木材在氣體介質中的對流干燥過程——影響木材干燥速度的因素
影響木材干燥速度的因素
影響木材干燥速度的主要因素有介質的溫度、濕度、氣流循環(huán)速度、木材含水率梯度、溫度梯度。
(1)介質溫度
介質溫度是決定木材干燥速度的主要外因。
當木材被高溫空氣所包圍時，通過對流傳熱供應提高木材及其內部水分溫度和水分蒸發(fā)所需的熱量。
介質溫度越高，木材及其內部水分的溫度也越高，這就加快了水分子的熱運動，提高了水分蒸發(fā)的速度和強度。
因此介質溫度的升高可以加快木材干燥的速度，但溫度太高會造成木材強度和性能的降低。
(2)介質濕度
當溫度不變時，介質濕度的降低會使木材的水分更容易向空氣中蒸發(fā)，干燥速度也就加快；反之，介質濕度增加，干燥速度減慢，如果介質濕度達100%，水分停止蒸發(fā)，干燥速度為零。
(3)氣流循環(huán)速度
干燥介質氣流速度的大小，直接影響木材表面水分的蒸發(fā)，氣流速度過小會降低干燥速度，過大則會消耗能源過多。經驗表明：通過木材表面的氣流速度超過1m/s時，氣流呈紊流狀態(tài)，空氣對木材傳熱和從木材表面吸收水蒸汽的能力提高，但一般不超過3 m/s。
(4)含水率梯度
含水率梯度是木材內部水分移動的驅動力。
木材內的水分是含水率高的地方向含水率低的地方移動，含水率相差越多，即梯度越大，水分移動速度也越快，干燥速度也越快。
在干燥過程中，要形成一個內高外低的含水率梯度，促使內部水分向外移動，但是要注意不要造成過大的含水率梯度，不要在木材表面出現水分枯竭的硬化層，否則不僅水分不能繼續(xù)向外移動，還會造成干燥缺陷。
(5)溫度梯度
溫度梯度也是木材內部水分移動的驅動力。
在正常干燥過程中，木材表面溫度高于內部溫度，因溫度梯度是內低外高，對水分向外移動是有阻礙的。為了造成外低內高的溫度梯度，使之與內高外低的含水率梯度相一致而共同推動木材內部水分迅速向外移動。通常采用高溫介質來處理木材，使木材在不蒸發(fā)水分的情況下熱透，提高木材內部的溫度；然后降低介質的溫度、濕度使木材表面溫度隨之降低，但這時木材內部仍保持高溫，這就形成了內高外低的溫度梯度，與內高外低的含水率梯度相一致，加速木材內部水分移動。
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