与钢带之间连续接触传热的方案，但由于辊压式单板 式热压干燥机上配置排汽垫板手工装卸辅助时间长、

  益的尝试，陈纪均等人［14］认为蒸汽供热造成非常大的余热 损失，提出以高温导热油炉代替蒸汽锅炉，以导热油为 热载体对单板进行干燥，这样可缩短干燥时间，提高生 产率。何晓光等人［15］则将立式热风炉作为提供热空气的 热力源，在很大程度上降低了单板干燥的热量消耗。

  吸”周期短，单板开裂少，呼吸周期长，单板开裂严重。然 温导热油加热，耐高温传送胶带带动连续单板从热压

  而“，呼吸”周期短也代表着干燥机每分钟内张合的次数 板之间通过。对美洲黑杨单板的生产性实验研究取得

  多，这样不但有热能损失，而且会加快机器磨损，所以需 了较好的效果：其热效率高（比对流式单板干燥机提高

  要通过反复试验来确定优化的“呼吸”周期。另一个排出 47.3%）、干燥周期短（1.7mm 厚单板仅需 2min）、单板横

  韩晨静， 吕建雄， 徐金梅， 王金林 （中国林科院木材工业研究所，北京 100091）

  对单板干燥机的传动系统，美国有一项专利技术 是将单板置于上下两个输送带之间进行干燥。输送带 由滚轮驱动，在进入干燥段前，左右两边的驱动轮速度 不一致，水平放入的单板进入干燥段时，纤维方向与前 进方向形成一定夹角；单板两端被滚轮夹紧，中间部分 被上下两条运输带夹紧，由此可减少干燥过程中产生 的裂隙和皱缩［11］。为客服单板的干燥变形，还可以将 单板夹在两条工作速度不一致的传送带之间，通过两 条传送带的速度差对单板形成一定的压力，从而使干 燥后的单板比较平整［12］。在解决喷气式单板干燥机所 产生的干燥变形问题时也可采用另一种传送方式—辊 筒传送，利用辊筒自身的质量压平薄单板，使其变形明 显减少［13］。喷气式网带干燥机通常用于“先干后剪”工 艺，干燥卷筒单板；而喷气式辊筒干燥机则用于“先剪 后干”工艺，多用于芯板的干燥。

  学的陆仁书［28］、花军 等 ［29］ 人提出了一种柔性垫网接触 比见表 1。喷气式单板干燥机最大的优点是可干燥连续

  式间歇干燥单板的方法。该方法是将单板先进行预处 单板和进行连续化操作，但其干燥后的单板一般都存

  理，使其内部含水率均匀；随后在线检测含水率、厚度； 在横纹干缩率大、变形严重、终含水率不均等缺点。热

  针对热压干燥时单板水分需及时排出的要求，最常 成。滚压柔化装置用来在单板表面留下刻痕，以消除木

  用的方法是采用“呼吸”式干燥。所谓“呼吸”式干燥就是 材的生长应力，从而减小因生长应力造成的干燥变形。

  通过热板的一张一合来排出水汽，实现单板干燥。“呼 热压干燥机由双层热压板及传送胶带组成，压板由高

  主要缺陷是板面撕裂［24］，其原因是热板与单板接触后， 单板内部水分剧烈汽化且来不及排除，大量水蒸气积 聚在单板的两个表面附近，热板张开后产生猛烈冲击， 造成单板爆裂 。 ［25］

  早期的热压干燥机不能干燥连续单板，单板在干 燥后需进行二次裁剪，影响了单板的利用率和生产率。 后来，Stephen 介 ［26］ 绍了一种将单板非间接接触在按顺序 排列旋转的加热辊筒上进行干燥的干燥机。该干燥机

  水汽的方法是在热压机上配装排气垫板。在热压机上配 纹干缩率降低（可减小 48.4%）、最终含水率较均匀［30］。

  装排气垫板的单板干燥技术始于 20 世纪 60 年代的美 国，70 年代后期进入了生产性试验阶段。我国也于 20 世 纪 80 年代中期对排气垫板进行了研究设计。

  单板干燥的生产的基本工艺直接影响干燥过程中所需的 能耗以及干燥后单板的等级。单板在干燥初期含水率较 高，水分蒸发速度较快，在含水率降至纤维饱和点附近 时干燥速率降低，据此可将干燥机分为前后两段：前段 风机功率大，后段风机功率小，在满足干燥工艺要求的 同时可节约能源［16］，后部增加冷却段能够消除单板的内 应力，提高单板的平整度和出板率［17］。干燥段空气的温 度、湿度和风速是干燥工艺的重要参数，通过在不同温 度和湿度条件下进行的生产性试验得出的合理工艺参 数为：空气温度 102~130℃、水蒸气容量百分数 10%~ 14%、网速 6~8m/min［18］、空气速度一般为 20m/s［19］。

  虽能干燥连续单板，但单板在辊筒上绕曲复杂，易破碎。 运出。在此，柔性垫网既有单板输送功能，又兼具排汽、

  借鉴德国 AUMA 连续压机的工作原理，白帆等人 设 ［27］ 除液等传热传质的作用。此外，通过柔性垫网多层同步

  计了辊压连续式单板干燥机。该干燥机采用加热辊筒 周期性间歇送入和运出单板，解决了在普通多层接触

  收稿日期：2012－07－19 基金项目：林业公益性行业科研专项经费项目（201104003-

  02）；中央级公益性科研院所基本科研业务费 专项资金项目（CAFINT2012C03）

  喷气式单板干燥机是最普通的单板干燥设备［3］。该 干燥机是将循环热空气喷向由网带或辊筒输送的单板 表面，从而除去单板水分的连续式干燥设备。其工作原 理为：空气经风机加压，然后经过散热器加热，最后经 喷箱的喷口喷向单板表面而带走单板中的水分，当空 气相对湿度过高时从排气孔排出。热空气的循环方式 有纵向循环和横向循环两种。纵向循环即热空气沿干 燥机长度方向循环，由于热空气的循环路线长，风速沿 途损失大，各处风速不均，因此干燥效果差，这种类型 的单板干燥机目前已很少使用；横向循环干燥机又有 气流平行喷射于单板表面和垂直喷射于单板表面两 种，其中以垂直喷射效果最佳。因为当热空气垂直喷向 单板表面时可以破坏单板表面的临界层，有利于热量 的传递，来提升单板干燥速度 。 ［4］

  然后用柔性垫网将单板送入干燥机，热板闭合，控制干 压式单板干燥机恰恰弥补了这些缺陷，热压干燥后的

  摘 要：通过对大量相关文献进行整理分类，从传热方式角度对单板干燥设备做分析。分别阐述了喷气式单 板干燥机和热压式单板干燥机存在的问题及其改进措施，并对今后单板干燥设备的研发与应用提出建议。

  关键词：单板干燥；喷气式干燥机；热压式干燥机 中图分类号：TS64 文献标识码：A 文章编号：2095- 2953（2012）10- 0011- 04

  中国是胶合板产业大国，2011 年中国林业发展报告 显示：2010 年中国胶合板产量为 7139.66 万 m3，占中国 人造板产量的 46.5%，比 2009 年增长 60.40%［1］。单板作 为胶合板的组成单元，其质量决定了胶合板的质量和成 本。单板干燥是胶合板生产的全部过程中的一道重要工序，对 其生产效率和产品质量都具备极其重大影响；单板干燥也是 胶合板生产的全部过程中能耗最多的工序，在先进国家该工序 的能耗约占 60%~70%，在我国约占 80%［2］。20 世纪 80 年 代，诸多学者对常用单板干燥设备—喷气式单板干燥机 进行了大量研究，随后对热压式单板干燥机也进行了初 步探索。本文简要概述喷气式和热压式单板干燥机的原 理、存在的问题及改进措施，并对它们各自的优缺点进 行了对比，以期为单板干燥设备的研发与应用提供参考。

  1.3 喷气式单板干燥机改进措施 对喷气式单板干燥机的改进，多数研究人员主要

  是从调整喷气式单板干燥机设备的方面出发，对其进 行了一些改进，也有一些研究人员对其生产的基本工艺的完 善进行了尝试。

  提高喷气式单板干燥机的热效率，首先应减少不 必要的热损失，如机体的散热损失。这能够最终靠在干燥 机外安装绝热干燥壳体来避免或减少热损失［8］。由于空 气运动能大大的提升单板的干燥速度，因此增大风速也能 缩短干燥时间，提高干燥效率［9］。喷口形状对气流的影 响也会影响单板的总传热效率，将圆形喷口改成圆孔 翻边导流碟型喷孔，可减小喷孔的阻力，且导向作用 好，实验证明这种结构传热效率最大。将等截面的喷箱 换成变截面的喷箱，能改善单板表面含水率的均匀 性与翘曲情况；而用椭圆管矩形翅片散热器代替圆形 管，则能够明显提高散热性能，是因为在等截面的条 件下，椭圆管的湿周大，管内放热系数高，而翅片结构 有利于气流通过，相同流速下管外散热系数明显提高［10］。

  2.1 热压式单板干燥机简介 热压式干燥就是把单板夹在两块热板或加热的辊

  筒之间，通过接触传热的方式使单板快速干燥。热压式 干燥的方法最初只用于薄单板的干燥，20 世纪 50 年代 开始了厚单板干燥的研究［20］，70 年代中期，由芬兰劳泰 公司生产的一台热压干燥机在美国投入到正常的使用中 ［21］，80 年代 初，Weyerhaeuser 采用 8 台多层热压机组装在同一旋转 架上进行单板干燥，大幅度的提升了生产率［22］。我国热压干 燥技术的研究始于 20 世纪 80 年代，由贵州省林科所对 枫香单板进行了热压干燥试验［23］。相对于喷气式单板干 燥机，热压式单板干燥机干燥的单板平整度高、横纹干 缩率小，终含水率均匀，胶合性能好。20 世纪 80~90 年 代，我国对热压干燥技术进行了初步研究，后来一些科 研院所在原有热压干燥理论的基础上做了进一步探索。

  1.2 喷气式单板干燥机存在的问题 喷气式单板干燥机是一个开放的系统，其热能损

  失较大，热效率较低，干燥速度较慢。须小宇测定的 BG183A 喷气式网带单板干燥机的热效率为 44.2% ， ［5］ 张璧光等人在山东省一家胶合板厂根据现场测试数据

  求得的网带式干燥机的热效率为 34.8%［6］。常建民等人 分析单板干燥机的实际热能损失为排气损失、散热损 失、凝结水损失和机内传热及气体混合的损失［7］。这些 损失明显地增加了单板干燥所需的比能耗。此外，喷气式 单板干燥机干燥的单板还存在横纹干缩率大、平整度 差、裂隙多等缺陷。基于减小热损失、提高生产效率和 单板质量的理念，许多研究人员对喷气式单板干燥机 提出了一些改进措施。