论马尾松板材的高温干燥

<正>对5厘米厚的马尾松板材进行了3次高温干燥试验,制定了新的干燥基准。新基准较之原基准的预热时间缩短了1个多小时,干燥阶段的平均温度提高了3℃。试验结果表明,干燥速度略有提高,干燥质量也能得到保证。本文还探讨了马尾松成材的高温干燥机理。 马尾松(Pinus Massoniana,Lamb)是我国南方的一种主要用材树种。但是,马尾松由于其生材含水率高,若不在制材以后立即经过干燥处理,则其木材将因虫蛀、腐朽而降等,用湿材制成的物品,往往严重变形甚至不堪使用。在适于干燥大批量马尾松板材的窑干方法中有常规干燥法、高温干燥法和常压过热蒸汽干燥法。对5厘米厚的马尾松成材来说,高温干燥法和过热蒸汽干燥法的干燥速度要比常规窑干法提高二倍或更多,而且在质量上,除个别力学指标降低外,均有所提高。因此,研究马尾松木材的高温干燥和过热蒸汽干燥对解决马尾松木材的干燥问题具有很大的意义。南京林产工业学院木材干燥实验室对马尾松木材的过热蒸汽干燥已进行了一系列的研究。本研究对5厘米厚的马尾松成材作了进一步的高温干燥试验,制定了新的干燥基准,并对马尾松木材的高温干燥机理进行了理论上的讨论。     

马尾松锯材在热压干燥过程中的传质数学模型

根据菲克第二定律,建立了马尾松锯材在热压干燥过程中传质数学模O型将长×宽×厚为3 0 0 mm X 100 mm x22 mm 的马尾松锯材在温度为100 ce 飞相对湿度约为100% 的条件下汽蒸处理3 h , 再在温度180 ce 飞压力0 . 2 MPa 飞呼吸间隔60 s 的工艺条件下进行热压干燥验证试验。结果表明: 所建传质模型除含水率在纤维饱和点以上时,马尾松锯材的某些测试点实测含水率与模型计算值偏差稍大外,其他情况都能较好地反应热压干燥过程中水分移动规律。     

两级压缩高温热泵木材干燥的研究

研制出可以实现单级、双级两级压缩的木材高温热泵干燥试验装置,介绍了两级压缩木材高温热泵干燥试验装置的设备组成及工作原理,用马尾松进行了木材干燥试验.结果表明:该试验装置的节能效果显著,平均能量回收率可达28%以上;采用该装置进行的木材干燥过程中的含水率、温度、湿度变化与常规干燥趋势一致.     

马尾松木材干燥过程中水分的非稳态扩散

影响木材干燥速率的两个主要因素是反映木材内部水分移动阻力的扩散系数和反映外部水分移动阻力的表面扩散系数。笔者根据非稳态扩散的理论，讨论了马尾松木材中水分沿径向扩散的规律，结果表明：扩散系数随木材含水率的降低而降低，随木材厚度的增加而增加；用一组不同厚度的配套试样可以解出木材的表面扩散系数。     

马尾松木材的横向渗透性

分析和讨论了影响马尾松木材渗透性及其各向异性的机理。对马尾松木材的径向气体渗透性和弦向气体渗透性进行测量,发民尾松木材的径向和弦向渗透性是由边材向心材逐渐减小,并随着含水率的下降而升高。马尾松木材的径向渗透性大于弦向渗透性。     

尾巨桉木材的渗透性对皱缩的影响

对饱水状态下的尾巨桉木材气体渗透性进行了测量,并在不同干燥条件下进行了尾巨桉板材的干燥试验,观察其皱缩规律,探讨尾巨桉木材的渗透性对其干燥过程中皱缩的影响。结果表明：在尾巨桉木材的边心材交界处靠心材部位极易产生皱缩,尾巨桉木材边材的渗透性较大而心材的渗透性较小,当由边材向心材过渡过程中渗透性由大明显变小。当相对湿度一定时,温度越高皱缩深度越大;当温度一定时,相对湿度越低皱缩深度越大。心材部位渗透性差的主要原因是由于管孔内含有大量侵填体及导管间纹孔呈附物型的缘故。木材干燥过程的皱缩主要是由于木材内部产生的压应力,以及木材渗透性较小而产生较大的毛细管张力和水蒸气分压力差共同作用的结果。     

高温薄层干燥玉米应力裂纹的试验与分析

本文进行了玉米高温薄层干燥试验，分析应力裂纹的形成机理，探讨干燥条件对应力裂纹生成和发展的影响规律．结果显示，应力裂纹的形成与干燥、冷却和储存过程中升温、降温及水分迁移有关，尤其是干后玉米内部水分的重新均匀化过程．籽粒内部的水分梯度造成的籽粒不同组成部分受压和受拉是产生应力裂纹的主要原因。应力裂纹仅仅是内部裂纹，只在胚乳中存在，沿着淀粉颗粒边缘发展．干燥介质温度、速度和样品的初始及终了水分对应力裂纹的发生和发展有重大影响。     

微波、冷冻预处理对改善尾巨桉木材干燥性能的影响

桉树木材在干燥过程中常伴有开裂和皱缩等严重的干燥缺陷,为了减少桉树皱缩等干燥缺陷,提高桉树的干燥质量和探讨皱缩的形成原因,采用冷冻处理和微波辐射两种方法对尾巨桉木材进行预处理,研究微波、冷冻处理后尾巨桉木材的渗透性、干燥速度和木材的皱缩特性。结果表明:两种方法均能不同程度改善木材的渗透性,提高木材的干燥速度,减少木材的皱缩。对照材和微波辐射材,皱缩均发生在心、边材的交接处,部分木纤维扭曲,相互挤压,细胞腔变得狭小,形成扭曲带,相邻扭曲带的木纤维向相反方向挤压、溃陷;前者扭曲带宽可达5～20个细胞,皱缩深度为0.76 mm,后者扭曲带为5～10个细胞,皱缩深度为0.35 mm;冷冻预处理材表面未见明显皱缩痕迹,细胞皱缩程度不明显,扭曲带(1～2个细胞宽)隐约可见。     

汽蒸处理对木材横向渗透性的影响

分别对针叶树材的杉木和马尾松木材,以及阔叶树材的假水青冈和香椿木材进行汽蒸处理。处理条件为：杉木和马尾松木材的汽蒸温度分别为90、100℃,假水青冈和香椿木材的汽蒸温度分别为70、90℃,处理时间分别为4 h和8 h,并对汽蒸处理前后木材的弦向和径向气体渗透性分别进行了测定。结果表明：汽蒸处理后木材的径向和弦向、心材和边材的渗透性都有不同程度的提高,随着汽蒸处理温度的提高木材气体渗透性有较大提高,汽蒸处理时间对不同木材渗透性的影响有所不同。     

高温干燥对杨木主要力学性能的影响

探讨了高温干燥对木材抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和横纹抗压强度的影响,结果表明,木材经高温干燥后的顺纹抗夺强度和横纹抗压强度大于气干材。木材的变形随干燥温度的增加而减小,强度随干燥温度的增加而增加。     

致密储层干化主剂筛选评价与配方研制

致密砂岩气藏储层一般具有较高的原始含水饱和度，测试显示干岩芯的渗透率是原始含水岩芯的10倍以上；除此之外，各种水基工作液均会接触储层进而侵入地层，形成液相滞留，增加近井地带或裂缝面附近的基质含水饱和度，进一步降低储层气相渗透率，大幅度降低产能。基于这一基本现象，研制了一种储层干化剂主剂ACHM，通过注入干化剂消耗地层水的原理性实验来评价地层水的消耗程度，并利用色谱及XRD衍射分析了反应后生产气及残渣组成。实验结果显示，该ACHM具有一定延迟反应时间、延迟反应时间与温度呈反向关系，且干化主剂的耗水量不受地层水类型及矿化度的直接影响，两种干化主剂的最佳混合摩尔比为0.25。     

超声场作用下污泥对流干燥过程的数值模拟

为了有效预测超声场作用下污泥对流干燥过程中内部湿分迁移规律,基于非平衡态热力学理论,建立了超声场与热风联合作用下污泥对流干燥热质传递过程的数学模型.模型中考虑了超声作用对污泥孔隙率、渗透率及湿扩散速率的影响,以及污泥内部声压梯度引起的物料液相湿分渗流.对不同超声声能密度及对流温度作用下污泥内部湿度场分布进行数值模拟.模拟结果表明,超声作用有效加速了污泥干燥的湿分迁移速率,且当超声作用密度与热风温度、风速等外部传质条件相匹配时,才能发挥超声作用的最佳强化能力,达到最优的干燥效率.     

干燥窑温度模糊控制系统的研制

以沈阳市北方机械厂开发的新型木材干燥设备为例，对干燥窑温度的模糊控制方法进行了研究，并提出了智能化模糊控制方案。该系统解决了木材干燥过程中监测管理、热力自动调整等问题。     

多孔介质对流干燥过程数值模拟

为研究含湿毛细孔介质干燥过程的相变现象,建立了相变的传热传质数学模型.模型中以残余饱和度将多孔介质划分为湿区与干区,湿区和干区以“蒸发界面”动态边界相互耦合.用有限差分方法对多孔介质一维干燥过程进行了计算,数值解表明:干区是等速干燥与降速干燥的分界点;干燥初期多孔介质压力升高,温度下降;随后在等速干燥段温度分布保持不变,在出现干区时再度升高.干区出现的初期,蒸发界面向多孔介质内部推进的速度较慢,在到达介质厚度10%左右时出现转折,随后推进速度加快.     

污泥干燥速度曲线的分形维数分析

污泥的干燥速度变化是干燥过程中水分运动的宏观表现，对内部微观的传热传质动力学机制有重要揭示。利用功率谱分析对实验所得间接式加热的污泥干燥速度变化进行分形和混沌特性的判别，并提出Hausdorff维数和整体盒维数的计算方法，以分析其分形规律。通过判断得知，污泥的干燥速度变化具有分形特性。速度变化的Hausdofff维数随参数N值的增大而增大，但波动范围变小，且随着干燥过程进行，其值逐渐减小．另一种反映整体变化的维数——盒维数可以采用变换法计算得出，可用于判别干燥过程的整体分形特性。2种方法所得维数显示，污泥种类和干燥温度等对干燥速度变化的分形均有较大影响。     

UHMWPE冻胶纤维超倍拉伸性能研究

超倍拉伸是制备高强高模聚乙烯纤维的有效途径。研究了萃取、干燥工艺及拉伸速度、浸度等对超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维拉伸性能的影响。结果表明：聚乙烯冻股纤维最大拉伸倍数随萃取除油率的增加而增加；纤维萃取后干燥时有一最佳干燥温度，为25℃左右；随冻胶纤维萃取干燥收缩率的增大，纤维结晶度增加，拉伸性能变差；聚乙烯纤维的拉伸速度不能太高，拉伸温度存在一最佳范围。     

高温气流干燥氧化铝对流传热传质分析

基于两相流理论,提出了一个描述含湿氧化铝颗粒气流干燥过程的一维数学模型.模型考虑了干燥管内气固两相间的传热和传质、气固两相温度和含湿量的变化.利用Bird等所提出的努赛尔数经验公式对该气流干燥模型进行了数值计算,得到了含湿氧化铝颗粒在不同气流干燥条件下的干燥曲线.整个干燥过程的数值模拟结果与实验数据吻合得很好,可以用来预测含湿氧化铝颗粒的干燥湿度.另外,对固气比、气流温度以及气流速度对颗粒湿度沿干燥管高度变化的影响也作了计算和分析,结果表明固气比和气流温度对颗粒湿度的变化影响较大.低固气比、高气流入口温度,干燥过程颗粒湿度变化大,有利于颗粒干燥.而气流速度对颗粒湿度变化的影响则可忽略不计.     

电加热远红外木材干燥窑工艺效果

<正>通过测试窑体的部分性能和进行杉松中板工艺试验,考察安装在贵州省林机厂的某HMA型电加热远红外木材干燥窑的构造特征和工艺效果。这类窑构造简单、耗能较少、保温性较好;但密封性差、气流循环弱、温度分布不均、监控系统不完善。用这种窑干燥杉松中板时,存在着表裂和端裂严重、残余变形大、终含水率不均等质量缺陷。     

X射线成像辅助多孔介质内渗流烘干仿真实验

为了提高烘干速率,利用X射线成像实验研究气体喷注时液体在多孔介质内的渗流干燥过程。结果表明液体渗透和干燥速度是由粘滞压降、气体渗透的状态及多孔介质的毛细管特性决定的。注入完全饱和的气体时,干燥只会引起气体膨胀。毛细作用从高浸透的区域到低浸透的区域,导致更多的一致的曲线形状。注入干燥气体时,干燥器放在进口,扩散器穿过多孔介质。实验结果与一个来自连续性模型的数字结果相比较。这个模型对砂岩有一个好的结果,但相对于石灰石的实验不是很满意。