木材常規(guī)干燥過程中,傳統(tǒng)的換氣方式排濕廢氣熱能損失巨大。木材干燥室強制換氣與廢熱回收系統(tǒng)是改進干燥生產中室內外干濕空氣交換過程,有效回收廢熱的一項新技術。本研究對實際生產應用中常規(guī)木材干燥裝置強制換氣與廢熱回收系統(tǒng)進行研究,利用計算流體力學（CFD）數值仿真和生產實際應用測試方法,研究系統(tǒng)廢熱回收部分熱流和換熱規(guī)律、強制換氣部分干濕空氣流動與通風管路中流體規(guī)律、干燥生產能耗狀況,為系統(tǒng)優(yōu)化設計和實際應用提出理論依據和工藝要求。根據數值仿真研究和測試分析結果,得出如下結論:（1）不同干燥階段排濕過程數值仿真結果表明,熱交換系統(tǒng)平均傳熱效能為0.55,平均“火積”效率為0.78。熱交換系統(tǒng)回收廢熱用于加熱新鮮干空氣可提高9.5～25.5℃。（2）相同干燥階段排濕過程數值仿真結果表明,熱回收效果隨著換氣風機頻率的降低呈遞增趨勢。綜合氣體輸運壓強以及流量等因素,選擇適中的換氣風機運行頻率,有利于發(fā)揮熱交換系統(tǒng)的最大效用。（3）強制換氣系統(tǒng)氣流通過輸送管路時存在沿程壓強損失和局部壓強損失,換氣系統(tǒng)優(yōu)化設計應根據實際生產操作間等具體情況盡量減少彎頭。（4）強制換氣系統(tǒng)進氣道應用測試及進氣道孔口氣流... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－３離心式通風機原理??

３木材干燥室強制換氣與廢熱回收系統(tǒng)??Ｉ?＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＾＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＾＝＝＝＝??！?空氣流動，氣體流動方向與機軸平行，具有結構簡單，占用空間小的優(yōu)點，其特點是風??量大，風壓校離心型風機，原理如圖３－３，是由蝸殼和葉輪組成，工作時，葉輪在蝸??殼中高速轉動，產生離心力，使充滿在葉片之間的空氣在離心力的作用下，沿著葉片與??葉片之間的流道被甩向葉輪的外線，這個過程空氣被壓縮，一般離心風機的風壓較高［６］。??由于彎頭、熱交換系統(tǒng)、管道運輸長度方向存在局部阻力和沿程阻力，經過設計計算可??知，使廢熱回收系統(tǒng)的正常運轉，需要有高的風壓（一般８００ｐａ？１２００ｐａ），而對流量要??求較低（一般１８００ｍ３／ｈ？２４００ｍ３／ｈ），因此廢熱回收進排氣系統(tǒng)的動力源系統(tǒng)的進排氣風??機由離心型風機提供。??３．２．２熱交換系統(tǒng)??熱交換系統(tǒng)，主要為管殼式換熱器。管殼式換熱器指的是，在進行熱交換時，一種??流體在一端進入沿著管內流動，并從管的另一端流出，這稱為管程；另一種流體由殼體??的連接管進入換熱管殼內，在殼體內部流動，并從殼體的另一個出口流出，稱為殼程［８４１。??根據管殼式換熱器內部換熱管的排列方式和大小不同，又可以分為列管式換熱器和套管??式換熱器，熱交換系統(tǒng)主要為列管式換熱器和套管式換熱器組成。??３．２．２．１列管式換熱器??列管換熱器指的是，換熱器內部，換熱管成列式在管內按一定規(guī)律排列的管殼式換??熱器。不同的管束排列方式，對管內的流體流動和換熱有不同的影響，常見的排列方式??有四種，即正三角形排

?東北林業(yè)大學碩士學位論文???—￣￣ｋ?——??水平?豎宜?轉角??（ａ）單弓形??（ｂ〉雙弓形??—■４�。撸ǎ保瑁洌妫�?｜１ｌ??丨?ｐ?ｔｔｊｔｔ?｜｜??Ｃ?ｃ?）三弓形??圖３－５折流板的形式??為增加殼程流動距離和流速，增加擾動，增強換熱效果，通常列管換熱器中用到折??流板。折流板相互垂直排列，將殼程分為不同的流體部分，湍流強度增大。折流板按照??排列方式不同，可分為單弓型、雙弓形、三弓形，如圖３－５所示。根據計算分析，本系??統(tǒng)中的折流板為單弓形折流板，等距排列，缺口高度５０％［８５］。圖３－６為熱交換系統(tǒng)的列??管換熱器示意圖，列管呈三角形排列，折流板共７個。??￣？?〇?〇?〇?〇?〇＂??／〇？￡）〇〇〇〇〇??ｃ＆ｌａｃＫｍｏ??圖３－６熱交換系統(tǒng)列管換熱器示意圖??３．２．２＿２套管換熱器??為增強整個系統(tǒng)的換熱效果，同時減小壓強損失，在管路充分沿直線發(fā)展處，使用??了套管換熱器。如圖３－７所示，該換熱器管程為一根與主體運輸管路直徑相等的方管，??殼程為包圍在外側，直徑為管程２倍的方管，且管程流速方向與殼程相反。由于結構簡??單，換熱面積和殼程均小于列管換熱器，換熱性能較弱，起到輔助換熱的作用。??－１６－??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]木材干燥室內部風速場的數值模擬與優(yōu)化[J]. 沙汀鷗,楊潔,呂歡,伊松林.  南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(01)
[2]超聲波預處理對楊木試件干燥特性的影響[J]. 邱墅,王振宇,何正斌,伊松林.  東北林業(yè)大學學報. 2016(02)
[3]木材過熱蒸汽干燥的應用潛力及前景[J]. 鮑詠澤,周永東.  北京林業(yè)大學學報. 2015(12)
[4]頂風機型木材干燥窯氣流循環(huán)的優(yōu)化設計[J]. 祁亮,嚴平,趙曄玫,曹偉武.  木材工業(yè). 2015(04)
[5]基于Fluent的節(jié)能型干燥窯內部結構優(yōu)化研究[J]. 趙庚,陳廣元.  森林工程. 2015(03)
[6]有限差分法逆求木材導熱系數[J]. 趙景堯,付宗營,宦思琪,蔡英春.  林業(yè)科學. 2015(04)
[7]基于CFD方法的孔板送風氣流組織優(yōu)化研究[J]. 金莎,沈愜,孫大明,張學軍,徐雅.  低溫工程. 2015(01)
[8]對改進和完善常規(guī)木材干燥室設施的探討[J]. 艾沐野,李莉,閆佳玉,黃聰,戰(zhàn)劍鋒.  林業(yè)機械與木工設備. 2015(02)
[9]基于熱流耦合的木材干燥窯風速溫度分布解算[J]. 孟兆新,于彪,李尚,陳廣元.  森林工程. 2015(01)
[10]淺析傳統(tǒng)木材干燥實現節(jié)能減排的途徑[J]. 張璧光,周永東,伊松林.  林產工業(yè). 2014(05)

博士論文
[1]杉木木束干燥特性的研究[D]. 李延軍.北京林業(yè)大學 2005

碩士論文
[1]木材干燥介質循環(huán)狀態(tài)模擬及對干燥過程影響分析研究[D]. 褚俊.東北林業(yè)大學 2015
[2]落葉松方材熱空氣—高頻合理匹配供熱干燥研究[D]. 呂洋毅.東北林業(yè)大學 2015
[3]管殼式換熱器殼程流動與傳熱的研究[D]. 孫立勇.東北石油大學 2014
[4]不同折流板管殼式換熱器數值模擬[D]. 華媛.青島科技大學 2014
[5]工業(yè)余熱回收熱管換熱器的實驗研究[D]. 宋肖的.天津大學 2014
[6]管殼式換熱器的數值模擬與優(yōu)化設計[D]. 王明軍.中南大學 2011
[7]基于計算流體力學的干燥窯風速檢測與建模仿真研究[D]. 張瑞雪.東北林業(yè)大學 2010



本文編號：3590946