的有效熱能約占干燥過程總熱能消耗的80%，殼體散熱損失等無效能耗約占總熱能消耗的15%，另有占總熱能消耗約5%能量的供熱管路熱損失、裝備地面吸熱、窯體密封等原因損耗。其中，有效熱能約60%（約占總能耗的50%）隨木材中蒸發(fā)出的水分混合在干燥介質(zhì)中排放到烘干機(jī)外部，此時(shí)這部分高溫?zé)釢窨諝庵械臒崮芤呀?jīng)轉(zhuǎn)化為無效能耗。按照我國木材干燥生產(chǎn)現(xiàn)狀，特別是在無效能耗的回收利用和干燥生產(chǎn)節(jié)能減排等方面還是有很大的發(fā)掘潛力。

隨著近年來新能源技術(shù)的不斷發(fā)展以及制造業(yè)內(nèi)各類實(shí)用性新技術(shù)所衍生出的熱能供給設(shè)備的出現(xiàn)，傳統(tǒng)干燥窯的供能與生產(chǎn)形式也有了有效的替代與轉(zhuǎn)化方式。從對比中可以看出，常規(guī)烘干機(jī)在干燥生產(chǎn)中的局限性是，換氣時(shí)的熱量大量散失導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)干燥窯內(nèi)部可能出現(xiàn)的冷熱不均的情況，這樣對木材干燥的質(zhì)量存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，而且大量排出的熱濕蒸汽造成了能源的極大浪費(fèi)；而烘干機(jī)除濕干燥的特點(diǎn)在于不排出窯內(nèi)熱濕蒸汽而是將它們自行回收到熱泵裝置中吸收其熱量并再次供給到干燥窯中用于干燥作業(yè)，較大程度上降低了能源的浪費(fèi)；除濕干燥在干燥生產(chǎn)中也有其局限性，由于自身沒有調(diào)濕裝置并且升溫緩慢，導(dǎo)致生產(chǎn)率較低，而常規(guī)干燥的特點(diǎn)其一就是內(nèi)設(shè)噴淋裝置，可以便捷的調(diào)控窯內(nèi)的濕度，同時(shí)升溫迅速，有效的提高木材干燥效率。由此看來兩種干燥方法互有利弊，但是如果將其特點(diǎn)加以利用并進(jìn)行組合，則可以衍生出一種新型的木材干燥模式，即聯(lián)合式干燥技術(shù)。

針對木材在常規(guī)烘干機(jī)存在板材開裂、變形翹曲，板材含水率不均勻等問題，設(shè)計(jì)了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置; 轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺母調(diào)節(jié)導(dǎo)流舌板位置可改變出風(fēng)口大小; 驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)支撐框架整體沿X 方向移動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié); 利用計(jì)算流體力學(xué)( CFD) 軟件SC/Tetra 對優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的干燥室內(nèi)空氣流場進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，并對氣流速度特性進(jìn)行測試分析。結(jié)果表明優(yōu)化設(shè)計(jì)后的干燥室沿板材堆垛高度方向上各層氣流速度偏差可控制在± 10%以內(nèi); 空氣流場分布的均勻性提高了70%。優(yōu)化后的干燥室木材干燥質(zhì)量和干燥效率得到明顯提升。干燥是木材加工過程中能耗較大的工序，其能耗占企業(yè)總能耗的40% ～ 70%。烘干機(jī)是木材加工企業(yè)使用較多的干燥設(shè)備，干燥室內(nèi)的干燥介質(zhì)熱空氣流的循環(huán)特性，尤其是循環(huán)氣流速度分布的均勻性是影響干燥質(zhì)量的重要因素之一，也是衡量干燥設(shè)備性能的主要技術(shù)指標(biāo)。因此，創(chuàng)新設(shè)計(jì)干燥室并將其與干燥工藝配合使用，改善干燥室內(nèi)循環(huán)氣流速度的均勻性，對提升木材干燥設(shè)備的性能有重大的意義。濕板材堆垛裝入干燥室內(nèi)進(jìn)行干燥時(shí)，堆垛各層板材之間形成水平氣道。

為了改善烘干機(jī)存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實(shí)際問題，提高干燥室內(nèi)送風(fēng)氣流速度的均勻性，本文設(shè)計(jì)了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，烘干機(jī)采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra 對干燥作業(yè)時(shí)干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，分析得到如下結(jié)果:

1) 可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩可以調(diào)節(jié)空氣流速度，風(fēng)機(jī)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置可以自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)支撐框架整體沿X 方向移動(dòng)，使風(fēng)機(jī)送出的氣流射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配。2 套裝置結(jié)合運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)空氣流光滑順暢地流入干燥室豎直風(fēng)道內(nèi)，消除氣流碰撞和渦流等不利因素，使通過板材堆垛水平氣道上下風(fēng)速趨于均勻。

2) 對烘干機(jī)和優(yōu)化后的干燥室送風(fēng)氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明優(yōu)化后的干燥室各水平氣道內(nèi)氣流速度趨于均勻，氣流速度總均方差0． 09 m?s － 1，與常規(guī)干燥室相比，氣流速度均勻性提高了70%。在家具行業(yè)的木材干燥領(lǐng)域采用太陽能/熱泵鍋爐技術(shù)替代原有柴油及煤炭鍋爐干燥既節(jié)能又環(huán)保，有太陽時(shí)利用太陽能干燥，無太陽時(shí)利用熱泵干燥，不用時(shí)可以將太陽能熱量及低谷電能轉(zhuǎn)換成熱能儲(chǔ)存起來。系統(tǒng)以太陽能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵供熱為輔，太陽能運(yùn)行費(fèi)用成本為零，熱泵運(yùn)行費(fèi)用成本為電能的1/4，柴油的1/6，煤炭的1/2，可全天24 h運(yùn)行，全自動(dòng)切換，大量節(jié)省常規(guī)能源，自動(dòng)控制調(diào)溫調(diào)濕，投資少、收益大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。