木材干燥的物理基础—木材在气体介质中的对流干燥过程—木材干燥曲线
木材干燥曲线
当木材在一定的温度和湿度的气态介质中干燥时,若每隔一定时间测定木材含水率的变化,并且以时间为横座标,以含水率为纵座标画出的曲线图,叫做干燥曲线(图1-2)。
在干燥曲线图上可以分析干燥过程。木材干燥的全过程可以分为三个阶段。
图4-2 木材干燥曲线
预热阶段 曲线图上的AB阶段是木材的预热阶段。在此阶段内一方面提高干燥窑内介质温度,同时要把它的湿度提高到90-100%。目的是暂时不让木材中的水分向空气中蒸发,从表层到中心均匀地把温度提高到干燥基准上要求的值。预热所需要的时间依树种和锯材的厚度而异。
经过预热以后,木材的温度和含水率沿断面分布均匀一致,此时就可以按照预定的干燥基准降低介质的温度和湿度,开始进行干燥过程。
等速干燥阶段 曲线图中向下倾斜的直线BC表示等速干燥阶段。此阶段是自由水蒸发时期。只要介质的温度、湿度和循环速度保持不变,含水率的降低速度也保持不变。由于木材表层的自由水蒸发完毕后,内部还有自由水,所以,曲线图上向下倾斜直线线段的终了,并不等于说木材内的自由水已经完全排除干净。
在等速干燥阶段内,空气温度越高,湿度越低,自由水蒸发越强烈,若气流以较大的速度吹散并破坏木材表面上的饱和蒸汽边界层,则蒸发速度将相应得到提高。
减速干燥阶段 自由水蒸发干净以后,吸着水开始蒸发,随着吸着水的蒸发,蒸发过程逐渐向微毛细管部分深入,微毛细管系统对吸着水吸附力越大,水分蒸发时所需吸收的热量越多,干燥过程的时间越长,含水率降低的速度也越慢。因此,纤维饱和点以下的干燥阶段叫减速干燥阶段,曲线图上的CD线段即表示该阶段。
在减速干燥阶段,要提高水分蒸发速度必须提高介质温度,降低湿度并保持较高的气流循环速度。但是水分蒸发速度受木材内部水分传导速度的制约,而且内部水分传导速度决定了总的木材干燥速度
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