木材干燥窑及其主要设备—木材干燥设备—干燥窑、壳体
木材干燥设备
木材干燥窑的主要设备包括干燥窑、壳体,供热与调湿设备、通风设备、检测与控制设备及木材运载与装卸设备等。
干燥窑、壳体
建筑木材和干燥窑,除须满足坚固难久和费用小的一般建筑要求外,更重要的还须满足密闭、保温与防腐蚀的特殊要求。
对于现代干燥窑,密闭得好与坏,直接关系到窑内基准的保持(如高温高湿)、窑的热能与电能消耗(如热量损失)及干燥窑的寿命(如腐蚀损坏),因此密闭的意义是很重要的,下述事实足以说明。干燥窑内干燥介质的水蒸汽分压:当采用低温基准时(50℃以内)为8000-10000Pa;采用常温基准时(50℃以上)为40000—45000Pa;采用过热蒸汽介质时为1个大气压。而窑外大气的平均水蒸汽分压只有800Pa(北方),10000—40000Pa与窑外的800Pa相比较,则窑内为室外的12—50倍,根据道尔顿定律,混合气体内的各种气体是各自存在的。并力图向相邻空间平衡它的分压力。因此,窑内的水汽就会由门缝大量漏失,或由外壳的不严密处向外扩散。这样,干燥基准难于保持,高温下难于维持高湿。此外,水汽渗入墙壁和保温层,凝结成水,会降低绝热性能,增大传热系数,加大了热量损失。又水汽内含有木料排出的有机酸(醋酸、蚁酸、草酸等),腐蚀性较大。在北方冬季,墙壁外表还会结冰。这都会使墙壁酥粉,金属锈蚀,严重影响着干燥窑的使用寿命。
干燥窑的保温,以不容许在窑的内表凝结水分为准,可用传热系数的大小来决定。传热系数大的内壁,热量损失也大,内表也较冷。湿空气的露点比其湿球温度低不了多少,当其接触冷的内表时就会降到露点而凝结水分,结果空气变干,这样在高温下维持高湿也就困难。墙壁面的凝结水渗入墙内,危害较大,已如前述,而天棚上的凝结水滴落在材堆上会使材堆干燥不均,由此可见,在墙壁和天棚表面凝结水分,是传热系数太大的主要特征,研究指出:对于干燥窑来说,砖的混凝土的实际传热系数要比计算值来得大,在50℃以内要大一半,50℃以上大一倍。
木材干燥窑的外壳,还包括基础、地面、墙壁、天棚,以下分别加以叙述。
(1) 基础
木材干燥窑是跨度不大的单层建筑,但工艺要求壳体不能开裂,因此,基础必须有良好的稳定性,不允许发生不均匀沉降。通常采用刚性条形基础。
干燥窑的基础深度,应视建窑地的不同而有所差异。北方地区应当低于冻结线10cm,一般取1.6—2.0m(从地表算起),南方地区取1—1.2m左右。干燥窑的基础一般有六层组成:最下层为夯实的素土层,次下层为70—80mm厚夯实的道渣层,然后为100mm厚的C10混凝土垫层,再上层为400mm厚的T型钢筋混凝土层,次表层为500—800mm厚的砖砌层,最上层为300mm厚的地圈梁。
(2) 地面
地面必须结实,防止陷落,干燥窑的地面结构一般由六层组成:最下层为夯实的素土层,次下层为150mm厚碎石垫层,然后为100mm厚的C10混凝土垫层,再上层为50mm厚的PVC防水及保温层,次表层为200mm厚的混凝土地坪(有条件的应铺设钢筋,且每隔3000—5000mm留一伸缩缝),最上层为15mm厚1:2水泥沙浆抹面层。
轨道车装料的干燥窑地面应设排水明沟,坡度为3‰—5‰,最大不超过1%,以便排水,叉车装料的干燥窑地面向外侧有一1.5‰的坡度,或向内侧坡,冷凝小汇入一明沟,集中排出窑外。
(3)墙壁
为加强整体牢固性,现代大、中型窑采用框架结构,即窑的四角用钢筋混凝土柱与基础圈梁、天棚梁连成一体。
墙体一般采用标准砖砌成。采用双层墙夹保温层的结构,横向竖向每隔360必须设一砖拉接,北方地区:外层墙1.5砖厚,内层墙1砖厚;南方地区:外层墙1砖厚,内层墙0.5砖厚。保温材料采用膨胀珍珠岩或硅石,厚60-100mm。近年来,由于新建筑材料的不断出现。干燥窑墙有用空心砖砌筑的,也有用 砌筑的,效果较好。
(4)天棚
现代干燥窑天棚一般为三层结构,下层为120mm现浇的钢筋混凝土结构层,中间层为120mm厚膨胀珍珠岩块保温层,5‰坡,最薄处80mm厚,最顶层为40mm厚的细石钢筋混凝土防水层,加3%防水剂。
金属壳体干燥窑的窑壳结构。基本上上分为两大类,一类为无框架结构,这类干燥窑壳体由双面新钢板,或一面彩钢板,另一面铝板,中间夹聚脂保温材料的处长合板材搭接而成,窑内设备包括散热器,循环风机及窑顶的雨雪荷载均由墙体复合板材支撑,这类干燥窑结构简单,造价较低,但结构稳定性、牢固性、耐久性欠佳,主要用于除湿干燥和低温干燥。另一类为框架结构,窑内设备吊装在金属框架上,再由金属立柱支撑在地面上。金属桁架可为钢质的,也可为铝质的。窑壁内侧为铝合金或不锈钢,外侧为彩钢板,离心玻璃棉或聚脂板为保温材料。这类干燥窑结构较复杂,造价较高,但结构稳定性、牢固性及耐久性较好。无论为无框架结构,还是有框架结构,窑内表面所有拼缝都须涂封能耐温、防老化、弹性好的硅橡胶。
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