干燥室的设计上课讲义.doc

周期式顶风机型空气干燥室的设计
一、设计条件
某家具厂每年必须干燥10000m 3成材，要求的最终含水率W终=10％，拟建木材干燥车间。该厂有蒸汽设备，有电能供应；地下水位低于地面1.2m；厂内运输轨距为1m。
建厂地点的气候条件：冬季最低温度为0℃，年平均温度为20℃；
全年最冷月份平均温度为10℃。
全年被干材料的规格如下：
树 种
材 种
厚 度
mm
宽 度
mm
长 度
M
初含水率（％）
终含水率（％）
材 积
M3
松 木
板 材
30
110
4
80
10
4000
板 材
25
80
2
80
10
2000
水曲柳
板 材
30
110
4
100
10
2000
云 杉
板 材
50
110
4
90
10
2000

二、干燥室室数的设计
干燥柴堆外形尺寸为4m（l长度）×2m（b宽度）×2.5m（h高度）×4（m堆）
干燥室的内部尺寸为9m（长度）×6m（宽度）×4.2m（高度）
（1）容量
（采用25mm的隔条）
可查表得到，根据公式：每间干燥室的容量
（2）周转次数
树 种
材 种
厚 度
宽 度
干燥时间
mm
mm
z
松 木
板 材
30
110
130h（5.4昼夜）
板 材
25
80
108h（4.5昼夜）
水曲柳
板 材
30
110
168h（7.0昼夜）
云 杉
板 材
50
110
246h（10.3昼夜）
平均干燥时
干燥室年周转次数
（3）干燥室室数

三、热力的计算
一些基本的条件依据（参考《木材干燥》第七章第三节）采用厚度为、基本密度为0.4t/为基准，=
，=10%
计算的介质参数：；;

(1)水分蒸发的计算

（2）新鲜空气与循环气量的确定
蒸发1kg水分所需要的新鲜空气的量
每小时输入干燥室的新鲜空气量
每小时输出干燥室的废气的体积

74483
(3)干燥过程中消耗热量的确定
室内平均温度，室外冬季温度
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：
Ⅰ、预热热消耗

平均每小时消耗的热量
单位kg的水消耗的热量
Ⅱ、蒸发木材水分消耗的热量

室内每小时蒸发水分消耗的热量

Ⅲ、透过室壳体的热损失

墙体：外墙为一砖厚的墙，（·℃）；内墙为100-120mm厚的钢筋混凝土，（·℃）；内外墙之间为100mm厚的保温层（蛭石）（·℃）。室内表面受热系数（·℃），室外的放热系数为（·℃） 墙传热系数 （·℃）
门体：用角钢做骨架，内外表面覆盖铝片，中间填充120mm的玻璃面板做保温层。
门的传热系数（·℃）
顶棚：顶棚的主要结构为100-120mm的厚钢筋混凝土内层，140厚的蛭石保温层，100mm厚的空心楼板表面层（（·℃））
顶棚传热系数（·℃）
数值检验：，且上述数据均符合上式，即壳体保温良好。
透过壳体各部分的热损失：根据计算得到下表
壳体外形为：9.9m（长度）×6.9m（宽度）×4.54m（高度）
序号
壳体部分

经常光顾□ 偶尔会去□ 不会去□F壳体（平方米）

“碧芝自制饰品店”拥有丰富的不可替代的异国风采和吸引人的魅力，理由是如此的简单：世界是每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将其汇集进行再组合可以无穷繁衍。k壳体

Ｂｅａｄｗｒｋｓ公司还组织各国的“芝自制饰品店”定期进行作品交流，体现东方女性聪慧的作品曾在其他国家大受欢迎；同样，自各国作品也曾无数次启发过中国姑娘们的灵感，这里更是创作的源泉。t1（℃）

据上述部分的分析可见，我校学生就达4000多人。附近还有两所学校，和一些居民楼。随着生活水平的逐渐提高，家长给孩子的零用钱也越来越多，人们对美的要求也越来越高，特别是大学生。他们总希望自己的无论是衣服还是首饰都希望与众不同，能穿出自己的个性。但在我们美丽的校园里缺少自己的个性和琳琅满目的饰品，所以我们的小饰品店存在的竞争力主要是南桥或是市区的。这给我们小组的创业项目提供了一个很好的市场机会。t外（℃）

（四）DIY手工艺品的“个性化”Q壳体=1.1*F壳体*k壳体*（t1-t外）*c*3.6

众上所述，我们认为：我们的创意小屋计划或许虽然会有很多的挑战和困难，但我们会吸取和借鉴“漂亮女生”和“碧芝”的成功经验，在产品的质量和创意上多下工夫，使自己的产品能领导潮流，领导时尚。在它们还没有打入学校这个市场时，我们要巩固我们的学生市场，制作一些吸引学生，又有使学生能接受的价格，勇敢的面对它们的挑战，使自己立于不败之地。1
外侧墙

根据调查资料分析：大学生的消费购买能力还是有限的，为此DIY手工艺品的消费不能高，这才有广阔的市场。9.9*4.54=44.9
0.45
85

服饰□ 学习用品□ 食品□ 休闲娱乐□ 小饰品□4
12961.9

十几年的学校教育让我们大学生掌握了足够的科学文化知识，深韵的文化底子为我们创业奠定了一定的基础。特别是在大学期间，我们学到的不单单是书本知识，假期的打工经验也帮了大忙。2

（二）对“碧芝”自制饰品店的分析内侧墙
9.9*4.54=44.9
0.45
85
15
11201.7
3
后端墙
6.9*4.54=31.3
0.45
85
4
9035.8
4
门
2.5*2.9*2=14.5
0.45
85
4
4185.9
5
前端墙
31.3-14.5=16.8
0.45
85
4
4849.5
6
顶棚
9.9*6.9=68.3
0.36
85
4
15773.7
7
地面
（9.9+6.9）*2=33.6
0.23
85
4
4957.7

总的Q
62966.5

蒸发每千克水的壳体热损失
Ⅳ、干燥过程总热消耗（单位kg水蒸发的热总）

每小时干燥消耗的热量

Ⅴ、散热器面积及管长度的确定
平均每小时加热器供给的热量：

每间干燥室应配备的加热器散热表面积为：

（其中选取SXL-A型盘管，选管排数为1，质量流量为4kg/（*s）查表得到k值为30.94
并选取散热器按1.5/m计算）
所需散热器管的长度：
选取60根这种加热管，每根长度为2.5m，总长L=60×2.5=150m稍大于147m
干燥室的两侧各放置30根加热管，装在加热器上，在现实安装中每一侧安装30根加热管，分成3个加热器小组，每个小组上安装10根长度为2.5m的加热管。
Ⅵ、消耗蒸汽量及蒸汽管道直径的确定
预热期间：每小时消耗水蒸气的量

干燥期间室内每小时的蒸汽消耗量

车间平均消耗水蒸汽量（假设有2（）个干燥室处于预热，3（）个处于干燥期间）

干燥1立方木材平均蒸汽消耗量

蒸汽主管应不小于下面的数值

一间干燥室的蒸汽支管直径为

一间干燥室的凝结管直径如下

Ⅶ、干燥室的疏水器确定
当蒸汽压为0.3pa时，，每小时消耗的蒸汽为158kg，应选用疏水器最大排量为166×3=498，，选用公称直径为。
四、空气动力计算
干燥室空气动力循环如图1：

图1
各段干燥阻力如下：
Ⅰ、1段风机阻力
pa
其中取0.5，，式中D暂时取0.8;n为风机的台数暂时取4.
ⅠⅠ、2段 加热器的阻力
根据选用的加热器查表得（2排，Vr≈4）

、6、9段 柴堆的阻力

其中通过查表厚度为3.3cm柴堆宽为2m时，为15左右，w4取2m/s
、其他局部阻力
有公式
1、3-4，11-12处，室内直角拐弯处：（=1.1）），

其中：，
按加热器至侧墙的距离0.5m，和室长9m确定。
2、9、10段

其中：，
按柴堆至侧墙的距离0.7m，和室长9m确定
3、5、8段（气流缩小处）

其中：根据f/F=25/（25+33）=0.43时，查得大概为0.2，
4、7、10段（气流放大处）

其中根据f/F=0.43时查表得到大概值为0.32
、总的室内循环阻力

五、通风机型的选择
一台风机的风量
风压规格
根据和选择风机：No.8，流量为27365，全压力为251pa，符合要求。分机型号为YTM100L1-4/2.2KW.
全室共安装4台，全车间共4×5=20台。

六、进、排气道的计算
进排气道德断面积

为了统一规格，进排气口均取半径为130mm的圆筒管或者是220mm×220mm。

参考资料
朱政贤.木材干燥.中国林业出版社
高建民.木材干燥学.科学出版社