目前我國木材干燥生產(chǎn)基本都是采用常規(guī)木材干燥設(shè)備（蒸汽干燥）和相應(yīng)的工藝，主要問題是能耗過高。其中干燥過程熱能消耗和窯體內(nèi)部用于擴散熱量的通風(fēng)機驅(qū)動的電能消耗是很難被降低的，因此要想將干燥機的能耗降低就要改變常規(guī)的設(shè)計思路，從窯體結(jié)構(gòu)以及能源消耗的途徑入手。文章所介紹的“聯(lián)合式木材干燥窯”正是傳統(tǒng)干燥技術(shù)與現(xiàn)代先進的能源設(shè)備所結(jié)合的產(chǎn)物，其節(jié)能、高效的特點完全符合當(dāng)下木材加工領(lǐng)域?qū)夹g(shù)革新的需求。

在木材加工和家具制造業(yè)中，必不可少的木材干燥生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗約占全部生產(chǎn)能耗的40%-70%以上，而其熱效率僅為30%-40%?，F(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)基本上都是采用傳統(tǒng)的常規(guī)干燥機，由于木材干燥生產(chǎn)的特殊性和干燥設(shè)備、生產(chǎn)工藝技術(shù)水平的限制，能耗居高不下。近年來，隨著國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排降耗，創(chuàng)建節(jié)約型社會的呼聲越來越高，政策的引導(dǎo)也促使木材工業(yè)苦練內(nèi)功，在保證木材干燥質(zhì)量的前提下，探索提高木材干燥速度的途徑：節(jié)約能源、提高熱效率、節(jié)約干燥成本，在提高企業(yè)經(jīng)濟效益的同時還可以保護有限的能源資源和環(huán)境資源。對現(xiàn)有木材干燥技術(shù)進行審視分析，探討其節(jié)能可能性，并將其滲透到木材干燥研究中，這將是整個木材加工行業(yè)在今后的發(fā)展中都應(yīng)十分關(guān)注的方面。

針對木材在常規(guī)干燥機存在板材開裂、變形翹曲，板材含水率不均勻等問題，設(shè)計了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和移動調(diào)節(jié)裝置; 轉(zhuǎn)動定位螺母調(diào)節(jié)導(dǎo)流舌板位置可改變出風(fēng)口大小; 驅(qū)動電機帶動滾輪轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)風(fēng)機支撐框架整體沿X 方向移動自動調(diào)節(jié); 利用計算流體力學(xué)( CFD) 軟件SC/Tetra 對優(yōu)化設(shè)計前后的干燥室內(nèi)空氣流場進行數(shù)值模擬計算，并對氣流速度特性進行測試分析。結(jié)果表明優(yōu)化設(shè)計后的干燥室沿板材堆垛高度方向上各層氣流速度偏差可控制在± 10%以內(nèi); 空氣流場分布的均勻性提高了70%。優(yōu)化后的干燥室木材干燥質(zhì)量和干燥效率得到明顯提升。干燥是木材加工過程中能耗較大的工序，其能耗占企業(yè)總能耗的40% ～ 70%。干燥機是木材加工企業(yè)使用較多的干燥設(shè)備，干燥室內(nèi)的干燥介質(zhì)熱空氣流的循環(huán)特性，尤其是循環(huán)氣流速度分布的均勻性是影響干燥質(zhì)量的重要因素之一，也是衡量干燥設(shè)備性能的主要技術(shù)指標(biāo)。因此，創(chuàng)新設(shè)計干燥室并將其與干燥工藝配合使用，改善干燥室內(nèi)循環(huán)氣流速度的均勻性，對提升木材干燥設(shè)備的性能有重大的意義。濕板材堆垛裝入干燥室內(nèi)進行干燥時，堆垛各層板材之間形成水平氣道。

當(dāng)干燥機風(fēng)機 啟動時，空氣流經(jīng)過右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進入板材間水平氣道。熱空氣流通過水平氣道時吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機進風(fēng)口，空氣流完成一個順時針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時間風(fēng)機反轉(zhuǎn)，形成逆時針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時應(yīng)打開進、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，干燥機的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實際生產(chǎn)中存在一些問題: 

①板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開裂、變形翹曲;

②板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。為了找到實際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問題的原因，本文采用計算流體動力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra對干燥作業(yè)時干燥室內(nèi)空氣流速度進行數(shù)值模擬，按照實驗室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。干燥機內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機位置干燥室上部配置2 臺風(fēng)機，每臺功率1． 1 kW，風(fēng)機進風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個板材堆垛高2 200 mm。