高频—对流联合加热木材干燥设备的设计与使用

论文摘要

高频—对流联合加热木材干燥技术是东北林业大学等刚从日本引进的国际先进技术,将在干燥难干材、大断面材等方面发挥重大作用。如何将我国现有的常规干燥设备改造成高频—对流联合加热木材干燥设备并对其进行合理使用,是推广该技术、提高我国木材干燥技术水平的关键。本研究探讨了上述双热源木材干燥设备中配套高频发生器的频率和功率计算、以及适宜的高频发生器参数的确定；进行了常规对流干燥室增置高频发生器的设计、并制造了中试用试验机；以落叶松为试材,使用该实验机对高频—对流(双热源)加热木材干燥过程中的高频加热和对流加热的匹配进行了初步探讨。研究内容及结果如下：1探讨了高频加热过程中木材升温和木材中水分蒸发两个阶段所需高频功率的计算方法,并据高频—对流联合加热木材干燥过程中高频加热的占比,分析计算了干燥各阶段所用的高频功率,进而确定了该双热源木材干燥设备中高频发生器的功率。此外,以确保加热均匀度和加热效率为前提,探讨了据木材的长度来确定高频发生器频率的方法。在上述研究基础上,给出了双热源木材干燥设备中高频发生器的参数确定举例。2设计出了适合我国使用的高频—对流联合加热木材干燥的中试设备。分别对相配套的常规对流加热干燥装置、高频加热装置进行了设计；设计了用一台高频发生器循环加热四个材堆的高频远距传输装置。3对高频—对流联合加热木材干燥过程中的高频加热和对流加热的匹配(双热源匹配)进行了初步探讨。结果表明,高频加热投入时刻和时间对木材总干燥时间影响不大；在木材干燥初期和中期采用对流加热,后期尤其是木材含水率降到20%以下时采用高频加热的加热匹配可以减少表面开裂现象,干燥质量好,同时电能消耗较低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 高频—对流联合加热的基础理论
• 1.2.1 高频干燥的基本原理及特点
• 1.2.2 高频—对流联合加热的原理及特点
• 1.3 国内外高频—对流木材干燥技术的研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 发展趋势
• 1.4 本研究的目的和意义
• 1.5 本研究的主要内容
• 2 高频发生器的参数计算及确定
• 2.1 前言
• 2.2 高频发生器简介
• 2.3 高频发生器功率的计算与确定
• 2.3.1 高频发生器功率的计算
• 2.3.2 高频发生器功率的确定
• 2.4 高频发生器频率的确定
• 2.5 本章小结
• 3 高频-对流联合加热木材干燥室的设计
• 3.1 前言
• 3.2 干燥室的构成
• 3.3 干燥室的设计计算
• 3.3.1 设计条件
• 3.3.2 干燥室的容量计算
• 3.3.3 热力计算
• 3.3.4 加热器散热面积的确定
• 3.3.5 干燥室电消耗量和电量的确定
• 3.3.6 通风机及进排气道的计算
• 3.4 干燥室的结构
• 3.4.1 干燥室的整体结构
• 3.4.2 门的设计
• 3.4.3 电极板的设计
• 3.5 高频远距传输装置的设计
• 3.5.1 设计思想
• 3.5.2 结构设计
• 3.6 本章小结
• 4 高频加热和对流加热的匹配
• 4.1 前言
• 4.2 试验材料和方法
• 4.2.1 试材
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.2.3 试验方法和测试项目
• 4.3 结果和讨论
• 4.3.1 温度变化
• 4.3.2 干燥曲线分析
• 4.3.3 含水率分布
• 4.3.4 干燥质量
• 4.3.5 干燥能耗分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢