烘干窯即是采用了這種聯(lián)合式干燥技術(shù)的新型干燥窯，它將常規(guī)干燥技術(shù)與除濕干燥技術(shù)相結(jié)合并將這兩種技術(shù)進行完善、運用。它保持了常規(guī)干燥窯的特點，同時輔以除濕干燥技術(shù)，烘干窯在干燥的不同階段分別采取合理的干燥方式，兩種技術(shù)相輔相成、優(yōu)勢互補，在保證木材干燥質(zhì)量的同時，較大程度上節(jié)約能耗，節(jié)省成本。聯(lián)合式干燥窯的結(jié)構(gòu)簡圖，圖中干燥窯的整體架構(gòu)與常規(guī)干燥窯一致，而與常規(guī)干燥窯較大的區(qū)別在于其供熱系統(tǒng)采用的不是蒸汽鍋爐而是節(jié)能型熱泵烘干機。熱泵烘干機是一種新型高效節(jié)能型設(shè)備，其工作原理是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，采用少量的電能，利用壓縮機，將工質(zhì)經(jīng)過膨脹閥膨脹后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài)，并大量吸收空氣中的熱能，氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的氣體，然后進入冷凝器放熱，把干燥介質(zhì)加熱，如此不斷循環(huán)加熱，可以把干燥介質(zhì)加熱至40℃~80℃。與常規(guī)干燥相比，熱泵干燥的過程是一種更為溫和的、接近自然的干燥，同時更為節(jié)能與清潔。圖1 中另一個顯著的特點是，干燥窯內(nèi)配備了噴淋裝置和輔助加熱器，以此來消除除濕干燥在干燥過程中的局限性。并且通過在窯體內(nèi)設(shè)置的溫、濕度檢測儀，可以更精準的控制干燥窯內(nèi)的整體環(huán)境與干燥進程，提高生產(chǎn)效率。

烘干窯在利用SC /Tetra 的前處理軟件時，設(shè)置的邊界條件為: 風機軸流風速為2 m/s，風機進出風口采用壓力邊界條件，干燥室壁和板材表面采用無滑絕熱壁面邊界條件，選?。襡alizable κ-ε 湍流模型，關(guān)閉全部進、排氣道。氣流數(shù)值模擬結(jié)果常規(guī)熱風干燥室內(nèi)的空氣流速度場分布如圖4 所示。

從烘干窯中看出:

 ①風機出風口的氣流發(fā)散、送風速度迅速降低導致氣流下傾，部分氣流到達右側(cè)豎直風道之前就與頂層板材水平面接觸碰撞，部分直接射至豎直風道的外側(cè)壁上，氣流在水平-垂直轉(zhuǎn)向處紊亂堆積無法形成光滑順暢射流，使豎直風道上方產(chǎn)生渦流，這就導致了板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開裂、變形翹曲; 

②豎直風道上方產(chǎn)生的渦流影響了堆垛上層水平氣道的風速，使板材堆垛沿高度方向的空氣流速度分布不均勻，這就導致了板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。烘干窯優(yōu)化設(shè)計為了改善常規(guī)干燥室存在板材開裂、變形翹曲，板材最終含水率不均勻的實際問題。采用新技術(shù)對常規(guī)干燥室進行優(yōu)化設(shè)計。烘干窯設(shè)置了可調(diào)控引導送風罩11，調(diào)節(jié)風機出風口空氣流的速度; 并設(shè)置了風機移動調(diào)節(jié)裝置10 使風機出風口氣流的射程與風機至豎直風道之間的距離相匹配，使氣流射流到達豎直風道上方正好沿干燥室頂角的圓弧形導流板90°轉(zhuǎn)入豎直風道，使送風氣流的射流順暢、分布均勻。

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

1) 可調(diào)控引導送風罩可以調(diào)節(jié)空氣流速度，風機移動調(diào)節(jié)裝置可以自動調(diào)節(jié)風機支撐框架整體沿X 方向移動，使風機送出的氣流射程與風機至豎直風道之間的距離相匹配。2 套裝置結(jié)合運用可實現(xiàn)空氣流光滑順暢地流入干燥室豎直風道內(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速趨于均勻。

2) 對烘干窯和優(yōu)化后的干燥室送風氣流速度進行數(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，太陽能運行費用成本為零，熱泵運行費用成本為電能的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)濟效益顯著。