當(dāng)烘干室風(fēng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)，空氣流經(jīng)過右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入板材間水平氣道。熱空氣流通過水平氣道時(shí)吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動(dòng)，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個(gè)順時(shí)針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時(shí)間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時(shí)針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時(shí)應(yīng)打開進(jìn)、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時(shí)引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干室的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實(shí)際生產(chǎn)中存在一些問題: 

①板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開裂、變形翹曲;

②板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。為了找到實(shí)際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問題的原因，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra對(duì)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，按照實(shí)驗(yàn)室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干室內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率1． 1 kW，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機(jī)支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個(gè)板材堆垛高2 200 mm。

在試點(diǎn)的烘干室經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行，目前無論是干燥的品質(zhì)還是干燥時(shí)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(dá)到初期設(shè)計(jì)效果。示范工程、試點(diǎn)項(xiàng)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(chǔ)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(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)，只要按設(shè)計(jì)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(jī)組、復(fù)合式加熱模組、人工智能帶GPRS遠(yuǎn)程維護(hù)集中控制系統(tǒng)等組成。烘干室主要特點(diǎn)：可儲(chǔ)存600組以上不同品種木材干燥數(shù)據(jù)和自動(dòng)采集客戶憑經(jīng)驗(yàn)干燥設(shè)置的數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析與比對(duì)干燥后物料的效果，將數(shù)據(jù)通過GPRS無線遠(yuǎn)傳至數(shù)據(jù)庫，計(jì)算機(jī)將整理后的有效數(shù)據(jù)自動(dòng)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(dòng)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(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行效果。

烘干室采用遺傳算法建立系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)，引入加權(quán)系數(shù)衡量各因子對(duì)干燥風(fēng)速的影響，并改進(jìn)畜體結(jié)構(gòu)尺寸和干燥工藝參數(shù)。對(duì)優(yōu)化后的系統(tǒng)模型重新調(diào)整初始參數(shù)得到了循環(huán)介質(zhì)的風(fēng)速云圖，結(jié)果表明介質(zhì)的流動(dòng)均勻性得到改善，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)優(yōu)化的合理性。確定試驗(yàn)和測(cè)量方法，通過分析和對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，安裝角度合適的導(dǎo)流板、改變?nèi)w結(jié)構(gòu)尺寸及干燥工藝參數(shù)后干燥畜內(nèi)部流場(chǎng)分布均勻性得到提高，木材內(nèi)外層含水率差值較小。

優(yōu)化后的烘干室結(jié)果為改善木材干燥質(zhì)量提供了依據(jù)，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。經(jīng)過Ｓ十多年不斷努力研究，我國已經(jīng)掌握了大多數(shù)干燥設(shè)備的制造技術(shù)，有的甚至達(dá)到先進(jìn)水平。但是在理論研究、自動(dòng)化水平、實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、成套化等方面都跟發(fā)達(dá)國家存在很大差距，木材干燥技術(shù)的突破性發(fā)展還有很多技術(shù)問題亟侍解決。我國對(duì)烘干室的研究和干燥技術(shù)水平與先進(jìn)國家存在一定差距，主要表現(xiàn)為干燥設(shè)備的研發(fā)缺乏自主創(chuàng)新性，主要是通過模仿和改進(jìn)國外類似設(shè)備，直到改革開放之后才取得了突破性發(fā)展。另外，由于國內(nèi)長期來絕大部分干燥設(shè)備都存在低效率高能耗的問題，再加上設(shè)備更新的一次性資金投入過大，因此木材干燥設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用受到市場(chǎng)限制。