木材干燥课程设计说明书端风式短轴干燥室设计姓名：单超班级：12级木材科学与工程2班学号：********指导教师：***一、室型选择室型选择涉及到投资、干燥效率、成本、安装维修等问题，因此是一个比较复杂的问题。
根据各种室型各自的特点和使用范围在选欣时首先要结合应用单位的具体情况和干燥质量等级要求，尽可能选择符合干燥工艺要求、运转可靠、效率高、对设备检查维修方便、投资许可的室型。
根据木材加工单位加工木材的树种多而批量少的特点，在多数情况下，宜于选择周期式强制循环空气干燥室。
因本厂所在地冬季最低温度为—012C；年平均温度为200C。
全年最冷月份平均温度为40C。
地下水位低于地面1.2米，所以选择顶风机型干燥室，室内空气循环比较均匀，干燥质量较好，能满足高质量用材要求，电机与风机叶轮之间可采用短轴或直连的方式，安装和维修较为方便。
二、干燥室数量的计算为完成全年干燥木材任务，所需要的干燥室的间数直接和干燥室的容量有关。
根据我国木材树种多而木材资源缺乏、加工地点分散的特点，室的容量一般不一过大。
在确定室数时，由于设计的因子很多，特别是我国尚处于无统一的干燥基准和额定的干燥时间供做依据，所以只能作近似与实际的估算。
在被干燥木材的树种、规格、用途等比较单一的情况下，可用类比法来估算，即参照先进生产单位同类型的干燥室，干燥树种、同规格（厚度）木料所需的实际干燥周期，扣除一个月的设备检修时间，算出一间干燥室的年产量，以此来推算出全年干燥任务量所需要的干燥室数量。
现依据干燥的树种、规格要求干燥的质量等级估算干燥室的数量：（一）规定一间干燥室的容量先根据被干燥木料的长度确定合适的材堆长（l）、宽（b）、高（h）的尺寸和一间干燥室的装堆数（m堆），根据室内总的材堆外形体积V外＝m堆．l．b．h（3M）就可以算出一间干燥室内容纳的实际材积，为E Vβ=•3外容（m）式1——1 式中：E——干燥室容量（3M）β容——材堆的容积充实系数，表示材堆的实际材积与材堆的外形体积之比。
材堆充实系数计算：β容βββ长宽高＝式1——2式中：β长——材堆长度充实系数，当干燥的材长等于材堆的长度时，等于1；在干燥毛料时，取值为0.9；β宽——材堆宽度充实系数，其数值取决于木料的加工程度、室内的气流循环性质和堆垛的方法等，数值如下：整边材毛边材快速可循环 0.95 0.81 逆向循环 0.65 0.56 自然循环 0.70 0.60β容——材堆高度充实系数，当板材厚度为S 平mm 、隔条厚度为25mm ，材堆在干燥过程中沿高度的干缩率平均为8％时，按下式计算：25 1.08SSβ+⨯高＝式1——3这样，式1——1可以改写为下式： 25 1.08S Sβββ+⨯宽长容＝式1——4为简化计算，也可通过查容积充实系数表得出β容。
（1）规定材堆和干燥室数量材堆的外形尺寸和堆数： 长度（l ） 4.0m 宽度（b ） 2.5m 高度（h ） 3.5m 堆数（3m ） 4 干燥室的内部尺：长度 8.4 m 宽度 7.35m 高度 5.25 m 干燥室容量计算如下：V 外＝m 堆． l ．b ．h =4×4.0×2.5×3.5=140（3m ）S 平=3020004010003020004010006000⨯+⨯+⨯+⨯=33.33 m根据木材平均厚度33.33 m ，则25 1.08S S β+⨯高＝=33.3325 1.0833.33+⨯=0.5525 1.08S Sβββ+⨯宽长容＝=33.330.9510.5225 1.0833.33⨯⨯+⨯＝E V β=•3外容（m ）=140×0.52=72.8（3m ） （二）确定干燥室的年周转次数 干燥室在全年内的生产周转次数计算：2801335H Z Z =+（次/年） 式1——5式中： H ——干燥室的年周转次数： 280——干燥室全年工作日数；1Z ——装卸材料的时间（昼夜），周期式干燥室取1Z =0.1昼夜；Z ——木料的干燥时间（昼夜）。
此值应是能够综合反映干燥室在全年内干燥各种木料的时间的平均值，也就是一统计量的平均值，而不是某一具体材种的干燥时间。
因此，根据全年被干燥的木料的树种、规格和材积，用干燥时间的加权平均数Z 平来确定，即n nnZ V Z V ∑∑平＝（昼夜） 式1——6 式中：12,......n Z Z Z ——不同的树种、厚度木材的干燥时间，可查木材干燥时间额定表。
12,.......n V V V ——上述树种、厚度木材的全年应干燥的材积。
可以将干燥时间相同的不同材种归入同一类材积计算。
计算如下：由表7——2可确定各树种木材的干燥时间定额。
n n n Z V Z V ∑∑平＝=5.420007.210007200013.310006000⨯+⨯+⨯+⨯=7.55昼夜 干燥室年周转次数计算：1H43.79= ≈ 37 次/年 （三）干燥室间数的确定 为完成全年干燥任务所需要的干燥室数量（m 室），按下式计算：nV m E H∑室＝（间） 式1——7 干燥室间数计算：n V m E H ∑室＝= 间为使计算确定干燥室的进、排气道有够大上午通气断面积，假设空气被饱和到90-95％，这样，点2的位置是在1229095I I const ϕ==-%线与＝线的交点上。
于是在Id-图上可以查出36.6各项状态参数，分别为：（1）每小时蒸发水分量的计算 由于被干燥木材中软木材较多，在干燥工艺上尚有改进和提高上产效率的潜力，因此使建造的 干燥室配置供热能力较好强的的加热器，采用本章第三节提供的条件为依据，即被干木料厚度30mm ，基本密度30.4/,r t m 基为 808W %初终＝，W ＝％， 干燥周期为3.5昼夜。
用于13/g kg =0计算的介质参数：d ，30054/,0.87/,==I kj kg v m kg03311111185,62%,356/,1025.8/, 1.65/,0.83/,ϕρ====≅≅t C d g kg I kj kg v m kg kg m 033222122276,90%,363/,, 1.60,0.85/ϕρ=≅==≅≅t C d g kg I I v m m kg 。
干燥室在依次周转期间从室内材堆蒸发出来的全部水分的数量为：1000(()100).W WM E kg γγ---初室基3基＝）式中：木材的基本密度（t /m 式1——71000(100W W M E γ-=初室基＝）10000.4⨯⨯100％-12％（）10.30100＝3625.6kg/一次周 转 平均每小时由干燥室内蒸发出来的水分量为：(/)24M M kg h Z室平＝ 式1——8 43.2/24M M kg h Z =室平＝。
72.8= 25625.6 305计算用的每小时的水分蒸发量按下式确定： 43.2 1.251.8/M M X kg h ==⨯= 平。
（2）循环空气量与新鲜空气量的确定以1kg 被蒸发水分为准的新鲜空气量0g 按下式计算：020********2.9(/)36313g kg kg d d ==≅-- 式1——10每小时输送入干燥室内的新鲜空气的体积0()V 为：33000(/)51.8 2.90.87130.7/计==⨯⨯≅V W g v m h m h 式1——11式中0/.v kg 3可取值等于0.87m每小时由干燥室排出的废气V 废为：02351.8 2.9 1.60240.352(/)计废＝=⨯⨯=V M g v m h 式1——12式中2v 是废气（即状态点2的介质）的比容，约等于1V 。
堆——在与气流方向垂直的平面上，F 经过材堆的空气通道的有效断面积3（m ）,按照下式确定：230(1)1 6.0 2.2(1)62530堆堆高F ＝β-=⨯⨯⨯-=+m L h m 堆式中：——干燥室长m 度方向材堆数；——一个材堆的高度L ；——材堆的h高板材厚度高度；——）。
隔条厚材厚β+每小时内循环空气的体积用下式计算：336000.51.23600 2.060.5 1.225920/V F m h ω=⨯⨯⨯⨯=循循堆＝ 式中： 2.0/;循取值为ωm s1.2——未通过材堆循环空气量的漏失系数。
则：（三）干燥过程中热消耗量的确定室外冬季平均温度04冬≅t C 。
由于不考虑统计干燥成本，各项热消耗量只按冬季条件计算： 1、预热的热消耗量 预热13m 木材的热消耗量计算如下：305× =366 =366923.6m /h =366=1698.2=4×4.0×3.525.5m 2=3600×2.0×25.5110160m 3/h31000初基平冬预W （1.591+4.1868）（t -t ）＝100⋅=⨯m Q r 3/310010000.4（1.591+4.1868）（80-4）＝175.6510100⨯⨯⨯kj m 3175650预预室预＝＝Z ⋅⋅m Q E Q 预式中：＝3 1.5＝4.5h ⨯Z以1kg 被蒸发水为基准的，用于预热上的单位热消耗量按下式计算： 317565010.30预蒸室＝＝＝499.0kj/kg ⋅⨯m Q E q M2、蒸发木材水分的热消耗量 蒸发1kg 水分的热消耗量按下式计算10201025.8541000 4.1681000 4.1688036313平蒸＝＝--⨯-⨯⨯-⨯--I I q t d d32.44110/＝⨯kj kg室内每小时用于蒸发水分的热消耗量按下式计算：3244151.8126.4410/计蒸蒸＝＝=⨯⨯Q q M kj h3、透过干燥室壳体的热损失：（1）干燥室的壳体结构和传热系数k 值。
墙：外墙为1砖厚的砖墙，00.814/();100120砖＝内墙为厚钢筋混凝土，λ-W m C mm 01.546/();凝＝内λW m C 、外墙之间夹有100mm 厚的 石保温层，00.058/()石－λW m C2011.63/(),外内。
室内表面的受热系数＝室外表面的放热系数ααW m C2023.26/()＝。
W m C 墙的传热系数按下式计算：111石外内＝λδαλα+∑+ 2010.45/()10.250.100.10111.630.814 1.546 1.54623.26＝＝⋅++++W m C门：用角钢或槽钢作骨架，内、外表面覆盖铝板，中间填有120mm 厚的玻璃棉板作为保温层。
门的传热系数：2010.45/()10.12111.630.05823.26门＝＝++k W m C顶棚：室顶棚的主要结构为100——120mm 厚的钢筋混凝土内层，140mm 厚的 石保温层，175650×72.8 2441×366=893.4×103kj/h100mm 厚的空心楼板表面层0[0.698/()]空λ≅W m C 。