根據(jù)理論計算，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)中排放到烘干房外部，此時這部分高溫?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)烘干房在干燥生產(chǎn)中的局限性是，換氣時的熱量大量散失導(dǎo)致短時間內(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，而且大量排出的熱濕蒸汽造成了能源的極大浪費(fèi)；而烘干房除濕干燥的特點(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)。

當(dāng)烘干房風(fēng)機(jī) 啟動時，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，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個順時針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時應(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，烘干房的循環(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(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。烘干房內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺風(fēng)機(jī)，每臺功率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，整個板材堆垛高2 200 mm。

烘干房的氣流場均勻性分析為了更好地驗(yàn)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(jìn)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(diǎn)，各層水平測點(diǎn)依次布置在水平氣道進(jìn)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(diǎn)的氣流平均速度范圍為0．49 ～ 1．46 m/s，所有測點(diǎn)氣流總平均風(fēng)速為1． 20 m/s，其中烘干房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，烘干房統(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(diǎn)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(diǎn)氣流平均速度分布所示，優(yōu)化設(shè)計后的烘干房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(jī)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。