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木材干燥学课程设计
设计名称：顶风机直联型空气干燥室 材艺院木材科学与工程专业 10级木2班 第2组 指导老师： 设 计 人：
顶风机直联型空气干燥室
一、设计条件
设西安某一木材厂全年要干燥10000m锯材，被干木料的树种，规格和用途如表所示：
表1：被干木材的树种、规格以及用途
树种 杨木 刺柏 栓皮栎 油松 樟子松 铁杉
整边材 木材名称 厚度mm 40 40 40 40 40 40 4 60 9 长度m 初含水率W1(%) 终含水率W2（%） 数量m3 3
用途 2000 2000 1000 2000 2000 1000 家具及室内装饰材 济南地区年平均气温14.5℃，全年最冷月份平均气温-0.33℃，最低气温-12.43℃ 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
材堆的外形尺寸和堆数：长度（l）4.0m， 宽度（b）1.8m，高度（h）2.6m，
堆数（m）4。
干燥室的内部尺寸：长度（l）8.6m，宽度（b）4.2m，高度（h）4.0m
（其中风机间高1m，垫条厚度0.1m）
2、计算一间干燥室的容量
按40mm厚的木料计算，堆垛采用25mm厚的隔条，则 全年被干燥木材的加权平均厚度S：
(40?40?40?40)?2000?(40?40)?1000mm=40mm
10000查课本表15-1，在“快速可循环”中的“整边板”一列中，对应40mm的行中，查得βv=0.557
根据公式计算干燥室实际容积为：
S=
Va=V·βv=m·l·b·h·βv=(4×4×1.8×2.6×0.557)m3=41.7 m3
3、确定干燥室全年周转次数f
参考课本表15.2，确定下列树种木材的干燥时间定额：
树 种 杨木 刺柏 栓皮栎 油松 樟子松 铁杉 平均干燥周期
厚 度 mm 40 40 40 40 40 40 202 172 504 172 172 202 干燥时间 h ?e??tV=?202?172?172?172??2000?(504?202)?1000=214h
10000?Vkkk
干燥室年周转次数f=
24?28024d?31.1次/年 =
?e??r214?2.44、确定需要的干燥室数 N=
?VkVa?f=
10000?8间
41.7?31.1三、热力计算
一些基本的条件依据采用厚度为40mm、基本密度ρ为400㎏/m3 , 初含水率W1为60%，终含水率W2为9%，干燥周期Tt为84h。计算的干燥介质参数：
d0?13g/kg，I0?54kJ/kg，v0?0.87m3/kgt1?85℃，?1?62%，d1?356g/kg，I1?1025.8kJ/kg V1=1.65m3/kg; ρ=0.83kg/m3;
；
t2?76℃，?2?90%，d2?363g/kg，I2?1025.8kJ/kg，v2?1.60m3/kg，?2?0.85kg/m3
用于干燥室热力计算的室容量
Vt=V·βv=m·l·b·h·βv=4×4×1.8×2.6×0.557=41.71 m3
1、 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=?M1-M260-9?41.71?8508.84㎏/次 Vt=400×
100100平均每小时从干燥室内蒸发出来的水分量
Wh=
Wv8508.84?101.30㎏/h =
84Tt每小时水分蒸发量
Wa=Wh?x=101.30?1.3?131.69㎏/h 2、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 g0=
10001000??2.86㎏/kg
d2?d0363?133
每小时输入干燥室的新鲜空气量
V0=Wa?g0·v0=131.69×2.86×0.87=327.67m/h 每小时输出干燥室的废气的体积
V2=Wa?g0·v2=131.69?2.86?1.6?602.61m3/h
材堆高度密度系数βh=
bb40?0.615 =
bs?hb25?40材堆迎风面空气通道的有效断面面积Ac=m·l·h·(1-βh)=4×4×2.6×(1-0.615)=16.016㎡
每小时在干燥室内的循环空气的体积
VC=3600·Ac ·vc·k=3600×2×16.016×1.2=138378.24 m3/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t?t1?t2?80℃ 2室外冬季温度twc=0.4twc+0.6tch=-7.59℃
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 Q10??b[(c0?cwMawM?Maw)(t?twc)?1(?citwc?ri?cwt)]?400×{(1.591+4.18681001005
3
×0.15) ×(80+7.59)+0.45×[-2.09×(-7.59）+334.9+4.1868×80]}=2.01×10kJ/m
预热期平均每小时的热消耗量
??=Q0Q0?Vt56
=2.01×10×41.71/(4×1.5)=1.40×10 kJ/h t0以1㎏被蒸发水分为基准，用于预热的单位热消耗量
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