木材干燥室的设计

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1、周期式顶风机型空气干燥室设计说明书学院：材料科学与艺术设计学院班级：2009级木材科学与工程一班学号：090811415设计者：边皓臣日期：2011年12月31日10周期式顶风机型空气干燥室的设计一、设计条件设南宁某一木材厂全年要干燥9000m3锯材，被干木料的树种，规格和用途如表所示：树种木材名称厚度mm长度mm初含水率W1(%)终含水率W2（%）数量m3用途枫香整边材4046015.52000家具材东北榆木302000水曲柳302000银杏401000白桦301000柞木301000南宁地区年平均气温21.6

2、℃，全年最冷月份平均气温12.8℃，最低气温—2.1℃工厂有电力蒸汽供应。供气表压力为0.3-0.4MPa。二、干燥室数量的计算1、规定材堆和干燥室的尺寸材堆外形尺寸为：长度（l）4m，宽度（b）1.8m，高度（h）2.6m，堆（m）2。干燥室的内部尺寸：长度8.4m（l），宽度2.6m（b），高度4.1m（h）（其中风机间高1m）2、计算一间干燥室的容量按30mm厚的木料计算，堆垛采用25mm厚的隔条，则=mm=33mm查表15-1，在“快速可循环”中的“整边板”一列中，对应30—35mm的行中，查得βv=0.

3、510根据公式得Va=V·βv=m·l·b·h·βv=(2×4×1.8×2.6×0.510)m3=19.1m33、确定干燥室全年周转次数f树种厚度干燥时间mmh枫香40202东北榆木30142水曲柳30168银杏40202白桦30142柞木3033510平均干燥周期==189.2h干燥室年周转次数f==35.1次/年4、确定需要的干燥室数N==间三、热力计算一些基本的条件依据采用厚度为30mm、基本密度ρ为400㎏/,初含水率W1为60%，终含水率W2为15.5%，干燥周期Tt为84h。计算的介质参数：；;用于干

4、燥室热力计算的室容量Vt=V·βv=m·l·b·h·βv=2×4×1.8×2.6×0.496=18.57m31、水分蒸发量的计算干燥室在一次周转期间从室内材堆蒸发出来的全部水分量：Wv==400×㎏/次清军每小时从干燥室内蒸发出来的水分量Wh==㎏/h每小时水分蒸发量Wv==㎏/h2、新鲜空气量与循环空气量的确定蒸发1kg水分所需要的新鲜空气的量10g0=㎏/kg每小时输入干燥室的新鲜空气量V0=g0·v0=m3/h每小时输出干燥室的废气的体积V2=g0·v2=m3/h材堆高度密度系数βb==材堆迎风面空气通道的

5、有效断面面积Ac=m·l·h·(1-βh)=2×4×2.6×(1-0.545)=9.45每小时在干燥室内的循环空气的体积VC=3600·Ac·vc·k=3600×2×9.45×1.2=81687.27m3/h式中：vc取2.0m/s。3、干燥过程中消耗热量的确定室内平均温度℃室外冬季温度twc=12.8℃由于不考虑统计干燥成本，各项热消耗只按照冬季条件来计算：(1)预热的热消耗量：预热1m3木材的热消耗量400×[(1.591+4.1868×0.15)×(80-12.8)+0.45×(-2.09×12.8+334

6、.9+4.1868×80)]=1.75×105kJ/m3预热期平均每小时的热消耗量==1.75×105×18.57/(3×1.5)=7.22×105kJ/h以1㎏被蒸发水分为基准，用于预热的单位热消耗量q0=1.75×105×18.57/3565.49=0.91×103kJ/kg(2)由木材每蒸发1㎏水分所消耗的热量q1==1000×-4.1868×80=2.44×103kJ/kg干燥室内每小时蒸发水分所消耗的热量Q1=q1Wa=2.44×50.94=1.24×105kJ/h(3)透过干燥室壳体的热损失10①干燥

7、室的壳体结构金额传热系数к2值干燥室壳体为内外0.0015m的铝合金，中间添加0.045m的硬质聚氨酯泡沫板结构，铝合金的导热系数为162W/(m2·℃),硬质聚氨酯泡沫板的导热系数为0.027W/(m2·℃)，干燥室内表面的换热系数为α1=11.63W/(m2·℃)，外表面的换热系数为α2=23.26W/(m2·℃)。壳体的传热系数к2=W/(m2·℃)当к2=0.56的情况下，干燥室内外的温度分别为80℃和-2.1℃时，干燥室内壁是否会出现凝结水，用以下方式检验干燥室的地面混凝土加水泥抹光层，其传热系数约为0

8、.23W/(m2·℃)。к2≤11.63×W/(m2·℃)计算表明干燥室结构在保温性能方面的设计符合要求。②透过壳体各部分外表面的散热损失干燥室壳体的热损失主要包括室顶、左右侧墙、前后端墙及地面的热损失。室顶及干燥室的侧墙和端墙的材料及厚度相同，所以传热系数相同，均为0.56W/(m2·℃)。干燥室的前端设有大门，大门的材料和厚度与侧墙相同，因金属壳体的干燥室门的密封性好