木材干燥学
木材干燥学课程设计目录
木材干燥学课程设计目录一、教学目标本课程旨在让学生掌握木材干燥学的基本理论、方法和实践技能,培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:•了解木材的物理和化学特性;•掌握木材干燥的基本原理和方法;•熟悉木材干燥过程中质量变化及其影响因素;•了解木材干燥设备及其运行原理。
2.技能目标:•能够对木材进行干燥工艺设计;•能够操作木材干燥设备并进行调试;•能够对木材干燥过程进行监测和质量控制;•能够分析木材干燥过程中出现的问题并提出解决方案。
3.情感态度价值观目标:•培养学生的环保意识,使他们在木材干燥过程中能够充分考虑节能环保;•培养学生团队合作精神,使他们能够在木材干燥项目中相互协作,共同完成任务;•培养学生勇于探索、创新的精神,使他们能够在木材干燥领域不断寻求新的技术突破。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.木材的物理和化学特性:木材的密度、纹理、含水率等;2.木材干燥的基本原理:干燥热传导、蒸汽扩散、干燥动力学等;3.木材干燥方法:自然干燥、人工干燥、真空干燥等;4.木材干燥过程中质量变化及其影响因素:干燥速率、木材收缩、变形等;5.木材干燥设备及其运行原理:干燥炉、干燥窑、真空干燥设备等;6.木材干燥工艺设计及实例分析:根据木材种类、规格、干燥要求等进行工艺设计;7.木材干燥操作及质量控制:设备操作、干燥过程监测、质量评估等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解木材干燥的基本原理、方法和工艺,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生就木材干燥过程中的实际问题进行讨论,培养学生的思考和分析能力;3.案例分析法:通过分析具体的木材干燥案例,使学生能够将理论知识运用到实际工作中;4.实验法:安排学生进行木材干燥实验,培养他们的动手能力和实践技能。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的木材干燥学教材,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关的木材干燥学著作,供学生拓展阅读;3.多媒体资料:制作精美的PPT,展示木材干燥过程中的图片和视频;4.实验设备:提供足够的木材干燥设备,为学生进行实验操作提供保障。
【课程大纲】《木材干燥学》
《木材干燥学》课程大纲一、课程概述课程名称(中文):木材干燥学(英文):Wood Drying Science课程编号:14351042课程学分:2.5课程总学时:40课程性质:专业课二、课程内容简介(300字以内)《木材干燥学》是“木材科学与工程”专业的一门专业核心课程,是实践性较强的应用科学学科之一,是一门综合木材学、热工学、电子与电工学、机械基础、建筑、仪表、自动控制等多科性的应用学科,是木材加工科学领域的一个重要分支。
本课程主要讲授木材的干燥特性及其在干燥过程中的热质转移规律和水分传导现象,实施木材干燥的设备和工艺及其技术经济指标。
三、教学目标与要求木材干燥学在“木材科学与工程”专业培养计划中是一门专业核心课程。
通过本课程的学习使学生了解木材干燥介质的特性;与干燥有关的木材性质;了解木材干燥过程的规律性;掌握锯材干燥工艺;熟悉锯材干燥设备,并具有对干燥设备进行选用、设计、计算的能力。
四、教学内容与学时安排第一章绪论(2学时)1. 教学目的与要求:使学生了解木材干燥的目的、意义、分类、主要内容、主要方法及木材干燥技术的发展动向。
2. 教学重点与难点:木材干燥的目的、意义、分类、主要内容、主要方法及木材干燥技术的发展动向。
第一节木材干燥学概述(1学时)一、木材干燥学研究的对象和内容二、木材干燥的基本原理三、木材干燥的意义四、木材干燥技术的发展趋势第二节木材干燥的方法(1.0学时)一、大气干燥二、人工干燥第二章木材干燥基础(6学时)1. 教学目的与要求:理解木材的吸湿、解湿、平衡含水率、干缩、变形、密度、木材的弹性、塑性的概念、木材热学与电学性质及在木材干燥中的应用;正确理解湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽、干度、湿空气、相对湿度的概念,掌握hd—图的应用;掌握热、湿转移的基本公式,水分的蒸发与移动过程,空气的流动特性;了解木材非对流加热,应力及干燥时间的理论计算。
2. 教学重点与难点:木材吸湿滞后的机理,计算木材的干缩系数;hd—图的应用;对流干燥过程、应力与变形;木材水分的束缚;木材对流加热与冷却的分析。
木材干燥学-第二章-与木材干燥有关的木材性质概要
2.1 木材构造特征
2.1.1 木材解剖特征对干燥的影响 木材中的水分要顺利地向外移动,木材内部就必须有水分移动的通道,即细胞腔、纹孔、细胞间隙及细胞壁内的微毛细管等。这些通道若呈开放状态,则木材容易干燥;反之,木材难干。所以说,木材解剖分子的状态及特征对木材干燥时间的长短和干燥工艺的制定起着决定性的作用。 木材某些构造特征,会使木材干燥过程中产生一些缺陷。如早材与晚材变化为急变的木材,干燥过程中在早材与晚材的交界处易产生环裂;木射线含量多的树种,特别是具有宽木射线的木材,干燥时易产生径裂。阔叶树材,由于边材中含有侵填体的导管较少,多数导管呈开放状态,边材导水性较好;心材中多数导管内含有侵填体,使导管腔部分或全部被堵塞,心材导水性较差。因此,在干燥过程中心材和边材产生不均匀的收缩应力,使木材在边材和心材的交界处发生皱缩,特别是小径木木材干燥时,易产生皱缩缺陷。
含水率 生材 FSP状态 EMC状态 全干状态 (25~30%以上) (15%前后) (0%) 结合水 饱和状态 饱和状态 平衡状态 极少 自由水 有 极少 没有 没有
2.2.3 木材中水分存在状态与纤维饱和点 (1) 水分存在状态 木材中存在水分分为自由水和结合水(吸着水)两种。 自由水(Free water)是存在于木材细胞腔中的水分,其性质和普通的液体水接近。自由水的多少对木材物理性质(除重量、燃烧性能以外)影响不大。 结合水(Bound water)存在于细胞壁中,与细胞壁无定形区(由纤维素非结晶区、半纤维素和木素组成)中的羟基形成氢键结合。在纤维饱和点以下的区域内,结合水的多少对木材各项物理性质有很大影响。 对于生材来说,自由水和结合水同时存在,其中自由水的水分量随着季节变化,而结合水的量基本保持不变。
2.2 木材与水分 2.2.1 木材中的水分由来
木材干燥学 第一章 绪论
(8)高温干燥 木材人工干燥通常使用的温度区域在40~90℃范 围内,而从干燥初期开始室温在90℃(理论定义为100℃)以上, 干燥后期温度上升到150℃以上的干燥方法统称为高温干燥法。木 材高温干燥包括常压、高压过热蒸汽干燥和以湿空气为介质的高温 干燥。前者干燥过程中介质的湿球温度保持为沸点约为100℃不变, 且不含有空气;后者介质的湿球温度低于100℃,是空气和水蒸气 的混合体。 通常的高温干燥方法,其干燥工艺和一般的干燥条件相比,由 于高温,特别是低湿条件容易造成干燥材的开裂、翘曲等缺陷的发 生,但干燥时间仅为一般常规蒸汽干燥的1/2.5~1/4。就目前的生 产实践来看,高温干燥对于针叶树材或杨木等板材的应急干燥较为 适用,但干燥材的颜色多少有些变深。因此高温干燥在欧美等国使 用较多,而对于轻微开裂或变色等都较为挑剔的日本则应用较少。
(2)室干 指在干燥室内人工控制干燥介质的参数对木材进
行干燥的方法。按照干燥介质温度的高低可分为低温室干、常 规室干及高温室干。应根据被干木材的树种、厚度、用途等条 件,正确选用适当的室干方法。室干的优点是干燥质量好,干 燥周期较短,干燥条件可灵活调节,便于实现装卸、搬运机械 化,干燥介质参数调节自动化,木材可干燥到任何终含水率。 缺点是设备和工艺较气干复杂,投资较大,干燥成本较高。 (3)除湿 (热泵)干燥 与室干的区别是将湿热空气部分流过 除湿机,先经冷却使部分水蒸气冷凝成水排出,同时回收水蒸 气的汽化潜热;湿空气变干,再经加热后流入材堆,干燥木材。 除湿干燥的优点是能量消耗显著低于常规窑干,特别是在干燥 过程的前期; 基本没有环境污染,干燥质量较好。缺点是干燥温 度较低,干燥周期长; 由于采用电能,干燥成本较高; 一般无蒸 汽发生器,难以讲行调湿处理。
干燥设备常规动力设备风机电机热力设备加热器检测控制设备温度湿度含水率等运输设备轨道车叉车等调湿设备喷蒸汽水管进排气道干燥过程预热初期热湿处理干燥中间热湿处理干燥平衡终了热湿处理121木材干燥的目的1预防木材腐朽变质和虫害
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木材干燥学是一门木材加工和利用中很重要的学科,在把木材加
工成木制品的过程中,木材的干燥工艺起着重要的作用。
木材干燥的
过程通常包括以下几个部分:原料的准备、选择合适的干燥方法、实施
过程监控、木材的完美依据材料的性能特征。
在木材的准备中,一般会对木材进行室内措拖加工,以增加木材
尺寸稳定性和减少木材缩径率。
接着,根据木材的性能来选择合适的
干燥方法,一般有机乙烷、吸收、渗透、烘干等方法。
执行干燥过程,一般把木材放入已按照要求校准的干燥室中,随时监控木材的干燥状态,当达到设定的要求时就可以完成干燥。
完成干燥之后,需要检测
木材的依据材料性能,以保证检测结果准确,并进行后续应用。
木材干燥学不仅涉及理论,还需要一定的实践,结合实际情况决
定选择何种干燥方法。
此外,要注意测量木材温度、湿度、缩径率等
参数,在干燥过程中确保木材质量。
木材干燥学
木材干燥学1.按照木材中水分排出的方式木材的干燥可分为机械干燥、化学干燥和热力干燥这三种热力干燥按条件人为控制与否可分为大气干燥、人工干燥根据木材加热方式不同,热力干燥又可分为对流干燥,电介质干燥,辐射干燥和接触干燥2.木材干燥的干燥设备动力设备、热力设备、检测设备、运输设备3.木材干燥的干燥工艺准备工作,干燥基准测定,干燥结束,干燥储存4.水蒸汽按其状态可分为:湿饱和蒸汽,干饱和蒸汽,过热蒸汽5.湿空气是干空气和水蒸气的混合物。
湿度分为绝对湿度和相对湿度6.I-d图主要线系构成等焓线和等湿含量线,等温线,等相对温度线,等水蒸汽压力线,此外还有密度和比体积线系等7.干燥介质的炉气要求:少烟或无烟,无火花和灰尘,温度适宜稳定,炉气的气流量稳定8.木材可按干湿程度分为六级:湿材、生材、半干材、气干材、室干材、绝干材9.干缩规律:弦向>径向>纵向阔叶树材的干缩>针叶木材密度高的木材干缩>密度低的木材10.干缩过程与湿胀过程一般限制在纤维饱和点和全干状态之间11.气态干燥介质主要包括(湿)空气、炉气和常压过热蒸汽这三种12.相对湿度也可称作空气的饱和度,说明在一定温度下空气被水蒸汽所饱和的程度13.一定状态的空气冷却到饱和状态是的温度叫露点温度14.影响木材热扩散的因素有木材密度,含水率,温度,热流方向15.通常把传热现象看做是导热,热对流,热辐射这三种基本方式,传热的主要形式是导热和热对流。
同样,湿交换也可分为:稳定湿交换和不稳定湿交换16.按照温度场是否随时间变化,导热可分为稳定导热,非稳定导热17.在木材干燥相对湿度的测量常用的是干湿球湿度计和毛发湿度计18.干燥初期应力外拉内压阶段,干燥末期应力外压内拉阶段19.干燥过程中产生内应力的原因:木材构造上的各向异性,木材断面上含水率分布不均匀应力种类:①湿应力②残余应力③全应力20.测定含水率的方法有很多种,生产单位通常采用的的是重量法和电测法1目前木材干燥室以湿空气为主要干燥介质,蒸汽为主要热源,对流换热为主要热交换方式2按照作业方式,干燥室可分为周期式干燥室,连续式干燥室3按照干燥介质的种类分为空气干燥室,炉气干燥室,过热蒸汽干燥室4按照干燥介质的循环特性分为自然循环干燥室,强制循环干燥室5周期式强制干燥室根据风机在干燥室布置的不同又可分为室内顶风机型,室内侧风机型,室内端风机型和喷气型6室内顶风机型又可分为纵轴型,横轴型和直联型7干燥室的设备供热设备,调湿设备,通风设备,木材运载与装卸设备及检视设备和仪表8供热与调湿设备主要包括加热器,喷蒸器,疏水器和连接管路。
木材干燥学思考题答案
木材干燥学概论1、什么是木材干燥?木材干燥是指在热力作用下,以蒸发或沸腾的汽化方式排出木材中水分的过程。
主要指按照一定的基准有组织有控制的人工干燥过程,也包括受气候条件制的大气干燥。
2、木材干燥的目的?(1)把木材干燥到与使用地适合的含水率可以防止木材变形、开裂。
(2)把木材干燥到含水率15%以下,可以防止木材变色、腐朽,干燥过程中较高的温度可以杀死木材中的虫卵,从而有效防止木材遭受虫害。
(3)可以提高木材的强度和握钉力,改善木材物理、力学性能;潮木材胶合和油漆性能差,把木材干燥到含水率5%~12%可以提高木材的胶合和油漆性能;干燥的木材具有良好的保温性和绝缘性。
(4)因为干燥过程中排出了大量水分,使木材重量减小,从而大大降低了木材的运输费用。
(5)木材干燥对于合理、节约利用有限的森林资源,保持生态平衡,对于发展国民经济和现代化建设具有非常重要的意义。
3、木材干燥的方法?(天然)大气干燥,人工干燥,常规窑干,除湿干燥,太阳能干燥,真空干燥,高频和微波干燥,红外辐射干燥,接触(热压)干燥第一章木材中的水分与环境4、木材含水率的测定方法?(1)称重法(烘干法)优点:测量数值较可靠;含水率测量范围不受限制缺点:测量时间长,不能实现在线测量;测量繁琐;要破坏木材;当木材含有较多的松节油或其他挥发性物质时,测量会有误差。
(2)电测法:利用木材的电学性质,如电阻率、介电常数与木材含水率之间的关系,来测定木材的含水率。
电测法的木材含水率仪主要有两类:直流电阻式:即利用木材中所含水分的多少对直流电阻的影响来测量木材的含水率。
交流介电式:即根据交变电流的功率损耗与木材含水率的关系而设计的含水率仪。
(奥地利MERLIN公司的电测含水率测量仪是企业经常使用的含水率测量仪表)电测法特点:优点:使用方便;测量迅速,能实现在线测量不破坏木材缺点:含水率测量范围有限,6~30%测量较准确,其他范围测量准确性差;需要进行温度校正,树种校正;受木材的厚度和方向影响(3)蒸馏法:适应于含树脂较多或经油性防腐剂处理后的木材。
木材干燥学精华版
木材干燥学第一讲绪论1.1 木材干燥学概念:在热力作用下木材中的水分以蒸发或沸腾的汽化方法由木材中排出的过程。
2.2 目的及意义:* 提高木材和木制品稳定性,防止变形和开裂;* 提高木材的力学强度,改善木材的物理性能;* 预防木材腐朽,延长木制品的使用寿命;* 减轻木材的重量。
3 木材干燥方法:大气干燥:自然大气干燥、强制大气干燥:简单,不需要干燥设备,节约能源,占地大,时间长,不能人为控制,受气候等影响,终含水率较高,易虫蛀、腐朽,变色,开裂人工干燥:常规干燥:干燥周期短,介质条件可控,可以得到任何终了含水率,干燥技术成熟,干燥质量好;能量消耗大(40-70%),设备投资大,干燥成本较高,对环境不太友好。
高温干燥:干燥速度快,时间短,木材尺寸稳定性好,易产生干燥缺陷,木材颜色变深,表面硬化、发脆、加工略困难。
除湿干燥:节约能源,环境友好、干燥质量好,但是干燥温度低,干燥成本高,干燥时间长太阳能干燥:节约能源,干燥成本低,但是温度低,干燥时间长,受气候影响较大微波干燥:加热均匀、干燥速度快,周期短,干燥质量好,贵重树种及高档材,适合用微波干燥方法干燥,但是以电为能源,成本高,设备性能不完善远红外干燥:远红线外穿透能力低,只适合干燥薄板。
真空干燥:干燥周期短,干燥质量好,适合于透气性好的硬阔叶材厚板或易皱缩的木材。
能耗较高,容积较小,控制较为复杂;加压干燥:干燥质量好,周期短,能耗较少,成材加压干燥后颜色变暗,在节子周围会出现较大裂纹;容器的容积较小,生产量不大。
第二讲木材干燥基础1.2.3 木材含水率测量烘干法(或称重法):电测定法:利用木材的电学性质(如电阻率、介电常数等),与木材含水率之间的关系,来测定木材含水率的方法。
特点:①测量范围有限:6%~28%。
②需要进行温度修正:温度越高,电阻越小,读数偏大。
③树种修正:树种不同,密度存在差异。
④插入深度和方向:深度为木材厚度的1/3左右,方向为横纹方向蒸馏法:适合于含树脂丰富或经过油性防腐处理的木材2.3 纤维饱和点:当木材细胞腔中自由水蒸发完毕,而细胞壁中的吸着水还处于饱和状态时的木材含水率叫纤维饱和点。
木材干燥学
12利用木材吸收滞后现象人工干燥木材,使用时木材尺寸稳定,不会从空气中吸收很多水分而发生体积变化,引起翘曲变形。
3木材平衡含水率在木材加工利用上具有重要指导意义。
木材吸湿时会导致木材物理力学性质变化,严重时会导致板面翘曲变形。
木材加工木制品前,必须干燥到与所在地区或使用地区空气温、湿度相适应的木材平衡含水率。
这样才可避免因受使用地区温、湿度的影响而发生木材含水率变化,也就不会引起木材尺寸或形状的变化,可以保证木质品的质量。
木材产品板材、方材调运时,也应将其干燥到使用地区的平衡含水率. 实际使用时,木材所要求的含水率与木制品用途有很大的关系(表5)。
不同类型的用材,对木材含水率的要求不一,通常要求达到或低于平衡含水率。
同一用途木材含水率既要考虑地区间木材平衡含水率的差异,又要考虑室内外间的差异。
4 木材干缩的各向异性和径弦向差别木材干缩在不同方向的差异,称作木材干缩的各向异性,其干缩情况也比较复杂。
干缩情况不但随树种而不同,就是同一块木材,纵向、弦向、径向的干缩也不一样,纵向干缩极小,弦向干缩最大,径向干缩约为弦向干缩的1/3-1/2。
木材是由许许多多的长细胞组成的。
在纤维的饱和点以下,当吸着水减小时,木材细胞长度上的干缩不如截面的变细来的得大,所以纵向干缩极小。
弦向干缩大于径向干缩的原因是:(1)木射线细胞在径向上是它的长度,在弦向上是它的端面,而木射线的横向干缩较纵向干缩大;(2)木射线沿径向排列,牵制着其它纵行细胞的收缩,而弦向上就不受这种牵制作用;(3)有些细胞在干缩时,弦向受到压力而径向却微有伸长;(4)木材径而细胞壁上的纹孔大而多,细胞壁的含量少,也就干缩小;而木材弦面细胞壁的纹孔小而少,细胞壁的含量多,也就干缩大。
56木材内部水移动:FSP以上:表层自由水蒸发完毕,吸着水开始蒸发,表层木材开始收缩,胞腔微毛细管直径变小,表层直径小于内层直径,表面张力与直径成反比,表层张力大于内层张力,在毛细管张力差下使液态水由里向外移动。
《木材干燥学》重点
木材干燥1.木材干燥:是指在热力作用下,以蒸发或沸腾的汽化方式排除木材中水分的过程(以水蒸气的形式排出)2.木材干燥的研究内容:干燥介质、木材的干燥特性、干燥过程中的传热介质、干燥设备、干燥工艺3.四大材料:木材、塑料、钢铁、水泥4.木材干燥与热处理的关系5.干燥的意义:1.预防木材腐朽变质和虫害,2.进行防腐和阻燃处理的木材必须干燥;3.减少木材在使用过程中膨胀收缩和变形开裂;4.提高木材的力学强度,隔热,绝缘性能;5减轻木材的质量,减少运输与处理成本。
6.干燥的木材更易于加工至精确尺寸;7.更易通过金属件或胶黏剂连接紧固,更适于涂饰和胶合6.木材干燥的方法:大气干燥(简称气干,在大气环境下将含水率降至20%-25%);窑干(在温度,湿度,气流速度可调控的封闭空间内按照一定干燥基准将木材干燥至一定含水率);除湿干燥;真空干燥;太阳能干燥;高频、微波干燥;热压干燥1.干燥介质:把热量传给木材,同时将木材排出的水蒸气带出窖外的传热传湿的媒介物质。
木材干燥技术中主要的干燥介质有:湿空气、炉气和过热蒸汽2.湿空气:含有水蒸气的空气,即干空气和水蒸气的混合气体。
3.绝对湿度:1m³湿空气中所含水蒸气的质量。
它只能表明湿空气中实际含水蒸气的多少。
4.相对湿度:湿空气中水蒸气的实际含量与同温同压下饱和湿空气的水蒸气含量的比值,即绝对湿度与湿容量之比。
相对湿度可称作空气的饱和度,表明一定温度下空气被水蒸气饱和的程度,常用百分率表示。
既可用温度计测定,也可用经验公式计算。
5.湿含量d:含有1kg干空气的湿空气中所含的水蒸气的质量.6.热焓量:干空气的焓和湿空气焓之和7.湿空气的密度:指单位体积的湿空气所具有的质量。
8.湿空气的比容:指在一定湿度和压力下,1kg干空气及其包含的水蒸气所占有的体积。
9.参数图的应用:湿空气状态参数的确定;湿空气的加热和冷却;水分蒸发过程;不同状态空气的混合过程。
10.水蒸气饱和状态:在一定温度下,从液体逸出的蒸汽分子数和返回液体的蒸汽分子数相等,即处于动平衡状态。
1木材干燥学
梯度的在线检测,目前已有的检测方法都存在一定的缺陷,今
后干燥过程控制的重点在于解决控制参数在线测试精度这一难 题。同时,现代化管理技术,如专家诊断系统和多媒体管理系 统的技术将逐渐在木材干燥行业实施。
利用太阳辐射的热能加热空气, 利用热空气在集热器与材堆间循环来 干燥木材。
太阳能虽然是清洁的廉价能源, 但它是受气候影响大的间歇能源,干
燥周期长,单位材积的投资较大,故
太阳能的推广受限。为缩短干燥周期, 太阳能干燥通常与其它能源如蒸汽、
炉气及热泵等联合干燥。
d. 高频与微波干燥
高频(High freguency drying)和微波干燥(Microwave drying)
常规干燥的发展目标是高效、优质、低能耗、低成本,
也就是在时间、质量、 费用三者之间寻求平衡点或者说最 优组合方案。要实现上述目标,常规干燥必须在干燥室设计、
干燥工艺和监测控制与管理等几方面向精确性与高科技方向
发展。
(3)木材干燥过程的检测、控制与管理
今后的发展趋势是逐渐由手工操作转向半自动、全自动控
(1991年全国第三次木材干燥学术讨论会指出电热远红外干燥成材,干燥质 量差,电耗大,容易引起火灾,不宜再建此类干燥窑。)
g. 压力干燥(Press drying)
将木材置于密闭的干燥容器内,一方面提高木材的温
度,另一方面提高容器内的压力,使木材中的水分在较高
温度条件下开始汽化与蒸发,从而达到干燥木材的目的。 压力干燥特点: 干燥质量较好,干燥周期较短; 能耗较大,容器的容积较小,生产 量不大; 成材加压干燥后颜色变暗,在节子 周围会出现较大裂纹; 此种干燥方法的设备腐蚀问题,干 燥工艺、干燥基准,有待研究。
(完整word版)木材干燥
木材干燥一、名词解释:1.木材干燥:通常所说的木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过程。
首先提高木材的温度,是木材中水气化,以水和水蒸气的形式向木材表面移动,然后在循环介质的作用下,使木材表层的水分以水蒸气的形式离开木材表面,这个过程就叫做木材干燥。
2.大气干燥:分为自然大气干燥和强制大气干燥。
自然大气干燥:把木材按照一定的方式堆放在空旷的场院(又称板院)或棚舍内,又自然空气流过材堆,使木材内水分逐步排出,以达到干燥目的。
强制大气干燥:是自然气干的发展,在板院或棚舍内用通风机以1m/s左右的风速来缩短干燥时间的方法。
3.室干:木材在建筑建构的干燥室内,人工控制和调节干燥介质的温度、湿度和气流循环速度,利用对流等传热传湿的作用,对进行干燥。
4.真空干燥:是木材在低于大气压的条件下实施干燥,其干燥价值可以是湿空气或过热蒸汽,多数是过热蒸汽。
5.干燥介质:是在干燥过程中能将热量传给木材,同时将木材中排出的水蒸汽带走的媒介物质。
6.过热度:过热蒸汽温度与同压力下饱和蒸汽温度之差值称为过热度。
过热度越大,容纳水蒸气的能力越大。
7.干度:1kg湿蒸汽中干蒸汽的相对重量,叫做水蒸气的干度,简称干度。
8.湿空气:是指含有水蒸汽的空气。
9.绝对湿度:单位体积湿空气中所含水蒸气的质量称为空气的绝对湿度,也就是指使空气中水蒸气的密度。
10.相对湿度:是指绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度(即同温下饱和湿空气的绝对湿度)之比。
11.湿容量:含有1kg干空气的湿空气中水蒸气的质量。
12.热含量:代表它所携带的热量,和温度,压力,比热等参数一样是一个状态参数。
13.冷却极限温度:在绝热加湿过程中,接触时间足够长,最终湿空气达到饱和后流出,空气温度也不再下降,维持循环水和补充水的温度和空气的温度相等,这时测得出口饱和空气的温度称为初始状态湿空气的绝热饱和温度,也叫冷却极限温度。
14.炉气:是指煤炭、燃油、燃气、木材及其他燃料在燃烧炉中燃烧时所生成的湿热气体。
木材的干燥方法有
木材的干燥方法有
以下是木材的几种干燥方法:
1. 自然晾干:将木材放置在通风良好的地方,让自然的气流和日光帮助木材逐渐失去水分。
这种方法耗时较长,一般需要几个月到一年的时间。
2. 热风干燥:通过加热风流和对木材进行加热,以加快水分的蒸发速度。
这种方法通常使用专业的木材干燥设备,可以在几天到几个星期的时间内完成干燥过程。
3. 蒸汽干燥:将木材放入密闭的蒸汽室中,利用蒸汽的高温和湿度来加快木材内部水分的蒸发。
这种方法通常耗时较长,需要几周到几个月的时间。
4. 微波干燥:利用微波的高频振动作用于木材中的水分,使水分分子快速蒸发。
这种方法干燥速度很快,可在几小时内完成,但需要专门的设备和技术。
5. 真空干燥:将木材放入真空室中,利用外部压力减小的原理,使水分在低温下蒸发。
这种方法适用于一些易于变形的木材,可以在相对短的时间内完成干燥。
以上是几种常见的木材干燥方法,具体选择哪种方法需要考虑木材的类型、尺寸、适用性以及所需的时间和经济成本等因素。
木材干燥学实习报告
一、实习背景木材干燥学是木材科学与工程专业的一门重要课程,旨在使学生掌握木材干燥的基本原理、工艺过程和设备操作方法。
为了将理论知识与实践相结合,提高学生的实际操作能力,我们于2023年6月15日至6月20日在某木材加工厂进行了为期一周的木材干燥学实习。
二、实习目的1. 熟悉木材干燥的基本原理和工艺过程;2. 掌握木材干燥设备的操作方法;3. 培养学生分析问题、解决问题的能力;4. 提高学生的实践动手能力。
三、实习内容1. 木材干燥基本原理及工艺过程在实习过程中,我们首先学习了木材干燥的基本原理,包括木材的吸湿、蒸发、传热等过程。
接着,我们了解了木材干燥的工艺过程,包括干燥室、干燥介质、干燥方式等。
2. 木材干燥设备操作实习期间,我们参观了木材干燥设备,包括干燥室、热源设备、通风设备等。
在专业人员的指导下,我们学习了设备的操作方法,并亲自动手操作了部分设备。
3. 木材干燥质量控制在实习过程中,我们还学习了木材干燥质量控制的相关知识,包括木材干燥过程中的水分含量、干燥速率、干燥缺陷等。
通过实际操作,我们掌握了如何根据木材种类、干燥工艺等因素调整干燥参数,以确保木材干燥质量。
四、实习体会1. 理论与实践相结合通过本次实习,我深刻认识到理论知识与实践操作的重要性。
在课堂上学习的理论知识为实践操作提供了理论依据,而实践操作则加深了对理论知识的理解。
只有将二者相结合,才能更好地掌握木材干燥技术。
2. 培养动手能力在实习过程中,我们亲自动手操作木材干燥设备,提高了自己的动手能力。
同时,在遇到问题时,我们学会了如何分析、解决问题,这对我们今后的学习和工作具有重要意义。
3. 增强团队协作意识实习过程中,我们分组进行操作,互相学习、互相帮助。
这使我们在实践中培养了团队协作意识,提高了沟通能力。
五、实习总结本次木材干燥学实习使我受益匪浅,以下是我对实习的总结:1. 木材干燥学是一门理论与实践相结合的学科,只有将二者相结合,才能更好地掌握木材干燥技术;2. 实习过程中,我提高了自己的动手能力、分析问题和解决问题的能力;3. 通过实习,我认识到团队协作的重要性,学会了与他人沟通、协作。
木材干燥学
木材干燥学(仅供参考)第一章一、填空1.木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过程2.木材干燥研究的对象为锯材干燥,研究内容主要包括木材干燥介质,木材的干燥特性及干燥过程中的热、质传递规律,木材干燥设备、工艺及干燥室的设计。
因此木材干燥学是一门综合木材学、热工、机械、建筑、控制等多科性的应用科学。
3.木材干燥的的原则是在确保干燥质量、节能、环保以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。
4.木材干燥的任务是排除木材中多余的水分,以适应不同的用途和质量要求。
5.木材干燥的基本原理就是利用木材含水率梯度、温度梯度和水蒸气压力梯度,促使水分以液态和气态两种形式连续地由木材内部向表面移动,并通过木材表面向干燥介质蒸发,内部的水分移动速度与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。
二、木材干燥可以从很多方面提高木材的使用性能,主要有哪几点?1、可以提高木材和木制品的力学强度、胶结强度以及表面装饰质量,改善木材的加工性能。
2、可以提高木材和木制品形状尺寸稳定性,防止木材干裂。
3、可以预防木材的变质和腐朽,延长木制品的使用寿命。
4、减轻了木材的质量,有利于提高车辆的运载能力。
5、可以提高木材的热绝缘性和电绝缘性三、1.木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类2.大气干燥简称气干,是自然干燥的主要形式,分为自然气干的强制气干两种3、简述9种人工干燥的方法和种类名称:如常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥第二章一、什么叫干燥介质?p26 干燥介质的三个作用是什么?p21干燥介质是在干燥过程中能将热量传给木材,同时将木材中排除的水蒸气带走的媒介物质干燥介质的作用:1、能将热量传递给木材2、吸收木材蒸发出来的水蒸气3、将多余的水蒸气排到室外去二、常压过热蒸气在干燥室内是怎样形成的?形成过程主要分为两个阶段形成:1、当木材刚放进干燥室时,木材中含有水分,将进排出口关闭,形成密闭容器,打开干燥室中的加热器,开始对木材加热,木材中的水分开始蒸发变为水蒸气2、干燥室中的加热器继续加热,当空气中的相对湿度达到100%,水蒸气的温度达到1000C时,不饱和蒸气变为饱和蒸气,气流循环,此时再将加热器中的阀门开大,干燥室的温度继续升高,蒸气由饱和状态过渡到常压过热状态三、湿空气、常压过热蒸气的性质及各种名解。
木材干燥学复习资料
木材干燥学复习资料1.气干才的含水率范围:8%-20%2.木材干燥过程中隔条的大小以及间距对干燥质量的影响:A.作用:使材堆在宽度方向上稳定;使材堆之间的各层木材相互加持,防止或减轻木材的翘曲和变形;在上下木材之间造成水平式气流循环通道B.影响:隔条间距的大小直接关系到木材干燥的速度,如果间距不当,由于初期水分的大量蒸发,会使堆砌块间局部的湿度很大,在空气流动不畅时,可能会使堆砌块表明发生霉变,影响木材干燥质量。
3.蒸汽干燥窑加热机理:热对流4.木材干燥过程中有哪些应力,和产生这些应力的主要原因以及作用?分类:①含水率应力(或弹性应力)、?残余应力、③附加应力原因:①厚度方向上含水率不均匀,?木材是弹塑性体、③各向异性体作用:①(干燥过程)引起板材断面上不同区域不均匀干缩而引起变形;?湿热条件下,木材塑形变形,含水率分布均匀后,塑形变形的部分不能恢复原来的尺寸也不能达到应当干缩的尺寸,并保持着一部分应力;③弦向干缩和径向干缩5.干燥介质的循环方式有哪些?在干燥过程中将热量传递给木材,同时将木材中排除的水蒸气带走的媒介物质:过热蒸汽、湿空气、炉气。
循环方式:自然循环,强制循环 6.干燥介质的三要素有哪些?温度、湿度、气流速度7.有哪些特种干燥?常规干燥以外的其他人工干燥:除湿干燥、真空干燥、太阳能干燥以及微波干燥8.高温干燥的介质是什么?湿空气(湿空气高温干燥)或者常压(常压过热蒸汽干燥)、高压过热蒸汽9.什么是干燥基准,露点温度,自由水,结合水,毛细管水,相似风机,窑干材?干燥机准:木材人工干燥过程中,干燥介质温湿度调节的程序表。
露点温度:对于未饱和湿空气,在保持湿空气中水蒸气分压力Pv不变的条件下,如降低湿空气温度T,可使水蒸气从过热状态达到饱和状态,这个状态对应的湿空气状态,称为湿空气的露点d,露点对应的温度成为露点温度。
自由水:存在于木材细胞腔和细胞间隙的大毛细管系统系统中的水分,其性质与普通液态水接近结合水:存在于细胞壁与细胞壁无定形区中的羟基形成的氢键结合毛细管水:由于毛细作用,保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水相似风机:尺寸大小不同,但几何构造类似的一系列风机。
木材的干燥方法和技巧
木材的干燥方法和技巧木材作为一种常见的建筑材料和装饰材料,在使用前需要经过干燥处理以去除内部的水分。
本文将介绍几种常用的木材干燥方法和干燥技巧,帮助您更好地进行木材干燥。
一、空气干燥法空气干燥法是一种较为简单和常用的木材干燥方法。
首先,将需要干燥的木材放置在通风良好的地方,以便木材表面水分被空气吸收和蒸发。
在此过程中,需要注意避免木材受潮和直接暴露在阳光下,以防止木材发生龟裂和变形。
此外,也要根据木材的种类和厚度来确定干燥时间,以免干燥过快或过慢导致质量问题。
二、烘干法烘干法是一种相对快速和高效的木材干燥方法。
常见的烘干设备有太阳能烘干机、热风烘干机和真空烘干机等。
其中,太阳能烘干机利用太阳能进行加热,使空气温度升高,加速木材内部水分的蒸发;热风烘干机通过加热空气并将热风对木材进行直接干燥;真空烘干机则利用负压环境下水分的沸腾来进行木材干燥。
在使用烘干设备时,需要根据木材的种类和厚度来调整温度和时间,以确保木材干燥透彻且无损。
三、浸渍干燥法浸渍干燥法是一种通过浸泡木材来进行干燥的方法。
首先,将木材放入浸泡槽中,浸泡木材的时间根据木材的种类和厚度而定。
浸泡后,将木材取出,并放置在通风良好的地方进行自然干燥。
浸渍干燥法相较于其他方法,可以更好地控制木材的干燥速度和干燥质量,但其缺点是需要较长的时间和较大的浸泡槽。
四、蒸汽干燥法蒸汽干燥法是一种利用高温蒸汽进行木材干燥的方法。
蒸汽干燥箱是一种专业的木材干燥设备,通过控制蒸汽温度和湿度来实现木材的快速干燥。
在此过程中,蒸汽能够渗透到木材的内部,使木材内部的水分迅速蒸发。
蒸汽干燥法相对于其他方法可以实现较快速的干燥,并能够保持木材的形状和质量,但其设备价格较高,适用于大规模的木材干燥场合。
五、真空干燥法真空干燥法是一种通过降低环境压力来进行木材干燥的方法。
真空干燥箱是真空干燥的主要设备,通过泵抽出干燥箱中的气体,使其形成真空环境。
在真空环境下,木材的水分会迅速沸腾和蒸发,从而实现木材的干燥。
木材干燥学知识要点归纳(打印版)
木材干燥学知识要点归纳第一章一、填空1.木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过程2.木材干燥研究的对象为锯材干燥,研究内容主要包括木材干燥介质,木材的干燥特性及干燥过程中的热、质传递规律,木材干燥设备、工艺及干燥室的设计。
因此木材学是一门综合木材学、热工、机械、建筑、控制等多科性的应用科学。
3.木材干燥的的原则是在确保干燥质量、节能、环保以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。
4.木材干燥的任务是排除木材中多余的水分,以适应不同的用途和质量要求。
5.木材干燥的基本原理就是利用木材含水率梯度、温度梯度和水蒸气压力梯度,促使水分以液态和气态两种形式连续地由木材内部向表面移动,并通过木材表面向干燥介质蒸发,内部的水分移动速度与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。
二、木材干燥可以从很多方面提高木材的使用性能,主要有哪几点?1、可以提高木材和木制品的力学强度、胶结强度以及表面装饰质量,改善木材的加工性能。
2、可以提高木材和木制品形状尺寸稳定性,防止木材干裂。
3、可以预防木材的变质和腐朽,延长木制品的使用寿命。
4、减轻了木材的质量,有利于提高车辆的运载能力。
5、可以提高木材的热绝缘性和电绝缘性三、1.木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类2.大气干燥简称气干,是自然干燥的主要形式,分为自然气干的强制气干两种3、简述9种人工干燥的方法和种类名称:如常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥第二章一、什么叫干燥介质?p26 干燥介质的三个作用是什么?p21干燥介质是在干燥过程中能将热量传给木材,同时将木材中排除的水蒸气带走的媒介物质干燥介质的作用:1、能将热量传递给木材2、吸收木材蒸发出来的水蒸气3、将多余的水蒸气排到室外去二、常压过热蒸气在干燥室友是怎样形成的?形成过程主要分为两个阶段形成:1、当木材刚放进干燥室时,木材中含有水分,干燥室中的加热器开始对木材加热,木材开始蒸发,变为水蒸气2、干燥室中的加热器继续加热,当空气中的相对湿度达到100%,水蒸气的温度达到1000C 时不饱和蒸气变为饱和蒸气,气流循环,此时再将加热器中的阀门开大,干燥室的温度继续升高,蒸气由饱和状态过渡到常压过热状态三、湿空气、常压过热蒸气的性质及各种名解。
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4.接触干燥
➢接触干燥:利用导热体或比木材更强 的吸湿体或能与水进行反应的物质与 木材接触使之干燥的方法。 例:加压干燥(pressure drying)
5.化学干燥
➢ 化学干燥(chemical drying):指利用 高温有机或无机化合物作干燥介质加热 和干燥木材从方法。
(1)有机溶剂干燥
溶剂干燥、共沸干燥、有机化合物蒸汽干燥
率一般低于30%。 加热器配置不合理:与国外同容量的干燥室相比,
我国配置的加热器面积约大20%左右。 环保问题:
以年产1万m3蒸汽干燥车间为例,需配置一台4吨/h的 锅炉,其有害物质排放量为:CO21900m3/h,SO245
m3/h ,有害物40kg/h,还有少量NO2
• 1.4 干燥质量的问题
三、木材干燥的目的(意义)
➢ 1. 防止木材变形和开裂,保证产品的加工质量;
➢ 2. 提高木材的力学强度,改善木材的物理性能; ➢ 3. 预防木材腐朽变质,延长木材的使用寿命; ➢ 4. 减轻木材重量,降低运输费用。
四、木材的干燥方法 (drying methods)
➢ 总体分为:自然干燥(natural drying) 人工干燥(artificial drying)
➢ 2.木材干燥的研究对象:是实体木材(Solid Wood),即锯材的干燥,研究木材的干燥特性 及其在干燥过程中的热质转移规律和水分传导 现象,研究实施木材干燥的设备和工艺及其技 术经济指标。
二、干燥条件
➢木材内部的水分为什么能够被排除? 其相关的条件是什么? ➢(条件:介质的湿度、温度、流动速度)
先进设备尚存在以下差距: ① 检测与控制系统精度差、可靠性差;
② 加工粗糙、造型不够精美; ③ 干燥设备的零部件质量差。
(例:蒸汽阀、疏水器、电磁阀、电控元件等)
• 1.3 能耗及环保问题:
能耗问题:
供热设备热效率低:我国的干燥设备中,蒸汽干燥 占80%以上,而炉气和直火式烟气干燥在小型企业中
较多。我国工业锅炉的平均热效率只有60%。 干燥室密封性差、保温不良:干燥的进、排汽热损 约占热能的40%,加上门、墙体的损失,其能量利用
➢ 根据木材的加热方式可分为: 对流干燥 电介质干燥 辐射干燥 接触干燥
1.对流干燥
➢ 对流干燥:通过介质的对流进行热质交换达到 干燥的目的。
⑴大气干燥(air drying) ⑵室干(kiln drying):低温、常温、高温 ⑶除湿干燥(dehumidification drying) ⑷太阳能干燥(solar-energy drying) ⑸真空干燥(vacuum drying) ⑴ 与 ⑵ 称 为 常 规 干 燥 ( conventional or usual drying) 特种干燥(special drying)
➢1 GB/T6491-1999锯材干燥质量 ➢2 LY/T××-××木材干燥室(机)型号编制方法 ➢3 LY/T××-××锯材气干工艺规程 ➢4 LY/T××-××锯材室干工艺规程 ➢5 LY/T××-××锯材干燥设备通用技术条件
• 1.2 设备的差距:
我国生产各类干燥设备的企业约20家, 产品质量基本能满足生产要求,但与国外
第一讲 绪论
❖主要内容:
➢1. 木材干燥的定义 ➢2. 木材干燥的目的 ➢3. 木材干燥的方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、干燥现象
➢ 1. 木 材 干 燥 ( Wood Drying or Wood Seasoning):在热力作用下,以蒸发或沸腾的 汽化方式将木材内部水分排出去的过程。
热力干燥:通过分子振动以破坏液体与物 体之间的化学和静电结合,使物体干燥。
2.电介质干燥
➢ 电介质干燥:把湿木材作为电介质,置于微波 或高频电磁场中,在频繁交变的电磁场作用下, 木材中的极化水分子迅速旋转,相互磨擦,产 生热量,加热和干燥木材。 ⑴ 高 频 干 燥 (high frequency drying or radio frequency drying):高频指波长1000m至7.5m、 频率0.3MHz至40MHz的电磁波 ⑵微波干燥(microwave drying):微波指波长 1m至1mm、频率300MHz 至300GHz的电磁波
3.辐射干燥
➢辐射干燥:利用辐射热加热木材内部水
分,使之汽化。例如红外线干燥(infra-red drying),即用红外辐射元件产生的红外 线直接照射木材,使之加热、脱水的干 燥方法。
[当物体温度低于500℃时发出的热辐射线几乎全部是 红外线,红外线的波长介于可见光和微波之间,为
0.76~1000μm ]
我国多数中小型木材加工厂,干燥设备陈 旧简陋,干燥技术管理与操作人员奇缺,干燥 质量检验不够规范,干燥不当引起木材降等严 重,一般大于20%,其中5%完全失去使用价值。
据不完全统计,我国类似的年干燥量在100 万立方米左右,以降等20%计,以每立方米因 降等损失50元计算,直接经济损失在1000万元 以上;以5%的木材失去使用价值计,则浪费森
面初步形成。 ④干燥能力持续增长。仅以绥芬河市为例, 1998年有
干燥室4间,总设计装材量为300立方米;2002年有 干燥室126间,总设计装材量为9925立方米;到 2004年,干燥室近400间,总设计装材量约32000 立方米。 ⑤干燥设备科技含量不断增加,性能不断提高。 ⑥木材干燥规范化管理标准基本齐备。
• 干燥质量检验及经济核算
包括锯材质量检验指标与检验方法、锯材干燥质量分 级标准、干燥成本的核算。
六、木材干燥技术的发展
➢ 1.我国木材干燥技术的现状 1.1 我国木材干燥工业的特点 ①企业的干燥意识增强。 ②干燥方法呈现以常规干燥为主、特种干燥方法并存的
多样化格局。 ③经营模式逐渐与国际接轨,集中加工,集中干燥的局
(2)化学药品干燥
五、木材干燥技术的基本内容
• 木材干燥的基本理论
包括木材干燥介质、有关干燥的木材性质、木材加热 和水分传导的基本规律、木材干燥内应力与木材变形等。
• 木材干燥的基本方法
包括常规干燥和特种干燥的特点及其适用性。
• 干燥设备
包括各种常规室干设备和特种干燥设备的结构、性 能、使用与维护方法。