為了改善烘干設(shè)備存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實(shí)際問題，提高干燥室內(nèi)送風(fēng)氣流速度的均勻性，本文設(shè)計了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置，烘干設(shè)備采用計算流體動力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra 對干燥作業(yè)時干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，分析得到如下結(jié)果:

1) 可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩可以調(diào)節(jié)空氣流速度，風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置可以自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)支撐框架整體沿X 方向移動，使風(fēng)機(jī)送出的氣流射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配。2 套裝置結(jié)合運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)空氣流光滑順暢地流入干燥室豎直風(fēng)道內(nèi)，消除氣流碰撞和渦流等不利因素，使通過板材堆垛水平氣道上下風(fēng)速趨于均勻。

2) 對烘干設(shè)備和優(yōu)化后的干燥室送風(fēng)氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明優(yōu)化后的干燥室各水平氣道內(nèi)氣流速度趨于均勻，氣流速度總均方差0． 09 m?s － 1，與常規(guī)干燥室相比，氣流速度均勻性提高了70%。在家具行業(yè)的木材干燥領(lǐng)域采用太陽能/熱泵鍋爐技術(shù)替代原有柴油及煤炭鍋爐干燥既節(jié)能又環(huán)保，有太陽時利用太陽能干燥，無太陽時利用熱泵干燥，不用時可以將太陽能熱量及低谷電能轉(zhuǎn)換成熱能儲存起來。系統(tǒng)以太陽能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵供熱為輔，太陽能運(yùn)行費(fèi)用成本為零，熱泵運(yùn)行費(fèi)用成本為電能的1/4，柴油的1/6，煤炭的1/2，可全天24 h運(yùn)行，全自動切換，大量節(jié)省常規(guī)能源，自動控制調(diào)溫調(diào)濕，投資少、收益大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

根據(jù)烘干設(shè)備在各個行業(yè)及領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，與燃煤鍋爐相比較，由于使用的是清潔能源電及提取的空氣或土壤里面的低品位熱量而達(dá)到零排放，環(huán)保效果顯著。通過與原有傳統(tǒng)鍋爐比較，在木材干燥應(yīng)用中可節(jié)能30%以上，在溫室大棚方面可節(jié)能65%以上，在特種養(yǎng)殖應(yīng)用中可節(jié)能30%以上，在其他應(yīng)用中，綜合節(jié)能也可達(dá)到20%以上。通過實(shí)地多年連續(xù)測試與觀察，只要用戶按要求使用與維護(hù)保養(yǎng)，可連續(xù)幾年零故障運(yùn)行。因此，無論是使用壽命、自動化控制、節(jié)能還是環(huán)保方面，與傳統(tǒng)烘干設(shè)備相比都很有優(yōu)勢，值得推廣應(yīng)。木材干燥是改善木材物理力學(xué)性能、提高木材資源利用率的有效工藝手段。

由于木材干燥設(shè)備具有結(jié)構(gòu)要求與工藝參數(shù)變化復(fù)雜的特點(diǎn)，使得對干燥系統(tǒng)的研究越來越困難，因此給出一種可行的結(jié)構(gòu)與工藝的計算方法是必要的。在干燥過程，風(fēng)速均勻是主要的保障參數(shù)。為解決木材干燥密內(nèi)部風(fēng)速分布不均勻的問題，采用改進(jìn)干燥畜結(jié)構(gòu)與優(yōu)化工藝參數(shù)的方法，獲得成材質(zhì)量較好的循環(huán)風(fēng)速與工藝參數(shù)，為木材干燥生產(chǎn)提供依據(jù)。分析烘干設(shè)備內(nèi)部各個因子對木材干燥質(zhì)量和干燥效率的影響情況，得到干燥介質(zhì)的循環(huán)方式和系統(tǒng)的熱力縄合、流固縄合方程，對干燥塞內(nèi)多場稱合問題和邊界條件，采用ＦＵｉｅｎｔ軟件建立干燥竄的稱合模型，得到干燥密內(nèi)部風(fēng)速分布規(guī)律，對不合理的風(fēng)速分布問題提出采用優(yōu)化導(dǎo)流板角度、結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)等有效方法加Ｗ改善。利用攝動隨機(jī)有限元法優(yōu)化導(dǎo)流板角度，通過ＣＦＤ技術(shù)求解得到優(yōu)化后的風(fēng)速跡線圖，結(jié)果表明各層材堆間隙處風(fēng)速接近一致。

烘干設(shè)備采用遺傳算法建立系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)，引入加權(quán)系數(shù)衡量各因子對干燥風(fēng)速的影響，并改進(jìn)畜體結(jié)構(gòu)尺寸和干燥工藝參數(shù)。對優(yōu)化后的系統(tǒng)模型重新調(diào)整初始參數(shù)得到了循環(huán)介質(zhì)的風(fēng)速云圖，結(jié)果表明介質(zhì)的流動均勻性得到改善，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)優(yōu)化的合理性。確定試驗(yàn)和測量方法，通過分析和對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，安裝角度合適的導(dǎo)流板、改變?nèi)w結(jié)構(gòu)尺寸及干燥工藝參數(shù)后干燥畜內(nèi)部流場分布均勻性得到提高，木材內(nèi)外層含水率差值較小。

優(yōu)化后的烘干設(shè)備結(jié)果為改善木材干燥質(zhì)量提供了依據(jù)，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。經(jīng)過Ｓ十多年不斷努力研究，我國已經(jīng)掌握了大多數(shù)干燥設(shè)備的制造技術(shù)，有的甚至達(dá)到先進(jìn)水平。但是在理論研究、自動化水平、實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、成套化等方面都跟發(fā)達(dá)國家存在很大差距，木材干燥技術(shù)的突破性發(fā)展還有很多技術(shù)問題亟侍解決。我國對烘干設(shè)備的研究和干燥技術(shù)水平與先進(jìn)國家存在一定差距，主要表現(xiàn)為干燥設(shè)備的研發(fā)缺乏自主創(chuàng)新性，主要是通過模仿和改進(jìn)國外類似設(shè)備，直到改革開放之后才取得了突破性發(fā)展。另外，由于國內(nèi)長期來絕大部分干燥設(shè)備都存在低效率高能耗的問題，再加上設(shè)備更新的一次性資金投入過大，因此木材干燥設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用受到市場限制。