３溫度對干燥速度的影響
溫度是接觸式干燥的主要影響因素。從熱能利用和與常規(guī)干燥對比方便的角度出發(fā) ,選擇１４０℃、１６０℃和１８０℃３個溫度進行研究 ,用３種溫度作出了類似圖１的指數(shù)回歸曲線及回歸方程。熱壓干燥時采用的溫度越高 ,含水率下降速度越快。從不同初含水率干燥到７ %～８ %的終含水率 ,平均干燥速度見表１。
從表１可以看出 ,１６０℃與１４０℃之間干燥速度的差與１６０℃和１８０℃之間的差相比 ,前者約是后者
的２倍。也就是說 ,溫度從１４０℃上升到１６０℃ ,干燥速度提高的幅度大 ,再繼續(xù)上升到１８０℃則干燥速度提高得小。溫度升高 ,干燥速度加快 ,干燥時間縮短。分析干燥時間可以更直觀地看溫度的顯著影響。以初含水率為１０５ %～１３５ %的單板為例 ,當干燥溫度從１４０℃提高到１６０℃時 ,所需干燥時間從１４７～１７８ｓ降到１００～１２４ｓ縮短５０ｓ左右 ;溫度從１６０℃再上升到１８０℃ ,干燥時間從１００～１２４ｓ降到７５～９１ｓ ,只縮短了２５ｓ左右。溫度同樣提高２０℃ ,節(jié)省的時間卻相差一半。在回歸分析圖中的表現(xiàn)是 ,３條曲線中１６０℃和１８０℃的較為靠近。
４初含水率對干燥速度的影響
試驗中發(fā)現(xiàn) ,隨著初含水率的提高 ,單板排放蒸汽的開始時間后延 ,也就是說加熱期延長。干燥速度隨初含水率變化的情況見表２以上時 ,處于快速干燥階段 ,主要干燥自由水。初含水率越高 ,曲線陡峭段占的比例越大 ,即快速干燥的階段比較長。所以 ,平均干燥速度也有所提高。從不同初含水率干燥到纖維飽和點 ,初含水率高的單板盡管干燥速度提高了 ,但需要蒸發(fā)的水量也大 ,所需時間也越長。那么從纖維飽和點干到相同終含水率
是否使用相同的時間呢？試驗證明達到纖維飽和點以后單板的干燥速度仍與初含水率有關(guān)。見圖２和表２。
初含水率高的單板干到纖維飽和點 ,處于濕熱狀態(tài)的時間長 ,單板壓縮率增大 ,木材密度加大 ,空隙度減小 ,水分傳導(dǎo)阻力大 ,妨礙水分排出 ,含水率下降緩慢。所以 ,初含水率越高的單板在纖維飽和點之下干燥速度越慢 ,所用時間越長。
５試驗總結(jié)
試驗證明 ,單板干燥速度是不斷變化的 ,隨含水率下降而減小。在快速干燥階段和慢速干燥階段變化不大 ,而在中間的減速階段則有較大變化。溫度對干燥速度具有顯著影響 ,溫度升高 ,加熱期縮短 ,干燥速度加快 ,干燥時間減少。溫度從１４０℃上升到１６０℃效果突出 ;再上升到１８０℃ ,則效果不如前者。從提高生產(chǎn)率和節(jié)省能源方面考慮 ,干燥溫度以１６０℃比較合適。初含水率對單板的干燥速度也有影響 ,初含水率越高的單板 ,在纖維飽和點以前干燥速度越大 ,在纖維飽和點之后干燥速度越小。但總的干燥時間仍隨初含水率的提高而延長。初含水率不同的單板干到相同含水率點時的干燥速度不一樣 ,回歸曲線即使平行移動也不能重合。
因此 ,在生產(chǎn)中不能簡單地截取高含水率單板干燥曲線來推算低含水率單板的干燥時間。通過單因素分析 ,基本掌握了干燥速度的變化規(guī)律 ,為柔性墊網(wǎng)接觸式干燥機的設(shè)計和生產(chǎn)操作提供工藝參數(shù) ,也為進一步研究熱板開啟奠定了基礎(chǔ)
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