第三章常规木材干燥室(3)

目前，在木材干燥生产中所使用的干燥设备，用来检测木材材心温度和气流循环速度的装置还很少或没有，但随着木材干燥技术的发展和对木材干燥质量要求的不断提高，这些装置将被重视和应用。

六、控制系统及作用

在整个木材干燥生产过程中，本质是干燥介质作用于木材的过程，而这个过程的控制实际上是对干燥介质条件的控制。在与木材干燥有密切关系的参数中，主要就是干燥介质的温度和湿度。而干燥介质的气流循环速度，因电动机的转速是一定的，其循环速度也就一定了，一般不作为控制对象。

常规木材干燥室采用采用干燥工艺条件的核心内容是含水率干燥基准，干燥介质的温度和湿度是与木材在干燥过程中实际含水率的变化相对应的。因此，若对干燥过程进行控制，必须要随时检测木材的实际含水率，根据木材含水率所在的干燥基准的阶段来控制干燥介质的温度和湿度。所以，干燥室控制系统的作用就是适时地测量干燥室内干燥介质的温度、湿度和平衡含水率，以及被干木材在干燥过程中的实际含水率等。按照给定的干燥工艺条件，控制各执行机构的工作，合理的调节干燥介质的温度、湿度和平衡含水率，以完成整个木材干燥过程。

干燥室的各执行机构是相对独立的，调整干燥介质的温度由加热器阀门完成；调整干燥介质的湿度由喷蒸管阀门和进排气道阀门完成。

干燥室的控制系统一般都安装在干燥室的管理间内，由操作人员负责管理。有手动控制系统和自动控制系统两种。

干燥室的手动控制也叫人工控制。其主要操作过程是：木材实际含水率的变化数值需要通过对检验板的称重并用计算公式

计算后获得。干燥介质的温度控制是通过观察检测系统中的干球温度计的数值再调节加热器的手动阀门来实现的。干燥介质的湿度控制根据被干木材是处于热湿处理阶段还是处于干燥阶段这两种情况分别进行控制，但都要通过观察检测系统的湿球温度计的数值来进行相应的控制。被干木材处于热湿处理阶段时，要开启和调节喷蒸管的手动阀门控制干燥介质的湿度；被干木材处于干燥阶段时，要开启和调节进排气道的手动开关盖门控制干燥介质的湿度。通风机的换向控制依靠定时启动和关闭电动机的电钮来完成。

手动控制系统的干燥室，要求操作者具备一定的木材干燥基础知识和木材干燥生产技术，并具有一定的生产实践经验。对于初学者，最好要经过技术培训才能上岗操作。手动控制系统的灵活性很强，利于初学者学习木材干燥操作技术，也易于操作者不断积累生产经验，但它存在着劳动强度大、劳动条件差、对工作责任心不强的操作者不能保证干燥质量等缺点，所以自动控制系统逐步取代手动控制系统势在必行，是木材干燥技术发展和生产的需要。

干燥室的自动控制包括半自动系统和全自动控制系统。 半自动控制是在手动控制基础上，干燥介质的温度和湿度控制是通过温度控制仪表、电动调节阀门和电动执行器实现的。温度控制仪表代替了手动控制的只读式温度仪表。电动调节阀分别安装在加热器和喷蒸管的主管路上，代替了人工控制的手动加热器和喷蒸管的阀门，电动执行器代替了进排气道的手动开关。而木材实际含水率的检测仍要通过检验板获得，现在也有很多的系统安装了木材含水率检测仪表。

半自动控制系统是根据干燥基准的不同阶段进行分段控制

的，也就是当一个阶段的控制结束后，要从新设定下一个需要控制的干球温度和湿球温度的数值，再进行新的阶段性控制。每一阶段都要设定干球温度和湿球温度的数值，一直到干燥过程结束。

半自动控制系统的工作过程是，按干燥基准的要求事先设定好干燥介质的干球温度和湿球温度的范围或具体数值。在木材干燥过程中通过干球温度传感器和湿球温度传感器检测到干燥室内干燥介质的干球温度和湿球温度的实际数值，再与温度控制仪表设定数值相比较，如果实际检测值与设定值不一样，则温度控制仪表将发出信号给电动调节阀或电动执行器并让它们工作，对干湿球温度进行控制。

对于干燥介质的干球温度，当实测值高于仪表的设定值时，仪表输出信号让电动调节阀关小或完全关闭，停止向加热器输送蒸汽，以此来降低干燥室内干燥介质的实际温度，并使其达到设定值。当实测值低于仪表的设定值时，仪表也输出信号，让电动调节阀加大开启量或完全打开，向加热器输送蒸汽，以提高干燥室内干燥介质的温度，并使其达到设定值。干球温度的控制精度，根据所使用的电动调节阀的种类不同而有所不同。电动调节阀有电气调节和电磁两种。电气调节阀属于连续量调节，它可以根据温度的设定值，在蒸汽管路的蒸汽压力一定的情况下，阀门的开启量可以相对一定，使输送到加热器的蒸汽量相对稳定，以达到按设定值控制干球温度的目的。这种阀门的控制精度比较好，但价格比较高。电磁阀属于开关量调节，它不能进行相对稳定的调节。温度低时它得到信号后就全打开，湿度高时它得到信号就全关闭。这种阀门的控制精度差，但价格低。有的电动调节阀甚至比电磁阀的价格高十几倍。

对于干燥介质的湿球温度它与手动的情况一样。被干木材处于热湿处理时，当实测值高于仪表设定值时，仪表输出信号让电动调节阀关小或完全关闭，停止向喷蒸管输送蒸汽，以此降低干燥室内干燥介质的湿度，并使其达到设定值。当实测值低于仪表的设定值时，仪表也输出信号，让电动调节阀开启量加大或打开，向喷蒸管输送蒸汽，以提高干燥室内干燥介质的湿度，并使其达到设定值。用于喷蒸管的电动调节阀，采用电磁阀的较多，但一些进口干燥设备采用的都是电气调节阀。被干木材处于干燥阶段时，如实测值高于仪表的设定值，仪表输出信号让控制进排气道的电动执行器工作，打开或开大进排气道的盖门，以引降低干燥室内干燥介质的湿度，并使其达到设定值，当实测值低于仪表的设定值时，仪表也输出信号让电动执行器开小或完全关闭进排气道盖门，以此提高干燥室内干燥介质的湿度。电动执行器可以有开关量控制和连续量控制两种方式。以连续量控制为最佳方式，但对安装电动执行器的连杆机构要求的精度要高，否则易使进排气道盖门产生误动作，影响木材干燥过程的正常进行，在干燥设备中利用一台电动执行器驱动连杆机构来带动进排气道盖门的开启占大多数，主要是因为设备的造价可以降低，但极易产生进排气道盖门开关不同步，因连杆机构安装精度不高，使电动执行器出现闷车，导致电动执行器损坏等现象。有的为了避免这个问题的出现，将每列进排气道用一套连杆机构和一台电动执行器控制。一般每台干燥设备都是两排进排气道，由两台电动执行器进行控制。干燥设备条件比较好的和一些进口的干燥设备，其进排气道的控制采用独立的小电动机控制。即不用连杆机构，而是在每个进排气道口上安装一个小电动机，以驱动进排气道盖门的开关并控制其开关量的大小。小电动机的工作都是同步进行的，它

们同时得到相同的电量，以保证每个进排气道盖门开关量的同步。这种设施控制精度高，避免了连杆机构方式易出现的问题，但设备造价高，一般采用的较少。

近几年，半自动控制也有了一些改变，主要是在控制仪表方面的改进。由过去干湿球温度分别独立放置改变组合形式，即将干球温度的控制仪表和湿球温度控制仪表都集中放置在一个机箱内，在机箱的面板上刻有干球温度和湿球温度的显示窗口和调节键或旋钮。采用国外技术组装的或进口干燥设备控制仪表，一般不用湿球温度控制仪表，而是采用平衡含水率控制仪表与干球温度控制仪表相配合来间接检测干燥室内干燥介质的湿度。检测平衡含水率的传感器是由一个金属测试架和湿敏纸片或感湿木片及一组导线组成，湿敏纸片或感湿木片被夹在金属测试架上，导线连接到控制仪表上。平衡含水率仪表的应用，避免了因湿球温度计的纱布和水盒处理的不合适而造成的检测湿球温度经常出现的误差，省去了安装水盒的麻烦。但平衡含水率控制仪表也有不足之处，主要是湿敏纸片，尤其是感湿木片有时会产生反映滞后的现象；湿敏纸片或感湿木片不能淋上冷凝水和喷上水蒸汽，否则控制系统将会产生误动作，而影响干燥过程的正常进行。另外，大部分的仪表机箱内还装有测量木材实际含水率的仪表，多数为直流电阻式木材测湿仪。

全自动控制系统的干燥室是干燥设备在运行过程中无须人工操作，只在开始时按被干木材的树种和规格确定合适的干燥基准，并将干燥基准按程序要求输入到控制系统中，系统启动运行后一直到结束的装置。系统停止工作，就说明全部干燥过程结束。

全自动控制系统比半自动控制系统更进了一步。它把半自动控制系统的分阶段性控制通过计算机软件程序和硬件的连接，将

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