一种木材干燥及热能回收利用的方法与流程

1.本发明涉及一种木材的干燥方法，特别涉及了一种木材干燥及热能回收预干的装置及方 法，属于木材加工与节能减排技术领域。


背景技术：

2.如今，我国干燥作业的整体能耗也已经占到我国国民经济总能耗的10％以上，其中木材 干燥(其能耗约占总能耗的40
‑
70％)作为主要的传统干燥作业领域存在诸多的问题：(1)目 前，我国用于干燥锯材和坯料所需的年耗煤约76.5万吨，排放二氧化碳约490万吨，产生灰 粒约13.5万吨，产生二氧化硫约7.4万吨，污染严重；(2)在传统木材干燥过程中，会有大 量的热湿空气排放到空气中，造成化石燃料的严重浪费；(3)自动化程度低，人工成本高。 针对上述木材干燥行业中存在的问题，行业内的专家学者给出了以下的技术方案：
3.针对降低木材干燥过程的能耗排放的问题，常见思路为提高热湿废气热能的重复利用率。 中国专利“cn202020614326.4”公布了“一种具有空气预热装置的木材干燥窑设计”，其装置包 括窑体和热泵系统，所述窑体顶部的两侧分别开设有新风进口和热风出口，所述热风出口处 连通有换热风机，所述新风进口处设置有循环风扇，所述换热风机的出风口连通有第二热风 导管，所述第二热风导管上设置有第二流量控制阀，此实用新型将窑体中的热湿废气通过换 热风机和第二热风导管引入到预热套管中，通过预热套管对新引入到窑体中的空气进行预热， 并排到冷凝器上。虽然该干燥窑利用干燥窑中的热湿废气对新风空气进行加热，达到了余热 回收利用，降低了能耗。虽然此方法能够起到一定的节能效果，但是套管中热量损耗大，且 与管道长度呈正比，无法做到热湿废气对新风空气进行彻底的加热，同时此窑体占地面积大， 且无法实现连续干燥作业，会给木材干燥生产带来新的生产效益问题。
4.为解决此问题，另一种思路为：优化干燥工艺，提高干燥效率。中国专利
ꢀ“
cn201820273622.5”公布了“一种高效木材干燥窑”，其装置为干燥窑本体，所述干燥窑本体 内部设有隔热层，所述干燥窑本体内壁设有冷凝槽，所述干燥窑本体底部设有排气管，所述 排气管的另一端设有单向阀，所述单向阀设置于干燥窑本体外部，所述排气管一侧设有聚水 槽。此实用新型通过设置底座和回收槽，使用者将木材放置到放置架内部，蒸汽发生器工作 经热风蒸汽输送管向干燥窑本体内部供应高温蒸汽，空气加速扇可加速干燥窑本体内部空气 流通速度，可提高干燥效率和使木材均匀受热，干燥工作完成后，剩余水分冷凝呈水珠经冷 凝槽聚集后经聚水槽和冷凝水导流管输送至回收槽，防止因水分残存在干燥窑本体内部造成 影响干燥效率和滋生细菌。虽然此方法有效提高了干燥效率，充分回收利用了剩余冷凝水， 以实现了减小水资源损耗的目的，但是此干燥窑只能实现单独作业，对于热湿废气有没做到 有效再利用。
5.而针对木材干燥过程中的连续干燥作业，常使用管道连通以实现对两个干燥间进行同步 干燥作业。中国专利“cn201822190517.8”公布了“一种干燥装置”，其装置包括风力
间、加热 间、两个干燥间，各部分通过管道连接，通过对管道连通的控制可以实现对单个或两个干燥 间进行干燥，所述干燥间内部风网管道设有风网板，该风网板上设置有u形割口外折形成的 开口，该开口位置和朝向均随机分布，该结构使得热风形成了沿各方向进入的柔和风流，更 接近自然背风环境，使木板材均匀受热干燥，通过干燥间与风力间的连接可以循环利用热能， 减少了能耗损失，更加环保。但是此干燥装置只能实现微风循环式干燥方式的中低温干燥， 以追求自然背风干燥，对于木材的高温高湿干燥不具有普遍适用性。
6.因此，如何降低木材干燥过程的能耗并充分利用热湿空气热能是当前木材干燥工业的关 键性问题。现有的方法虽然能够提高木材干燥过程的能量利用率，实现木材干燥过程中湿热 废气热能的重复利用，但对于湿热废气热能的利用不充分，不能精确判断热能循环控制节点， 无法实现木材连续干燥作业，无法实现干燥材料之间的有序作业，即对干燥材料进行先预干 后干燥的有次序地，循环作业，循环利用木材干燥过程中产生的湿热废气的热能。
7.本发明不仅能将热湿废气热能用于木材预干燥，实现循环热能流动，还能根据干燥室内 干燥介质的温湿度变化，控制干燥装置内阀门的开启与关闭，精确判断干燥过程中需要排出 的废气和外界新鲜空气的交换节点，实现节能减排，最大限度利用热能。
8.本发明对干燥木材过程中所产生的高热高湿的废气中的热能进行循环再利用，不仅对木 材进行了预干，缩短了干燥周期，还实现了连续干燥作业，提高了干燥效率。


技术实现要素：

9.本发明的目的是针对现有木材干燥过程中存在能耗高，且干燥产生的热能利用率低的技 术问题，提供一种木材干燥及热能回收利用装置和木材干燥及人回收利用方法，本发明通过 装置的进排气区内的阀门开闭，调整干燥过程中湿热废气的循环方向、风机的方向，使得湿 热废气在装置内循环，充分利用湿热废气的热能，解决了木材干燥室内因气流循环单一所带 来的热湿废气热回收利用效率不高的问题，充分利用热湿废气对木材进行预干，极大缩短木 材干燥周期，节省化石燃料。
10.本发明的装置能使得木材预干作业处理和干燥作业在同一个装置中进行，实现木材预干 后再干燥的连续循环作业，将装置内的一个干燥室在干燥过程中产生的热湿废气通过风道输 送至另一个干燥室内，用于另一干燥室内的木材的预干作业处理；预干处理至干燥窑干燥处 理完成后，再进行干燥处理；另一干燥室内干燥处理产生的湿热废气再通过风道输送至前一 个干燥室内，用于该干燥室内木材的预干处理，循环预干处理、干燥处理，直至将所有木材 干燥完成。
11.为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种木材干燥及热能回收利用的方法，包括：
12.a)将待干燥木材置于木材干燥及热能回收利用的装置内的2个干燥室内，以其中一个干 燥室内的木材进行干燥处理，进行木材干燥处理的干燥室称为干室；以另一干燥室内木材进 行预干处理，进行预干处理的干燥室称为预热室；测定干室内木材的含水率m
干
；干燥介质 的相对湿度α
干
；测定预热室内干燥介质温度t
预干
；测定外部的环境温度t
外
；
13.b)当干室内木材的含水率m
干
达到木材干燥基准的第i阶段含水率，即m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
时，调节干室内的温湿度，使之与木材干燥基准第i阶段的基准要求相一致，然后按
照木 材干燥基准进行第i阶段的木材干燥，i＝1、2、3，
…
，n，n为木材干燥基准中木材干燥的最 终干燥阶段数；
14.并且根据检测结果，按照如下方法对木材干燥及热能回收利用的装置内的风机、加热器、 散热器、雾化喷头、阀门、通风口、进排气口的工作状态进行调整，调整干燥介质的流通方 向；按照干燥基准对干室内的木材进行第i阶段干燥处理，预热室内木材进行预干处理，其 中：
15.b1)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
＝α
jzi
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭装置内全部阀门， 开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥室材堆进行干燥处理；开启预 热室风机，对预热室材堆进行预干处理；
16.b2)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
<α
jzi
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，关闭干室上部的通风 口和对应的进排气口，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥室内材 堆进行干燥处理；关闭2个风道的风道阀门，同时开启预热室上部的通风口和进排气口，预 热室与外界进行介质交换，直至预热室内温度与外界环境温度相同，停止交换；
17.b3)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
＝α
jzi
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时，关闭2个风道的进排 气口，开启2个风道的风道阀门，开启2个干燥室上部的通风口，2个干燥室之间进行介质 交换，当干室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止交换干燥介质；
18.b4)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
＝α
jzi
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭干室上部的通风 口和对应的进排气口，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥室材堆 进行干燥处理；关闭2个风道的风道阀门，开启预热室上部的通风口和对应的进排气口，预 热室与外界进行介质交换，直至预热室内温度与外界环境温度相同，停止交换；
19.c)根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；调整装置内的2个干燥室内的风机、加热器、 散热器和雾化喷头的开闭；第一、第二风道的通风口、进排气口、风道阀门的开闭，调整空 气介质的流通方向；重复b1
‑
b4)，直至干室内木材的含水率降低并达到木材干燥处理所要求 的含水率m
终
；
20.d)当检测到干室内木材含水率达到木材干燥处理所要求的含水率m
终
时，将木材移出干 室；
21.e)将待干燥木材置于第二干燥室内进行预干处理，对第一干燥室内木材进行干燥处理， 即两个干燥室轮流进行木材干燥处理、预干处理，重复步骤b
‑
d)，直至所有待干燥木材全部 干燥完成。
22.其中，步骤a)中所述木材干燥及热能回收利用的装置整体呈矩形，包括隔层、 干燥区和进排气区，其中隔层将装置分为上下两部分，上部分为进排气区，用于干燥介质的 交换，实现热能循环流动；下部分为干燥区，用于木材的干燥，其中所述干燥区包括2个 相互独立的干燥室，第一干燥室、第二干燥室，用于放置待干燥的木材，对待干燥木材进行 轮流干燥处理、预干处理；干燥区的顶部为隔层，进排气区的底部与隔层连接呈一体。
23.特别是，所述干燥室沿着装置的长度或宽度方向并行排列且彼此独立；，优选为沿着装置 长度方向并行排列。
24.如果干燥室沿着装置的长度方向排列，则干燥室的长度约为装置长度的1/2，略小于装置 长度的1/2；宽度与装置的宽度相一致；高度为装置的高度减去进排气区的高度；如果干燥室 沿着装置宽度方向排列，则干燥室的长度与装置的测定一致；宽度约为装置宽度
的1/2，略小 于装置宽度的1/2；高度为装置的高度减去进排气区的高度。
25.特别是，两个彼此独立的第一、第二干燥室间存在间隙，间隙的大小为装置长度的4
‑
6％ (优选为5％)。
26.其中，每个干燥室内至少安装2只测定干燥室内干燥介质干湿球温度干湿球温度计，根 据测定的干湿球温度，查阅干湿球温度计的相对湿度对照表，获得木材干燥过程中各个阶段 的相对湿度α
jz
。
27.特别是，所述干湿球温度计设置在干燥室内，侧壁的下部。
28.尤其是，在每个干燥室内，上部设置干燥风机、散热器和加热器，其中散热器与加热器 成对设置形成散热器
‑
加热器组，并且在每个干燥风机的两侧分别设置1个散热器
‑
加热器组。
29.其中，所述隔层为平板状，并且在隔层上设置2组通风口组，每组通风口组包括至少2 个通风口，作为干燥介质进出干燥室的流通通道，并将干燥区与进排气区相连通。
30.特别是，2组通风口组中的一组设置在第一干燥室的顶部，另一组通风口组设置在第二 干燥室的顶部。
31.尤其是，每一个通风口内固定安装一个阀门和一个双向风机。
32.其中，所述进排气区包括2个沿着装置宽度或长度方向并行排列，彼此独立的风道，并 且风道底部与干燥室顶部的隔层连接呈一体；优选为风道沿着装置的长度方向延伸，沿着装 置的宽度方向并行排列。
33.特别是，进排气区包括2个沿着装置宽度方向并行排列，彼此独立的风道。
34.尤其是，每一个风道都横跨第一、第二干燥室，即每一个风道都位于第一、第二干燥室 上部的外侧，与干燥室顶部隔层的外侧壁连接呈一体。
35.如果所述风道沿着装置的宽度方向排列，则风道的长度与装置的长度一致；宽度约为装 置宽度的1/2，略小于装置宽度的1/2；干燥室的高度与风道高度之和为装置高度；如果所述 风道沿着装置的长度方向排列，则风道的长度约为装置长度的1/2，略小于装置长度的1/2； 宽度与装置的宽度相一致；干燥室的高度与风道高度之和为装置高度。
36.特别是，两个彼此独立的第一、第二风道之间存在间隙，间隙的大小为装置宽度的4
‑
6％ (优选为5％)。
37.每个风道横跨2个干燥室，如果干燥室沿着装置的长度方向并行排列，则风道的长度方 向与干燥室长度方向相一致；如果干燥室沿着装置的宽度度方向并行排列，则风道的长度方 向与干燥室宽度方向相一致。
38.其中，所述风道内部设置风道阀门，用于控制第一、第二干燥室内介质的流动方向或/和 控制第一、第二干燥室之间之间的介质的通断。实现在管道中隔断或切断气流。
39.风道阀门控制第一、第二干燥室之间的气流流动，当关闭风道阀门时，气流在风道被隔 断，第一、第二干燥室完全无关；当打开风道阀门时，第一、第二干燥室实现联通，可实现 干燥介质的交换。风道阀门控制第一、第二干燥室的气体的流动方向。
40.特别是，所述风道的底部设置通风口，其设置位置与隔层上设置的通风口位置相对应， 形成干燥介质的流通通道。
41.风道底部的通风口与隔层上的通风口形状、大小相一致，连接呈一体。
42.其中，每一个风道的顶部设置2个进排气口，并且每个进排气口内设置进排气阀
门。
43.特别是，每一个风道顶部设置的2个进排气口位于设置在其内部的风道阀门的两侧。
44.其中，步骤b)中所述调整干燥介质的流通方向为使新鲜空气由外界进入进行预干处理 的预干室待交换，交换至进行干燥处理的干燥室进行干燥作业，干燥处理后的干燥室内的湿 热介质流入进行预干处理的预干室，对预干室内的木材进行预干处理，最后由预干处理的预 干室的进排气口排出。
45.2个干燥室轮流进行干燥、预干处理，干燥室内木材进行干燥处理时，该干燥室称为干燥 室，干燥室内木材进行预干处理时，该干燥室称为预干室。
46.特别是，步骤b4)中当i＝1时，m
jz(i
‑
1)
为待干燥木材的初始含水率m0；木材干燥达到 干燥处理所要求达到的含水率以m
终
表示，m
终
＝m
jzn
，其中n为木材干燥基准中最后的干燥 阶段数，即干燥基准中木材干燥过程的总阶段数量，例如，木材干燥介质中干燥阶段分为6 个阶段，则木材干燥达到干燥要求的含水率以m
jzn
，n＝6即木材干燥后最终含水率以m
jz6
表 示；如果木材干燥介质中干燥阶段分为4个阶段，则木材干燥达到干燥要求的含水率以m
jzn
， n＝4即木材干燥后最终含水率以m
jz4
表示。
47.其中，步骤c)中所述α
干
根据装置内的第一或第二干燥室内干湿球温度计测定的干球、 湿球温度，查阅干湿球温度计的相对湿度对照表，获得。
48.特别是，第二干燥室进行干燥时，干燥室内的风机、加热器、散热器和雾化喷头开启；
49.第一干燥室进行预干处理时，第一干燥室内的风机开启，而加热器、散热器和雾化喷头 关闭；
50.两个干燥室之间进行介质交换，即将第二干燥室内热废气输入第一干燥室，第一干燥室 内的空气输送至第二干燥室内时，2个干燥室内的风机开启，而2个干燥室内的加热器、散 热器和雾化喷头关闭；当进行预干处理的第一干燥室与外界进行气体交换时，其室内的风机 开启，而加热器、散热器和雾化喷头关闭。
51.特别是，步骤d)中当干室内木材含水率达到木材干燥所要求的含水率m
终
时，首先将预 热室与外界进行介质交换；接着对2个干燥室进行介质交换，干室内的湿热气体交换至预热 室，预热室内木材进行预干处理；预热室内的新鲜介质交换至干室，直至干室内温度降低至 30℃时，停止2个干燥室之间的介质交换，将干室内木材移出。
52.特别是，在检测到干室内木材含水率达到木材干燥所要求的的含水率m
终
时，按照如下步 骤进行处理后，再将木材移出干室：
53.d1)首先：关闭干室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，打开 预热室上部的通风口和对应的进排气口，开启预热室内的风机，预热室与外界空气进行气体 交换，直至预热室内温度与外界环境温度相同，停止交换；然后打开第一、第二风道阀门， 打开干室上部和预热室上部的通风口，关闭干室上部和预热室上部对应的进排气口；开启2 个干燥室内的风机，关闭2个干燥室内的加热器、散热器、雾化喷头，进行2个干燥室之间 的介质交换，湿热介质流入预热室，预热室内的新鲜介质流入干室；
54.d2)直至干室内温度降低至30℃时，停止交换，关闭2个干燥室上部的通风口和对应的 进排气口，关闭2个风道的风道阀门，开启预热室内的风机，关闭预热室内的加热器、
散热 器、雾化喷头，对预热室室内木材进行预干处理；关闭干室内的风机、加热器、散热器、雾 化喷头，打开干室的大门，将干燥后的木材移出第二干燥室。
55.尤其是，还包括步骤d3)，向第二干燥室内放置新的待干燥木材，第一、第二干燥室轮 流，第一干燥室进行干燥处理，第二干燥室进行预干处理。
56.特别是，放入新材堆，交换干室和预热室的工作任务，进行新一轮干燥作业。
57.尤其是，步骤e)中两个干燥室轮流进行木材干燥处理、预干处理过程中，将通风口内的 双向风机的方向进行调整，始终将进行干燥处理的干燥室内的湿热废气流向进行预干处理的 干燥室，进行预干处理的干燥室内的新鲜冷空气能顺利流向进行干燥处理的干燥室。
58.本发明另一方面，提供一种木材干燥及热能回收利用的方法，包括如下步骤：
59.1)将待干燥木材分别置于木材干燥及热能回收利用的装置的2个干燥室内，关闭装置的 2个风道；开启第二干燥室内的风机、加热器、散热器和高压雾化喷头，加热加湿，对置于 第二干燥室内的木材按照木材干燥基准进行第一阶段的在处理；关闭第一干燥室内的风机、 加热器、散热器和高压雾化喷头，对置于第一干燥室内木材进行预干处理；
60.2)实时测定第二干燥室内木材的含水率m
干
；干燥介质的相对湿度α
干
；测定第一干燥 室内干燥介质温度t
预干
，测定外部的环境温度t
外
；
61.根据检测结果，按照如下方法对木材干燥及热能回收利用的装置内的风机、加热器、散 热器、雾化喷头、阀门、通风口、进排气口的工作状态进行调整，调整干燥介质的流通方向， 按照干燥基准对第二干燥室内的木材进行干燥，对第一干燥室内的木材进行预干处理；其中：
62.2a)当m
干
>m
jz1
，且α
干
<α
jz1
‑
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时；关闭第二干燥室的通风口(即第 二通风口a、b)；开启第二干燥室内的风机、加热器、散热器和高压雾化喷头，加热加湿， 按照干燥基准进行相应的第一阶段干燥处理；
63.2b)当m
干
>m
jz1
，且α
干
＝α
jz1
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时；开启第一、第二风道阀门； 开启第一通风口a、b；第二通风口a、b；关闭第一、第二风道的进排气口；关闭第一、第 二干燥室内的风机、加热器、散热器和高压雾化喷头；同时控制安装在第一、第二通风口a、 b内风机的风向，使得第二干燥室内的湿热废气输送至第一干燥室内，对第一干燥室内的木 材进行预干处理；将第一干燥室内的空气输送至第二干燥室，第一、第二干燥室内的干燥介 质进行交换；当第二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质的交换；
64.2c)当m
干
>m
jz1
，且α
干
＝α
jz1
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时；关闭第一、第二风道阀门；关 闭第一通风口a、b；第二通风口a、b；关闭第一进排气口a、b；第二进排气口a、b；使 得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、加热器、散热器和雾化 喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第一阶段进行干燥处理；开启第一干 燥室内的干燥风机，关闭加热器、散热器和雾化喷头，第一干燥室内木材进行预干处理；
65.2d)当m
干
>m
jz1
，且α
干
<α
jz1
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时；关闭第一、第二风道阀门； 打开第一通风口a、b；打开第一、二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第一、二进 排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、加热器、 散热器和雾化喷头，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第一阶段进行干燥处理；关闭第一 干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜空气通过进排气口与第一干燥室的 湿冷废气进
行干燥介质交换，直至第一干燥室室温降至外部的环境温度时停止交换；
66.2e)当m
干
>m
jz1
，且α
干
＝α
jz1
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时；关闭第一、第二风道阀门； 打开第一通风口a、b；打开第一、二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第一、二进 排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、加热器、 散热器和雾化喷头，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第一阶段进行干燥处理；关闭第一 干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜空气通过进排气口与第一干燥室的 湿冷废气进行干燥介质交换，直至第一干燥室的温度与外界温度相同时，停止介质交换；
67.根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；重复2a)
‑
2e)，直至第二干燥室内木材的含水率 降低至低于或等于干燥基准的第一阶段的木材含水率最低临界值m
jz1
；
68.3)当测定第二干燥室内木材的含水率m
干
达到木材干燥基准的第二阶段含水率，即m
jz2 <m
干
≤m
jz1
时，调节第二干燥室内的温湿度，使之与木材干燥基准第二阶段的基准要求相一 致，然后按照木材干燥基准进行第二阶段的木材干燥，其中：
69.3a)当m
jz2
<m
干
≤m
jz1
，且α
干
＝α
jz2
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风道阀 门；关闭装置的所有通风口、进排气口；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二 干燥室内干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥 基准的第二阶段进行干燥处理；开启第一干燥室内的干燥风机，关闭加热器、散热器和雾化 喷头，第一干燥室内木材进行预干处理；
70.3a)当m
jz2
<m
干
≤m
jz1
，且α
干
＝α
jz2
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风道阀 门；关闭装置的所有通风口、进排气口；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二 干燥室内干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥 基准的第二阶段进行干燥处理；开启第一干燥室内的干燥风机，关闭加热器、散热器和雾化 喷头，第一干燥室内木材进行预干处理；
71.3b)当m
jz2
<m
干
≤m
jz1
，且α
干
<α
jz2
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，关闭第一、第二风道阀 门；打开第一通风口a、b；打开第一、第二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第一、 第二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、加 热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第二阶段进行干 燥处理；关闭第一干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜空气通过第一、 第二进排气口a与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介质交换，直至第一干燥室室温降至与外 部的环境温度相一致时停止交换；
72.3c)当m
jz2
<m
干
≤m
jz1
，且α
干
＝α
jz2
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时，开启第一、第二风道 阀门；开启装置全部的通风口；关闭装置全部的进排气口；关闭第一、第二干燥室内的风机、 加热器、散热器和高压雾化喷头；同时控制安装在第一、第二通风口a、b内风机的风向， 使得第二干燥室内的湿热废气输送至第一干燥室内，对第一干燥室内的木材进行预干处理； 将第一干燥室内的新鲜空气输送至第二干燥室，对第二干燥室内的干燥介质进行交换，当第 二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质的交换；
73.3d)当m
jz2
<m
干
≤m
jz1
，且α
干
＝α
jz2
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风道 阀门；打开第一通风口a、b；打开第一、第二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第 一、第二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、 加热器、散热器和雾化喷头，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第二阶段进行干燥处理； 关闭第一干燥
室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜空气通过第一、第二进排 气口a和第一通风口a、b与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介质交换，当第一干燥室室温 降至与外部的环境温度相一致时停止交换；
74.根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；重复3a
‑
3d，直至第二干燥室内木材的含水率降 低至低于或等于干燥基准的第二阶段的木材含水率最低临界值m
jz2
；
75.4)当测定第二干燥室内木材的含水率m
干
达到木材干燥基准的第j阶段含水率，即m
jzj
<m 干
≤m
jz(j
‑
1)
时，调节第二干燥室内的温湿度，使之与木材干燥基准第j阶段的基准要求相一 致，然后按照木材干燥基准进行第j阶段的木材干燥，j＝3，4，5，
…
，n
‑
1，n为木材干燥基 准中木材干燥的最终干燥阶段数；即按照干燥基准重复步骤3)的方法，对第二干燥室内木 材进行第j阶段的干燥，其中：
76.4a)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
，且α
干
＝α
jzj
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风道 阀门；关闭装置的所有通风口、进排气口；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第 二干燥室内干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干 燥基准的第j阶段进行干燥处理；开启第一干燥室内的干燥风机，关闭加热器、散热器和雾 化喷头，第一干燥室内木材进行预干处理；
77.4b)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
，且α
干
<α
jzj
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，关闭第一、第二风道 阀门；打开第一通风口a、b；打开第一、二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第一、 二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、加热 器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第i阶段进行干燥 处理；关闭第一干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜空气通过第一、二 进排气口a和第一通风口a、b与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介质交换，当第一干燥室 室温降至外部的环境温度时停止交换；
78.4c)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
，且α
干
＝α
jzj
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时，开启第一、第二风道 阀门；开启装置全部通风口；关闭装置全部的进排气口；关闭第一、第二干燥室内的风机、 加热器、散热器和高压雾化喷头；同时控制安装在全部通风口内风机的风向，使得第二干燥 室内的湿热废气输送至第一干燥室内，对第一干燥室内的木材进行预干处理；将第一干燥室 内的新鲜空气输送至第二干燥室，对第二干燥室内的干燥介质进行交换，当第二干燥室的温 度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质的交换；
79.4d)m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
，且α
干
＝α
jzj
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风道阀 门；打开第一通风口a、b；打开第一、二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第一、 二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、加热 器、散热器和雾化喷头，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第j阶段进行干燥处理；关闭 第一干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜空气通过第一、第二进排气口 a和第一通风口a、b与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介质交换，当第一干燥室室温降至 外部的环境温度时停止交换；
80.根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；重复步骤4a
‑
4d，直至第二干燥室内木材的含水 率降低至低于或等于木材干燥基准的第n
‑
1阶段的木材含水率最低临界值m
jz(n
‑
1)
；
81.5)当测定第二干燥室内木材的含水率m
干
达到木材干燥基准的第n
‑
1干燥阶段的含水率， 即m
终
<m
干
≤m
jz(n
‑
1)
时，但未达到木材干燥的要求的终了含水率，调节第二干燥室内的
温 湿度，使之与木材干燥基准第n阶段的基准要求相一致，然后按照木材干燥基准进行第n阶 段的木材干燥；n为木材干燥基准中木材干燥的最终干燥阶段数，其中：
82.5a)当m
终
<m
干
≤m
jz(n
‑
1)
，且α
干
＝α
jzn
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风道 阀门；关闭装置所有的通风口、进排气口；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第 二干燥室内干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干 燥基准的第n阶段进行干燥处理；开启第一干燥室内的干燥风机，关闭加热器、散热器和雾 化喷头，第一干燥室内木材进行预干处理；
83.5b)当m
终
<m
干
≤m
jz(n
‑
1)
，且α
干
<α
jzn
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，关闭第一、第二风 道阀门；打开第一通风口a、b；打开第一、二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第 一、二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风机、 加热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第n阶段进行 干燥处理；关闭第一干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜冷空气通过第 一通风口a、b和第一、二进排气口a与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介质交换，当第一 干燥室室温降至外部的环境温度时停止交换；
84.5c)当m
终
<m
干
≤m
jz(n
‑
1)
，且α
干
＝α
jzn
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时，开启第一、第二风道 阀门；开启装置全部通风口；关闭装置全部的进排气口；关闭第一、第二干燥室内的风机、 加热器、散热器和高压雾化喷头；同时控制安装在全部通风口内风机的风向，使得第二干燥 室内的湿热废气输送至第一干燥室内，对第一干燥室内的木材进行预干处理；将第一干燥室 内的新鲜空气输送至第二干燥室，对第二干燥室内的干燥介质进行交换，当第二干燥室的温 度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质的交换；
85.5d)当m
终
<m
干
≤m
jz(n
‑
1)
，且α
干
＝α
jzn
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭第一、第二风 道阀门；打开第一通风口a、b；打开第一、第二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭 第一、第二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；开启第二干燥室内干燥风 机、加热器、散热器和雾化喷头，升温加湿，第二干燥室内的木材按照干燥基准的第一阶段 进行干燥处理；关闭第一干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头，新鲜冷空气通 过进排气口与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介质交换，当第一干燥室室温降至外部的环境 温度时停止交换；
86.根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；重复步骤5a
‑
5d，直至第二干燥室内木材的含水 率降低并达到木材干燥要求的最终含水率m
终
；
87.6)当第二干燥室内木材含水率达到木材干燥要求的含水率m
终
时，关闭第一、第二风道 阀门；打开第一通风口a、b；打开第一、第二进排气口a；关闭第二通风口a、b；关闭第 一、第二进排气口b；使得第一、第二风道内无空气介质流动；关闭第二干燥室内干燥风机、 加热器、散热器和雾化喷头；关闭第一干燥室内的干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头， 新鲜空气通过第一通风口a、b和第一、二进排气口a与第一干燥室的湿冷废气进行干燥介 质交换，当第一干燥室室温降至外部的环境温度时停止交换；
88.随后，开启第一、第二风道阀门；开启装置全部的通风口；关闭装置的全部进排气口； 关闭第一、第二干燥室内的风机、加热器、散热器和高压雾化喷头；同时控制安装在全部通 风口内风机的风向，使得第二干燥室内的湿热废气输送至第一干燥室内，对第一干燥室内的 木材进行预干处理；将第一干燥室内的新鲜空气输送至第二干燥室，对第二干燥室
内的干燥 介质进行交换，当第二干燥室的温度降低至30℃时，停止干燥介质的交换，将第二干燥室内 木材移出；
89.7)将待干燥木材置于第二干燥室内，关闭第二干燥室内的风机、加热器、散热器和高压 雾化喷头，对置于第二干燥室内木材进行预干处理；开启第一干燥室内的风机、加热器、散 热器和高压雾化喷头，加热加湿，对第一干燥室内的木材按照木材干燥基准进行第一阶段的 干燥处理；重复步骤2
‑
6)，第一、第二干燥室循环、轮流进行木材干燥，直至所有待干燥木 材全部干燥完成。
90.其中，步骤1)中所述关闭装置的2个风道，为关闭装置内的第一、第二风道，即关闭第 一、第二风道的进排气口和关闭第一、第二干燥室顶部的通风口。
91.其中，在步骤2)的木材干燥过程中，所述木材含水率m
干
采用设置在待干燥木材上含水 率测定仪进行测定。m0设为待干燥木材的初始含水率；m
jz1
设为木材干燥基准第一干燥阶段 的最低临界含水率；m
jzi
设为木材干燥基准第i干燥阶段的最低临界含水率，其中，i为1、2、 3、
…
、n
‑
1，n为木材干燥基准进行干燥的总干燥阶段数。α
jzi
表示木材干燥基准的不同阶段 干燥介质的相对湿度，i＝1、2、3，
……
n
‑
1；木材干燥达到干燥处理所要求达到的含水率以 m
jzn
，其中n为木材干燥基准中最后干燥阶段数，其数值等于总干燥阶段数，例如，木材干 燥介质中干燥阶段分为6个阶段，则木材干燥达到干燥要求的含水率以m
jzn
，n＝6即木材干 燥后最终含水率以m
jz6
表示；如果木材干燥介质中干燥阶段分为4个阶段，则木材干燥达到 干燥要求的含水率以m
jzn
，n＝4即木材干燥后最终含水率以m
jz4
表示。
92.特别是，木材干燥基准的不同阶段的木材含水率以m
i
表示，含水率最低临界值由m
jzi
表示；所述m
jz1
、α
jz1
分别为木材干燥基准中第1干燥阶段的木材的最低临界含水率、干燥 介质的相对湿度。
93.其中，所述关闭通风口即为关闭通风口内的风机和阀门，使得空气介质不能在干燥室与 风道之间流通；关闭进排气口即为关闭进排气口内的进排气阀门；所述开启通风口即为开启 通风口内的阀门和风机，使得空气介质能够在第一、第二干燥室与风道内流通；开启进排气 口即为开启进排气口内的进排气阀门。
94.调整第一、第二干燥室内的风机、加热器、散热器和雾化喷头的开闭；第一、第二风道 内通风口、进排气口、风道阀门的开闭，调整空气介质的流通方向，使新鲜空气由室外进入 预干室待交换，交换至干燥室进行干燥作业，后流入预干室进行预干作业，最后由进排气口 排出；干燥基准对第二干燥室内的木材进行干燥，对第一干燥室内的木材进行预干处理。n 即木材干燥基准中的总干燥阶段数。所述m
终
<m
干
≤m
jz(n
‑
1)
，为木材含水率降低至低于或 等于木材干燥基准的第n
‑
1干燥阶段的含水率的最低临界值，但是未达到木材干燥的要求的 最终含水率m
终
。
95.与现有技术相比，本技术的技术方案具备如下有益的技术效果：
96.1.本发明针对木材干燥所设计的干燥窑结构，采用两个干燥窑并联设计，应用于干燥要 求不同的两种待干木材，将干燥产生的废气用于预干，实现排气热能回收循环利用，操作步 骤简单，安装门槛低，节省能源；
97.2.本发明具有余热回收功能，通过控制风机的变频调节及定时换向和阀门的开关，实现 干燥室内热气流循环流动至预干室，以及预干室内湿冷废气与外界新鲜冷空气的交换，空气 通过干燥窑内的循环风道进行空气介质交换，换热温差大，换热效率高，相比热
泵模式系统 更加简单，节能；
98.3.本发明可以实现连续干燥作业，通过改变风机运转方向，改变干燥室内气流循环方向， 在干燥室干燥作业结束后，调转风机运转方向，使预干室转变为干燥室,实现对材堆的连续 干燥作业，同时减少了材堆从预干窑到干燥窑搬运过程中的热量损耗，极大地提高了木材干 燥过程的生产效率；
99.4.本发明针对针、阔叶材不同树种的干燥基准，提出了进一步地控制工艺，以实现最大 限度的热能回收。
附图说明
100.图1为本发明木材干燥及热能回收预干装置的正视图；
101.图2为本发明木材干燥及热能回收预干装置的侧视剖面图；
102.图3为本发明木材干燥及热能回收预干装置的立体示意图；
103.图4为本发明木材干燥及热能回收预干装置的气流循环示意图(第二干燥室为干室)； 附图标记说明：
104.1、第一干燥室；11、第一干燥风机；12、第一散热器；13、第一加热器；14、第一雾化 喷头；15、第一通风口a；151、第一通风阀门a；152、第一通风风机a；16、第一通风口b；161、第一通风阀门b；162、第一通风风机b；2、第二干燥室；21、第二干燥风机；22、 第二散热器；23、第二加热器；24、第二雾化喷头；25、第二通风口a；251、第二通风阀门 a；252、第二通风风机a；26、第二通风口b；261、第二通风阀门b；262、第二通风风机 b；3、隔层；4、材堆；5、第一风道；51、第一风道阀门；52、第一进排气口a；521、第一 进排气阀门a；53、第一进排气口b；531、第一进排气阀门b；6、第二风道；61、第二风 道阀门；62、第二进排气口a；621、第二进排气阀门a；63、第二进排气口b；631、第二 进排气阀门b。
具体实施方式
105.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中 的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是 本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
106.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”、“竖向”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关 系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义 理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上 述术语在本发明中的具体含义。
107.术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含 指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地 包括一个或者更多该特征。
108.如图1
‑
3，本发明的一种木材干燥及热能回收利用装置，装置整体呈长方体形或正方体形， 包括隔层3、干燥区和进排气区，其中隔层将装置分为上下两部分，上部分为进排气区，下 部分为干燥区。
109.装置的外壁由绝热保温材料制成，整体呈长方体型或正方体型，内壁由耐火材料制成。 由保温材料制成的外壁，不仅能延长了装置的使用寿命，还可以减少装置与环境的热交换， 提高热效率；隔层朝向干燥区一侧由耐火材料制成，朝向进排气区一侧由保温材料制成。从 左至右方向为该装置的纵向，从前到后方向为该装置的横向，从上到下方向为该装置的竖向。
110.干燥区包括2个干燥室，即第一干燥室1、第二干燥室2，用于放置待干燥的木材，对待 干燥木材进行轮流干燥处理。2个干燥室沿着装置的长度方向并行排列且彼此独立；干燥室 的长度约为装置长度的1/2，略小于装置长度的1/2，宽度与装置的宽度相一致，高度为装置 的高度减去进排气区的高度。
111.如图1、3，两个彼此独立的第一、第二干燥室之间存在间隙，间隙的大小为装置长度的 4
‑
6％(优选为5％)。以保证干燥室内温度的均匀，绝热保温材料降低第一干燥室与第二干燥 室之间的热交换，减低温度误差。第一干燥室和第二干燥室室内装置布局一致，以中间间隙 为界限左右对称。
112.干燥室的顶部为隔板；每个干燥室的上部分别固定安装有干燥风机、散热器、加热器， 散热器与加热器成对设置，即一个散热器与一个加热器为一组，散热器和加热器组固定安装 在干燥风机的两侧，加热器产生的热量在干燥风机的作用下，由散热器散发至整个干燥室， 加热干燥室内的木材。干燥风机、散热器、加热器均匀设置在干燥室顶部中央。第一干燥室 内安装第一干燥风机11、第一散热器12、第一加热器13、第一雾化喷头14；第二干燥室内 按照第二干燥风机21、第二散热器22、第二加热器23、第二雾化喷头24。
113.待干燥木材按照本领域常规方法码放成材堆4后，均匀放置在干燥室内。材堆顶部距离 干燥风机、散热器、加热器一定距离，材堆在干燥室内的放置方式采用本领域现有的常规方 法进行。2个干燥室中1个干燥室内的木材进行干燥处理，另一干燥室内木材进行预干处理， 其中进行木材干燥处理的干燥室称为干室，进行木材预干处理的干燥室称为预干室，2个干 燥室轮流进行干燥处理、预干处理。
114.每个干燥室内，在其侧壁的下部设置至少2支测定干燥室内干燥介质的干球、湿球温度 的干湿球温度计(图中未示出)，进而根据测定的干湿球温度计算干燥介质相对湿度，保持湿 球纱布的湿润状态。
115.每个干燥室内靠近干燥室顶部设置高压雾化喷头，用于雾化液体水，形成直径很小的液 雾，以增加水雾与周围干燥介质的接触面积，达到快速蒸发以提高干燥介质的相对湿度，且 高压雾化喷头接近加热器，提高液雾与干燥空气介质的温度，快速蒸发水雾以增加干燥介质 相对湿度；雾化喷头与设置在装置外部的高压泵20相连接，高压泵通过水管与高压雾化喷头 固定连接，将水加压形成高压水，在雾化喷头的作用下，将高压水雾化，形成水汽，加湿干 燥空气介质，提高干燥介质空气的相对湿度，控制干燥空气介质相对湿度的变化。
116.隔层3为平板状，将装置的内部空间分隔成上下两个区域。在隔层上、靠近装置宽
度方 向的侧壁的两端的位置分布开设1组通风口组，每组通风口组包括2个通风口。通风口为干 燥介质的流通通道，为干燥室内的湿热废气和外界的新鲜空气的交换通道，通风口组将干燥 区与进排气区相连通。其中一组通风口组与第一干燥室相连通，设置在第一干燥室的顶部， 与另一组通风口组与第二干燥室相连通，设置在第二干燥室的顶部。
117.如图1
‑
3，每个干燥室的顶部即在隔板上沿着装置的宽度方向开设2个通风口，分别与装 置上部的进排气区相连通。通风口设置在靠近装置的四个角落处。第一干燥室上部的通风口 分别为第一通风口a 15、第一通风口b16；第二干燥室上部的通风口分别为第二通风口a、 b 25、26。
118.本发明实施例中从左至右为装置长度方向，从前至后为装置的宽度方向，从上至下为装 置的高度方向。
119.每个通风口内固定安装有一个阀门和一个风机，其中风机为双向风机，能双向通风排气。 第一通风口a 内固定安装的第一通风阀门a 151、第一通风风机a 152；第一通风口b内固 定安装的第一通风阀门b 161、第一通风风机b 162；第二通风口a内固定安装的第二通风阀 门a 251、第二通风风机a 252；第二通风口b内固定安装的第二通风阀门b 261、第二通风 风机b 262。本发明中的风机均为双向风机。
120.进排气区包括2个沿着装置宽度方向并行排列，彼此独立的风道，即第一风道5、第二 风道6，用于将外界空气引入干燥室，以及将干燥产生的湿热废气在2个干燥室内进行交换， 对热能进行回收和利用，即将干燥后产生的湿热废气经风道输送至进行预干处理的干燥室， 将进行预干处理的干燥室内的新鲜冷空气经风道流向进行干燥处理的干燥室，以用于后续干 燥作业。风道的长度与装置长度相一致，风道的宽度约为装置宽度的1/2，略小于装置宽度的 1/2，风道的高度与干燥室的高度之和等于装置的高度。
121.如图1、2、3，第一、第二风道彼此独立，风道内层为钢制，其外层覆盖包裹绝热保温 材料，风道的外层与隔层连接呈一体，降低第一、第二风道之间的热交换，减低温度误差。 如，第一、第二风道结构、布局一致，以中间间隙为界限前后对称，其中间隙的大小为装置 宽度的4
‑
6％(优选为5％)。
122.每个干燥室的顶部设置2个、彼此间隔的通风口，且通风口在隔层上沿着靠近装置宽度 方向的侧壁设置。2个通风口的连线与装置宽度方向的侧壁相平行。风道的底部通过开设在 干燥室顶部隔层上的通风口与干燥室相连通，其中第一风道的底部通过第一通风口a 15、第 二通风口a25分别与第一、第二干燥室相连通；第二风道的底部通过第一通风口b16、第二 通风口b 26分别与第一、第二干燥室相连通。
123.其中进行干燥处理的干燥室内(称为干室)的木材干燥产生的湿热废气沿着第一或第二 风道进行流动，湿热废气经过第一或第二风道流向另一个进行预干处理的干燥室(称为预干 室)，而预干室内的新鲜冷空气经过第二或第一风道流向进行干燥处理的干室内升温降湿，以 用于后续干燥作业，从而最大程度的回收利用热废气的热量。
124.如图1、2、3，风道内设置风道阀门，风道阀门通常设置在靠近中间位置，第一风道内 沿着长度方向设置第一风道阀门51；第二风道内沿着长度方向设置第二风道阀门61。
125.如图1、2、3，每个风道的顶部设置至少2个进排气口，分别靠近风道长度方向的两端； 进排气口通常设置在靠近装置顶部的四个角落处，通常与风道底部的、与干燥室相连通的通 风口在竖直方向设置位置相对应。进排气口内设置进排气阀门，用于控制进排气口
的开闭， 控制外界空气流入装置内部或将装置内空气介质排出，便于气体交换。
126.第一风道顶部设置2个进排气口，即第一进排气口a 52、第一进排气口b 53；第一进排 气口a、b位于第一风道阀门51的两侧；第二风道顶部设置2个进排气口，即第二进排气口 a 62、第二进排气口b 63，第二进排气口a、b位于第二风道阀门61的两侧。
127.第一进排气口a、b的内部分别设置第一进排气阀门a 521、第一进排气阀门b 531；第 二进排气口a、b的内部设置第二进排气阀门a 621、第二进排气阀门b 631。第一、第二进 排气口a与第一干燥室顶部的第一通风口a、b的设置位置相适应；第一、第二进排气口b 与第二干燥室顶部的第二通风口a、b的设置位置相适应。
128.下面结合附图1
‑
4详细说明本发明木材干燥及热能回收装置的工作过程。
129.本发明实施例中以第二干燥室内先进行木材干燥、第二干燥室内木材干燥的热能通过第 一干燥室进行热能回收利用，对第一干燥室内木材进行预干燥为例来说明本发明装置的工作 过程。
130.将待干燥木材按照本领域现有已知的方法码垛，一层隔条一层木条进行码放成材堆4后， 放置于第一、第二干燥室内，放置多个材堆时，材堆在每个干燥室内均匀放置。材堆在干燥 室内的放置方式按照本领域现有已知的方式进行，材堆顶部距离隔层一定高度，利于气体流 通，形成的气流顺畅流动。
131.材堆大小满足干燥室的空间尺寸要求，材堆顶至隔板的距离适量，以保留较大的气流通 道。
132.每个材堆内分别均匀布置至少2组木材含水率测定仪，用于实时监测材堆的含水率变化 状况，含水率测定仪均匀安装在材堆竖直中心线上，木材含水率取含水率测定仪测定值的平 均值。
133.以其中一个干燥室内的木材进行干燥处理，另一干燥室内木材以干燥处理的湿热废气进 行预干处理，其中进行干燥处理的干燥室称为干室；进行预干处理的干燥室称为预干室；2 个干燥室轮流进行干燥、预干处理。
134.测定干室内空气介质的干湿球温度，查询依据干湿球温度计的相对湿度对照表，获得干 室内干燥介质的相对湿度α
干
；测定干室内木材含水率m
干
、预干室的介质温度t
预干
、外界环 境温度t
外
；
135.当干室内木材的含水率m
干
达到木材干燥基准的第i阶段含水率，即m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
时，调节干燥室内的温湿度，使之与木材干燥基准第i阶段的基准要求相一致，然后按照木 材干燥基准进行第i阶段的木材干燥，i＝1、2、3，
…
，n，n为木材干燥基准中木材干燥的最 终干燥阶段数；m0(即m
jz(i
‑
1)
，i＝1)为待干燥木材的初始含水率；m
jzi
为木材干燥基准第i 干燥阶段的最低临界含水率，其中，i为1、2、3、
…
、n
‑
1；m
终
(即m
jzn
)为木材干燥达到 干燥处理所要求达到的含水率。
136.根据检测结果，按照如下方法对木材干燥及热能回收利用的装置内的风机、加热器、散 热器、雾化喷头、阀门、通风口、进排气口的工作状态进行调整，调整干燥介质的流通方向； 按照干燥基准对干室内的木材进行第i阶段干燥处理，预干室内木材进行预干处理，其中：
137.1)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
＝α
jzi
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭装置内全部阀 门，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥室材堆进行干燥处理； 开启预干
室风机，对预干室材堆进行预干处理；
138.减少应力在待干燥的材料的表面和内部区域上形成的裂纹，在升温加湿的干燥阶段，满 足干燥基准的要求，确保干室内木材被充分热透，增加了木材中的含湿量，减小应力对木材 的裂纹形成和扭曲的影响。
139.2)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
<α
jzi
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，关闭干室上部的通 风口和对应的进排气口，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥 室材堆进行干燥处理；关闭2个风道的风道阀门，同时开启预热室上部的通风口和进排 气口，预热室与外界进行介质交换，直至预热室内温度与外界环境温度相同，停止交换；
140.b2)：提前进行预热室与外界的介质交换，满足干室的新鲜空气需求；
141.3)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
＝α
jzi
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时，关闭2个风道的进 排气口，开启2个风道的风道阀门，开启2个干燥室上部的通风口，2个干燥室之间进行 介质交换，当干室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质的交换；
142.b3)：进行预热室与干室的介质交换，当新鲜空气进入干室料堆时，降低相对湿度以满足 下一步的干燥基准的要求，提高干燥质量；热空气进入预热室后增加了预干材堆含湿量，以 便防止待干燥的木材的裂纹形成和扭曲。
143.4)当m
jzi
<m
干
≤m
jz(i
‑
1)
，且α
干
＝α
jzi
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭干室上部的通 风口和对应的进排气口，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥 室材堆进行干燥处理；关闭2个风道的风道阀门，开启预热室上部的通风口和对应的进 排气口，预热室与外界进行介质交换，直至预热室内温度与外界环境温度相同，停止交换；
[0144][0145]
b4)：提前进行预热室与外界的介质交换，满足干室的新鲜空气需求；
[0146]
根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；调整装置内的2个干燥室内的风机、加热器、散 热器和雾化喷头的开闭；第一、第二风道的通风口、进排气口、风道阀门的开闭，调整空气 介质的流通方向；重复b1
‑
b4)，直至干室内木材的含水率降低并达到木材干燥处理所要求的 含水率m
终
；
[0147]
本发明木材干燥、预干处理过程中根据m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；调整装置部件的开闭，能 够高质量的干燥多种类型的木材，减少干燥热能损耗，降低干燥成本，提高了干燥效率，最 大限度利用废气热能。
[0148]
将检测到干室内木材含水率达到木材干燥处理所要求的含水率m
终
时，将干室内木材移 出；
[0149]
将待干燥木材置于进行了干燥处理的干燥室内进行预干处理，对进行了预干处理的干燥 室内的木材进行干燥处理，即两个干燥室轮流进行木材干燥处理、预干处理，直至所有待干 燥木材全部干燥完成。
[0150]
实施例1
[0151]
本实施例以干燥水曲柳木板材为例进行了热能回收和利用，首先以第二干燥室内木材先 进行干燥处理，利用第二干燥室干燥产生的湿热废气回收利用，用于第一干燥室内的木材的 预干燥处理，然后第一、第二干燥室进行干燥、预干处理的轮流循环，即第二干燥室进行干 燥，则第一干燥室内的木材进行预干处理，当第二干燥室干燥结束后，取出木材，将待干燥 木材材堆移至第二干燥室内，进行下一次的预干处理；第一干燥室则进行干燥处
理，直至干 燥结束，2个干燥室轮流循环，进行干燥、预干处理。进行木材干燥处理的干燥室称为干室、 木材进行预干处理的干燥室称为预热室。
[0152]
第一、第二干燥室容量均为20m3，水曲柳木板材材堆尺寸为4m
×
1.8m
×
2.5m(长
×
宽
×ꢀ
高)，板厚40mm，初含水率m0为65％，基本密度为0.509g/cm3，弦向干缩系数0.184％，径 向干缩系数0.338％；干燥处理的目标终含水率为8
‑
12％(例如10％)。水曲柳木板材干燥基 准见表1。
[0153]
表1水曲柳木材的干燥基准(40mm厚)
[0154]
mc/％干燥阶段(i)t/℃δt/℃emc/％rh/％>40第一65315.086.040～30第二67413.682.030～25第三70710.372.025～20第四75108.363.520～15第五80156.250.0<15第六90204.843.0
[0155]
设轮流进行干燥处理的干室内的空气介质的温度为t
干
，相对湿度为α
干
；轮流进行预干 处理的预热室内的空气介质的温度为t
预干
；干燥室外环境温度为t
外
；干室内木材含水率为m 干
；木材干燥基准的不同干燥阶段的木材含水率记为m
i
、不同阶段木材含水率的最低临界值 记为m
jzi
，不同阶段的干燥介质的相对湿度记为α
jzi
，其中i＝1、2、3，
……
n，n为木材干燥 基准中总的干燥阶段数。
[0156]
具体操作步骤如下：
[0157]
1、码垛
[0158]
将待干燥的水曲柳木板材按照本领域现有已知的方式码垛，形成材堆，并在材堆内按照 本领域现有已知的方式在材堆内安装测定材堆木材含水率的监测仪，然后分别将材堆放置并 固定在第一、第二干燥室内；并将材堆内的含水率监测仪与装置外部的在线实时监测传感器 相连接，关闭干燥室门，进行干燥处理、热能回收利用。
[0159]
2、检测含水率、相对湿度、干燥室内、外介质温度
[0160]2‑
1)含水率监测仪测定第二干燥室内木材的含水率m
干
与木材初始含水率m0(65％)相 同，大于干燥基准中第一干燥阶段的木材含水率最低临界值(即m
jz1
>40％)；
[0161]2‑
2)测定第二干燥室内干湿球温度，查询干湿球温度对应的相对湿度对照表，获得干室 的相对湿度α
干
，α
干
为40.0％，与干燥基准的第一干燥阶段的相对湿度α
jz1
(86.0％)相比，α 干
‑
α
jz1
＝
‑
46.0％，即α
干
<(α
jz1
‑
2)％；
[0162]2‑
3)进行木材预干处理的第一干燥室内的干燥介质的温度t
预干
与进行木材干燥处理的第 二干燥室内的干燥介质的温度t
干
相同，t
预干
–
t
外
＝0，即t
预干
‑
t
外
<2℃；因此木材进行第一 阶段的干燥处理。
[0163]
3、干燥第一阶段
[0164]3‑
1)、关闭第一、第二风道阀门51、61；关闭第一、第二风道的进排气口(即关闭、第 一、第二风道进排气口内的进排气阀门521、531、621、631)；关闭第一、第二干燥室顶部 的通风口(即关闭第一、第二干燥室顶部的通风口内的通风阀门151、161、251、261和通风 风机152、162、252、262)；确保第一、第二风道内无空气流通；以保证第一进排气口a、b， 第二
进排气口a、b，第一通风口a、b，第二通风口a、b关闭，禁止空气介质流动。
[0165]
开启第二干燥室内的干燥风机21、散热器22、加热器23和高压雾化喷头24，升温加湿， 进行第二干燥室内的木材干燥作业；关闭第一干燥室内的干燥风机11、散热器12、加热器 13和高压雾化喷头14。
[0166]3‑
2)、轮流干燥启动过程中，实时监测第二干燥室内木材含水率m
干
、干燥介质的温度t 干
、和干燥介质的干湿球温度，查询相对湿度对照表，确定干室内介质的相对湿度α
干
；实时 监测预热室内的干燥介质的温度t
预干
和干燥室外环境温度t
外
；
[0167]3‑
3)、当监测到m
干
>40％(即m
i
)；且通过查询干湿球温度对应的相对湿度表，α
干
＝88％， 即α
干
＝(α
jz1
2)％，按照干燥基准，α
jz1
为86％；t
预干
–
t
外
<2℃时；
[0168]
打开第一、第二风道阀门；打开全部的通风口(即打开全部通风口阀门和风机)；关闭2 条风道的全部进排气口(关闭进排气口内的进排气阀门)；关闭2个干燥室内的风机、加热器、 散热器和雾化喷头；
[0169]
并且控制第一通风风机a和第二通风风机b为气流由下至上为正转排气，控制第一通风 风机b和第二通风风机a为反转吸气，此时第一干燥室的新鲜冷空气经由第一风道流动至第 二干燥室，第二干燥室的湿热空气经由第二管道流动至第一干燥室，实现干燥介质的交换， 将第二干燥室干燥产生的湿热空气输送至第一干燥室预干木材，即将第二干燥室干燥产生的 热能输送至第一干燥室内，预干第一干燥室内木材，当第二干燥室的温度降至高于环境温度 5
‑
15℃时，干燥介质的交换停止；
[0170]3‑
4)、当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>40％(即m1)；且α
干
＝84％，即α
干
＝(α
jz1
ꢀ‑
2)％，按照干燥基准，α
jz1
为86％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0171]
关闭第一、第二风道阀门；关闭全部的通风口(即关闭全部通风口阀门和风机)；关闭2 条风道的全部进排气口(关闭进排气口内的进排气阀门)；以保证第一、第二风道内无空气流 通，即第一进排气口a、b，第二进排气口a、b，第一通风口a、b，第二通风口a、b关 闭，禁止空气介质流动，即预热室、干室封闭；
[0172]
开启第二干燥室内干燥风机、加热器、散热器和高压雾化喷头，升温加湿，进行第二干 燥室内的木材第一阶段干燥处理；开启第一干燥室内的干燥风机，关闭第一干燥室内的加热 器、散热器和高压雾化喷头，对第一干燥室内的材堆进行预干处理；
[0173]3‑
5)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>40％(即m1)；且α
干
<87％，即α
干
<(α
jz1 1)％，按照干燥基准，α
jz1
为86％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，
[0174]
打开第一通风阀门a、b，第一、二进排气阀门a，第一通风风机a、b；关闭第一、第 二风道阀门，第二通风阀门a、b，第一、二进排气阀门b关闭，保持第二通风风机a、b 关闭；保持第一干燥室内风机、加热器、散热器和高压雾化喷头的开启，关闭第二干燥室内 风机、加热器、散热器和高压雾化喷头。
[0175]
此时控制第一通风风机a为气流由下至上为正转排气，控制第二通风风机a为反转吸气， 此时第一干燥室的湿热废气经由第一、二进排气口a与外界新鲜空气进行介质交换，实现干 燥介质的流动，即预热室与外界进行介质交换，直至第一干燥室内温度降低至与外界环境温 度相一致时，停止介质交换；第二干燥室内的木材进行第一阶段的木材干燥。
[0176]3‑
6)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>40％(即m1)；且α
干
＝88％，即α
干
＝(α
jz1 2)％，按照干燥基准，α
jz1
为86％；t
预干
–
t
外
<2℃时，
[0177]
关闭所有的进排气口(即关闭进排气口内的进排气阀)；关闭2个干燥室内的风机、加热 器、散热器和高压雾化喷头；开启2条风道；开启全部通风口(即开启通风口内的通风阀门、 风机)；
[0178]
控制第一通风风机a和第二通风风机b为气流由下至上为正转排气，控制第一通风风机 b和第二通风风机a为反转吸气，此时第一干燥室的新鲜冷空气经由第一风道流动至第二干 燥室，第二干燥室的湿热废气经由第二风道流动至第一干燥室，当第二干燥室的温度降至高 于环境温度5
‑
15℃时，干燥介质的交换停止，实现2个干燥室之间的干燥介质的交换。
[0179]
干室进行木材干燥产生的湿热废气(热能)流通至预热室内对预热室内木材进行预干处 理，预热室内的新鲜空气流通至干室。
[0180]3‑
7)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>40％(即m1)；且α
干
＝87％，即α
干
＝(α
jz1 1)％，按照干燥基准，α
jz1
为86％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0181]
开启第一通风口a、b(即开启第一通风口a、b内的通风阀门、通风风机)；开启第一、 二进排气口a(即开启进排气口内的进排气阀门)；开启第二干燥室内的风机、加热器、散 热器和高压雾化喷头；关闭2条风道；关闭第二通风口a、b(即关闭第二通风口a、b内的 通风阀门、通风风机)，关闭第一、二进排气口b；关闭第一干燥室内的风机、加热器、散热 器和高压雾化喷头；
[0182]
控制第一通风风机a为气流由下至上为正转排气，控制第二通风风机a为反转吸气，第 一干燥室的废气经由第一、二进排气口a与外界新鲜空气进行介质交换，实现第一干燥室(即 预热室)内干燥介质的流动，当第一干燥室室温降至外部的环境温度时停止交换；第二干燥 室内木材进行第一阶段的干燥处理。
[0183]3‑
8)在木材干燥第一阶段，根据第二干燥室内干燥木材材堆的含水率、第二干燥室内干 燥介质的相对湿度、第一干燥室内干燥介质的温度与外界温度差的变化，实时调整，风道、 通风口、进排气口、风机的开闭，精确控制木材干燥过程，直至第二干燥室内木材的含水率 m
干
＝40％，然后调整干室内的温湿度条件，使之与干燥基准第二阶段的干燥条件相一致，然 后按照干燥基准进行第二阶段的木材干燥处理；
[0184]
当干室内木材含水率达到木材干燥所要求的含水率m
干
＝40％时，首先将预热室与外界进 行介质交换；接着对2个干燥室进行介质交换，干室内的湿热气体交换至预热室，预热室内 木材进行预干处理；预热室内的新鲜介质交换至干室，直至干室内温度降低至最低点；然后 停止2个干燥室之间的介质交换，随后将干室内材堆在第二阶段干燥所需的温湿度基准调整 至此木材干燥基准第二阶段的基准要求，随后按照干燥基准的第二阶段要求进行第二阶段的 木材干燥。
[0185]
4、干燥第二阶段
[0186]
关闭第二干燥室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，打开第一 干燥室上部的通风口和对应的进排气口，开启进行预干处理的预热室内的风机，预热室内的 介质与外界空气进行气体交换，直至第一干燥室内温度与外界环境温度相同，停止交换；然 后开启第一、第二风道阀门，开启干室上部和预热室上部的通风口，关闭干室上部和预热室 上部对应的进排气口；开启2个干燥室内的风机，关闭2个干燥室内的加热器、散热器、雾 化喷头，进行2个干燥室之间的介质交换，湿热介质流入预热室，预热室内的新鲜
介质流入 干室；交换完成后，当第二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止交换，关闭第一、 第二干燥室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，开启第一干燥室内 的风机，关闭第一干燥室内的加热器、散热器、雾化喷头，对第一干燥室内木材进行预干处 理；打开第二干燥室内的风机、加热器、散热器、雾化喷头，按照干燥基准的第二阶段要求 对干室材堆进行第二阶段的木材干燥；
[0187]
实时监测第二干燥室内木材含水率m
干
、干燥介质的温度t
干
、和干燥介质的干湿球温度， 查询相对湿度对照表，确定干室内介质的相对湿度α
干
；实时监测预热室内干燥介质的温度t 预干
和室外环境温度t
外
；
[0188]4‑
1)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
40％(即m2)；且α
干
＝80％，即α
干
＝ (α
jz2
‑
2)％，按照干燥基准，α
jz2
为82.0％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0189]
关闭2个风道内的风道阀门；关闭全部的通风口；关闭2条风道的全部进排气口；保证 2条风道内无空气流通，即第一进排气口a、b，第二进排气口a、b，第一通风口a、b， 第二通风口a、b关闭，禁止空气介质流动，即预热室、干室封闭；开启第二干燥室内的风 机、加热器、散热器和高压雾化喷头，升温加湿，进行第二干燥室内的木材的第二阶段干燥 处理；开启第一干燥室内的风机，关闭第一干燥室内的加热器、散热器和高压雾化喷头，对 第一干燥室内的材堆进行预干处理；
[0190]4‑
2)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
40％(即m2)；且α
干
<83％，即α
干
< (α
jz2
1)％，按照干燥基准，α
jz2
为82％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，
[0191]
打开第一通风阀门a、b，第一、二进排气阀门a，打开第一通风风机a、b；关闭第一、 第二风道阀门，第二通风阀门a、b，第一、二进排气阀门b关闭，保持第二通风风机a、b 关闭；保持第一干燥室内风机、加热器、散热器和高压雾化喷头开启，关闭第二干燥室内风 机、加热器、散热器和高压雾化喷头；
[0192]
此时控制第一通风风机a为气流由下至上为正转排气，控制第二通风风机a为反转吸气， 此时第一干燥室的湿热废气经由第一、二进排气口a与外界新鲜空气进行介质交换，实现干 燥介质的流动。将第一干燥室内的干燥介质置换为新鲜空气，当第一干燥室室温降至外部的 环境温度时停止交换；第二干燥室内的木材进行第一阶段的木材干燥。
[0193]4‑
3)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
40％(即m2)；且α
干
＝84％，即α
干
＝ (α
jz1
2)％，按照干燥基准，α
jz2
为82％；t
预干
–
t
外
<2℃时，
[0194]
关闭所有的进排气口；关闭2个干燥室内的风机、加热器、散热器和高压雾化喷头；开 启2条风道；开启全部通风口；控制第一通风风机a和第二通风风机b为气流由下至上为正 转排气，控制第一通风风机b和第二通风风机a为反转吸气，此时第一干燥室的新鲜冷空气 经由第一风道流动至第二干燥室，第二干燥室的湿热废气经由第二风道流动至第一干燥室， 当第二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质交换，实现2个干燥室之间 的干燥介质的交换。
[0195]
干室进行木材干燥产生的湿热废气(热能)流通至预热室内对预热室内木材进行预干处 理，预热室内的新鲜空气流通至干室。
[0196]4‑
4)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
40％(即m2)；且α
干
＝83％，即α
干
＝ (α
jz1
1)％，按照干燥基准，α
jz2
为82％；t
预干
–
t
外
>2℃时，开启第一通风阀门a、b，第 一、二进排气阀门a，第一通风风机a、b；开启第二干燥室内的风机、加热器、散热器和 高压雾化喷
头；关闭2条风道；关闭第二通风阀门a、b，第一、二进排气阀门b，第二通风 风机a、b；关闭第一干燥室内的风机、加热器、散热器和高压雾化喷头；
[0197]
控制第一通风风机a为气流由下至上为正转排气，控制第二通风风机a为反转吸气，第 一干燥室的废气经由第一、二进排气口a与外界新鲜空气进行介质交换，实现第一干燥室(即 预热室)内干燥介质的流动，当第一干燥室室温降至外部的环境温度时停止交换；第二干燥 室内木材进行第二阶段的干燥处理。
[0198]
在木材干燥第二阶段，根据第二干燥室内干燥木材材堆的含水率、第二干燥室内干燥介 质的相对湿度、第一干燥室内干燥介质的温度与外界温度差的变化，实时调整，风道、通风 口、进排气口、风机的开闭，精确控制木材干燥过程，直至第二干燥室内木材的含水率m
干 ＝30％，调整干室内的温湿度条件，使之与干燥基准第二阶段的干燥条件相一致，然后按照干 燥基准进行第三阶段的木材干燥处理；
[0199]
首先将预热室与外界进行介质交换；接着对2个干燥室进行介质交换，干室内的湿热气 体交换至预热室，预热室内木材进行预干处理；预热室内的新鲜介质交换至干室，直至干室 内温度降低至最低点；然后停止2个干燥室之间的介质交换，随后将干室内材堆在第三阶段 干燥所需的温湿度基准调整至此木材干燥基准第三阶段的基准要求，随后按照干燥基准的第 三阶段要求进行第三阶段的木材干燥。
[0200]
5、关闭第二干燥室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，打开第 一干燥室上部的通风口和对应的进排气口，开启进行预干处理的预热室内的风机，预热室内 的介质与外界空气进行气体交换，直至第一干燥室内温度与外界环境温度相同，停止交换； 然后开启第一、第二风道阀门，开启干室上部和预热室上部的通风口，关闭干室上部和预热 室上部对应的进排气口，开启2个干燥室内的风机，关闭2个干燥室内的加热器、散热器、 雾化喷头，进行2个干燥室之间的介质交换，湿热介质流入预热室，预热室内的新鲜介质流 入干室；交换完成后，当第二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质的交 换；关闭第一、第二干燥室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，开 启第一干燥室内的风机，关闭第一干燥室内的加热器、散热器、雾化喷头，对第一干燥室内 木材进行预干处理；打开第二干燥室内的风机、加热器、散热器、雾化喷头，按照干燥基准 的第三阶段要求对干室材堆进行第三阶段的木材干燥；
[0201]
重复上述步骤，分别按照干燥基准的第3
‑
6阶段要求对干室材堆依次进行第3
‑
6阶段的 木材干燥；即第二干燥室内木材按照干燥基准进行木材干燥(木材干燥的第3、4、5、6阶段， j＝3、4、5、6)，在每个干燥阶段中依据测定的木材含水率m
干
、相对湿度α
干
、预热室内温 度t
预干
、室外环境温度t
外
，按照如下步骤对装置内的干燥介质进行调整：
[0202]5‑
1)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
(即m
j
)，且α
干
＝α
jzj
‑
2％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭装置 内全部阀门，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加湿，对干燥室材堆进行 干燥处理；开启预热室风机，对预热室材堆进行预干处理；
[0203]5‑
2)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
(即m
j
)，且α
干
<α
jzj
1％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，关闭干 室上部的通风口和对应的进排气口，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加 湿，对干燥室材堆进行干燥处理；关闭2个风道的风道阀门，同时开启预热室上部的通 风口和进排气口，预热室与外界进行介质交换，直至预热室内温度与外界环境温度相同， 停止交换；
[0204]5‑
3)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
(即m
j
)，且α
干
＝α
jzj
2％；t
预干
–
t
外
<2℃时，关闭2 个风道的进
排气口，开启2个风道的风道阀门，开启2个干燥室上部的通风口，2个干燥 室之间进行介质交换，当第二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止干燥介质 的交换；
[0205]5‑
4)当m
jzj
<m
干
≤m
jz(j
‑
1)
(即m
j
)，且α
干
＝α
jzj
1％；t
预干
–
t
外
>2℃时，关闭干 室上部的通风口和对应的进排气口，开启干室风机、加热器组和高压雾化喷头，升温加 湿，对干燥室材堆进行干燥处理；关闭2个风道的风道阀门，开启预热室上部的通风口 和对应的进排气口，预热室与外界进行介质交换，直至预热室内温度与外界环境温度相 同，停止交换；
[0206]
根据实时测定的m
干
、α
干
、t
预干
和t
外
；调整装置内的2个干燥室内的风机、加热器、散 热器和雾化喷头的开闭；第一、第二风道的通风口、进排气口、风道阀门的开闭，调整空气 介质的流通方向；重复步骤5
‑
1)到5
‑
4)，直至第二干燥室内木材的含水率降低并达到木材 干燥处理所要求的含水率m
终
(10％)；
[0207]
6、当第二干燥室(干室)内木材的含水率达到木材干燥处理所要求的含水率m
终
(10％) 时，
[0208]6‑
1)关闭第二干燥室上部的通风口和与干室上部对应的进排气口，关闭第一、第二风道 阀门，打开第一干燥室上部的通风口和与其上部对应的进排气口，开启预热室内的风机，预 热室内的介质与外界空气进行气体交换，直至第一干燥室内温度与外界环境温度相同，停止 交换；然后开启第一、第二风道阀门，开启干室上部和预热室上部的通风口，关闭干室上部 和预热室上部对应的进排气口，开启2个干燥室内的风机，关闭2个干燥室内的加热器、散 热器、雾化喷头，进行2个干燥室之间的介质交换，湿热介质流入预热室，预热室内的新鲜 介质流入干室；
[0209]
通常：预热室内除了风机开启和关闭之外，其内的加热器、散热器、雾化喷头在预热处 理过程中关闭。
[0210]6‑
2)当第二干燥室的温度降低至30℃时，停止干燥介质的交换；关闭第一、第二干燥室 上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，开启第一干燥室内的风机，关 闭第一干燥室内的加热器、散热器、雾化喷头，对第一干燥室内木材进行预干处理；关闭第 二干燥室内的风机、加热器、散热器、雾化喷头，打开第二干燥室的大门，将干室内的木材 移出；
[0211]6‑
3)向第二干燥室内放置新的待干燥木材，干室与预热室轮换，第二干燥室进行木材预 干处理，第二干燥室为预热室；第一干燥室进行木材干燥处理，第二干燥室为干室，进行新 一轮干燥、预干作业。
[0212]
7、第一干燥室重复步骤3
‑
6)，直至第一干燥室木材含水率达到10％，然后在将2个干燥 室内木材的干燥、预干处理进行轮换，直至全部木材干燥完成。
[0213]
实施例2干燥红皮云杉木板材
[0214]
干燥室容量为20m3，其中第一、第二干燥室容量均为20m3，红皮云杉木板材材堆尺寸 为4m
×
1.8m
×
2.5m(长
×
宽
×
高)，板厚28mm，初含水率为68％，基本密度为0.352g/cm3，弦 向干缩系数0.139％，径向干缩系数0.317％，目标含水率为10％(8
‑
12％)。干燥基准见表2：
[0215]
表2红皮云杉木材的干燥基准(28mm厚)
[0216]
mc/％干燥阶段(i)t/℃δt/℃emc/％rh/％>50第一70314.787.0
50～30第二72413.383.030～25第三75611.076.525～20第四80108.264.020～15第五85156.151.5<15第六95253.835.0
[0217]
具体操作步骤如下：
[0218]
1、码垛
[0219]
与实施例1相同。
[0220]
2、检测含水率、相对湿度、干燥室内、外介质温度
[0221]2‑
1)与实施例1相同，第二干燥室内木材的含水率m
干
与木材初始含水率m0(68％)相 同，大于干燥基准中第一干燥阶段的木材含水率最低临界值(即m
jz1
>50％)；
[0222]2‑
2)测定第二干燥室内干湿球温度，查询干湿球温度对应的相对湿度对照表，获得干室 的相对湿度α
干
，α
干
为40.0％，与干燥基准的第一干燥阶段的相对湿度α
jz1
(87.0％)相比，α 干
‑
α
jz1
＝
‑
47.0％，即α
干
<(α
jz1
‑
2)％；
[0223]2‑
3)进行木材预干处理的第一干燥室内的干燥介质的温度t
预干
与进行木材干燥处理的第 二干燥室内的干燥介质的温度t
干
相同，t
预干
–
t
外
＝0，即t
预干
‑
t
外
<2℃；因此木材进行第一 阶段的干燥处理。
[0224]
3、干燥第一阶段
[0225]
步骤3
‑
1)、3
‑
2)与实施例1相同；
[0226]3‑
3)、当监测到m
干
>50％；且通过查询干湿球温度对应的相对湿度表，α
干
＝89％，即α 干
＝(α
jz1
2)％，按照干燥基准，α
jz1
为87％；t
预干
–
t
外
<2℃时；
[0227]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0228]3‑
4)、当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>40％；且α
干
＝85％，即α
干
＝(α
jz1
‑
2)％， 按照干燥基准，α
jz1
为87％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0229]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0230]3‑
5)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>50％；且α
干
<88％，即α
干
<(α
jz1
1)％， 按照干燥基准，α
jz1
为87％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，
[0231]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0232]3‑
6)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>50％；且α
干
＝89％，即α
干
＝(α
jz1
2)％， 按照干燥基准，α
jz1
为87％；t
预干
–
t
外
<2℃时，
[0233]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0234]3‑
7)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
>50％；且α
干
＝88％，即α
干
＝(α
jz1
1)％， 按照干燥基准，α
jz1
为87％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0235]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0236]3‑
8)在木材干燥第一阶段，根据第二干燥室内干燥木材材堆的含水率、第二干燥室内干 燥介质的相对湿度、第一干燥室内干燥介质的温度与外界温度差的变化，实时调整，风道、 通风口、进排气口、风机的开闭，精确控制木材干燥过程，直至第二干燥室内木材的含水率 m
干
＝50％，然后调整干室内的温湿度条件，使之与干燥基准第二阶段的干燥条件相一致，然 后按照干燥基准进行第二阶段的木材干燥处理；
[0237]
关闭第二干燥室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，打开第一 干燥室上部的通风口和对应的进排气口，开启进行预干处理的预热室内的风机，预热室内的 介质与外界空气进行气体交换，直至第一干燥室内温度与外界环境温度相同，停止交换；然 后开启第一、第二风道阀门，开启干室上部和预热室上部的通风口，关闭干室上部和预热室 上部对应的进排气口，开启2个干燥室内的风机，关闭2个干燥室内的加热器、散热器、雾 化喷头，进行2个干燥室之间的介质交换，湿热介质流入预热室，预热室内的新鲜介质流入 干室；交换完成后，当第二干燥室的温度降至高于环境温度5
‑
15℃时，停止交换，关闭第一、 第二干燥室上部的通风口和对应的进排气口，关闭第一、第二风道阀门，开启第一干燥室内 的风机，关闭第一干燥室内的加热器、散热器、雾化喷头，对第一干燥室内木材进行预干处 理；打开第二干燥室内的风机、加热器、散热器、雾化喷头，按照干燥基准的第二阶段要求 对干室材堆进行第二阶段的木材干燥；
[0238]
4、干燥第二阶段
[0239]
实时监测第二干燥室内木材含水率m
干
、干燥介质温度t
干
、干燥介质的干湿球温度，查 询相对湿度对照表，确定干室内介质的相对湿度α
干
；实时监测预热室内的干燥介质的温度t 预干
和干燥室外环境温度t
外
；
[0240]4‑
1)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
50％(即m2)；且α
干
＝81％，即α
干
＝(α
jz2
‑
2)％，按照干燥基准，α
jz2
为83.0％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0241]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0242]4‑
2)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
50％(即m2)；且α
干
<83％，即α
干
< (α
jz2
1)％，按照干燥基准，α
jz2
为82％；t
预干
–
t
外
＝2℃时，
[0243]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0244]4‑
3)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
50％(即m2)；且α
干
＝85％，即α
干
＝ (α
jz1
2)％，按照干燥基准，α
jz2
为83％；t
预干
–
t
外
<2℃时，
[0245]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0246]4‑
4)当监测到第二干燥室内木材含水率m
干
为30
‑
50％(即m2)；且α
干
＝83％，即α
干
＝ (α
jz1
1)％，按照干燥基准，α
jz2
为83％；t
预干
–
t
外
>2℃时，
[0247]
控制装置内风道阀门、通风口、进排气口、干燥风机、加热器、散热器和雾化喷头的开 启、关闭状态；风机的转向与实施例1相同；
[0248]
在木材干燥第二阶段，根据第二干燥室内干燥木材材堆的含水率、第二干燥室内干燥介 质的相对湿度、第一干燥室内干燥介质的温度与外界温度差的变化，实时调整，风道、通风 口、进排气口、风机的开闭，精确控制木材干燥过程，直至第二干燥室内木材的含
水率m
干 ＝30％，调整干室内的温湿度条件，使之与干燥基准第二阶段的干燥条件相一致，然后按照干 燥基准进行第三阶段的木材干燥处理；
[0249]
将预热室与外界进行介质交换；接着对2个干燥室进行介质交换，干室内的湿热气体交 换至预热室，预热室内木材进行预干处理；预热室内的新鲜介质交换至干室，直至干室内温 度降低至最低点；然后停止2个干燥室之间的介质交换，随后将干室内材堆在第三阶段干燥 所需的温湿度基准调整至此木材干燥基准第三阶段的基准要求，随后按照干燥基准的第三阶 段要求进行第三阶段的木材干燥。
[0250]
5、分别按照干燥基准的第3
‑
6阶段要求对干室材堆依次进行第3
‑
6阶段的木材干燥；即 第二干燥室内木材按照干燥基准进行木材干燥(木材干燥的第3、4、5、6阶段，j＝3、4、5、 6)，在每个干燥阶段中依据测定的木材含水率m
干
、相对湿度α
干
、预热室内温度t
预干
、室外 环境温度t
外
，按照干燥基准调整干燥介质，调节步骤和方法与实施例1步骤5相同，直至直 至第二干燥室内木材的含水率降低并达到木材干燥处理所要求的含水率m
终
(10％)；。
[0251]
6、当第二干燥室(干室)内木材的含水率达到木材干燥处理所要求的含水率m
终
(10％) 时，按照与实施例1步骤6相同的方法进行，移出木材和放置新的待干燥木材，2个干燥室 轮换进行新一轮干燥、预干作业。
[0252]
7、第一干燥室重复步骤3
‑
6)，直至第一干燥室木材含水率达到10％，然后在将2个干燥 室内木材的干燥、预干处理进行轮换，直至全部木材干燥完成。