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)中排放到烘干室外部，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)烘干室在干燥生產(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)；而烘干室除濕干燥的特點(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)。

烘干室的運(yùn)行過程：在干燥前期開啟輔助加熱器使窯內(nèi)迅速升溫，然后開啟噴淋裝置，調(diào)節(jié)窯內(nèi)濕度對木材進(jìn)行預(yù)熱處理，此步驟相比單一的除濕干燥而言，其前期的處理速度得到了極大的提升；在干燥初期和中期排濕量大時(shí)，關(guān)閉輔助加熱器，啟動(dòng)熱泵烘干機(jī)，用除濕干燥的方法吸收窯內(nèi)的熱濕蒸汽，回收排氣能量，此步驟較常規(guī)干燥而言，干燥過程更為溫和、自然，并且窯內(nèi)熱量無排放，無損失；在干燥后期即高溫時(shí)，輔助加熱器與熱泵烘干機(jī)同時(shí)工作，提高窯內(nèi)溫度，以此來縮短干燥時(shí)間，提高干燥效率。經(jīng)過試驗(yàn)證明，此種運(yùn)用常規(guī)干燥+除濕干燥技術(shù)的新型聯(lián)合式木材干燥窯的總體能耗（電能）比單一的除濕干燥能耗高18%，但是相比于常規(guī)干燥卻節(jié)能27.3%，同時(shí)其干燥周期比單一的除濕干燥窯縮短了近一半，其速率與常規(guī)烘干室基本相同，并且做到了廢氣的零排放，木材干燥的質(zhì)量也更有保證，充分的體現(xiàn)了其在木材干燥技術(shù)上的優(yōu)越性。

綜合各項(xiàng)指標(biāo)，聯(lián)合式木材干燥窯的工作成本（能耗費(fèi)、人工費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)、降等損失費(fèi)等）比常規(guī)烘干室的成本低出很多，對企業(yè)而言真正做到了既節(jié)能又省錢的經(jīng)濟(jì)與社會效益雙贏的結(jié)果。隨著國家對環(huán)境問題重視程度的逐漸提高，如何把握好經(jīng)濟(jì)效益與社會效益間的平衡將是對木材干燥技術(shù)領(lǐng)域的一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)。聯(lián)合型木材干燥窯在保證木材干燥質(zhì)量的同時(shí)，不僅降低了木材干燥生產(chǎn)的能源消耗和生產(chǎn)成本，在提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還可以保護(hù)有限的能源資源及環(huán)境，進(jìn)一步提升了企業(yè)的社會價(jià)值，符合木材領(lǐng)域科技發(fā)展的需求，同時(shí)也為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會作出了貢獻(xiàn)，符合我國的國策和社會發(fā)展方針。

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(gè)板材堆垛高2 200 mm。