在中密度纖維板生產(chǎn)中，纖維干燥質(zhì)量的好壞直接影響中密度纖維板質(zhì)量。纖維干燥的目的是降低其含水率達到8%～12%，以滿足纖維鋪裝、熱壓要求。在中密度纖維板生產(chǎn)中，若纖維含水率過高，在板坯鋪裝時容易結(jié)團，影響板材的厚度、密度；同時熱壓時蒸發(fā)的水分量增大，熱能消耗增加，熱壓時間延長，降低熱壓機的生產(chǎn)效率；而且可能造成板材鼓泡、分層等質(zhì)量事故，影響板材質(zhì)量。如纖維含水率過低，則纖維的塑性較差，影響膠合質(zhì)量，降低板材的內(nèi)結(jié)合強度。在中密度纖維板生產(chǎn)中，纖維干燥的熱能消耗占整條生產(chǎn)線熱能消耗的一半以上，是節(jié)能降耗的重要工序，因此在中密度纖維板生產(chǎn)線設(shè)計中，干燥系統(tǒng)的選擇和設(shè)計尤為重要。
1纖維氣流干燥原理
纖維干燥是纖維中的水分由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的汽化過程。在干燥過程中，濕纖維在常壓的管道中受高速熱氣流的沖擊，使熱磨機噴出的纖維分散呈懸浮狀態(tài)。纖維整個表面暴露在熱氣流中，而熱氣流不斷地高速補充，提高了濕纖維與熱氣流的熱傳導效率，使?jié)窭w維能夠在氣流干燥管道內(nèi)瞬間完成干燥，一般只有數(shù)秒鐘（3～5s）。熱氣流中的熱量主要用于濕纖維中水分的蒸發(fā)汽化，水分在未蒸發(fā)之前，纖維本身的溫度不會上升，故不會出現(xiàn)纖維過熱現(xiàn)象，也不會使纖維上的膠黏劑提前固化，所以氣流干燥纖維的過程是高效、快速、安全的。
2氣流干燥系統(tǒng)的組成
在中密度纖維板多層壓機生產(chǎn)線中，應用較多的管道式氣流干燥系統(tǒng)主要由通（引）風機、換熱器，干燥管道、旋風分離器、監(jiān)測裝置和防火安全裝置等組成。干燥系統(tǒng)分為正壓式干燥和負壓式干燥兩種形式，如圖1和圖2所示。圖1為正壓式干燥，通過通風機的介質(zhì)溫度為環(huán)境溫度，經(jīng)換熱器將其加熱。換熱器的加熱介質(zhì)一般采用蒸汽或?qū)嵊汀D2為負壓式干燥，通過引風機的為高溫介質(zhì)，將通過換熱器換熱出來的熱空氣輸送到管道中進行纖維干燥；如果換熱器的加熱介質(zhì)采用導熱油，可將導熱油爐的部分煙氣輸入混合室，與熱空氣混合后，再補充輸送到干燥管道中。
正壓式氣流干燥系統(tǒng)干燥溫度一般約170℃，使纖維干燥到較終含水率，這種干燥方法具有干燥時間短、效率高、設(shè)備簡單、熱損耗小等優(yōu)點。但由于干燥溫度比較高，存在火災危險的安全隱患，特別是在換熱器采用導熱油加熱的情況下。因此在系統(tǒng)中需要安裝火花探測儀和滅火裝置。正壓式干燥系統(tǒng)管道前段為加速部分，管道管徑一般略小，熱空氣流速高，剛從熱磨機噴出并經(jīng)過施膠的濕纖維與熱空氣的速度差大，熱交換頻率高，纖維中水分能快速汽化，含水率急劇下降。干燥管道的后段稱干燥部分，管道管徑一般略大，熱空氣流速降低，濕纖維與熱空氣的相對速度減小；由于纖維水分減少，主要依靠纖維與熱空氣之間的溫度梯度來完成干燥，因此適當延長了纖維在熱空氣中的滯留時間，可以獲得較好的干燥效果。
3干燥系統(tǒng)計算
干燥系統(tǒng)計算主要包括風機風量、干燥耗熱量、管道直徑、換熱器換熱面積和風機電機功率的計算。首先要確定干燥能力，每小時需要干燥多少千克絕干纖維，然后根據(jù)熱介質(zhì)與絕干纖維的混合濃度來確定熱介質(zhì)流量G，
G =μQ 纖 （1）
式中：μ—混合濃度，取25～32 m3/kg；
Q 纖—絕干纖維量，kg/h。
本文介紹采用正壓式干燥系統(tǒng)的熱工計算，通風機風量根據(jù)公式（2）進行確定，
G 通=G(T0+273)/(T +273) （2）
式中：G 通—通風機風量，m3/h；
G —熱介質(zhì)流量，m3/h；
T0—環(huán)境溫度，℃；
T —干燥溫度，℃。
然后根據(jù)公式（3）確定干燥管道的直徑，
G =(D2×π×υ×3 600)/4 （3）
則D =√4G/(π×υ×3 600)
式中：G —熱介質(zhì)流量，m3/h；
D —干燥管道直徑，m；
υ—管道風速，m/s，一般干燥管道風速取28～36 m/s。
干燥系統(tǒng)所需總熱量按公式（4）計算，
Q 干=0.24×G 通×G r×υ1×（T -T0） （4）
式中：Q 干—干燥系統(tǒng)所需熱量，kcal/h；
0.24—空氣比熱，kcal/kg·℃；
G r—空氣密度，kg/m3，溫度20 ℃時取1.2 kg/m3；
υ1—體積修正系數(shù)，20 ℃取1.0。
熱交換器散熱面積按公式（5）計算，
F =Q 干K/(K值×△t) （5）
其中：F —換熱器面積，m2；
K—安全系數(shù)，1.1～1.2，取1.2；
K值—傳熱系數(shù)，kcal/h·m2·℃，鋼鋁復合管取
25.1 kcal/h·m2·℃；
△t —對數(shù)溫度，℃，
△t =[（T1-T ）-（T2-T0）]/ln[(T1-T)/(T2-T0)]
T1—熱交換器進口加熱介質(zhì)溫度，℃；
T2—熱交換器出口加熱介質(zhì)溫度，℃。
根據(jù)公式（6）計算通風機電機功率，
N =G 通P M/(102ηη n) （6）
其中：N —通風機電機功率，kW；
G 通—通風機風量，m3/s；
P —通風機全壓，mm H20；
M—電機容量安全系數(shù)，電機功率＞5 kW，取1.15；
η—風機效率，0.8～0.9，取0.9；
ηn —機械效率，電機直聯(lián)傳動ηn =1.0，聯(lián)軸器
直聯(lián)傳動ηn =0.98，減速器傳動ηn =0.95，三角帶傳動
η n =0.92。
舉例：某公司中密度纖維板生產(chǎn)線氣流干燥系統(tǒng)，
見圖3和圖4。該生產(chǎn)線年產(chǎn)20萬m3中密度纖維板，工作
天數(shù)按330天計算，日產(chǎn)量為606 m3，每天工作23 h，所
需絕干纖維量為25 250 kg/h，采用導熱油作為換熱器加熱
介質(zhì)，干燥溫度170 ℃，環(huán)境溫度按20 ℃。
1）根據(jù)公式（1）確定熱介質(zhì)流量G = μQ 纖=（25～32）m3/kg×25 250 kg/h=631 250～808 000 m3/h，取G =719 625 m3/h。
2）根據(jù)公式（2）求風機風量G 通=G(T 0+273)/(T +273)=719 625×(20+273)/(170+273)=475 959 m3/h，取G 通=476 000 m3/h。
3）根據(jù)公式（3）求風管直徑D =√4G/(π×υ×3 600)=√(4×719 625)/(π×36×3 600)=2.659 m，取D =2.6 m。
4）根據(jù)公式（4）求干燥系統(tǒng)所需熱能Q 干=0.24×G 通×G r×υ1×（T -T 0）=0.24×476 000×1.2×1.0×（170-20）=20 563 200 kcal/h。
5）根據(jù)公式（5）求干燥系統(tǒng)所需換熱器面積，一般換熱器入口導熱油溫度250 ℃，出口溫度為230 ℃，K取1.2，則
△t =[（T 1-T ）-（T 2-T 0）]/ln[(T 1-T)/(T 2-T 0)]=134.77 ℃，
F =Q 干K/(K值×△t)=20 563 200×1.2/(25.1×134.77)=7 294.66 m2
取F =7 300 m2，采用鋼鋁復合管換熱器共5組15臺。
6）風機風壓取P =5 000 Pa=510.2 mm H20，風機風量G 通=476 000 m3/h=132.2 m3/s，根據(jù)公式（6）計算風機電機功率，
N =G 通P M/(102ηη n)=132.2×510.2×1.15/(102×0.9×0.98)=862.2 kW，取900 kW。
氣流干燥系統(tǒng)在中密度纖維板生產(chǎn)線上應用的實踐表明，可明顯提高纖維干燥產(chǎn)量和質(zhì)量，證明氣流干燥系統(tǒng)是中密度板纖維干燥的理想設(shè)備。
淺談噴蒸預熱在中密度板生產(chǎn)中的應用
