欧米伽干燥管道装置

庞赞松

摘要：设计了一种欧米伽干燥管道装置，可以将湿刨花在负压作用下进行快速预干燥，有效降低管道风速，增加刨花干燥时间，从而提高刨花的预干燥能力。

关键词：刨花;预干燥;干燥管道装置

Abstract： An Omega drying pipeline device is designed， which can quickly pre-dry the wet shavings under negative pressure， reduce the wind speed of the pipe and lengthen the drying time of the shavings， thereby improving the pre-drying capacity of the shavings.

Key words： wood shavings; pre-drying; drying pipeline device

刨花板是由木材或其他木质纤维材料切成的刨花碎料，施加胶黏剂后在压力和热力作用下胶合而成的人造板材，刨花板的生产工艺对木质刨花含水率的要求较高，因此刨花干燥是刨花板生产中重要的工序[1-2]。不同的木质材料经刨片后的湿刨花其含水率差异较大，因此在刨花干燥之前要对其进行预干燥，这样既能保证刨花板的质量和生产效率，还可以缩短干燥辊筒的设计长度[3]。

干燥辊筒前的预干燥段有着相当于简单的气流风选机功效，是通道式干燥系统的重要组成部分，在对刨花进行预干燥的过程中，湿刨花在负压作用下通过与预干燥管道的管壁接触以及管道内的热烟气混合换热得到初步干燥，并且在管道干燥过程中还能有效分离湿刨花中的超大刨花、石块、泥巴和砂子等，实现含水率不同的刨花分别进料，在降低了火灾危险的同时，有利于避免细刨花碳化，以获得良好的板材颜色[4-5]。

但现有的预干燥管道装置效果并不理想，存在问题的主要原因是：管道里有热风，刨花不能与外界相连通，若与外界连通，则会破坏风力平衡，同时大量的冷空气进入管道中，会影响管道风速和刨花干燥时间，降低刨花干燥的效果[6]。

为了解决刨花干燥效能和安全的问题，本研究旨在提供一种新型的欧米伽干燥管道装置，这种新型的干燥管道装置可以将湿刨花在负压作用下进行快速预干燥，达到降低管道风速和使刨花干燥时间加长的效果，从而提高刨花的预干燥能力。

1. 欧米伽干燥管道工作原理

本项研究的这种新型的欧米伽干燥管道工作原理如图1所示，从热风炉送来的高温烟气由热烟气输入管2进入到重物分离室1内，同时，湿刨花通过物料进口6落入有高温烟气的欧米伽干燥管道中，热烟气输入管2中的高温烟气在负压的作用下快速上升到上升管5内，湿刨花也随高温烟气被吸入进变径管4或上升管5，进入变径管4内的湿刨花进行轻重分离，过重物料或石块等落入干燥管道底部，并从重物排出口3排出，质量较轻的刨花物料下落过程中被预干燥后，在负压烟气作用下由变径管4进入上升管5、方形弯头7、第一下降管8，以及第二下降管10，从而达到对不同质量的刨花进行筛分的作用。

干燥辊筒前的预干燥装置，可以对不同含水率的湿刨花分别采用高温段、低温段的进料方式，在预干燥的过程中，含水率和质量较大的湿刨花在高温段进料，较高温度的热烟气迅速带走刨花表面的水分;而含水率和质量较小的湿刨花在低温段进料，此时的热烟气温度已经下降，而且管道中含有一定的蒸汽，不会导致刨花过度干燥或碳化，降低了火灾危险，最终刨花到达干燥辊筒进口12时的温度可以下降至50℃到80℃，再经干燥辊筒进口12进入下一工序。本研究的这种新型欧米伽干燥管道装置可以使干燥能力提高10%～20%，还提高了干燥安全运行系数。

2. 欧米伽干燥管道的设计原理

2.1滑料板下倾角度的设置

本文提供的这种新型欧米伽干燥管道，对热烟气输入管2设计了呈水平或向下倾斜的装置，即在上升管5内且位于物料进口6的下方设计了向下倾斜的滑料板60，其向下倾斜的角度为30°～60°，这样的设计能对从物料进口加入的物料起到缓冲的作用，并且增加了物料滑动的距离，避免了大部分物料因重力的作用而直接下沉，对提升物料的筛分效果起到了很好的作用。

2.2变径管直径的设计

如图2所示，本文设计的变径管由一体成型的圆形连接管40和天圆地方连接管41组成，天圆地方连接管41的顶端与圆形连接管40下端的下喇叭口43固定连接，从而使圆形连接管的直径小于天圆地方连接管的直径，以增加高温烟气经过变径管时的压力，达到降低管道风速和使刨花干燥时间加长的作用。通过对变径管直径的改造，有效增加了刨花在预干燥管道的热交换时间，刨花滞留时间的增加也强化了刨花水分的蒸发过程，达到了增强刨花预干燥的效果。

2.3上升管的改造

圆形连接管40的长度为1.8～2.5 m，上升管5的长度为12～18 m，上升管5比变径管4的面积大，可降低物料的输送速度、增加干燥时间，其圆形连接管40的直径和上升管5的直径可根据风量和烟气的温度进行适当选择，从而保证了刨花物料在高温烟气中下落的时间和距离，使刨花物料预干燥的效果更好，适当的距离后，在负压作用下刨花物料通过欧米伽管体100得到初步干燥，并能有效分离湿刨花中的超大刨花、石块、泥巴和砂子。

本研究通过对预干燥管管径、下降管、上升管以及变径管管径的设计、改造，有效地增加了湿刨花在欧米伽干燥管道的热交换时间，随着热交换时间的延长，刨花经过预干燥后到达干燥辊筒的温度可以下降至50 ℃到80 ℃左右，从而降低了干燥辊筒的抄板与刨花的接触传热温度，降低了火灾风险，提高了刨花干燥的安全系数;刨花滞留时间的增加强化了刨花内部水分扩散过程，增强了刨花干燥效果，提高了干燥效率。

3. 结语

在刨花干燥阶段如何利用现有技术和设备将干燥能力提高到最大化，一直是企业在讨论和思考的问题，本文针对企业的痛点问题，对刨花板工业生产中刨花预干燥的设备进行了研究改进，设计了一种新型的欧米伽干燥管道装置。

综合分析表明：在刨花板生产过程中，通过新型的欧米伽干燥管道装置可将以木质原料为主的湿刨花在负压作用下进行快速预干燥;滑料板下倾角度的设置，避免了大部分物料因重力的作用而直接下沉，对物料的筛分作用起到了很好的效果;通过对预干燥管径的设计，这种欧米伽干燥管道装置能达到降低管道风速和加长刨花干燥时间的效果，并且由于上升及下降管道面积的增加，使得刨花在管道里停留时间加长，从而提高了刨花的预干燥能力;管道面积的加大，可以降低管道压损、节约能耗，降低企业生产成本，提高经济效益;木材燃点在250 ℃左右，本文所述欧米伽干燥管道可以在同等烟温、同等湿刨花进料量下，下一道工序入口温度可下降至50 ℃到80 ℃，将刨花预干燥阶段控制在一个非常安全的状态，降低了火灾隐患，提高了干燥系统的安全运行系数。

参考文献

【1】李卓，李孝军.单通道刨花干燥系统在刨花板生产中的应用[J].中國人造板， 2014，1：13-16.

【2】李文军，于志明等.刨花干燥方法的研究[J].林业机械与木工设备， 2005，33（6）：4-8.

【3】陈青来，陈耀礼等.利用刨花板项目干燥尾气对湿刨花进行预干燥的探讨[J].国际木业， 2015，1：32-33.

【4】黄榕生.浅谈刨花板生产单通道滚筒干燥机设计理念和技术发展[J].中国人造板， 2017，24（8）：30-33.

【5】陈耀礼，王勇等.关于刨花板生产线中Ω预干燥段效能提升探索[J].中国人造板， 2019，26（2）：10-11.

【6】朱瑞华，梁杰培等.单通道干燥机节电的理论探讨及实践运用[J].中国人造板2020， 27（5）：7-12.