一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备，包括木材干燥室、设置在干燥室内部的第一进给装置、第二进给装置和测量装置，干燥室内水平设置用于放置待干燥木材的支架；第一进给装置与第二进给装置相互垂直，且第二进给装置固定在第一进给装置的前端，第一进给装置推动第二进给装置沿着干燥室的纵向或横向水平移动，采用本发明专利技术设备测定木材干燥过程中的表面的热质传递薄层厚度采集的数据量大，测定结果准确，并且精度高，为木材干燥过程中改善热质传递薄层，提高木材干燥质量提供数据支持，为强化木材表面热量和水分传递，加快木材干燥速率提供了很好的理论指导。

A device for measuring the thickness of heat and mass transfer thin layer on wood surface during drying

The invention discloses a device for measuring the thickness of heat and mass transfer thin layer on wood surface during drying process, including a wood drying chamber, a first feeding device, a second feeding device and a measuring device arranged inside the drying chamber, and a bracket for placing the wood to be dried horizontally in the drying chamber; the first feeding device is perpendicular to the second feeding device, and the second feeding device is fixed in the drying chamber. At the front end of the first feeding device, the first feeding device drives the second feeding device to move along the vertical or horizontal direction of the drying chamber. The data collected by measuring the thickness of the heat and mass transfer thin layer on the surface of the wood drying process with the equipment of the invention are large, the results are accurate and the accuracy is high, which provides for improving the heat and mass transfer thin layer in the wood drying process and improving the wood drying quality. The data support provides a good theoretical guidance for strengthening heat and moisture transfer on wood surface and accelerating wood drying rate.

【技术实现步骤摘要】
一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备
本专利技术涉及一种木材干燥处理的装置，特别涉及一种测定木材干燥过程中木材表面热质传递薄层厚度的装置，属于木材热加工领域。
技术介绍
木材干燥是木制品加工过程中的重要环节，其能耗占木制品加工过程中的40-70％，提高木材干燥效率，降低干燥能耗成为当前木材加工行业亟待解决的问题。目前，为了提高木材干燥速率，专利技术专利201410424968.7给出了一种提高木材干燥速率的处理装置及利用该装置干燥木材的方法，本专利技术公开了一种提高木材干燥速率的预处理装置及处理方法，该装置包括内部具有空腔的木材处理室、超声波处理系统和温度控制系统。该方法通过对待干燥木材进行超声波预处理，使木材内部的抽提物通过溶液析出，将木材内部纹孔膜及部分薄壁组织打破，改善了木材的通透性，打通了木材内部的水分通道，改善了木材干燥品质，减少了干燥过程中的干燥缺陷，缩短了干燥周期，并且本专利技术的预处理装置设备简单，操作方便，处理工艺条件可控，适宜处理各种木材。专利技术专利201210090615.9给出了一种木材干燥设备及利用该设备干燥木材的方法，本专利技术公开了一种木材干燥设备和利用该设备干燥木材的方法，该专利技术通过在木材真空干燥过程中加入一定频率和功率的超声波，在较低的干燥温度下干燥木材，干燥速率高，干燥质量好，而且能够避免真空干燥在高温条件下产生的干燥缺陷，而且本专利技术的干燥设备简单，干燥方法操作方便。专利技术专利201611253782.5给出了一种木材干燥设备，其结构包括干燥箱、风机循环装置、喷蒸箱体、控制器、鼓风机、吹风送管、喷蒸管、除湿窗、均流器、导流板、木材放置架、排气窗口、加热器，该专利技术通过喷蒸加速干燥箱内木材的干燥速度，且设置排湿窗，排湿效果好，同时能够控制箱内的温度，保证了木材的加工质量。此外，为了提高木材干燥速率，这些方法在很大程度上是通过改善木材的渗透性，进而提高木材的干燥速率，但对于木材干燥过程来说，经历了两个过程，首先是木材内部水分传递到木材表面，然后是木材表面水分传递到干燥介质中，现有的方法都是通过改善木材渗透性，提高木材内部水分到表面的速度，而忽略了木材表面水分进入介质中的速率，从而不能完全实现提高木材干燥过程的作用。研究表明，木材干燥过程中，当干燥介质流过木材表面的时候，会在木材表面形成一层介质薄层(即木材表面热质传递薄层，又称热质传递薄层)，木材表面热质传递薄层对于水分和热量的传递也起到了很大的阻碍作用，了解该薄层的厚度，可通过改变薄层厚度进而加快热量在这个薄层中的导热速度和水分在这个薄层里的迁移速率，提高木材干燥过程中的水分蒸发速率，进而缩短干燥时间。对促进木材干燥过程中表面热量和水分传递速率具有非常重要的作用。本专利技术根据实际需要，给出了一种测定干燥过程中木材表面热质传递薄层厚度的方法，进而为改善木材表面热质传递薄层的改善起到很好的指导作用。木材干燥过程中，当干燥介质流过木材表面的时候会在木材表面形成一个薄层，由于这个薄层的存在，所以木材内部水分迁移到木材表面之后不能直接进入干燥介质中，而必须通过扩散的方式穿过这个薄层，热量也不能从木材表面直接从干燥介质传递到木材表面，而必须通过导热的形式穿过这个薄层。所以，当了解了这个薄层的厚度就可以通过一定的方式去减少这个薄层的厚度，进而提高木材干燥速率，所以测量这个薄层的厚度对促进木材干燥过程有很好的作用。本专利技术测定木材表面热质传递薄层厚度，而现有的研究中没有针对木材表面热质传递薄层厚度进行测量的研究，现有的研究都是针对木材的结构进行改进。通过本专利技术测定了木材表面热质传递薄层的厚度后，可以通过一定的方法去减小边界层的厚度，进而改善木材表面热质传递过程，提高木材的干燥速率和干燥质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有木材干燥过程中只针对木材结构本身进行改进，而忽略了木材表面热质传递薄层对木材干燥过程中热量和水分的传递的阻碍作用影响木材干燥速度和质量的技术缺陷，提供一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备，本专利技术的木材干燥过程中木材表面的热质(即热量和水分)传递薄层厚度的测定设备结构简单，利用该设备测定的木材表面热质传递薄层的厚度准确，为加快干燥介质中的热量传递到木材表面和木材表面的水分快速进入干燥介质提供了科学的技术指导。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备，包括木材干燥室、第一进给装置、第二进给装置和测量装置，其中第一进给装置、第二进给装置设置在干燥室内部，其中：所述干燥室内水平设置用于放置待干燥木材的支架；第一进给装置与第二进给装置相互垂直，且第二进给装置固定在第一进给装置的前端，第一进给装置推动第二进给装置沿着干燥室的纵向或横向水平移动。其中，所述第一进给装置沿着所述干燥室的纵向或横向水平设置，沿着干燥室的纵向或横向移动；所述第二进给装置沿着所述干燥室的竖向设置，沿着干燥室的竖向移动。特别是，测量装置用于测定干燥室内干燥介质的温度和流速；测定待干燥木材表面或木材表面上方的介质的温度和压力；以及测定干燥室内的干湿球温度。其中，所述干燥室的下部设置具有导热性能的分隔板，将干燥室分成上下两个彼此独立的封闭空间，分隔板以上部分为干燥部，分隔板以下部分为加热部。特别是，所述加热部内安装加热器，为待干燥木材提供热源；在分隔板的上部设置循环风机，促使干燥室内干燥介质的流动，将热量传递给木材，将木材干燥出来的水分带走。加热器、风机的开闭以及开启程度根据测量装置的测定结果，通过控制器进行调节。其中，所述第一进给装置包括第一螺杆，第一手柄、第一螺杆套筒和螺杆支架底座，其中，第一手柄与第一螺杆的一端固定连接；第一螺杆套接在第一螺杆套筒内部，与第一螺杆通过螺纹连接；螺杆支架底座固定在支架的上部，第一螺杆套筒固定在螺杆支架底座的上部，并使第一螺杆套筒沿着干燥室纵向或横向水平延伸。特别是，所述第一螺杆为全螺纹螺杆，且其上带有刻度，所述第一手柄固定在第一螺杆的后端。第一手柄与第一螺杆固定连接成一体，转动第一手柄带动第一螺杆沿着干燥室的纵向或横向前后移动。其中，所述第二进给装置包括第二螺杆、第二手柄、第二螺杆固定架，其中，第二手柄与第二螺杆的一端固定连接；第二螺杆套接在第二螺杆固定架内部，与第二螺杆螺纹连接。所述第二螺杆垂直穿过干燥室支架，沿着干燥室的竖向延伸。特别是，所述第二手柄固定在第二螺杆位于支架下方的底端；第二螺杆位于支架上方的顶端设置用于测定木材表面附近出干燥介质的温度和压力的温度-压力组件。尤其是，所述第二螺杆为全螺纹螺杆，且其上带有刻度，沿着干燥室的竖向设置。其中，所述第二螺杆固定架包括呈一体连接的支撑部和固定部，所述支撑部用于将第二螺杆支撑在支架的上部，所述第二套筒固定部的形状、大小尺寸与导向槽的导向部形状、大小尺寸相适应，使得第二进给装置垂直固定在支架上，并贯穿支架，且可沿着导向槽滑动。特别是，所述支撑部整体呈柱状，内部具有空腔，空腔内表面具有内螺纹，与所述第二螺杆螺纹连接；所述第二套筒固定部通常呈楔形，沿着干燥室竖向截面形状呈燕尾状。尤其是，所述第二螺杆固定架固定安装在第一进给装置的第一螺杆的前端，即固定安装在与第一手柄安装端相对的另一端，与第一螺杆相垂直。其中，所述支架呈平板状，水平设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备，包括木材干燥室、第一进给装置、第二进给装置和测量装置，其中第一进给装置、第二进给装置设置在干燥室内部，其特征是，所述干燥室内水平设置用于放置待干燥木材的支架；第一进给装置与第二进给装置相互垂直，且第二进给装置固定在第一进给装置的前端，第一进给装置推动第二进给装置沿着干燥室的纵向或横向水平移动。

【技术特征摘要】
1.一种干燥过程中测定木材表面热质传递薄层厚度的设备，包括木材干燥室、第一进给装置、第二进给装置和测量装置，其中第一进给装置、第二进给装置设置在干燥室内部，其特征是，所述干燥室内水平设置用于放置待干燥木材的支架；第一进给装置与第二进给装置相互垂直，且第二进给装置固定在第一进给装置的前端，第一进给装置推动第二进给装置沿着干燥室的纵向或横向水平移动。2.如权利要求1所述的设备，其特征是，所述支架与干燥室横向向两侧的侧壁固定连接，而与干燥室纵向两侧的侧壁不接触，留有一定的距离，形成2条干燥介质流动通道；或者所述支架与干燥室纵向两侧的侧壁固定连接，而与干燥室横向两侧的侧壁不接触，留有一定的距离，形成2条干燥介质流动通道。3.如权利要求1所述的设备，其特征是，在所述支架上设置具有支撑、固定和导向作用的导向槽，导向槽沿着干燥室纵向或横向延伸，用于固定、支撑第二进给装置，第二进给装置在导向槽内沿着干燥室纵向或横向水平移动。4.如权利要求3所述的设备，其特征是，所述导向槽包括导向部和位于导向部下方的贯穿部，导向部用于固定、支撑第二进给装置，并对第二进给装置具有导向的作用；第二进给装置通过所述贯穿部穿透所述支架。5.如权利要求3所述的设备，其特征是，所述导向槽位于所述第一进给装置的前端。6.如权利要求1所述的设备，其特征是，所述第一进给装置包括第一螺杆，第一手...

【专利技术属性】
技术研发人员：何正斌，伊松林，钱京，曲丽洁，王振宇，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11