内热源干燥北京杨圆材的研究

发布时间：2020-07-16 16:14

【摘要】：为了解决目前木材工业中大规格尺寸材的高质、快速干燥难题,本研究利用了一种内热源干燥木材的方法。选用北京杨圆材为研究对象,将自制的加热装置放置在圆材断面几何中心沿轴向加工的40 mm和60 mm孔径通孔中,以内热源的方式从木材内部对木材进行加热并干燥木材,研究了干燥过程中木材内部各层温度的变化、分层终含水率、木材应力状态以及木材的物理力学性能,为大规格木材的干燥提供理论和技术参考。主要结论如下:1.利用电加热棒、钢管、食用油制作的内热源加热管和由温控仪、交流接触器、空气断路器制作的控制系统组成的加热系统能降低加热器的温差和提高稳定性较为理想地作为内热源应用在木材干燥中。2.在加热阶段木材各层温度持续上升且温差逐渐增大,最内层的木材对加热管温度变化反应最快,随着与加热管的距离加大,木材各层温度变化变缓。3.在停止加热后10 h内木材降温至室温,进入降温阶段后,木材各层有保持温度不变的趋势,但随着最内层木材温度的降低,由内至外木材温度开始下降,其中由于木材与环境对流换热,木材最外层温度也较迅速地开始降温。4.在同样的干燥温度条件下,孔径为60 mm的木材干燥速率较40 mm孔径木材更快;同样的孔径条件下,干燥温度越高干燥速率越快。在试验室条件下,干燥温度为220℃中心通孔直径为60mm时最快能达到0.77%/h的平均干燥速率木材,并且未见表裂和内裂。5.加热管与木材间的间隙用锯末填充,具有导热作用的同时还具有可以被压缩的特点,所以在干燥过程中有利于木材的自由干缩,减小开裂的可能。6.内热源干燥木材,虽然热源的温度均在100℃以上,但干燥过程中木材的温度一般低于100℃,干燥得到的木材在成分上与常规干燥的木材没有区别,其吸水吸湿性能无明显变化,但其抗弯强度和抗弯弹性模量有所降低。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S792.11
【图文】：

，一率密度很难均匀分布在整个电加热棒上，直接体现就是在电加热棒两端其低于中段，本实验中所用电加热棒中间位置温度较两端高２０°Ｃ。对于各向在这样的温差条件下干燥势必会加剧干燥缺陷。为保证热源在整个加热分布，对木材持续稳定的加热，使木材干缩一致，设计制作了一套由加热系统组成的加热系统。逡逑加热管制作逡逑由于现有的电加热棒直径较小，在制作时就选用了直径更大（但小于木材）的钢管。将钢管用铁片焊出一个底，确保在盛装液体时不渗漏，并用车余部分，使焊接的底与钢管等径。图ｌａ为加热管示意图，６为一段封底钢为Ｌ，内外径分别为４＞Ｂ、４＞Ｃ，４为电加热棒（电加热棒内置温度传感为Ｌ０，直径为６Ａ。电加热棒在试验中放置在钢管中心（钢管与电加热在一起这样有利于操作），并在钢管中加入食用油，这就形成了一个完整。逡逑

２．４加热系统逡逑木材中心处的通孔直径较钢管直径略大，二者之间的空隙用锯末填充并压实，逡逑有利于传热，同时手工压实的锯末在木材干燥后期发生干缩时仍可以继续被压缩，逡逑木材能产生一定的形变，减少了木材开裂的可能。加热系统整体图见图３。逡逑图３ａ中１．温控仪２．交流接触器３．空气断路器４．电加热棒５．植物油６．封逡逑底钢管７．据末８．木材９．温度监测点逡逑旷逡逑，＿＿邋＿逦Ａ＂Ａ逡逑，逦—ｐａａｉｉ－ｌ逦Ｂ邋３１逡逑ｗ邋．ｌ逦ｍ逡逑１邋２３逦ｎ逦＼逡逑８＿ｘＳ＾＼邋！逦逡逑＼Ｍ！逡逑ｉ逦Ｍ逡逑ｌ逦邋逦邋＼邋＾逡逑ｈ逦Ｑ邋０邋？邋３逦ｌ邋ｌ邋－－ｒ？邋ｇ：邋＇ａ邋0逡逑

木材中心处的通孔直径较钢管直径略大，二者之间的空隙用锯末填充并压实，逡逑有利于传热，同时手工压实的锯末在木材干燥后期发生干缩时仍可以继续被压缩，逡逑木材能产生一定的形变，减少了木材开裂的可能。加热系统整体图见图３。逡逑图３ａ中１．温控仪２．交流接触器３．空气断路器４．电加热棒５．植物油６．封逡逑底钢管７．据末８．木材９．温度监测点逡逑旷逡逑，＿＿邋＿逦Ａ＂Ａ逡逑，逦—ｐａａｉｉ－ｌ逦Ｂ邋３１逡逑ｗ邋．ｌ逦ｍ逡逑１邋２３逦ｎ逦＼逡逑８＿ｘＳ＾＼邋！逦逡逑＼Ｍ！逡逑ｉ逦Ｍ逡逑ｌ逦邋逦邋＼邋＾逡逑ｈ逦Ｑ邋０邋？邋３逦ｌ邋ｌ邋－－ｒ？邋ｇ：邋＇ａ邋0逡逑（逦＾逦）逦Ｉ逦W逦逡逑ｖ邋ｙ逡逑ａ加热系统整体示意图逡逑

【参考文献】

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1 王智恒;杨小军;;我国现代木结构建筑的现状与发展综述[J];木工机床;2011年02期

2 谢拥群;张璧光;;我国木材干燥技术与研究动态[J];干燥技术与设备;2009年04期

3 顾炼百;;我国木材干燥设备与工艺发展现状及与国际先进水平的差距[J];木材加工机械;2009年S1期

4 吴家琛;侯世拓;李华;刘秀英;;古建筑修缮用原木的贮存保管技术[J];木材工业;2007年06期

5 李晓玲,小林功,黑田尚宏,高瑞清;日本柳杉髓心方材高频真空干燥试验[J];北京林业大学学报;2005年S1期

6 蒋佳荔,吕建雄;木材干燥应力的研究方法与进展[J];木材工业;2005年02期

7 王丽宇,朱政贤,艾沐野;不同干燥条件下小径桦木材性指标的研究[J];木材工业;2004年03期

8 高名旺,董玉平;生物质热压成型温度场数值模拟[J];可再生能源;2004年02期

9 王喜明,牛耕芜,吕悦孝,红岭;小径原条剥皮方式对木材干燥的影响[J];木材加工机械;1998年01期

10 朱政贤，艾沐野，庄茂成，马国凤，陈广元，张晓峰，张忠敏，赵如旭;白桦小径原木干燥技术的研究[J];林产工业;1996年02期

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1 苑青微;小径桉木真空干燥设备及干燥特性的研究[D];北京林业大学;2009年

2 张双燕;两种针叶材人工林小径圆柱材干燥特性研究[D];安徽农业大学;2006年

本文编号：2758220