CN102654351B - 一种自动控制新型木材干燥窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控制新型木材干燥窑，它包括左、右和后墙体、前大门（18）、顶层墙体和地基（21），所述的顶层墙体下方通过散热管支架（25）和风机支架（26）与天棚支架（16）连接，天棚支架（16）与天棚挡板（15）连接，顶层墙体与天棚挡板（15）形成窑内顶层循环通道，天棚挡板（15）下方与地基（21）之间为木材干燥空间；风机支架（26）的前后各设有一散热管支架（25），风机支架（26）与前后散热管支架（25）之间的顶层墙体上设有从窑内通向窑外部的排湿通道（13），散热管道（12）与散热管支架（25）连接，电动风扇（14）与风机支架（26）连接。本发明比现有干燥窑节约50%左右，产品合格率更高，特别是圆硬木棍类产品，径向开裂在5%以下，经济效率明显提高。

Description

一种自动控制新型木材干燥窑

技术领域

本发明属于木材干燥技术领域，涉及一种自动控制新型木材干燥窑。

背景技术

木材干燥设备所起的作用有：木材蒸煮、烘干、脱脂、调质、除虫杀菌等。根据木材干燥窑的工作特性，一般要求达到：保温，耐腐蚀，可以按操作要求控制温度和湿度，经过木材干燥窑加工后的同一批量产品品质基本一致，产品的含水率要求合格率在95%以上，木材干燥窑结构方面要求牢固耐用，加工效率高。干燥窑的生产成本投入要适合各需求企业的要求，能被大量装备。

现有的木材干燥窑有如下几种：

（1）、首先是进口设备如意大利800型、800β型、900型等。其优点是数据分析正确率高，加工过程自动化高，对产品的安全性能高。其缺点是干燥窑的价格昂贵，设备要求投入资金量大，在生产过程中出现症状时很难发现，往往会以错误的程序进行生产。干燥的生产周期长，生产成本高，一般中小型企业很难大批量的装备。易损件的投入资金更大，操作工的技术水平要求相对要高。

（2）、其次是国内企业生产的电控类、蒸汽类干燥窑，它们的优点是对木切板材加工提供了生产需要，产品装窑量大，操作技术要求不高，工作经验要求丰富，生产成本低。缺点是检测精度低，检测参数不完整，工作系统且趋于老化落后，不能与新工艺紧密结合。

（3）、再次有小铁炉、蒙古包式干燥窑，设备投资小，技术原始，易被小企业作坊类工厂使用，防火性能差。

然而，国内大多数干燥设备难免会出现木材干裂现象，特别是圆木棍类木材在干燥过程中径向收缩、纤维拉裂现象难以控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善木材干燥加工环境，特别是对圆棍类产品径向干裂方面进行很好的控制的自动控制新型木材干燥窑。

本发明的技术方案：它包括左墙体、右墙体、后墙体、前大门、顶层墙体和地基，所述的顶层墙体下方通过散热管支架和风机支架与天棚支架连接，天棚支架与天棚挡板连接，顶层墙体与天棚挡板形成窑内顶层循环通道，天棚挡板下方与地基之间为木材干燥空间；风机支架的前后各设有一散热管支架，风机支架与前后散热管支架之间的顶层墙体上设有从窑内通向窑外部的排湿通道，散热管道与散热管支架连接，电动风扇与风机支架连接。

进一步：所述的窑内顶层循环通道为前后循环通道，天棚支架的左右两端和天棚挡板的左右两端与窑体的左、右墙体连接，天棚支架的前端与前挡风板连接，后端与后挡风板连接，后墙体和后挡风板组成窑内顶部通道的后通风口，前大门和前挡风板组成窑内顶部通道的前通风口。

进一步：所述的墙体包括墙体框架、耐腐蚀铝板和玻璃岩棉，墙体框架中间设有玻璃岩棉，墙体框架两边与耐腐蚀铝板连接。

进一步：在窑体内的左、右或后墙体上设有喷蒸组管道，喷蒸组管道的喷口朝向木材干燥空间内的上方位置。

进一步：锅炉通过主供汽管道与分供汽管道连接，主供汽管道与分供汽管道之间设有阀门，散热管道的进口部分通过阀门与分供汽管道连接，散热管道的出口部分通过出口控制阀与散热回水管连接，散热回水管通过出口对外排出或与锅炉连接；分供汽管道分别通过阀门与喷蒸组管道和排污管道连接。所述的阀门由自动阀门与手动阀门两部分组成。

进一步：在窑体内左、右或后墙体的中间位置上安装一测试容器，测试容器中装有水，湿度传感器和温度传感器设在测试容器的上方，湿度传感器通过吸水纤维或海绵与测试容器底部连接。

进一步：在窑体内左、右或后墙体上设有三根含水率传感器，检测时，含水率传感器通过检测钢钉与三个不同位置的木材连接。

进一步：窑体外后方下端设有控制室，在控制室的后墙体上设有观察门，控制室内设有电源控制器、干燥室控制面板和蒸汽阀门，蒸汽阀门通过蒸汽进口管路与散热管道连接，电源控制器与各用电设备连接，干燥室控制面板中的各控制键和各显示键与各运行设备连接。

进一步：地基21包括道轨、地梁和“十”字型排水沟。

本发明的有益效果：

1、在生产成本上比现有干燥窑节约50%左右，能被大、中、小型所有企业大量装备。

2、比现有产品装窑容积更合理。生产的产品品质合格率更高，特别是圆硬木棍类产品，圆硬木棍总长度每窑8万米，径向开裂在5%以下，经济效率明显提高。

3、在干燥窑与操作工艺配合上，各阶段自动控制。比进口产品简化，比国内现有产品更先进，更容易配合工艺操作。

4、地基设计比现有干燥窑生产厂家更合理、牢固、耐用。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例1地基的结构示意图。

图3是本发明实施例1散热管支架的结构示意图。

图4是本发明实施例1风机支架的结构示意图。

图5是本发明实施例1干燥室控制面板的示意图。

图中：电源控制器1，观察门2，蒸汽阀门3，含水率传感器4，湿度传感器5，温度传感器6，木材堆7，喷蒸组管道8，外窑体9，内窑体10，窑顶挡雨层11，散热管道12，排湿通道13，电动风扇14，天棚挡板15，天棚支架16，前挡风板17，前大门18，开门器19，保温棉20，地基21，道轨22，地梁23，“十”字型排水沟24，散热管支架25，风机支架26，温度显示窗口5—1、测点显示窗口5—2、含水率测点显示窗口5—3、控制器状态指示灯5—4、风机运行指示窗口5—5、风机运行状态指示5—6、手/自动控制开关5—7、湿度显示窗口5—8、树种显示窗口5—9、控制器操作键盘5—10、风机操作键盘5—11、电机控制开关5—12、电源开关5—13。

具体实施方式

本发明通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例1：

（1）、干燥窑建立在的混泥土平面上的，前大门18，左右两边墙体，后墙体及窑顶层，采用“凹”字型槽类硬质铝合金作为墙体框架材料，经铝焊接，不锈钢螺栓等装配而成。墙体中间安装玻璃岩棉进行隔热保温，在墙体框架与保温岩棉的两边，装夹耐腐蚀铝板，制成窑体平整表面，形成内外窑体平面。

（2）、干燥窑的窑内总宽度为8米，总深度为7米，实际装窑高度空间为4.5米，所述的顶层墙体下方通过散热管支架25和风机支架26与天棚支架16连接，天棚支架16与天棚挡板15连接，以天棚挡板15与窑顶内长1米高度夹层空间形成窑内顶部循环通道。风机支架26在窑顶部循环通道中间，均匀分布安装了四组耐高温、高湿、高绝缘3KW电动风扇14，在风机支架26的前后与窑前内体、后内体间距1米处，安装着前后散热管支架25和散热管道12，在前后散热管道12与电动风扇14之间，设置两组（每组三个）从窑内通向窑外部的排湿通道13，窑体前面设为前大门18，在特设的开门器19作用下进行开启与关闭。天棚挡板15下方与地基21之间为木材干燥空间；在窑体内的左、右或后墙体上设有喷蒸组管道8，喷蒸组管道8的喷口朝向木材干燥空间内的上方位置。

（3）、干燥窑的控制与能源供应

在正确装窑后，木材的干燥开始到结束，整个操作过程都在窑体外后方下端设有的控制室中进行。在控制室的后墙体上设有观察门2，控制室内设有电源控制器1、干燥室控制面板和蒸汽阀门3，蒸汽阀门3通过分供汽管道与散热管道12连接，电源控制器1与各用电设备连接，干燥室控制面板中的各控制键和各显示键与各运行设备连接。

正常工作状态下，锅炉房向干燥窑供应了3mpa左右的压力蒸汽，锅炉通过主供汽管道与分供汽管道连接，主供汽管道与分供汽管道之间设有阀门，散热管道12的进口部分通过阀门与分供汽管道连接，散热管道12的出口部分通过出口控制阀与散热回水管连接，散热回水管通过出口对外排出或与锅炉连接；分供汽管道分别通过阀门与喷蒸组管道8和排污管道连接。阀的开启与关闭，进行使用和非使用选择。所述的阀门由自动阀门与手动阀门两部分组成。排污管道是用于主供汽管道与分供汽管道排污时的排污口。

散热管道12进口部分分别设置DN12,16/P型球阀自动加热控制。DN25，16/P球阀手动加热控制两部分，同样喷蒸组管道8也分别设置，自动喷蒸与手动喷蒸两部分。两管道自动控制部分在控制器上都设有自动、手动档，因此正常情况下，两管道手动部分应在关闭状态下。作为备用应急部分，正常工作状态下，配电房应向干燥窑供应380KV、50HZ的正常电源。电源控制器1在220V、50HZ的正常电压下工作，在控制执行系统中，配置气动执行装置，独立的空气压力气泵稳定供应0.4—0.6mpa压力空气，工作方便、经济。

工程实施一般遵循金工车间生产零部件，建干燥窑场地组装。在干燥窑组装前应选择好建窑位置，打好地面基础。

1、干燥窑位置应选在没有藻泽泥、不易落陷、不易积水、没有泥石流、没有地下水流的位置。地基21包括道轨22、地梁23和“十”字型排水沟24。

2、地面施工应参照图2，先用P2X200型挖机挖出长800CM，宽700CM，深30cm的地面，用机头打实，再按说明：（1）、先以25cm宽、深15cm浇注混泥土地梁23；（2）、再以碎石层15cm厚，混凝土12cm厚，水泥浆抹面层3cm建成支承地面；（3）、“十”字型排水沟24，以图2要求装到前面道轨22。

3、按照各零部件要求，生产好各零部件及数量，在水泥平面上组建干燥窑。

4、组建步骤：（1）、先排放在横梁，再与垂直方向排放左立柱，用M12不锈钢螺栓固定、压紧、选尺寸符合的内墙体铝板，装到墙体内侧用打硅胶方式密封，用Ф5*6铝铆钉压紧，同样方法组装好右墙和后墙体。

5、左、右、后三墙体安装合格后，用长臂吊车拉起左墙体，按（图2）位置要求置于地梁地面上，打固定脚，加左右侧安全施工支架；拉起右墙体，打固定脚，加左右侧安全施工支架；拉起后墙体用M12不锈钢固定压紧，连接起左、右、后三墙体。

6、三墙体树立合格后：（1）、用长臂吊车从窑体上方吊落后散热管支架25（图3），用M14不锈钢螺栓固定压紧与左、右墙体连接。（2）、用长臂吊车从窑体上方吊落风机支架26（图4），用M14不锈钢螺栓固定压紧与左、右墙体连接。（3）、同样方法，安装前散热管支架25与左、右墙体连接；

天棚支架16的左右两端和天棚挡板15的左右两端与窑体的左、右墙体连接，天棚支架16的前端与前挡风板17连接，后端与后挡风板连接，后墙体和后挡风板组成窑内顶部通道的后通风口，前大门18和前挡风板17组成窑内顶部通道的前通风口，后通风口和前通风口形成前后循环通道。在窑体内的左、右或后墙体上安装喷蒸组管道8。

7、框架安装合格后从左至右的顺序树立第一片外墙铝板用Ф5*6铆钉固定压紧，再左墙体的外窑体9和内窑体10的铝板间装到玻璃岩棉的保温棉20。

墙体包括墙体框架、耐腐蚀铝板和玻璃岩棉，墙体框架中间设有玻璃岩棉，墙体框架两边与耐腐蚀铝板连接，外窑体9和内窑体10为耐腐蚀铝板。

8、墙体安装合格后，在散热管支架25，风机支架26上方辅落上方内窑体10铝板，再辅上保温棉20，按上排湿通道13，辅落外窑体9形成顶层墙体，再顶层墙体上盖上铝瓦即窑顶挡雨层11。

9、整个窑体安装合格后以Ф48mm不锈钢管连接散热管道12，散热管道12的进口部分与分供汽管道连接，散热管道12的出口部分通过出口控制阀与散热回水管连接，散热回水管通过出口对外排出或与锅炉连接。用Ф32mm不锈钢管连接散热回水管的控制阀处的管路。将分供汽管道通过阀门分别与喷蒸组管道8和排污管道连接。

10、搭建操作室小棚，组装控制电箱。窑体后方下端设有控制室，在控制室的后墙体上设有观察门2，控制室内设有电源控制器1、干燥室控制面板和蒸汽阀门3，蒸汽阀门3通过分供汽管道与散热管道12连接，电源控制器1与各用电设备连接，干燥室控制面板中的各控制键和各显示键与各运行设备连接。

11、用C3T叉车送上3kw耐高温电动机，装到风机支架26内，用M10不锈钢螺栓固定压紧，以6mm2三色耐高温电线连接电机与后方操作控制电箱中的电源控制器1。

12、在右墙体内侧高1.2米，离前门3.5米位置安装安装一测试容器如水杯，测试容器中装有水，湿度传感器5和温度传感器6设在测试容器的上方，湿度传感器5通过吸水纤维或海绵与测试容器底部连接。湿度传感器5和温度传感器6与后方控制箱输出对应电源信号口连接。

13、以墙体要求组装前大门18，装上开门器19，连接排湿通道13，控制气阀与控制箱气源Ф8*1.5mm平压气皮管，安装过程结束。

14、打开“十”字型排水沟24各污水出口，从小到大打开蒸汽进口阀门，清洗各主供汽管道与分供汽管道，再关闭排污管道的污水口，检测主供汽管道与分供汽管道各连接管道，焊缝密封牢固性能。

15、干燥窑控制部分包括温度显示窗口5—1、测点显示窗口5—2、含水率测点显示窗口5—3、控制器状态指示灯5—4、风机运行指示窗口5—5、风机运行状态指示5—6、手/自动控制开关5—7、湿度显示窗口5—8、树种显示窗口5—9、控制器操作键盘5—10、风机操作键盘5—11、电机控制开关5—12、电源开关5—13；

温度传感器6与温度显示窗口5—1连接；含水率传感器4与测点显示窗口5—2和含水率测点显示窗口5—3连接，测点显示窗口5—2显示含水率传感器4的三个不同测点，含水率测点显示窗口5—3反映不同测点的含水率情况；控制器状态指示灯5—4设有加热、排潮、喷蒸、排喷、报警和设定，显示出干燥窑的控制状态；电动风扇14与风机运行指示窗口5—5、风机运行状态指示5—6和风机操作键盘5—11连接，风机运行状态指示5—6包括正转、反转、1—6挡，通过风机操作键盘5—11上的对应键实现；手/自动控制开关5—7与电源和各设备连接，包括加热按键、排潮按键和喷蒸按键；湿度传感器5与湿度显示窗口5—8连接；树种显示窗口5—9显示树种，控制器操作键盘5—10的操作键盘包括排潮和喷蒸键，温度，湿度，退出，设定，测点，树种，确定；排潮和喷蒸键控制喷蒸组管道8喷蒸，通过排潮按键控制排湿通道13排潮，温度和湿度控制温度传感器6和湿度传感器5工作，测点键控制含水率传感器4的三个不同测点工作并由测点显示窗口5—2显示，电机控制开关5—12设有手动、停止和自动三个状态；电源开关5—13控制电源的开关。

16、关闭前大门18，开加热阀加热干燥窑内部空气，通过湿度传感器5、温度传感器6检测窑内加热情况。

17、操作及检测干燥窑各项功能，有不合格处进行返工，各项功能合格后方可装窑试生产，试生产后再检测木材产品质量，产品质量合格率达95%以上，该干燥窑组建成功。

干燥窑工作过程：

1、在干燥窑内木材干燥空间装入需干燥的木材，将含水率传感器4通过检测钢钉与上、中、下个不同位置的木材连接，通过开门器19关闭前大门18；

2、根据需干燥的木材的树种，先设定干燥温度和湿度，通过手/自动控制开关5—7，控制蒸汽阀门3，散热管道12在电动风扇14作用下，通过顶层循环通道对木材干燥空间内的木材进行干燥；

3、含水率传感器4，湿度传感器5，温度传感器6分别将窑内的木材含水率传到含水率测点显示窗口5—3，根据不同测点显示窗口5—2显示不同的测点含水率，窑内的的温度、窑内的湿度传到温度显示窗口5—1和湿度显示窗口5—8；

4、与根据树种设定的干燥温度和湿度进行比较，通过风机操作键盘5—11改变风机运行状态，并在风机运行指示窗口5—5、风机运行状态指示5—6显示；

5、根据树种干燥的需要，通过手/自动控制开关5—7中的喷蒸按键，控制喷蒸组管道8喷蒸，通过排潮按键控制排湿通道13排潮；

6、符合设定的含水率，湿度，温度后，即可出窑。

Claims (4)

1.一种自动控制新型木材干燥窑，它包括左墙体、右墙体、后墙体、前大门（18）、顶层墙体和地基（21），其特征是：所述的顶层墙体下方通过散热管支架（25）和风机支架（26）与天棚支架（16）连接，天棚支架（16）与天棚挡板（15）连接，顶层墙体与天棚挡板（15）形成窑内顶层循环通道，天棚挡板（15）下方与地基（21）之间为木材干燥空间；风机支架（26）的前后各设有一散热管支架（25），风机支架（26）与前后散热管支架（25）之间的顶层墙体上设有从窑内通向窑外部的排湿通道（13），散热管道（12）与散热管支架（25）连接，电动风扇（14）与风机支架（26）连接；

在窑体内的左、右或后墙体上设有喷蒸组管道（8），喷蒸组管道（8）的喷口朝向木材干燥空间内的上方位置；

在窑体内左、右或后墙体的中间位置上安装一测试容器，测试容器中装有水，湿度传感器（5）和温度传感器（6）设在测试容器的上方，湿度传感器（5）通过吸水纤维或海绵与测试容器底部连接；

在窑体内左、右或后墙体上设有三根含水率传感器（4），检测时，含水率传感器（4）通过检测钢钉与三个不同位置的木材连接；

所述的窑内顶层循环通道为前后循环通道，天棚支架（16）的左右两端和天棚挡板（15）的左右两端与窑体的左、右墙体连接，天棚支架（16）的前端与前挡风板（17）连接，后端与后挡风板连接，后墙体和后挡风板组成窑内顶部通道的后通风口，前大门（18）和前挡风板（17）组成窑内顶部通道的前通风口；

锅炉通过主供汽管道与分供汽管道连接，主供汽管道与分供汽管道之间设有阀门，散热管道（12）的进口部分通过阀门与分供汽管道连接，散热管道（12）的出口部分通过出口控制阀与散热回水管连接，散热回水管通过出口对外排出或与锅炉连接；分供汽管道分别通过阀门与喷蒸组管道（8）和排污管道连接；

窑体外后方下端设有控制室，在控制室的后墙体上设有观察门（2），控制室内设有电源控制器（1）、干燥室控制面板和蒸汽阀门（3），蒸汽阀门（3）通过蒸汽进口管路与散热管道（12）连接，电源控制器（1）与各用电设备连接，干燥室控制面板中的各控制键和各显示键与各运行设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制新型木材干燥窑，其特征是：所述的墙体包括墙体框架、耐腐蚀铝板和玻璃岩棉，墙体框架中间设有玻璃岩棉，墙体框架两边与耐腐蚀铝板连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动控制新型木材干燥窑，其特征是：所述的阀门由自动阀门与手动阀门两部分组成。

4.根据权利要求1或2所述的一种自动控制新型木材干燥窑，其特征是：地基（21）包括道轨（22）、地梁（23）和“十”字型排水沟（24）。