一種木材干燥炭化一體裝置以及干燥、炭化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及木材干燥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種木材干燥炭化一體裝置及干燥、炭化方法，所述木材干燥炭化一體裝置包括窯體以及一體控制儀，所述窯體內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)、加熱器、用于噴霧化水的噴水管以及用于產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸汽水槽，所述窯體頂部設(shè)置排濕窗，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)與一變頻裝置電連接，所述變頻裝置與所述一體控制儀電連接；所述干燥、炭化方法包括一次干燥、二次干燥、升溫炭化、降溫調(diào)濕以及冷卻出窯步驟。本發(fā)明將干燥和炭化集中于一個(gè)窯體內(nèi)進(jìn)行，克服了干燥炭化一體化技術(shù)上的困難，在木材干燥后不出窯冷卻直接進(jìn)行炭化，降低了能耗，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
【專利說明】一種木材干燥炭化一體裝置以及干燥、炭化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木材干燥炭化一體裝置以及干燥、炭化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的對(duì)木材炭化是先將木材在干燥窯中干燥，然后冷卻再進(jìn)入炭化窯中進(jìn)行炭化，這就使得加工周期長(zhǎng)、設(shè)備成本高、能耗高，不利于節(jié)能減排。且干燥和炭化的溫差大，如要一體化需要克服技術(shù)上的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種快速干燥并炭化、能耗低、自動(dòng)控制的木材干燥炭化一體裝置。
[0004]本發(fā)明另一目的是提供一種快速干燥并炭化、能耗低、自動(dòng)控制的木材干燥炭化一體的方法。
[0005]本發(fā)明所述木材干燥炭化一體裝置，其包括窯體以及一體控制儀，所述窯體內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)、加熱器、用于噴霧化水的噴水管以及用于產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸汽水槽，所述窯體頂部設(shè)置排濕窗，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)與一變頻裝置電連接，所述變頻裝置與所述一體控制儀電連接。
[0006][0006]本發(fā)明所述用上述木材干燥炭化一體裝置干燥、炭化木材的方法，其包括如下步驟:
一次干燥:待干燥的木材進(jìn)入窯體內(nèi)，開啟一體控制儀，其控制風(fēng)機(jī)和加熱器開始工作，加熱器逐步加熱至窯內(nèi)·溫度至5(T75°C，對(duì)木材進(jìn)行常規(guī)干燥直至木材含水率10%~12%，一次干燥結(jié)束。
[0007]二次干燥:通過事先在一體控制儀設(shè)置好的溫度梯度和時(shí)間，一體控制儀控制加熱器開始從65~75°C分階段梯度升溫至窯內(nèi)溫度至12(T130°C，干濕球溫差逐步擴(kuò)大到25°C，待木材含水率降至2%~4%，二次干燥結(jié)束。
[0008]升溫炭化:一體控制儀控制加熱器升溫至窯內(nèi)溫度至18(T220°C，然后保持溫度不變，對(duì)木材進(jìn)行高溫炭化，同時(shí)一體控制儀控制變頻裝置進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)風(fēng)速加大、蒸汽水槽噴出飽和水蒸汽，維持窯體內(nèi)的濕球溫度為99.5~100°C或者含氧量小于2%，炭化結(jié)束后木材含水率小于0.5%。
[0009]降溫調(diào)濕:炭化結(jié)束后，一體控制儀控制加熱器停止加熱和停止噴飽和水蒸汽，同時(shí)開啟噴霧水管噴霧化水降溫并增濕至窯體內(nèi)溫度至116~112°C，則再次通過蒸汽水槽噴飽和水蒸汽，至木材含水率為4%~5%，調(diào)濕結(jié)束。
[0010]冷卻出窯:風(fēng)機(jī)對(duì)窯體內(nèi)進(jìn)行冷卻直至窯體內(nèi)外溫差降至25~30°C，出窯。
[0011]本發(fā)明所述木材干燥炭化一體裝置以及干燥、炭化方法，其有益效果是:
將干燥和炭化集中于一個(gè)窯體內(nèi)進(jìn)行，在窯體內(nèi)加裝了噴霧化水的水管以及飽和蒸汽水槽，對(duì)炭化后的木材進(jìn)行降溫、調(diào)節(jié)窯體內(nèi)濕度并在炭化時(shí)保護(hù)木材；風(fēng)機(jī)連接一變頻裝置，可在一體控制儀的控制下在不同階段自動(dòng)加大或減小風(fēng)速，克服了干燥炭化一體化技術(shù)上的困難，在木材干燥后不出窯冷卻直接進(jìn)行炭化，降低了能耗，達(dá)到了節(jié)能減排的效
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【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]此【專利附圖】

【附圖說明】所提供的圖片用來輔助對(duì)發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中:
附圖1為本發(fā)明軟性木材快速干燥窯的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖1。
[0013]附圖2為本發(fā)明軟性木材快速干燥窯的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖2。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將以具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0015]如附圖f 2所示，本發(fā)明所述木材干燥炭化一體裝置，其包括窯體01以及設(shè)置在窯體外、用于控制窯體內(nèi)工作部件開啟或閉合和工藝參數(shù)的一體控制儀，所述窯體01內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)05、加熱器02、用于噴霧化水的噴水管03以及用于產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸汽水槽(圖中未標(biāo)出)，所述窯體頂部設(shè)置用于調(diào)節(jié)窯體內(nèi)濕度的排濕窗07，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)06與一變頻裝置電連接，所述變頻裝置與所述一體控制儀電連接。窯體01端面具有窯門08，所述窯門外具有啟門系統(tǒng)09。
[0016]本發(fā)明所述用上述 木材干燥炭化一體裝置干燥、炭化木材的方法，其包括如下步驟:
一次干燥:待干燥的木材進(jìn)入窯體內(nèi)，開啟一體控制儀，其控制風(fēng)機(jī)和加熱器開始工作，加熱器逐步加熱至窯內(nèi)溫度至5(T75°C，對(duì)木材進(jìn)行常規(guī)干燥直至木材含水率10%~12%，一次干燥結(jié)束。
[0017]二次干燥:通過事先在一體控制儀設(shè)置好的溫度梯度和時(shí)間，一體控制儀控制加熱器開始從65~75°C分階段梯度升溫至窯內(nèi)溫度至12(T130°C，干濕球溫差逐步擴(kuò)大到25°C，待木材含水率降至2%~4%，二次干燥結(jié)束。
[0018]升溫炭化:一體控制儀控制加熱器快速升溫至窯內(nèi)溫度至18(T22(TC，然后保持溫度不變，對(duì)木材進(jìn)行高溫炭化，同時(shí)一體控制儀控制變頻裝置進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)電機(jī)功率加大,風(fēng)機(jī)風(fēng)速加大、蒸汽水槽噴出飽和水蒸汽作為保護(hù)氣體,并維持窯體內(nèi)的濕球溫度為99.5~100°C或者含氧量小于2%，炭化結(jié)束后木材含水率小于0.5%，這時(shí)使木材中的半纖維素和纖維素的無定形區(qū)降解，木材中吸濕性的羥基數(shù)量大大減少。同時(shí)木材中的抽提物如樹脂，萜類化合物、單寧、酸類化含物等大量揮發(fā)。因而木材的吸濕性大大減小，尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性顯著提高。
[0019]降溫調(diào)濕:炭化結(jié)束后，一體控制儀控制加熱器停止加熱和停止噴飽和水蒸汽，同時(shí)開啟噴霧水管噴霧化水降溫至窯體內(nèi)溫度至116~112°C，不但起到降溫作用，而且可使幾乎全干的木材適當(dāng)增濕，這時(shí)再次通過蒸汽水槽噴飽和水蒸汽，以提高窯內(nèi)介質(zhì)的相對(duì)濕度和木材的含水率，并消除殘余應(yīng)力，至木材含水率為4%~5%，調(diào)濕結(jié)束；
冷卻出窯:此時(shí)，若直接出窯，則熱木材被窯外冷風(fēng)一吹，立即就會(huì)開裂，用風(fēng)機(jī)對(duì)窯體內(nèi)進(jìn)行冷卻直至窯體內(nèi)外溫差降至25~30°C，即可出窯，到此，干燥炭化結(jié)束。[0020]實(shí)施例1:
如附圖f 2所示，本發(fā)明所述木材干燥炭化一體裝置，其包括窯體01以及設(shè)置在窯體外、用于控制窯體內(nèi)工作部件開啟或閉合和工藝參數(shù)的一體控制儀，所述窯體01內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)05、加熱器02、用于噴霧化水的噴水管03以及用于產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸汽水槽(圖中未標(biāo)出)，所述窯體頂部設(shè)置用于調(diào)節(jié)窯體內(nèi)濕度的排濕窗07，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)06與一變頻裝置電連接，所述變頻裝置與所述一體控制儀電連接。窯體01端面具有窯門08，所述窯門外具有啟門系統(tǒng)09。
[0021]本發(fā)明所述用上述木材干燥炭化一體裝置干燥、炭化木材的方法，其包括如下步驟:
一次干燥:將22_厚的待干燥的松木板材材進(jìn)入窯體內(nèi)，開啟一體控制儀，其控制風(fēng)機(jī)和加熱器開始工作，加熱器逐步將窯內(nèi)溫度加熱至55~85°C，對(duì)木材進(jìn)行常規(guī)干燥直至木材含水率12%，一次干燥結(jié)束。
[0022]二次干燥:通過事先在一體控制儀設(shè)置好的溫度梯度和時(shí)間，一體控制儀控制加熱器開始從85°C分階段梯度升溫至窯內(nèi)溫度120°C，經(jīng)過10-15個(gè)小時(shí)干燥，干濕球溫差逐步擴(kuò)大到25°C，待木材含水率降至3%時(shí)，二次干燥結(jié)束。
[0023]升溫炭化:一體控制儀控制加熱器以10°C /小時(shí)快速升溫至窯內(nèi)溫度200°C，然后保持溫度2.5小時(shí)，對(duì)木材進(jìn)行高溫炭化，升溫同時(shí)一體控制儀控制變頻裝置進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)電機(jī)全功率工作，風(fēng)機(jī)風(fēng)速加大、蒸汽水槽噴出飽和水蒸汽作為保護(hù)氣體，并維持窯體內(nèi)的濕球溫度為99.5~100°C或者含氧量小于2%，炭化結(jié)束后木材含水率小于0.5%，這時(shí)使木材中的半纖維素和纖維素的無定形區(qū)降解，木材中吸濕性的羥基數(shù)量大大減少。同時(shí)木材中的抽提物如樹脂，萜類化合物、單寧、酸類化含物等大量揮發(fā)。因而木材的吸濕性大大減小,尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性顯著提高。
·[0024]降溫調(diào)濕:炭化結(jié)束后，一體控制儀控制加熱器停止加熱和停止噴飽和水蒸汽，同時(shí)開啟噴霧水管噴霧化水降溫至窯體內(nèi)溫度至112°C，不但起到降溫作用，而且可使幾乎全干的木材適當(dāng)增濕，這時(shí)再次通過蒸汽水槽噴飽和水蒸汽，以提高窯內(nèi)介質(zhì)的相對(duì)濕度和木材的含水率，并消除殘余應(yīng)力，至木材含水率為4 %，調(diào)濕結(jié)束；
冷卻出窯:此時(shí)，若直接出窯，則熱木材被窯外冷風(fēng)一吹，立即就會(huì)開裂，用風(fēng)機(jī)對(duì)窯體內(nèi)進(jìn)行冷卻直至窯體內(nèi)外溫差降至25~30°C，即可出窯，到此，干燥炭化結(jié)束。
[0025]實(shí)施例2:
如附圖f 2所示，本發(fā)明所述木材干燥炭化一體裝置，其包括窯體01以及設(shè)置在窯體外、用于控制窯體內(nèi)工作部件開啟或閉合和工藝參數(shù)的一體控制儀，所述窯體01內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)05、加熱器02、用于噴霧化水的噴水管03以及用于產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸汽水槽(圖中未標(biāo)出)，所述窯體頂部設(shè)置用于調(diào)節(jié)窯體內(nèi)濕度的排濕窗07，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)06與一變頻裝置電連接，所述變頻裝置與所述一體控制儀電連接。窯體01端面具有窯門08，所述窯門外具有啟門系統(tǒng)09。
[0026]本發(fā)明所述用上述木材干燥炭化一體裝置干燥、炭化木材的方法，其包括如下步驟:
一次干燥:將50_厚的待干燥的松木板材進(jìn)入窯體內(nèi)，開啟一體控制儀，其控制風(fēng)機(jī)和加熱器開始工作，加熱器逐步加熱窯內(nèi)溫度至5(T75°C，對(duì)木材進(jìn)行常規(guī)干燥直至木材含水率12%，一次干燥結(jié)束。
[0027]二次干燥:通過事先在一體控制儀設(shè)置好的溫度梯度和時(shí)間，一體控制儀控制加熱器開始從75°C分階段梯度升溫至窯內(nèi)溫度至130°C，經(jīng)過10-15個(gè)小時(shí)干燥，干濕球溫差逐步擴(kuò)大到25°C，待木材含水率降至3%時(shí)，二次干燥結(jié)束。
[0028]升溫炭化:一體控制儀控制加熱器以8°C /小時(shí)快速升溫至210°C，然后保持溫度3小時(shí)，對(duì)木材進(jìn)行高溫炭化，升溫同時(shí)一體控制儀控制變頻裝置進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)電機(jī)全功率工作，風(fēng)機(jī)風(fēng)速加大、蒸汽水槽噴出飽和水蒸汽作為保護(hù)氣體，并維持窯體內(nèi)的濕球溫度為99.5~100°C或者含氧量小于2%，炭化結(jié)束后木材含水率小于0.5%，這時(shí)使木材中的半纖維素和纖維素的無定形區(qū)降解，木材中吸濕性的羥基數(shù)量大大減少。同時(shí)木材中的抽提物如樹脂，萜類化合物、單寧、酸類化含物等大量揮發(fā)。因而木材的吸濕性大大減小，尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性顯著提高。
[0029]降溫調(diào)濕:炭化結(jié)束后，一體控制儀控制加熱器停止加熱和停止噴飽和水蒸汽，同時(shí)開啟噴霧水管噴霧化水降溫至窯體內(nèi)溫度至110°c，不但起到降溫作用，而且可使幾乎全干的木材適當(dāng)增濕，這時(shí)再次通過蒸汽水槽噴飽和水蒸汽，以提高窯內(nèi)介質(zhì)的相對(duì)濕度和木材的含水率，并消除殘余應(yīng)力，至木材含水率為4%，調(diào)濕結(jié)束；
冷卻出窯:此時(shí)，若直接出窯，則熱木材被窯外冷風(fēng)一吹，立即就會(huì)開裂，用風(fēng)機(jī)對(duì)窯體內(nèi)進(jìn)行冷卻直至窯體內(nèi)外溫差降至25~30°C，即可出窯，到此，干燥炭化結(jié)束。
[0030]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種木材干燥炭化一體裝置，其特征在于: 包括窯體以及一體控制儀，所述窯體內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)、加熱器、用于噴霧化水的噴水管以及用于產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸汽水槽，所述窯體頂部設(shè)置排濕窗，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)與一變頻裝置電連接，所述變頻裝置與所述一體控制儀電連接。
2.一種用上述木材干燥炭化一體裝置干燥、炭化木材的方法，其特征在于，包括如下步驟:一次干燥:待干燥的木材進(jìn)入窯體內(nèi)，開啟一體控制儀，其控制風(fēng)機(jī)和加熱器開始工作，加熱器逐步加熱窯內(nèi)溫度至5(T75°C，對(duì)木材進(jìn)行常規(guī)干燥直至木材含水率10%~12%，一次干燥結(jié)束； 二次干燥:通過事先在一體控制儀設(shè)置好的溫度梯度和時(shí)間，一體控制儀控制加熱器開始從65~75°C分階段梯度升溫至窯內(nèi)溫度至12(T130°C，干濕球溫差逐步擴(kuò)大到25°C，待木材含水率降至2%~4%，二次干燥結(jié)束； 升溫炭化:一體控制儀控制加熱器升溫至窯內(nèi)溫度至18(T22(TC，然后保持溫度不變，對(duì)木材進(jìn)行高溫炭化，同時(shí)一體控制儀控制變頻裝置進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)風(fēng)速加大、蒸汽水槽噴出飽和水蒸汽，維持窯體內(nèi)的濕球溫度為99.5~100°C或者含氧量小于2%，炭化結(jié)束后木材含水率小于0.5% ； 降溫調(diào)濕:炭化結(jié)束后，一體控制儀控制加熱器停止加熱和停止噴飽和水蒸汽，同時(shí)開啟噴霧水管噴霧化水降溫至窯體內(nèi)溫度至116~112°C，然后再次通過蒸汽水槽噴飽和水蒸汽，至木材含水率為4%~5%，調(diào)濕結(jié)束； 冷卻出窯:風(fēng)機(jī)對(duì)窯體內(nèi) 進(jìn)行冷卻直至窯體內(nèi)外溫差降至25~30°C，出窯。
【文檔編號(hào)】C10B57/00GK103788970SQ201210427940
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】杜慕楠 申請(qǐng)人:杜慕楠