一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统及控制方法，包括电极板材烘干单元、聚气罩、供电加热系统、传送平台、储热换热系统；传送平台置于板材加工室内，电极板材烘干单元摆放在传送平台上面，置于聚气罩内；聚气罩上面有冷热进排气口与储热换热系统和冷气管道连接。本发明专利技术利用水作为加热载体，将含不同水分板材施加不同等级的电压，电流通过板材内的水电阻加热，在一定优化温度下将板材水分转换水蒸汽释放出来，并将该水蒸汽经引风机回收到储热换热罐内，得到高温水蒸汽，满足其它工艺用水蒸汽的需求。用水蒸汽的需求。用水蒸汽的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统及控制方法


[0001]本专利技术属于板材加工领域，具体涉及一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前木材的烘干方法有很多，其中室内干燥，室内干燥指在常规干燥室内人为地控制干燥介质的参数对木材进行干燥处理。室干按照干燥介质温度的高低不同，可以分为低湿室干、常温室干及高温室干。
[0003]其中主要以蒸汽烘干为主，将木材密封在蒸汽干燥室内，利用蒸汽促进水分蒸发，使木材干燥，最高的干燥程度可以使木材的含水率仅达到3％。但经过高温蒸发后，木材变脆，失去韧性，容易受损。由此消耗大量的蒸汽热量、燃料以及大量碳排放。
[0004]电加热木材烘干机以电为热源，电加热翅片散热器片利用辐射热对板材由外至里的烘干方式，烘干效率低。
[0005]真空干燥(负压干燥)是在密闭容器内、在真空条件下对木材进行干燥，条件苛刻烘干量有限，不适用于工业化生产。
[0006]太阳能干燥是利用集热器吸收太阳辐射能加热空气，再通过空气的对流传热，干燥木材，由于热转化率低，效率不高。
[0007]自然干燥简称气干，是天然干燥的主要形式。它是利用自然界中大气的热力蒸发木材的水分，达到干燥的目的。即将木材分类放在通风处，放在木垛上搁置，中间留一个空隙，让空气流通，带走水分，木头会逐渐变干。自然干燥通常需要几年或几个月才能达到一定的干燥要求，不适用于工业化生产。
[0008]为提高板材烘干效率，利用可再生能源发电采用水电极加热技术，使板材内外同步加热，蒸发水蒸气，避免板材由外到内的低效率加热方法和避免由内到外的加热方法造成水蒸气快速增加使板材气爆开裂现象。
[0009]由此提出一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统及控制方法，此方法适用于薄板材烘干。

技术实现思路

[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统及控制方法，充分利用可再生能源与水电极加热技术结合，对板材内外同步加热进行烘干，在一定优化温度下将板材水分转换水蒸汽释放出来，并将该水蒸汽经引风机回收到储热换热罐内，得到高温水蒸汽，提供其它工艺用水蒸汽需求，由此大大提高效率。
[0011]本专利技术涉及的板材干燥过程中的热湿传导原理为：
[0012]首先通过干燥介质饱和湿空气或接近饱和的湿空气对木材预热，当木材表面上凝结成水，此时水蒸气所含的汽化潜热变为显热作用在木材表面，并由表到内的温度传递，木材温度逐渐升高达到介质温度。
[0013]开始干燥时，木材表面的蒸发自由水和部分吸附水在水蒸气分压差的作用下，首先蒸发木材表层大毛细管的自由水，然后蒸发微毛细管中所吸附的水，通过水蒸气进入干燥介质中然后被排出。
[0014]随着木材表面水分的蒸发含水率降低，在木材的表层与内部各层之间呈现含水率内高外低和温度内低外高的两种梯度变化，在这梯度的作用下，使内部各层中的水分向表层移动，直到干燥完毕，木材内外层含水率才接近一致。
[0015]其中，含水率梯度越大，移动速度就越快，含水率梯度是水分移动的动力，水分移动方向是从高含水率向低含水率方向移动。
[0016]这种由含水率梯度而引起水分移动的难易程度与板材的构造特征和物理学性能有关，密度小的比密度大的容易；边材比心材容易；顺纹比横纹容易；径向比弦向容易。
[0017]温度梯度是水分移动的另一种驱动力，木材内部水分向表面移动的同时，表面的水分以水蒸气的形式向空中蒸发。蒸发的能力随干燥介质的温度、湿度、循环速度的不同而不同。木材水分的蒸发速度随介质温度的增加而增加。但介质的温度不是越高越好，介质温度的高低取决于板材的干燥特性。在干燥前，先用高温高湿介质对板材进行预热处理，提高板材的内部温度后在进行干燥，使温度梯度和含水率梯度相一致来提高干燥速度。
[0018]由此干燥前首先依据需求尺寸将木材切分增加排湿气面积，干燥时，把板材按竖向间隔顺序叠放，充分保证介质以一定的流速循环对流进行交换，将介质的热量传给板材，从而加快板材中水分子的运动，促使板材中水分子的排出，气流循环的快慢直接影响板材蒸发的快慢，但气流速度过快耗能越大，板材和干燥介质不能很好的进行热湿交换，反而不能提高干燥速度。一般的选择气流速度为1～3米/秒。
[0019]本专利技术涉及的集水电极板材烘干、蒸汽制备基本原理为：
[0020]利用水作为加热载体
‑‑‑‑‑
水作为发热电阻，俗称“水电阻”，由电极向水施加一个交流电场，利用离子振荡原理，水离子就在封闭电场中以光速剧烈振动碰撞摩擦生热，把电场能量直接转化成热能，水即是发热体，又是吸热体，没有热辐射和热传导造成的损耗，功率不衰减，热效率高。由此基于水电阻电极加热原理，将含不同水分板材施加不同等级的电压，电流通过板材内的水电阻加热，在一定优化温度下将板材水分转换水蒸汽释放出来，并将该水蒸汽经引风机回收到储热换热罐内，得到高温水蒸汽，提供其它工艺用水蒸汽需求。
[0021]其中，板材基本加工工艺流程不包括原料
‑
刨花制备
‑
干燥—分选—拌胶—铺装—预压—热压—后处理—检验—入库。并且考虑防火，由于水电阻温升与电流有关，电流越大温升越高，考虑烘干工艺要求将水转换蒸汽，温度可超过100度以上，并通过实时监控板材流过的电流、蒸汽温度等相关数据，结合工艺要求、效率、经济性，控制器优化调控线性智能可控交流电源输出功率。同时建立一套独立的安全防火、保温蒸汽罐承压、漏电保护体系。
[0022]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0023]一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统，包括电极板材烘干单元、聚气罩、供电加热系统、传送平台、储热换热系统；其中，传送平台置于板材加工室内，电极板材烘干单元摆放在传送平台上面，置于聚气罩内；聚气罩上面有冷热进排气口，分时分别与储热换热系统和冷气管道连接；供电加热系统置于配电室内，现场设备信息采集及控制通过有线或无线传输，电极板材烘干单元供电通过电缆与聚气罩伸缩加热电极组连接；储热换热系统置于板材加工室周边，通过管道分别与聚气罩和其它工艺用气管道连接。
[0024]进一步地，所述传送平台包括第一绝缘轨道、第二绝缘轨道、平台底板、滑动托车、热回收管道；其中，滑动托车由一个绝缘托板和4个托盘轮子组成，承载电极板材烘干单元和聚气罩，在绝缘托板上均匀排布若干个排气孔；第一绝缘轨道和第二绝缘轨道平行安装在平台底板上，滑动托车安放在平台底板上面可移动运行，分别完成送料、烘干、冷却工艺；
[0025]所述平台底板上的进风口和出风口分别与平台底板下面的热回收管道两端连接，实现将板材冷却工艺过程的热量回收到烘干板材工艺过程，提升烘干板材过程基础热量，同时将余热有效的利用。
[0026]进一步地，所述电极板材烘干单元包括第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模组、第n层电极板材烘干模组，第一穿接板材连杆、第二穿接板材连杆、第三穿接板材连杆和第四穿接板材连杆；
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统，其特征在于，包括电极板材烘干单元、聚气罩、供电加热系统、传送平台、储热换热系统；其中，传送平台置于板材加工室内，电极板材烘干单元摆放在传送平台上面，置于聚气罩内；聚气罩上面有冷热进排气口，分时分别与储热换热系统和冷气管道连接；供电加热系统置于配电室内，现场设备信息采集及控制通过有线或无线传输，电极板材烘干单元供电通过电缆与聚气罩伸缩加热电极组连接；储热换热系统置于板材加工室周边，通过管道分别与聚气罩和其它工艺用气管道连接。2.按照权利要求1所述一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统，其特征在于，所述传送平台包括第一绝缘轨道、第二绝缘轨道、平台底板、滑动托车、热回收管道；其中，滑动托车由一个绝缘托板和4个托盘轮子组成，承载电极板材烘干单元和聚气罩，在绝缘托板上均匀排布若干个排气孔；第一绝缘轨道和第二绝缘轨道平行安装在平台底板上，滑动托车安放在平台底板上面可移动运行，分别完成送料、烘干、冷却工艺；所述平台底板上的进风口和出风口分别与平台底板下面的热回收管道两端连接，实现将板材冷却工艺过程的热量回收到烘干板材工艺过程，提升烘干板材过程基础热量，同时将余热有效的利用。3.按照权利要求1所述一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统，其特征在于，所述电极板材烘干单元包括第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模组、第n层电极板材烘干模组，第一穿接板材连杆、第二穿接板材连杆、第三穿接板材连杆和第四穿接板材连杆；其中，第一穿接板材连杆、第二穿接板材连杆、第三穿接板材连杆和第四穿接板材连杆均包含压紧凸轮，压紧凸轮上安装有凸轮偏心轴和压紧压力扳手孔；每根穿接板材连杆均为钉子形结构，靠近钉子尖端开有一第一孔，凸轮偏心轴由第一孔穿过，压紧凸轮以凸轮偏心轴为圆心，在压紧压力扳手孔的配合下对板材进行夹紧作用；每层电极板材烘干模组由第一板材夹具电极、第二板材夹具电极和预烘干板材组成；第一板材夹具电极、第二板材夹具电极上两端开有第二孔和第三孔，第一穿接板材连杆、第二穿接板材连杆由此穿过，第一板材夹具电极、第二板材夹具电极具有良好的导电性；第一板材夹具电极、第二板材夹具电极依据预烘干板材的工艺长度等距离摆放，将一块预烘干板材置于之上，形成每层电极板材烘干模组，将板材夹具电极依次操作，形成第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模组、第n层电极板材烘干模组；将第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模组、第n层电极板材烘干模组叠放一起，通过第一穿接板材连杆、第二穿接板材连杆、第三穿接板材连杆和第四穿接板材连杆，将每层电极板材烘干模组的第一板材夹具电极、第二板材夹具电极连接在一起，并通过压紧凸轮将第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模、第n层电极板材烘干模组中的板材夹紧，形成电极板材烘干单元；将电极板材烘干单元摆放到滑动托车上，并置于聚气罩内，并将电极板材烘干单元的第一板材夹具电极、第二板材夹具电极与供电加热系统连接；当每层电极板材烘干模组的第一板材夹具电极、第二板材夹具电极之间施加一定电压时，电流将从所对应的板材中流过，在水电阻的作用下产生热转换成水蒸气排出，由于第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模组、第n层电极板材烘干模组之间留有一定的间隙，有利于气流通过交换热量，促进预烘干板材的排湿与散热。4.按照权利要求1所述一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统，其特征在于，所述聚气罩包括聚气罩体、伸缩加热电极组、冷热进排气口；
其中，聚气罩安放在滑动托车上，聚气罩体底部开放，聚气罩体上外面安装有冷热进排气口分别分时与储热换热系统和冷气管道连接，在烘干工艺过程中冷热进排气口与储热换热系统连接，将木材烘干时产生的水蒸气存储到压缩气体储中；在散热工艺过程中冷热进排气口与冷气管道连接，将冷气管道另一端所连接的工艺有害干燥气体或气体低温干燥气体，经聚气罩、第一层电极板材烘干模组、第二层电极板材烘干模组、第n层电极板材烘干模组过滤，传送平台热回收管道将热量回收输送到板材烘干制气工艺过程；其中，伸缩加热电极组安装在聚气罩体上，由第一伸缩加热电极、第二伸缩加热电极组成，第一伸缩加热电极、第二伸缩加热电极均包含有电极触板、接线柱和弹簧；每个电极触板上安装接线柱并套有弹簧，第一伸缩加热电极、第二伸缩加热电极可在弹簧的作用下上下移动，接线柱与供电加热系统连接；在板材烘干制气工艺过程时，第一伸缩加热电极、第二伸缩加热电极在弹簧的作用下，其电极触分别与每层电极板材烘干模组的第一板材夹具电极、第二板材夹具电极压接，提供对预烘干板材的加热电流；在板材散热工艺过程时，第一伸缩加热电极、第二伸缩加热电极提起与每层电极板材烘干模组的第一板材夹具电极、第二板材夹具电极分离。5.按照权利要求1所述一种集水电极板材烘干、蒸汽制备系统，其特征在于，所述储热换热系统包括储热换热罐、引风机、电控三通阀、温度调节器、水蒸汽管道、其它工艺用气管道；其中，引风机一端通过水蒸汽管道与聚气罩冷热进排气口连通，另一端通过管道、电控三通阀与储热换热罐连通；其中，电控三通阀包含3个接口1个电磁阀门，电控三通阀中2个接口串接在引风机与储热换热罐之间，另一接口与大气或灭火气...

【专利技术属性】
技术研发人员：何德恕，王哲，孙文静，陈卓，
申请(专利权)人：湖北亿德木业有限公司，
类型：发明
国别省市：