當(dāng)烘干窯風(fēng)機(jī) 啟動時，空氣流經(jīng)過右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入板材間水平氣道。熱空氣流通過水平氣道時吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個順時針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時應(yīng)打開進(jìn)、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干窯的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實際生產(chǎn)中存在一些問題: 

①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。為了找到實際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問題的原因，本文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，按照實驗室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干窯內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺風(fēng)機(jī)，每臺功率1． 1 kW，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機(jī)支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個板材堆垛高2 200 mm。

烘干窯可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩是一個圓形變矩形的異形變徑殼體，呈倒喇叭筒形狀。送風(fēng)罩底座圓形外圈螺栓連接于風(fēng)機(jī)的送風(fēng)端口，其矩形出風(fēng)口內(nèi)設(shè)計上、下2 塊弧形導(dǎo)流舌板15; 導(dǎo)流舌板的根部以鉸鏈14 鉸接于引導(dǎo)送風(fēng)罩的內(nèi)壁上; 在矩形出風(fēng)口兩側(cè)，設(shè)置定位螺桿16，根據(jù)不同干燥工藝要求，通過轉(zhuǎn)動定位螺母17 調(diào)節(jié)導(dǎo)流舌板位置，改變出風(fēng)口截面面積和射流角度以控制氣流的速度，從而使氣流以貼附射流形式水平射出。風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置，2臺風(fēng)機(jī)7置于支撐框架18 上，支撐框架上端右側(cè)安裝繞線式電動機(jī)23，電動機(jī)通過減速箱22 連接滾輪24，滾輪置于工字鋼導(dǎo)軌12 內(nèi)。

驅(qū)動電機(jī)帶動滾輪轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)風(fēng)機(jī)支撐框架整體沿X 方向移動自動調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)出風(fēng)口空氣流的射程和風(fēng)機(jī)與豎直風(fēng)道之間距離相匹配。在烘干窯內(nèi)設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置，而后對其進(jìn)行建模，烘干窯內(nèi)木材堆垛和風(fēng)機(jī)位置如圖9 所示。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口是直徑為420 mm 圓形，出風(fēng)口設(shè)置為寬為450 mm，高為300 mm 的矩形，矩形出風(fēng)口面積小于常規(guī)干燥室的圓形出風(fēng)口面積，在風(fēng)機(jī)功率不變的情況下，為實現(xiàn)送風(fēng)氣流的射程與風(fēng)機(jī)至豎直風(fēng)道之間的距離相匹配，開啟風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置把支撐框架整體沿X 方向移動一段合適距離;并在風(fēng)機(jī)出風(fēng)口設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩，其他設(shè)置的物理模型尺寸和求解條件與常規(guī)熱風(fēng)干燥室數(shù)值模擬相同。

烘干窯的氣流場均勻性分析為了更好地驗證2 套新裝置對提高干燥室內(nèi)空氣流均勻性的效果，分別對圖4、圖10 對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計前、后干燥室內(nèi)空氣流速度特性進(jìn)行測試。在干燥室內(nèi)沿板材堆垛高度方向從上到下18 層水平氣道內(nèi)各布置3 個水平測點，各層水平測點依次布置在水平氣道進(jìn)風(fēng)口A、中間B、出風(fēng)口C 處，常規(guī)干燥室干燥時，沿板材堆垛高度方向各層水平氣道A，B，C 3 點的氣流平均速度范圍為0．49 ～ 1．46 m/s，所有測點氣流總平均風(fēng)速為1． 20 m/s，其中烘干窯1 ～ 4 層水平氣道氣流平均速度范圍為0． 49 ～ 0． 95 m/s，5 ～ 18 層范圍為1． 30 ～1． 46 m/s，各水平氣道氣流速度總均方差為0． 30 m/s，總變異系數(shù)為25%; 優(yōu)化設(shè)計后的干燥室干燥時，烘干窯統(tǒng)計結(jié)果各層水平氣道的氣流平均速度范圍為0． 89 ～ 1． 26 m/s，所有測點氣流總平均風(fēng)速為1． 19 m/s，沿板材堆垛高度方向各水平氣道氣流速度總均方差為0． 09 m/s，總變異系數(shù)為7%。

常規(guī)和優(yōu)化設(shè)計后的干燥室內(nèi)各層測點氣流平均速度分布所示，優(yōu)化設(shè)計后的烘干窯沿板材堆垛高度方向上各層水平氣道氣流速度總均方差降低了0． 21 m/s，總變異系數(shù)降低了18%，各層氣流速度偏差可控制在約± 10%以內(nèi)。說明在設(shè)置了可調(diào)控引導(dǎo)送風(fēng)罩和風(fēng)機(jī)移動調(diào)節(jié)裝置后各層送風(fēng)氣流速度差異變小，氣流速度趨于均勻，均勻性提高了70% ?？梢?，優(yōu)化設(shè)計的2 套裝置比較理想地改善了干燥室內(nèi)氣流速度的均勻性。