当今世界正面临着森林资源日益减少所带来的环保和生态问题,为保护人类共同生存的地球,世界大多数国家对森林资源(特别是天然林)都采取了限伐政策,包括中国在内的一些缺材国家,依赖进口材以弥补不足的情况将日益受到制约[1]。因此,如何有效的利用有限的木材资源显得日益重要。木材干燥是改善木材物理力学性能,减少木材降等损失,提高木材利用率,保障木制品质量的重要环节。同时,木材干燥的重要性和经济效益也愈来愈被人们所认识。近10年来我国木材干燥生产的范围与规模迅速扩大,木材干燥设备制造企业逐渐增多,干燥设备性能渐趋完善。近几年还出现了一些专业化的大、中型木材干燥厂。但我国木材干燥行业在技术规范、设备质量、配套元器件及基础研究等多方面,与国际水平还有一定差距,需要进一步改进提高。而且我国人工干燥设备的干燥能力与需求量相比严重不足,据估计2000年我国锯材干燥的需求量为2400万m3,而我国人工干燥设备的总干燥能力约占需求量得25%左右。美国干燥设备能力可达60%，中等发达国家达30%左右[2]。由此说明我国木材干燥行业蕴藏着巨大的发展潜力。
我国木材干燥设备与国外的先进设备相比，主要差距在于以下几方面: ①自动化水平低、控制手段落后、检测与控制系统的精度差、可靠性差；②加工粗糙、造型不够精美；③蒸汽阀、疏水器等部件质量差；④设计理念有差别，国内干燥设备在设计时只考虑完成处理量这个指标，而国外在设备设计时早已引入了人性化设计理念； ⑤陈旧简陋的设备较多，干燥的木材降等损失严重。据不完全统计，全国这类设备的年干燥总量在 100万m3左右，以降等20%、每立方米材的降等损失按 50元计，则直接经济损失在 1000万元以上；以5%木材失去使用价值计，则浪费的森林资源每年在5万m3以上[3, 4]。木材干燥是木材加工过程中一个非常重要的环节，是保证木制品尺寸稳定的关键技术之一。要想获得优质的干燥效果，除了需要合适的干燥基准外，干燥设备的先进与否是关键的因素。在最短的时间内，用最少的能源使木材干燥达到指定的含水率，降低干燥缺陷，这是生产厂家对干燥设备的综合要求。因此根据我国森林资源的现状和干燥设备的水平，研究并发明更为先进、干燥质量更好的干燥设备与技术是当务之急。
笔者多年来在上海、福州等地区对此类干燥室进行安装、使用与改进中，逐步研究探讨了以下几点改进参考意见，供同行专家参考。
1 改造进、排气口的气密性
木材干燥室气密性的好坏是至关重要的关键，它直接影响到木材干燥质量优劣、干燥周期长短与干燥成本的高低。
1.1 进、排气口的现状
顶风机木材干燥室的进、排气口通常截面采用方型、长方型或圆型，用铝板制成，其开关的阀片也是一片铝板，这片铝板的中间平行固定有一根小轴，小轴的转动使这片铝板在进、排气口的截面内转动，当这片铝板与进、排气口的截面平行时，是关的位置，不平行时，是开的位置，这根小轴与小电机联接，小电机的转动一个角度，使这片铝板跟着转动一个角度，以控制开或关。问题在于这铝板与进、排气口的截面内有一定的间隙，这间隙一般在0.8cm-1.0cm，一个长35cm、宽25cm的进气口，四周的间隙面积约120平方厘米，这就使木材干燥室的气密性出现漏洞，一座干燥室若有三对进、排气口，就有六处漏洞，约720平方厘米。
木材干燥室的气密性不好，就使的干燥室内很难形成饱和蒸汽的介质状态，另一方面干燥室的排气口在不断的漏汽，特别在预热阶段，由于不断的漏汽，需加大喷蒸量来补救，也浪费了锅炉的蒸汽,增加了干燥成本。
2.2 改进的方法
开关的阀片（类似一片3mm厚的“铝板”），若进、排气口的截面是35cm×25cm，那么，“铝板”的规格约38cm×28cm，直接盖在排气口的截面的出口上，接触面可以用耐热橡胶片，以保证密封性，在“铝板”的一端固定一根小轴，用绞链将小轴与排气口的端部截面相连接，小轴的转动带动“铝板”的转动，“铝板”全部盖在排气口的截面的出口时、是“关”的位置，“铝板”离开排气口的截面的出口时,是“开”的位置，小轴可与小电机相联接，小电机的微量转动一个角度，使“铝板”跟着转动，以控制开或关。这样的“铝板”与排气口的截面密封性好，开关一样很灵活。
2 改进轴流风机应具有两种不同的转速
2.1现状
现在有关工厂所使用的顶风机型木材干燥室, 风机的转速是单一的、且可逆转动,因此,流过材堆之间的气流速度也是单一的一种,如：流过材堆之间的气流速度为1.2m/s ，气流速度是不变的。
2.2改变轴流风机具有两种不同的转速
木材在干燥的全过程中,根据各个阶段加热或水分蒸发的不同状态, 流过材堆之间的气流速度也应当有所不同,这样,才是最合理的。
在电器柜中增加某种变频装置或可控硅整流装置,使轴流风机能灵活地变换不同的转速,达到具有两种循环气流的效果,如:第一种较低转速时,流过材堆之间的气流速度为1.3m/s；第二种较高转速时,流过材堆之间的气流速度为1.8m/s。
3 改造后的干燥室各方面性能的探索
3.1 良好的气密性造就优良的效果
顶风机型木材干燥室,从整体上来说,气密性是很好的,首先、大门采用铝合金材料,即平整又轻便,门与门框之间采用了“O”型耐热橡胶圈,在起门架的带动下,可左右移动,关闭后气密性良好.第二、改进后的进、排气口、关闭时气密性良好。这两个关键部位气密性好了，其它地方的漏汽现象就几乎不存在了。
良好的气密性有以下几种优良的效果：
（1）在预热过程中，由于气密性好，可减少一定的喷射蒸汽的量，节省了一部分的蒸汽；在预热过程中，木材处于饱和蒸汽的状态中，使预热的时间也缩短了。在中期调湿处理、终了处理时，也需要喷蒸汽，由于气密性好，也可节省一部分的蒸汽，总之，既节省蒸汽又缩短了时间[5]。
（2）由于气密性好，在干燥的全过程中，温度、湿度的控制均很灵活方便，换一句话说：温度、湿度的控制均很到位、准确，这对于木材干燥质量而言，是很重要的一个环节。
3.2 干燥过程中二阶段气流循环对干燥工艺的效应
干燥室内的空气，通常是用加热器加热。空气接触加热表面，温度升高，膨胀变轻而上升，代替它的是从旁边流至加热的最初状态的空气。这种过程继续到空气变热为止。空气被加热的程度愈大，空气在加热表面上的流动也愈强烈。当空气与较冷材木接触时，则将热量传给木材。当窑内风机开动时，空气被吹向风机的一边，在导风板的导流下，经加热器加热，向下流到干燥间，横向流过材堆，加热或干燥木材。流出材堆的湿冷空气，在风机的吸引下，向上流到风机间，同时经加热器，再被风机所吸取，如此形成“垂直——横向”的往复循环。必要时在风机正压的一侧，打开排气窗，使干燥窑内部分潮湿空气通过排气窗排出窑外。当窑内湿度太大，仅打开排气窗还不足以排除窑内湿空气时，可在窑内风机产生负压的另一侧，打开进气窗，使窑外的干冷新鲜空气经进起窗进入窑内，与往复循环的窑内热湿空气混合。当风机反转时，进气窗与排气窗随之互换功能，即原先排气的一侧改为进气，而原先进气的一侧改为排气，如此进行换气。
当窑内干燥介质流过材堆的循环速度约为1.3m/s的低流速时，干燥工艺应采用软基准。相反，当采用窑内干燥介质流过材堆的循环速度约为1.8m/s的快速流速时，干燥工艺应采用硬基准[4]。所以，干燥过程中、二阶段气流循环对干燥不同树种、不同规格的木材而言，都可以采用不同的干燥工艺，操作起来非常的方便，可以灵活地、随心所欲地应变，对干燥工艺有着很好的效应。
3.3 二阶段气流循环对干燥速度的效应
木材干燥过程是木材和周围介质的传热过程，即木材表面水分蒸发及木材内部水分移动的一种物理现象。这个过程大致可以分成三个阶段，预热阶段，等速干燥阶段以及减速干燥阶段。气体的循环速度不同，对木材干燥速度有着不同的影响。干燥介质气流速度的大小，直接影响木材表面水分的蒸发，气流速度过小会降低干燥速度，在干燥末阶段、气流速度过大则会引发干燥缺陷的发生，而且消耗能源也增多，因此、在实际木材干燥过程中气流速度与温度的控制是极其重要的。而在干燥初期，木材含水率高于纤维饱和点，木材干燥主要以蒸发木材体内的自由水为主，这时为了提高干燥速度，干燥窑内的气体需要保持快速流动，因为这样可以破坏木材表面上的饱和水蒸汽层，并能使已从木材表面吸取了水蒸气的介质迅速驱走，这样就改善了热、湿传递条件，从而加快了干燥速度。经验表明：通过木材表面的气流速度超过1.5m/s时，气流处于紊流状态，干燥介质对木材传热和从木材表面吸收水蒸气的能力提高，本文的第二种气流速度为1.8m/s，过高的气流速度则浪费电能，增加电机的负担，所以，实践经验表明一般不超过2.5m/s -3m/s[6]。
3.4 二阶段循环气流对干燥质量的影响
干燥窑内气流速度的大小对木材干燥质量产生重大的影响。实践证明风机安装在干燥窑顶部的顶风机干燥窑，气体流动性好，使材堆长度和高度上的空气分布均匀，从而使干燥后板材含水率均匀性较好。在干燥阶段的初期，木材含水率较大，在纤维饱和点以上的时候，如果不加快介质循环速度，以及确保材堆中温、湿度和干燥介质循环速度的均匀分布，将会造成锯材板面扭翘不平，干燥速度缓慢，还会造成沿材堆宽度方向上的干燥不均匀等缺陷。在干燥阶段中期，木材含水率低于木材纤维饱和点时，如果空气过分干燥，风速过大，使得表层水分蒸发过快，造成木材表层的开裂扩大，同时内部张应力也增大的可能性，这时应采用较低循环气流。在干燥阶段的后期，含水率基本上已经达到了干燥的要求，为了防止干燥室内的温度迅速的下降而造成木材开裂，这时必须继续保持通风机的高速运转。对于强制循环气流干燥室，不管是高速还是低速循环气流，通过材堆表面的循环速度都应保持在1m/s以上 [7]。
4 小结
顶风机型木材干燥室在使用中，对进、排气口的气密性和轴流风机应具有的两种转速的改进，在几年的生产性木材干燥实践中，能较明显地缩短干燥周期和提高干燥质量，节省干燥成本，对于现代的企业（生产实木地板的木业公司）来讲，具有实际的现实意义。
