国家木制家具及人造板质量监督检验中心 贾 音 张文婷
摘要：木材干燥是解决木材诸多问题的必要手段，能够有效地控制木材制品的质量，是合理高效利用和节约木材的重要技术措施。本文简要分析了我国干燥工业所采用的干燥方法和干燥节能降耗问题。
关键词：木材、干燥、节能降耗
1、木材干燥方法简介
木材干燥总体可分为天然干燥和人工干燥两类，天然干燥俗称气干，目前单纯的气干法很少用，人工干燥方法包括：常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、高频干燥、微波干燥及烟气干燥等。
1.1 常规干燥
常规干燥是指以常压湿空气作干燥介质，用蒸汽、热水、炉气或热油作热源，间接加热空气，干燥介质温度在100℃以下。由于其性能稳定，工艺成熟，干燥容量大，干燥质量较好，易操作等优点，目前在世界各国的木材干燥设备中仍占主导地位。
以炉气为能源的常规干燥，由于它能处理木废料，又能降低干燥成本，故受到一些干燥量不太大的工厂的欢迎；土法建造的烟气干燥室，在环境要求不高的地区仍较盛行；热水为热源的常规干燥在一些不需要高温干燥，且干燥量不大的工厂的应用有上升的趋势。
1.2 高温干燥
高温干燥指干燥介质温度在100℃以上，其干燥介质可以是常压过热蒸汽，也可以是湿空气，但以常压过热蒸汽为多。
1.3 除湿干燥
除湿干燥（热泵干燥）的干燥介质也是湿空气，湿空气经过除湿机的制冷机的制冷系统，冷却脱湿后经加热后回到干燥室，进行空气的封闭式循环。
其节能效果显著、干燥质量好、用电作能源不污染环境，技术比较成熟，目前已成为常规干燥之后处于第二位的干燥技术，在加拿大、日本、意大利及美、英、法等国木材干燥设备中，已占有相当大的比例。我国自1980年后开始引进国外的除湿机，20 世纪90年代后，我国除湿机的制造和应用有了较大的发展。除湿干燥在电力紧张、电价高的地区节能不省钱。随着我国电力丰富,电价下降，这一问题会迎刃而解。
1.4 高频和微波干燥
高频和微波干燥都是以湿木材作电介质，在交变电磁场的作用下使木材中的水分子高速频繁的转动，水分子之间发生摩擦而生热，使木材从内到外同时加热干燥。这两种干燥方法的特点是干燥速度快，木材内温度场均匀，残余应力小，干燥质量较好。高频频率低、波长较长，对木材的穿透深度较深，适于大断面的厚木材，微波干燥的频率高频更高（又称超高频）但波长较短，其干燥效率比高频快，但木材的穿透深度不及高频干燥。微波干燥今后可能用在两段干燥的第二阶段，即用于干燥低含水率阶段,可充分发挥这种干燥方法的特长,又能适当降低能耗。
1.5 真空干燥
木材真空干燥时，木材内外的蒸汽压差增大，加快了木材内水分迁移速度，同时由于真空状态下水的沸点低，它可在不高的干燥温度下达到较高的干燥速率，干燥周期短，干燥应力小，干燥质量好。由于真空干燥有利于木材内部水分向外移动，对难干材可提高干燥速度，据资料介绍，国外已有装实材100m3真空干燥机,不仅干燥质量好，而且干燥速度比普通常规窑干快3～5倍，对于难干的厚木料，实际快5～10倍。但真空干燥对干燥室的密封性能要求高，而且对于大容积的干燥室来说需要抽真空时间较长，能耗也较高。
1.6 太阳能干燥
一般是利用太阳能直接加热空气，依靠风机使空气在太阳能集热器和干燥室材堆之间循环。一般有温室型和集热器型两种。前者将集热器与干燥室做成一体，后者则将集热器和干燥室采取分体式布置。其容量较温室型大，布置也灵活。太阳能干燥由于受气候条件限制，常与炉气、蒸汽、热泵等联合干燥。
2、木材干燥工业节能途径的探讨
木材干燥是木材加工生产中关键环节之一，是木制品质量的基本保证。据有关资料的介绍，木材干燥成本占整个木制品加工过程总成本的60%～70%，而世界发达国家仅占30%。由此可见，若木材干燥的成本降低，则木材制品的生产成本会随之降低。
2.1 保证干燥室密封，提高保温性能
无论是什么类型的干燥室，都必须具有良好的隔热及保温性能。
国内常规蒸汽干燥窑中, 砖砌壳体干燥窑所占比例80%，一般由用户按图自行建造。砖体窑窑体坚固，耐气候性好，干燥设备所需部件安装方便，但最大缺点是窑体的保温性能差，内壁防腐蚀性不好，造成墙体漏气，导致严重的热能损失。因此，提高墙体的保温性能及耐腐蚀性能，防止墙体漏气，是重要的节能环节。砖窑的保温性能与其自身的防腐蚀性有关。
除湿干燥室和真空干燥机，其密封性能尤为重要。除湿干燥室和真空干燥机的密封性能不好，不仅能耗大大增加，提高生产成本，影响干燥效率，还影响干燥质量并加快真空泵等设备的损坏。同时，也使隔热材料受潮，从而降低隔热效能，增加能耗。
金属壳体的干燥室，要在壳体两层金属板中间填加石棉保温材料，非金属壳体要保证其厚度符合保温要求。此外，室门的热交换面积相当大，要充分保证其有良好的绝热性和密封性以及合理的开启方式。
2.2 采用热能回收装置，循环利用热能
采用常规干燥时,可在湿热空气排放口设置热能回收装置。热能回收装置有气—气热交换器和气—水热能回收装置。其中，气—水热能回收装置由一个小型热水循环管道和两个热能交换装置组成。一个设在湿热空气排放口，回收湿热空气的热能；另一个设在新鲜空气入口，将热能传给新鲜空气，这种热能回收装置的效率比气——气型回收装置高，但其造价也较高。另一种方法是在排气口安装热泵，其原理近似于除湿干燥设备。
2.3 木废料回收做能源
木材加工废料包括制材和木制品车间的树皮、锯屑、刨花、边条、截头、砂光木粉等，是一种数量大，热值高的能源。
现在有很多企业,所用的锅炉是采用两烧形式的, 既可以烧煤, 也可以烧木材加工剩余物(废料) , 从中节省了一定数量的煤炭, 降低了干燥成本。
2.4 合理调配干燥过程中的技术参数
合理调配蒸汽压力。在木材干燥设备与蒸汽锅炉相匹配的条件下，合理地使用木材干燥设备和调整好锅炉输送的蒸汽压力, 是节约能源, 降低干燥成本的关键步骤之一；合理运用木材干燥基准，既是保证干燥质量和干燥周期的前提，又节省能源消耗。对于比较难干的硬杂木，应首先选择比较软的干燥基准，在干燥前最好应进行一段低温预热过程，然后再按所选择的干燥基准进行初期热湿处理、干燥等步骤认真操作运行。
2.5 从干燥设备着手进行节能降耗
常规木材干燥设备的主要配套设施是低压蒸汽锅炉。在选择锅炉前应首先确定木材干燥设备容量和数量，按经验推算，采用合理的低压蒸汽锅炉，保证设备之间的配套合理应用,设备一旦配套投入使用，就应当做到基本满负荷运行。否则, 能耗也会增大。
当木材处于蒸发自由水的阶段时，提高风速对加快干燥速度和提高材堆含水率的均匀性具有很大作用。到了干燥后期，当木材含水率降到一定程度时，其作用就变小了。因此，在干燥开始阶段采用高风速，以后采用低风速较为合适。
3、小结
木材干燥节能降耗问题可以从木材干燥的各个方面着手进行：干燥室的壳体设计、干燥技术参数、干燥设备的选择、干燥工艺的制定等等。结合木材特性对木材进行预刨、预蒸、预干等也有利于提高干燥速度，减少开裂、变色缺陷，可杀菌，减少干燥的能耗。
参考文献
1.李大纲，国内外木材干燥应力研究现状及发展趋势，建筑人造板，2001，15～19(2)；
2.翁文增，木材干燥应用领域的拓展，林产工业，2005，37～39(5)；
3.胡进波，苌姗姗等，木材干燥及干燥工艺研究方法探讨，国际木业，2006，15～17(2)；
4.朱政贤，我国木材干燥工业发展世纪回顾与前瞻，林产工业，2002，27(1)：7～10；
5.滕通濂，我国木材干燥工业展望，林业科技开发，1998，6～8(6)；
6.张璧光，我国木材干燥技术的创新途径与发展前景，中国林业，2001，14～16(5)；
7.张璧光，我国木材干燥技术概况，通用机械，2005，32～33(8)。
