CN107504766B - 一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑 - Google Patents

一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑，包括南北纵向设置在硬化地面(11)上的轨道(1)以及若干个窑体；每一个窑体包括若干组等间距布置的铝合金框架(2)及塑料膜(3)、前后两端的拉链门(4)、若干个热循环装置(5)、一套除湿装置(6)；所述每组铝合金框架(2)通过其脚轨(22)和底座直梁(23)横跨在所述轨道(1)上，每组铝合金框架(2)的顶部设置与铁轨前后方向平行的可折叠金属衬管(24)；所述窑体内等距离设置若干温度表和湿度表，在靠近拉链门(4)的窑体两测的塑料膜上开设若干拉链除湿口(34)和拉链观测口(35)。本发明结构简单、有效储能、干燥效率高、拆装方便、使用便捷。

Description

一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑
技术领域
本发明属于木材加工领域，具体涉及一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑。
背景技术
干燥，是所有木材加工及木制品生产的首要而特别关键的技术环节。传统的木材干燥设施，就是建造一个砖混结构的小屋，然后在小屋的一侧向下挖一个地灶，灶的内口挖一条地槽延伸至屋内，地槽表面用耐火材料(砖块)或水泥预制板扣住，以保持与屋内地面的等平面。操作方法：地灶口上24小时不间断地加柴烧火，地槽将热能吸收到屋内以达到供热的效果，烟从屋的一角烟囱排出，这种干燥屋及其干燥的操作方法缺陷诸多：①高耗能，干燥一屋的木材，要烧掉相当于被干燥木材好几倍的木材，一个干燥周期一般为15天，而15天不间断地烧柴，其能耗就相当惊人了；②窑内热循环不科学，不充分，屋内死角的木材得不到热能，木材干燥合格率一般只能达45％左右；③干燥周期长；④高成本；⑤高污染(烟、木柴燃烧后的灰)。
随着经济的发展和科学技术的进步，能源渠道的多元化结构的形成，人们在实践中不断探索研究，在传统干燥屋和干燥方法原理的基础上，相继创新改造出了金属结构板房式干燥窑、集装箱式干燥窑、锅炉式供热干燥窑等，也创新了窑内热循环系统的设置和除湿系统的改造，这些创新技术的运用，有效的提高了木材干燥的合格率和利用率，由传统干燥的45％合格率提高到了现在65％的合格率，进步是显然的。但是，缺陷仍然也是明显的：①高能耗导致高成本。金属结构的板房式干燥窑，一般都采用电供热，极高的电费就必然导致极高的成本；采用天然气供热，审批难以通过，即使通过审批，长距离的管道铺设及每年的维护费用，就增大了投资，同时也增加了运营成本。②高污染，电和气成本太高，最终选择锅炉式供热，这样一来。高能耗下的高污染就不可避免了。无数个锅炉的燃烧，就会向蓝天吐放大量的烟雾。而锅炉在24小时不间断的烧柴或烧煤的过程中，同样克服不了高能耗的弊端。
电、气、锅炉这三种供热方式，虽然提高了产品的合格率，但其高能耗、高成本、高污染的缺陷却并未得到改善，产品的合格率也仅在65％左右。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，特提供一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑，结构简单、有效储能、干燥效率高、拆装方便、使用便捷。
技术方案：一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑，包括南北纵向设置在硬化地面11上的轨道1以及若干个窑体，以便在太阳的东升西沉过程中始终能充分享受阳光的照射从而充分吸收并储存热能；每一个窑体包括若干组等间距布置的铝合金框架2及塑料膜3、前后两端的拉链门4、若干个热循环装置5、一套除湿装置6；所述每组铝合金框架2通过其脚轨22和底座直梁23横跨在所述轨道1上，每组铝合金框架2的顶部设置与铁轨前后方向平行的可折叠金属衬管24，互相连接；所述塑料膜3包括表层膜31、中层膜32和内层膜33三层，覆盖在所述铝合金框架2上方；所述拉链门4与所述铝合金框架2截面形状相同，起到密封窑体的作用；所述窑体内等距离设置若干温度表和湿度表，在靠近拉链门4的窑体两测的塑料膜上开设若干拉链除湿口34和拉链观测口35。
所述每组铝合金框架2按照1.5～2米等距离设置，包括垂直于地面的三根弧形梁、左右对称的两根脚轨22及左右对称的两根底座直梁23，所述三根弧形梁分为设在同一垂直面上且依次嵌套的上梁211、中梁212和下梁213，所述上梁211的顶部高于所述中梁212的顶部15厘米，所述中梁212的顶部高于所述下梁213的顶部20厘米；所述脚轨22和底座直梁23均为带槽的长度为40～45厘米的长方体，所述脚轨22的槽口向上，所述底座直梁23的槽口向下；所述上梁211、中梁212和下梁213的左、右两端，分别通过螺丝232固定在相应一端的脚轨22的槽内；所述脚轨22又与底座直梁23通过螺丝232固定连接，所述底座直梁23的槽与硬化地面上的铁轨1嵌套，通过设在其槽内的万向滑轮231与所述铁轨1滑动连接；
所述表层膜31、中层膜32和内层膜33在宽度方向上的左右两端，分别比对应的弧形梁左右两端各长出60㎝，作为预留的边幅；所述表层膜31的边幅用枕木方7压住，固定在硬化地面11上；所述中层膜32和内层膜33均将各自的边幅置入脚轨22上开口向上的槽内，用专用的弹压式弹簧8压入固定；所述表层膜31的功能主要是充分吸收太阳光的热能，所述中层膜32的功能主要是充分储存热能；所述内层膜33的功能主要是循环式供热、散热。
所述拉链门4、拉链除湿口34和拉链观测口35的设置，在便于作业的同时，保证整个窑体的密封性、保温性。
每两个窑体为一个窑体单元；所述轨道选用铁轨、钢轨均可，所述轨道长度应大于一个窑体单元(两个窑体)的长度，为窑体的整体移动和张合预留足够的长度。
优选的，所述热循环装置5选用风机，设置在所述窑体内的一端；风机作业时，窑内热能可以充分循环，绝无死角。
优选的，所述除湿装置6选用鼓风机，设置在所述窑体两端对角线的地角处，所述鼓风机功率与窑内空间相匹配，按木材在窑内干燥时的温度、湿度的实况，适时定时鼓风除湿，除湿时，拉开拉链除湿口34，从而有效排出窑内湿气。
优选的，每隔2～2.5米在所述窑体内设置温度表和湿度表，并在塑料膜上相应位置开设10㎝左右大小的拉链观测口35；技术人员通过拉开拉链观测口35，能随时掌握窑内的温度、湿度，从而科学而及时的安排除湿，确保木材干燥合格率达到100％。
工作时，将底座直梁23的槽嵌入地面上的轨道1后，在人力助推下，整个窑体便可任意前后运行；需要窑体伸张闭合时，移去表层膜31边幅上的枕木方7，松开中层膜32和内层膜33边幅上的弹压式弹簧8，从一端拉链门4向另一端拉链门4助力运行至终点，铝合金框架2及可折叠金属衬管24带动覆盖在上面的塑料膜3在轨道1上运行，所述干燥窑的整体便可叠形合拢，反之，则可伸展张开。按窑体的规格，先码放好木材10，通过轨道1将窑体伸张开来整体罩住了已码好的木材10，即可开始干燥除湿作业；当木材10干燥好后，通过轨道1合拢窑体，露出木材10，即可运走已干燥完毕的木材10。
本发明的有益效果：本发明结构简单、有效储能、干燥效率高、拆装方便、使用便捷，具体表现在：采用轨道式铝合金框架，组装成形简便，成本低；特制的三层塑料膜，科学而有效地解决了木材干燥的热能储存问题，体现了采用太阳光能这一清洁能源节能环保的优异性；窑体内热循环装置和除湿装置以及温、湿度观测体系的科学设置，简约、高效；窑体能整体轨道式自由张合，比传统的砖混结构和现有金属板房式窑更加操作便捷。
附图说明
图1是本发明所述太阳能储热循环式木材专用干燥窑正立面示意图；
图2是本发明所述太阳能储热循环式木材专用干燥窑左侧立面示意图；
图3是本发明所述太阳能储热循环式木材专用干燥窑顶面示意图；
图4是本发明所述太阳能储热循环式木材专用干燥窑俯视截面图(俯视平面图)；
图5是图4的1-1剖面示意图；
图6是图4的2-2剖面示意图；
图7是图5中A处局部放大图；
图8是图6中B处局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例：
图1～6所示，一种太阳光能储热循环式木材专用干燥窑，包括南北纵向设置在硬化地面11上的轨道1以及若干个窑体，以便在太阳的东升西沉过程中始终能充分享受阳光的照射从而充分吸收并储存热能；每一个窑体包括若干组等间距布置的铝合金框架2及塑料膜3、前后两端的拉链门4、若干个热循环装置5、一套除湿装置6；所述每组铝合金框架2通过其脚轨22和底座直梁23横跨在所述轨道1上，每组铝合金框架2的顶部设置与铁轨前后方向平行的可折叠金属衬管24，互相连接；所述塑料膜3包括表层膜31、中层膜32和内层膜33三层，覆盖在所述铝合金框架2上方；所述拉链门4与所述铝合金框架2截面形状相同，起到密封窑体的作用；所述窑体内等距离设置若干温度表和湿度表，在靠近拉链门4的窑体两测的塑料膜上开设若干拉链除湿口34和拉链观测口35。
如图7～8所示，所述每组铝合金框架2按照1.5～2米等距离设置，包括垂直于地面的三根弧形梁、左右对称的两根脚轨22及左右对称的两根底座直梁23，所述三根弧形梁分为设在同一垂直面上且依次嵌套的上梁211、中梁212和下梁213，所述上梁211的顶部高于所述中梁212的顶部15厘米，所述中梁212的顶部高于所述下梁213的顶部20厘米；所述脚轨22和底座直梁23均为带槽的长度为40～45厘米的长方体，所述脚轨22的槽口向上，所述底座直梁23的槽口向下；所述上梁211、中梁212和下梁213的左、右两端，分别通过螺丝232固定在相应一端的脚轨22的槽内，且在槽内两两相距15厘米左右，所述上梁211、中梁212和下梁213厚度为2厘米；所述脚轨22又与底座直梁23通过螺丝232固定连接，所述底座直梁23的槽与硬化地面上的铁轨1嵌套，通过设在其槽内的万向滑轮231与所述铁轨1滑动连接；
所述表层膜31、中层膜32和内层膜33在宽度方向上的左右两端，分别比对应的弧形梁左右两端各长出60㎝，作为预留的边幅；所述表层膜31的边幅用枕木方7压住，固定在硬化地面11上；所述中层膜32和内层膜33均将各自的边幅置入脚轨22上开口向上的槽内，用专用的弹压式弹簧8压入固定；所述表层膜31的功能主要是充分吸收太阳光的热能，所述中层膜32的功能主要是充分储存热能；所述内层膜33的功能主要是循环式供热、散热。
所述拉链门4、拉链除湿口34和拉链观测口35的设置，在便于作业的同时，保证整个窑体的密封性、保温性。
每两个窑体为一个窑体单元；所述轨道选用铁轨、钢轨均可，所述轨道长度应大于一个窑体单元(两个窑体)的长度，为窑体的整体移动和张合预留足够的长度。
所述热循环装置5选用风机，设置在所述窑体内的一端；风机作业时，窑内热能可以充分循环，绝无死角。
所述除湿装置6选用鼓风机，设置在所述窑体两端对角线的地角处，所述鼓风机功率与窑内空间相匹配，按木材在窑内干燥时的温度、湿度的实况，适时定时鼓风除湿，除湿时，拉开拉链除湿口34，从而有效排出窑内湿气。
每隔2～2.5米在所述窑体内设置温度表和湿度表，并在塑料膜上相应位置开设10㎝左右大小的拉链观测口35；技术人员通过拉开拉链观测口35，能随时掌握窑内的温度、湿度，从而科学而及时的安排除湿，确保木材干燥合格率达到100％。
再如图4、图6所示，以窑体内净高5米为例，在窑体任意一端的拉链门4内一侧，将3～5个热循环装置5(风机)通过4米的角铁及若干螺丝固定在一根长度为4.8米的立柱9上，所述立柱下方埋入地基0.8米左右；每个风机都设有独立的电源开关，便于操作人员根据窑内的温、湿度决定开启或关闭一个或几个风机；除湿装置6(鼓风机)的设置为2个，一个置于北面拉链门内侧的东北角，一个置于南面拉链门内侧的西南角，在鼓风机作业时，将窑体内东面和北面的拉链式除湿口拉开，两端鼓风机形成的交叉风力，顺利而有效地将窑内湿气排出；鼓风机开前，先关闭热循环装置(风机)；除湿时间到了之后，关闭鼓风机和拉合拉链除湿口34，重新开启风机。
工作时，将底座直梁23的槽嵌入地面上的轨道1后，在人力助推下，整个窑体便可任意前后运行；需要窑体伸张闭合时，移去表层膜31边幅上的枕木方7，松开中层膜32和内层膜33边幅上的弹压式弹簧8，从一端拉链门4向另一端拉链门4助力运行至终点，铝合金框架2及可折叠衬管24带动覆盖在上面的塑料膜3在轨道上运行，所述干燥窑的整体便可叠形合拢，反之，则可伸展张开。按窑体的规格，先码放好木材10，通过轨道1将窑体伸张开来整体罩住了已码好的木材10，即可开始干燥除湿作业；当木材10干燥好后，通过轨道1合拢窑体，露出木材10，即可运走已干燥完毕的木材10。
以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的系统结构和方法之内。

Claims (7)

1.一种太阳能储热循环式木材专用干燥窑，其特征在于，包括南北纵向设置在硬化地面(11)上的轨道(1)以及若干个窑体；每一个窑体包括若干组等间距布置的铝合金框架(2)及塑料膜(3)、前后两端的拉链门(4)、若干个热循环装置(5)、一套除湿装置(6)；每组所述铝合金框架(2)通过其脚轨(22)和底座直梁(23)横跨在所述轨道(1)上，每组铝合金框架(2)的顶部设置与轨道(1)前后方向平行的可折叠金属衬管(24)；所述塑料膜(3)包括表层膜(31)、中层膜(32)和内层膜(33)三层，覆盖在所述铝合金框架(2)上方；所述拉链门(4)与所述铝合金框架(2)截面形状相同，起到密封窑体的作用；所述窑体内等距离设置若干温度表和湿度表，在靠近拉链门(4)的窑体两侧的塑料膜（3）上开设若干拉链除湿口(34)和拉链观测口(35)；
所述每组铝合金框架(2)包括垂直于地面的三根弧形梁、左右对称的两根脚轨(22)及左右对称的两根底座直梁(23)；
所述脚轨(22)和底座直梁(23)均为带槽的长度为40～45厘米的长方体，所述脚轨(22)的槽口向上，所述底座直梁(23)的槽口向下；
所述脚轨(22)又与底座直梁(23)通过螺丝(232)固定连接，所述底座直梁(23)的槽与硬化地面上的轨道(1)嵌套，通过设在其槽内的万向滑轮(231)与所述轨道(1)滑动连接；
所述三根弧形梁分为设在同一垂直面上且依次嵌套的上梁(211)、中梁(212)和下梁(213)，所述上梁(211)的顶部高于所述中梁(212)的顶部15厘米，所述中梁(212)的顶部高于所述下梁(213)的顶部20厘米；所述上梁(211)、中梁(212)和下梁(213)的左、右两端，分别通过螺丝(232)固定在相应一端的脚轨(22)的槽内；
每两个窑体为一个窑体单元；所述轨道(1)选用铁轨或钢轨，所述轨道(1)的长度大于一个窑体单元的长度。
2.根据权利要求1所述的太阳能储热循环式木材专用干燥窑，其特征在于，所述每组铝合金框架(2)按照1.5～2米等距离设置。
3.根据权利要求2所述的太阳能储热循环式木材专用干燥窑，其特征在于，所述表层膜(31)、中层膜(32)和内层膜(33)在宽度方向上的左右两端，分别比对应的弧形梁左右两端各长出60㎝，作为预留的边幅；所述表层膜(31)的边幅用枕木方(7)压住，固定在硬化地面(11)上；所述中层膜(32)和内层膜(33)均将各自的边幅置入脚轨(22)上开口向上的槽内，用弹压式弹簧(8)压入固定。
4.根据权利要求1所述的太阳能储热循环式木材专用干燥窑，其特征在于，所述热循环装置(5)选用风机，设置在所述窑体内的一端。
5.根据权利要求1所述的太阳能储热循环式木材专用干燥窑，其特征在于，所述除湿装置(6)选用鼓风机，设置在所述窑体两端对角线的地角处，所述鼓风机功率与窑内空间相匹配。
6.根据权利要求1所述的太阳能储热循环式木材专用干燥窑，其特征在于，每隔2～2.5米在所述窑体内设置温度表和湿度表，并在塑料膜上相应位置开设10㎝左右大小的拉链观测口(35)。
7.根据权利要求3～6任意一种所述的太阳能储热循环式木材专用干燥窑的使用方法，其特征在于，工作时，将底座直梁(23)的槽嵌入地面上的轨道(1)后，在人力助推下，整个窑体便可任意前后运行；需要窑体伸张闭合时，移去表层膜(31)边幅上的枕木方(7)，松开中层膜(32)和内层膜(33)边幅上的弹压式弹簧(8)，从一端拉链门(4)向另一端拉链门(4)助力运行至终点，铝合金框架(2)及可折叠衬管(24)带动覆盖在上面的塑料膜(3)在轨道上运行，所述干燥窑的整体便可叠形合拢，反之，则可伸展张开；按窑体的规格，先码放好木材(10)，通过轨道(1)将窑体伸张开来整体罩住了已码好的木材(10)，即可开始干燥除湿作业；当木材(10)干燥好后，通过轨道(1)合拢窑体，露出木材(10)，即可运走已干燥完毕的木材(10)。
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