３温度对干燥速度的影响
温度是接触式干燥的主要影响因素。从热能利用和与常规干燥对比方便的角度出发 ,选择１４０℃、１６０℃和１８０℃３个温度进行研究 ,用３种温度作出了类似图１的指数回归曲线及回归方程。热压干燥时采用的温度越高 ,含水率下降速度越快。从不同初含水率干燥到７ %～８ %的终含水率 ,平均干燥速度见表１。
从表１可以看出 ,１６０℃与１４０℃之间干燥速度的差与１６０℃和１８０℃之间的差相比 ,前者约是后者
的２倍。也就是说 ,温度从１４０℃上升到１６０℃ ,干燥速度提高的幅度大 ,再继续上升到１８０℃则干燥速度提高得小。温度升高 ,干燥速度加快 ,干燥时间缩短。分析干燥时间可以更直观地看温度的显著影响。以初含水率为１０５ %～１３５ %的单板为例 ,当干燥温度从１４０℃提高到１６０℃时 ,所需干燥时间从１４７～１７８ｓ降到１００～１２４ｓ缩短５０ｓ左右 ;温度从１６０℃再上升到１８０℃ ,干燥时间从１００～１２４ｓ降到７５～９１ｓ ,只缩短了２５ｓ左右。温度同样提高２０℃ ,节省的时间却相差一半。在回归分析图中的表现是 ,３条曲线中１６０℃和１８０℃的较为靠近。
４初含水率对干燥速度的影响
试验中发现 ,随着初含水率的提高 ,单板排放蒸汽的开始时间后延 ,也就是说加热期延长。干燥速度随初含水率变化的情况见表２以上时 ,处于快速干燥阶段 ,主要干燥自由水。初含水率越高 ,曲线陡峭段占的比例越大 ,即快速干燥的阶段比较长。所以 ,平均干燥速度也有所提高。从不同初含水率干燥到纤维饱和点 ,初含水率高的单板尽管干燥速度提高了 ,但需要蒸发的水量也大 ,所需时间也越长。那么从纤维饱和点干到相同终含水率
是否使用相同的时间呢？试验证明达到纤维饱和点以后单板的干燥速度仍与初含水率有关。见图２和表２。
初含水率高的单板干到纤维饱和点 ,处于湿热状态的时间长 ,单板压缩率增大 ,木材密度加大 ,空隙度减小 ,水分传导阻力大 ,妨碍水分排出 ,含水率下降缓慢。所以 ,初含水率越高的单板在纤维饱和点之下干燥速度越慢 ,所用时间越长。
５试验总结
试验证明 ,单板干燥速度是不断变化的 ,随含水率下降而减小。在快速干燥阶段和慢速干燥阶段变化不大 ,而在中间的减速阶段则有较大变化。温度对干燥速度具有显著影响 ,温度升高 ,加热期缩短 ,干燥速度加快 ,干燥时间减少。温度从１４０℃上升到１６０℃效果突出 ;再上升到１８０℃ ,则效果不如前者。从提高生产率和节省能源方面考虑 ,干燥温度以１６０℃比较合适。初含水率对单板的干燥速度也有影响 ,初含水率越高的单板 ,在纤维饱和点以前干燥速度越大 ,在纤维饱和点之后干燥速度越小。但总的干燥时间仍随初含水率的提高而延长。初含水率不同的单板干到相同含水率点时的干燥速度不一样 ,回归曲线即使平行移动也不能重合。
因此 ,在生产中不能简单地截取高含水率单板干燥曲线来推算低含水率单板的干燥时间。通过单因素分析 ,基本掌握了干燥速度的变化规律 ,为柔性垫网接触式干燥机的设计和生产操作提供工艺参数 ,也为进一步研究热板开启奠定了基础
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