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一、整體工作流程

1. 木材入窯與碼放
   • 木材按規格分層碼放在窯內托盤或支架上，層間用墊條隔開，預留通風間隙（約 2~5cm），確保熱氣流均勻穿過木材堆。
   • 碼放原則：上下對齊、疏密一致，避免局部通風不良導致干燥不均。
2. 加熱與熱量傳遞
   • 熱源類型：
     • 蒸汽加熱：通過窯內散熱器（蒸汽管道）釋放熱量，加熱空氣。
     • 電 / 燃氣加熱：電加熱管或燃氣燃燒器直接加熱空氣。
     • 熱泵（除濕）加熱：利用熱泵技術從外界空氣中提取熱量（低溫干燥場景）。
   • 熱氣流循環：
     • 窯內安裝軸流風機（通常位于頂部或側面），強制空氣以0.5~2m/s 流速橫向或縱向穿過木材堆，確保熱量均勻分布。
     • 熱氣流通過木材表面時，傳導熱量使木材溫度升高，內部水分向表面遷移。
3. 水分蒸發與排出
   • 表面蒸發：木材表面水分吸收熱量后汽化，進入空氣中。
   • 內部遷移：木材內部水分通過細胞腔、紋孔等通道向表面擴散（遷移速度取決于木材密度、含水率梯度和溫度）。
   • 濕度調控：
     • 當空氣中水蒸氣含量達到飽和（濕度升高）時，開啟排濕系統（排濕窗或風機），排出濕空氣，引入新鮮空氣，維持干燥環境的濕度梯度。
4. 分階段干燥控制
   • 根據木材干燥特性，分為升溫階段、恒速干燥階段、降速干燥階段（與木材烘干機整體原理一致，見前文），每個階段通過溫濕度傳感器實時監測，自動調節熱源功率、風機轉速和排濕頻率。
   • 關鍵控制點：
     • 升溫階段：緩慢提升窯內溫度（每分鐘升溫≤1℃），避免木材因內外溫差過大產生開裂。
     • 恒速階段：保持高溫低濕（如溫度 60~80℃，濕度 30%~50%），加速表面水分蒸發，同時監控木材含水率下降速度（通常每小時降 1%~3%）。
     • 降速階段：降低溫度、提高濕度（如溫度 50~60℃，濕度 50%~70%），減緩干燥速度，防止內部水分遷移滯后導致開裂或變形。
5. 干燥完成與冷卻
   • 當木材含水率達到目標值（如家具用材 8%~12%），關閉熱源，開啟冷卻模式（風機繼續運行），使木材溫度緩慢降至接近環境溫度，減少內應力。

二、核心技術原理

1. 濕熱傳導理論

• 傅里葉熱傳導定律：熱量從高溫空氣向低溫木材傳遞，溫度梯度驅動熱傳導。
• 菲克擴散定律：木材內部水分在含水率梯度作用下，從高含水率區域向低含水率區域擴散。
• 空氣焓濕學：通過控制空氣的溫度（顯熱）和濕度（潛熱），調節木材表面水分蒸發速率。

2. 應力控制原理

• 干燥過程中，木材表面先收縮，內部后收縮，可能產生干縮應力（拉伸或壓縮應力）。
• 箱式烘干機通過分階段控溫、控濕，降低內外含水率梯度，減少應力積累，避免開裂（如采用 “中間處理” 工藝：暫停干燥，通過噴蒸提高濕度，緩解內部應力）。

三、典型結構與功能部件

四、優勢與適用場景

優勢

1. 精準可控：溫濕度控制精度高（溫度 ±1℃，濕度 ±5%），適合高價值或敏感木材（如紅木、胡桃木）。
2. 干燥質量高：通過分階段工藝減少開裂變形，含水率均勻性誤差≤2%。
3. 靈活性強：可適配不同樹種、厚度木材（如 20mm 薄板至 100mm 厚板），調整干燥曲線。

適用場景

• 家具制造：干燥高檔實木板材（如橡木、櫻桃木），確保家具長期穩定。
• 樂器生產：干燥楓木（提琴面板）、烏木（琴鍵）等，避免因濕度變化影響音質。
• 工藝品與雕刻：干燥紫檀、黃花梨等，防止雕刻件開裂。
• 科研與定制化干燥：實驗室級干燥窯可用于特殊樹種或新型干燥工藝研究。

五、與其他類型烘干機的對比