烘干室的氣流場均勻性分析為了更好地驗證2 套新裝置對提高干燥室內(nèi)空氣流均勻性的效果，分別對圖4、圖10 對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計前、后干燥室內(nèi)空氣流速度特性進行測試。在干燥室內(nèi)沿板材堆垛高度方向從上到下18 層水平氣道內(nèi)各布置3 個水平測點，各層水平測點依次布置在水平氣道進風(fēng)口A、中間B、出風(fēng)口C 處，常規(guī)干燥室干燥時，沿板材堆垛高度方向各層水平氣道A，B，C 3 點的氣流平均速度范圍為0．49 ～ 1．46 m/s，所有測點氣流總平均風(fēng)速為1． 20 m/s，其中烘干室1 ～ 4 層水平氣道氣流平均速度范圍為0． 49 ～ 0． 95 m/s，5 ～ 18 層范圍為1． 30 ～1． 46 m/s，各水平氣道氣流速度總均方差為0． 30 m/s，總變異系數(shù)為25%; 優(yōu)化設(shè)計后的干燥室干燥時，烘干室統(tǒng)計結(jié)果各層水平氣道的氣流平均速度范圍為0． 89 ～ 1． 26 m/s，所有測點氣流總平均風(fēng)速為1． 19 m/s，沿板材堆垛高度方向各水平氣道氣流速度總均方差為0． 09 m/s，總變異系數(shù)為7%。

常規(guī)和優(yōu)化設(shè)計后的干燥室內(nèi)各層測點氣流平均速度分布所示，優(yōu)化設(shè)計后的烘干室沿板材堆垛高度方向上各層水平氣道氣流速度總均方差降低了0． 21 m/s，總變異系數(shù)降低了18%，各層氣流速度偏差可控制在約± 10%以內(nèi)。說明在設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置后各層送風(fēng)氣流速度差異變小，氣流速度趨于均勻，均勻性提高了70% ?？梢?，優(yōu)化設(shè)計的2 套裝置比較理想地改善了干燥室內(nèi)氣流速度的均勻性。

為了改善烘干室存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實際問題，提高干燥室內(nèi)送風(fēng)氣流速度的均勻性，本文設(shè)計了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機移動調(diào)節(jié)裝置，烘干室采用計算流體動力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra 對干燥作業(yè)時干燥室內(nèi)空氣流速度進行數(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)機移動調(diào)節(jié)裝置可以自動調(diào)節(jié)風(fēng)機支撐框架整體沿X 方向移動，使風(fēng)機送出的氣流射程與風(fēng)機至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配。2 套裝置結(jié)合運用可實現(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) 對烘干室和優(yōu)化后的干燥室送風(fēng)氣流速度進行數(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，有太陽時利用太陽能干燥，無太陽時利用熱泵干燥，不用時可以將太陽能熱量及低谷電能轉(zhuǎn)換成熱能儲存起來。系統(tǒng)以太陽能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵供熱為輔，太陽能運行費用成本為零，熱泵運行費用成本為電能的1/4，柴油的1/6，煤炭的1/2，可全天24 h運行，全自動切換，大量節(jié)省常規(guī)能源，自動控制調(diào)溫調(diào)濕，投資少、收益大，經(jīng)濟效益顯著。

在試點的烘干室經(jīng)過長時間運行，目前無論是干燥的品質(zhì)還是干燥時間及干燥成本，效果均理想，與傳統(tǒng)窯（燃柴鍋爐）相比，綜合成本節(jié)約30%以上，達到初期設(shè)計效果。示范工程、試點項目中采用的是太陽能/熱泵技術(shù)木材干燥設(shè)備，以太陽能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵空氣能熱能蓄熱器供熱為輔，屬于低溫型烘干室，烘干溫度在20 ~80 ℃。木材的干燥程度不受自然條件、地區(qū)、季節(jié)和樹種的限制，可根據(jù)要求獲得任何程度的最終含水率，且具有較成熟的干燥理論以及工藝技術(shù)，可儲存600組以上木材干燥基準(zhǔn)，能保證任何樹種的干燥質(zhì)量。太陽能/熱泵干燥設(shè)備的使用安全可靠，安裝有遠程維護系統(tǒng)，只要按設(shè)計要求建造和定期維修保養(yǎng)，一般均可使用12~15年以上，且干燥成本為現(xiàn)有傳統(tǒng)電和蒸汽烤房的1/2。

系統(tǒng)由帶混合室烤房、太陽能集熱模組、空氣能熱泵模組、蓄能模組、增濕器、全熱回收冷凝式除濕機組、復(fù)合式加熱模組、人工智能帶GPRS遠程維護集中控制系統(tǒng)等組成。烘干室主要特點：可儲存600組以上不同品種木材干燥數(shù)據(jù)和自動采集客戶憑經(jīng)驗干燥設(shè)置的數(shù)據(jù)，自動分析與比對干燥后物料的效果，將數(shù)據(jù)通過GPRS無線遠傳至數(shù)據(jù)庫，計算機將整理后的有效數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)發(fā)給其它干燥設(shè)備（系統(tǒng)），使其適應(yīng)任何木種的干燥，該系統(tǒng)通過自帶的集中控制系統(tǒng)有效地將太陽能集熱器、空氣能熱泵系統(tǒng)、自動化霜系統(tǒng)、超聲波增濕系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)除濕系統(tǒng)、太陽能蓄能系統(tǒng)、復(fù)合供熱系統(tǒng)及綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集中管理，達到高效節(jié)能運行效果。