一种侧风机型船舱木材干燥装置的制作方法

本实用新型涉及一种在木材远程运输途中对木材进行干燥加工和除害处理的船舱木材干燥装置，具体涉及一种侧风机型船舱木材干燥装置，属于木材运输和木材干燥生产加工领域，即运输行业和木材加工行业的技术领域。

背景技术：

木材干燥是木材加工中的重要环节和不可缺少的工序，是保证木材制品质量的关键技术，是合理、高效利用木材的重要技术措施。木材要被利用，首先要进行干燥处理，只有干燥后的木材才能保证制品的尺寸稳定和抗菌虫害能力，才能充分体现木材的优异特性。

木材干燥方法种类很多，现在国内外主要是以常规干燥为主，即是指在陆地上建造木材干燥装置(有金属壳体或砖混结构壳体)，使用湿空气作为干燥介质，依靠湿空气与木材对流换热将湿空气从热量传给木材，使木材中水分沸腾或汽化后从木材中蒸发出来排出达到干燥目的。现在常规干燥过程加热木材干燥介质主要使用干饱和蒸汽做载热体，将蒸汽锅炉里煤炭燃烧后发生的热量传送到干燥装置中。我国目前木材干燥生产使用的蒸汽锅炉热能来源主要是煤炭；煤炭燃烧后会向大气环境中排放大量由固体微粒(烟尘)、各种废气，如硫和氮的氧化物，还有碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳等组成的烟气，构成大气环境主要污染源。近年来国内外对环境保护的要求日趋严格，严格控制大气环境污染是国际共同的要求，治理环境污染将严格控制和限制燃煤使用。木材干燥如果继续使用煤炭做燃料将面临减产、停产的限制和要求，使用天然气做蒸汽锅炉热源燃料，则会大幅增加生产成本。同时，我国的锯材干燥生产能力接近每年3000万立方米，仅占年消耗锯材的1/3左右，急需扩大的干燥生产能力受到前述环保政策和措施的限制。

截至目前，国内外尚未见有木材运输途中实现干燥木材的船舱木材干燥装置。

综上所述，现有的木材干燥存在浪费能源、污染环境、延长木材生产加工周期，进口木材存在检疫除害工作量大的问题，现有木材运输船舶无法实现远程运输途中干燥木材的功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有的木材干燥装置存在浪费能源、污染环境、延长木材生产加工周期，进口木材存在检疫除害工作量大的问题，以及现有木材运输船舶无法实现远程运输途中干燥木材功能的问题。进而提供一种侧风机型船舱木材干燥装置，能装备在木材运输船舶的船舱里，利用船上动力系统余热和电能资源，对运输的木材在途中进行干燥加工和除害处理的船舶木材干燥装置。

本实用新型的技术方案是：一种侧风机型船舱木材干燥装置包括装载有被干燥木材的船舱；安装在船舱内两侧的舱内设备承载框架；安装在船舱内外的干燥装置调湿换气系统；安装在舱内设备承载框架上的木材干燥介质强制循环系统；安装在舱内设备承载框架上的换热器系统或加热器系统；安装在舱内设备承载框架上的干燥介质状态监测传感器系统；以及置放于木堆中的被干燥木材含水率监测传感器系统。

进一步地，干燥装置调湿换气系统包括两组换气通风机、两组进排气管路和舱内开有进排气孔口的进排气道组成；船舱外两侧各安装一组换气通风机，每组换气通风机有一台排气通风机，一台进气通风机；换气通风机分别通过进排气管路与船舱内的进排气道连通，实现调节船舱内湿度。

进一步地，木材干燥介质强制循环系统包括干燥介质强制循环可逆轴流通风机、箱型框架和干燥介质循环隔离导流板，介质强制循环可逆轴流通风机通过固定件固定在箱型框架上，介质强制循环可逆轴流通风机和箱型框架共同安装于船舱内设备承载框架上，干燥介质循环隔离导流板安装于舱内两侧设备承载框架上高度方向中间位置。

进一步地，换热器系统安装在舱内设备承载框架上。

进一步地，干燥介质状态监测传感器系统安装在干燥介质气流流入木堆进口和流出木堆出口两侧的舱内设备承载框架上。

进一步地，木材含水率检测传感器组件置放于被干燥木材木堆的中部。

进一步地，船舱包括舱壁、舱底和舱盖，舱底安装在舱壁的下端，舱盖盖装在舱壁的上端。

进一步地，舱壁、舱底和舱盖均进行保温处理。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1、本实用新型提供的一种侧风机型船舱木材干燥装置适用于各种散装货轮船舱各种舱型，可根据船舱具体结构、空间尺寸、木堆堆积方法灵活组合，实现在木材运输途中干燥木材，使木材运输到目的地即可用于后续生产利用，节省使用陆地木材干燥装置进行干燥的时间，不占陆地的土地和空间，有利于降低生产成本；在干燥过程中使用船上动力设备余热和电能，不使用煤炭等高污染燃料，可有效降低环境污染；由于船舶空间和运输能力巨大，可实现大容量木材干燥生产，生产率高，可有效弥补陆地干燥装置的生产能力，满足国内外木材加工企业对木材干燥生产需求；在木材干燥同时采取适当的工艺亦可达到除害处理要求，减少进口检验检疫除害处理环节；本实用新型设计的舱内干燥介质强制循环系统可实现相同风压风量的可逆运行，使舱内空间的温度场、空气动力场达到对称均匀，保证良好的干燥质量。

2、本实用新型提供的一种侧风机型船舱木材干燥装置使用操作简单、易于安装、生产制造成本低；不限船型和装卸方式，在实际应用中可根据运载木材的船型、舱型实际空间结构进行安装组合。

3、本实用新型为适应船舶运输木材装载堆积要求，船舱内有舱内设备承载框架，该框架与舱壁和舱底连接固定，具有可靠的稳定性，将所承载的设备置于框架防护之内，在船舱木材装卸作业时可防止移动中的木堆碰损舱内设备，还可在远程运输过程中挟制堆积的木堆，防止由于船舶摇晃颠簸造成散堆。

4、本实用新型为实现良好的木材干燥质量，通过在舱内设备承载支架上安装多组干燥介质强制循环系统、换热器系统或加热器系统、进排气道以及干燥介质循环隔离导流板，可使舱内干燥介质循环气流空气动力场和温度场分布实现对称、均匀，符合木材干燥的基本原理和生产工艺要求。

5、本实用新型为实现对船舱干燥装置内的木材干燥、除害处理过程进行有效的监控，通过在舱内设备承载支架上安装多组干燥介质状态检测传感器系统、木材含水率检测传感器组件等对舱内干燥介质状态、各检测检验板木材含水率变化进行实时监测，通过对木材含水率变化过程的实时检测，实时调控舱内干燥介质状态，提高船舱干燥装置内干燥介质的温度通过加热系统加热器进行加热，通过船舱木材干燥装置调湿换气系统实现降低干燥介质湿度，实现木材干燥和除害处理过程的控制。

附图说明

图1是船舱干燥装置主视图；

图2是图1沿A-A处的剖视图；

图3是图1沿B-B处的剖视图；

图4是图1的E向视图；

图5是图1的F向视图；

图6是图3中的I部局部放大视图；

图7是图3中的J部局部放大视图；

图8是图5沿C-C处的剖视图；

图9是图5沿D-D处的剖视图；

图10是侧风机型船舱木材干燥装置工作原理图。

附图标记说明：1、左侧排气通风机，2、左侧进气通风机，3、舱内排气道，4、舱内排气道孔口，5、舱内排气道挡风板，6.换热器系统或加热器系统，7、木堆，8、由左侧向右侧循环气流，9、由右侧向左侧循环气流，10、舱盖，11、舱内进气道孔口，12、舱内进气道，13、气道蝶阀，14、右侧进气通风机，15、右侧排气通风机，16、舱内木材干燥介质强制循环系统，17、干燥介质循环隔离导流板，18、右侧进气管路，19、右侧进气气流，20、右侧排气管路，21、右侧排气气流，22、舱底，23、舱内设备承载框架，24、左侧进气管路，25、左侧进气气流，26、左侧排气气流，27、左侧排气管路，28、舱壁，29、保温层，30、木材含水率检测传感器组件，31、干燥介质状态检测传感器组件。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1至图10所示，本实施方式的一种侧风机型船舱木材干燥装置包括装载有被干燥木材的船舱；安装在船舱内两侧的舱内设备承载框架；安装在船舱内外的干燥装置调湿换气系统；安装在舱内设备承载框架上的木材干燥介质强制循环系统；安装在舱内设备承载框架上的换热器系统或加热器系统；安装在舱内设备承载框架上的干燥介质状态监测传感器系统；置放于木堆中的被干燥木材含水率监测传感器系统。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式的舱内设备承载框架23分别与舱壁和舱底连接固定于舱内两侧，干燥装置的干燥介质强制循环系统16、换热器系统或加热器系统6、舱内进气道3、舱内排气道11、干燥介质循环隔离导流板17、干燥介质状态检测传感器组件31均安装在舱内设备承载框架23上，置于框架防护之内防止移动木堆7碰损舱内设备，在运输途中挟制木堆7防止散堆。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1至图3所示，本实施方式的干燥装置调湿换气系统包括两组换气通风机、两组进排气管路和舱内开有进排气孔口的进排气道组成；船舱外两侧各安装一组换气通风机，每组换气通风机有一台排气通风机，一台进气通风机；换气风机分别通过进气管路、排气管路与船舱内进气道、排气道连通，实现调节船舱内干燥介质湿度。

如图1至图9所示，船舱木材干燥装置调湿换气系统两组换气通风机、两组进排气管路和舱内开有进排气孔口的进排气道，其中左侧一组里的1台左侧进气通风机2通过左侧进气管路24与左侧舱内进气道12连接，1台左侧排气通风机1与左侧排气管道26和舱内排气道3连接；右侧一组里1台右侧进气通风机14与右侧进气管路18和右侧舱内进气道12连接，1台右侧排气通风机15与右侧排气管道20和右侧舱内排气道3连接，通过调整换气通风机参数和控制进排气道内气道蝶阀13实现调节船舱干燥装置内干燥介质的湿度。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图1至图3所示，本实施方式的木材干燥介质强制循环系统16包括干燥介质强制循环可逆轴流通风机、箱型框架，介质强制循环可逆轴流通风机通过固定件固定在箱型框架上，再分别固定安装于船舱内设备承载框架23上。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：如图1和图10所示，本实施方式的干燥介质循环隔离导流板17固定安装在舱内两侧设备承载框架23上高度方向中间位置，将每一侧上下两组干燥介质强制循环系统16、换热器系统或加热器系统6、舱内右侧舱内排气道3和左侧舱内进气道12对称分割成上下两部分，在舱内木堆中构成上下两个对称的干燥介质循环回路。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：如图1至图3所示，本实施方式的加热系统为使用载热介质的换热器系统6，亦可使用电加热器系统6，在干燥介质强制循环系统通风机前后两侧对称安装在舱内设备承载框架23上。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：如图1至图2所示，本实施方式的干燥介质状态监测传感器系统30安装在干燥介质气流流入木堆7进口和流出木堆7出口两侧的舱内设备承载框架23上，木材含水率检测传感器组件31置放于被干燥木材木堆7中，放置数量和具体位置视木堆长度、高度和干燥介质循环回路规律确定。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：如图1至图9所示，本实施方式的船舱干燥装置的舱壁28、舱底22、舱盖10均进行保温处理，舱底22安装在舱壁28的下端，舱盖10盖装在舱壁28的上端，舱壁28、舱底22、舱盖10贴附一定厚度耐高温、耐腐蚀、具有一定韧性耐冲击的保温材料层29。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：如图10所示，本实施方式的一种侧风机型船舱木材干燥装置在进行木材干燥和无害化处理加工时，将待干燥木材按照木材干燥生产工艺要求堆积于船舱木材干燥装置内设备承载框架23之间，安装和置放好干燥介质状态检测系统、木材含水率检测系统组件后，可按照木材干燥生产规范和木材无害化处理工艺要求，通过干燥装置监控系统控制启动运行，进行木材干燥和无害化处理加工过程，通过干燥介质强制循环系统16循环通风机运行，驱动船舱内干燥介质(湿空气)沿木堆两侧干燥介质循环气道即图10中箭头(实线箭头代表的气流8和虚线箭头代表的气流9分别表示各自的干燥介质气流循环回路)所示，通过固定于通风机前后的换热器系统或加热器系统，加热后进入舱内的木堆7侧面，沿木堆7中每层木材之间间隙通过，将热量传给待干燥的木材，加热木材后使木材中水分汽化从木材表面蒸发混合到干燥介质气流中流出木堆7；船舱干燥装置内干燥介质状态通过设置在木堆7干燥介质气流进出口两侧的干燥介质状态检测传感器31组件进行检测，被干燥木材含水率变化通过置放在木堆中检验板中的含水率传感器组件30检测，根据检测的木材含水率变化过程，按照规定的木材干燥生产工艺要求控制干燥介质状态实现干燥木材、无害化处理木材加工过程；木材干燥过程中，木材中排放出的水分混合在干燥介质中在干燥装置内循环，当干燥介质湿度超出生产工艺规定要求时，启动船舱木材干燥装置调湿换气系统，左侧排气通风机1、右侧排气通风机15将舱内高湿空气通过排气道3、右侧排气管路20、左侧排气管路27排出舱外，同时，左侧进气通风机2、右侧进气通风机14将舱外相对干燥一些的空气吸进能通过右侧进气气流19、左侧进气管路24、舱内进气道12送进船舱干燥装置内降低舱内干燥介质湿度。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：如图10所示，本实施方式的一种侧风机型船舱木材干燥装置的各组干燥介质强制循环系统16按照干燥生产工艺要求通过风机驱动作为干燥介质的湿空气气流按照工艺要求快速流经换热器系统或加热器系统6加热、进入木堆7流经木材间隙、将携带的热量传给木材、把木材中蒸发出的水分带走，在实施木材干燥、无害化处理加工过程中，根据干燥生产工艺要求，为保证干燥装置内的温度和空气动力场“对称、均匀”、保证被干燥木材干燥和无害化处理质量符合后续生产要求，要求干燥介质强制循环系统16风机在某个方向(如图10中虚线箭头所示干燥介质循环方向)运行一段时间后再逆向(图10中实线箭头所示干燥介质循环方向)运行相同时间，两个方向运行时的干燥介质循环流经路径对称相反。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

具体实施方式十一：如图10所示，本实施方式的一种侧风机型船舱木材干燥装置中调湿换气系统的各组换气风机随干燥介质强制循环系统16驱动干燥介质气流换向和换向后的流向对应，在需要调湿换气时，左侧排气通风机1、右侧排气通风机15和左侧进气通风机2、右侧进气通风机14运行，在左侧排气通风机1和右侧排气通风机15的驱动下，排出的高湿空气分别通过舱内排气道3的舱内排气道孔口4进入舱内排气道3，再进入右侧排气管路20、左侧排气管路27被左侧排气通风机11、右侧排气通风机15排向干燥装置外，同时，左侧进气通风机2、右侧进气通风机14将干燥装置外的相对干燥一些的湿空气吸入右侧进气管路18、左侧进气管路24进入舱内进气道12，通过舱内进气道孔口11进入干燥装置内混合到装置内循环的干燥介质中，降低干燥介质的湿度；

当干燥介质沿图10所示实线箭头方向运行时，在需要调湿换气时，左侧排气通风机1、右侧排气通风机15和左侧进气通风机2、右侧进气通风机14运行，在左侧排气通风机1、右侧排气通风机15的驱动下，排出的高湿空气分别通过舱内排气道3的舱内排气道孔口进入舱内排气道3，再进入右侧排气管路20、左侧排气管路27被左侧排气通风机1和右侧排气通风机15排向干燥装置外，同时，左侧进气通风机2、右侧进气通风机14将干燥装置外的相对干燥一些的湿空气吸入右侧进气管路18、左侧进气管路24进入舱内进气道12，通过舱内进气道孔口11进入干燥装置内混合到装置内循环的干燥介质中；这时进排气管路中的气道蝶阀13中的A1、A2、C1、C2、F1、F2、H1、H1关闭，B1、B2、D1、D2、E1、E2、G1、G2开启，当干燥介质沿图10所示虚线实线箭头9方向运行时，在需要调湿换气时，左侧排气通风机1、右侧排气通风机15和左侧进气通风机2、右侧进气通风机14运行，在左侧排气通风机1、右侧排气通风机15的驱动下，排出的高湿空气分别通过舱内排气道3的舱内排气道孔口进入舱内排气道3，再进入右侧排气管路20、左侧排气管路27被左侧排气通风机1、右侧排气通风机15排向干燥装置外，同时，左侧进气通风机2、右侧进气通风机14将干燥装置外的相对干燥一些的湿空气吸入右侧进气管路18、左侧进气管路24进入舱内进气道12，通过舱内进气道孔口11进入干燥装置内混合到装置内循环的干燥介质中；通过舱内进气道孔口11进入干燥装置内混合到装置内循环的干燥介质中，降低干燥介质的湿度；这时进排气管路中的气道蝶阀中的B1、B2、D1、D2、E1、E2、G1、G2关闭，A1、A2、C1、C2、F1、F2、H1、H1开启，实现控制干燥介质在干燥装置内形成不同的循环回路和换气过程。

舱内排气道挡风板5安装在舱内排气道3内。右侧排气气流21在右侧排气管路20中流动。左侧排气气流26在左侧进气气流25中流动。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。

具体实施方式十二：如图10所示，本实施方式的一种侧风机型船舱木材干燥装置干燥加工和无害化处理过程为周期式，从木材装载到舱内，启动干燥介质强制循环系统16的风机和加热系统6开始，按照预定工艺要求检测控制舱内木材含水率、干燥介质状态，根据生产工艺要求设置介质循环风机换向运行过程、换热器系统或加热器系统6加热运行启停、调湿换气系统运行启停和进排气道内气流控制等，实现对船舱干燥装置内装载的木材干燥、无害化处理的加工，当木材含水率降至预设要求、无害化处理条件达到规定要求时，加工周期结束，按照生产工艺要求停止运行船舱干燥装置的各功能系统。其他组成与具体实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或十一相同。

具体实施方式十三：如图10所示，本实施方式的使用侧风机型船舱木材干燥装置的干燥方法，它包括以下干燥步骤：

步骤一：木材堆放：

先将待干燥木材按照生产工艺要求，堆置于船舱下部，将木材含水率检测传感器置放于木堆中设置好的木材检验板中；

步骤二：盖好舱盖；

步骤三：对木材进行干燥：

按照木材干燥生产规范和木材除害处理工艺要求，通过监控系统控制启动运行，通过介质强制循环可逆轴流通风机运行，驱动船舱内干燥介质沿风机间通风机前后介质循环气道通过固定于介质强制循环可逆轴流通风机前后的换热器系统，加热后向下进入舱内的木堆侧面，沿木堆中每层木材之间间隙通过，将热量传给待干燥的木材，加热木材后使木材中水分汽化从木材表面蒸发混合到干燥介质气流中流出木堆；

步骤四：对木材的干燥程度进行检测：

通过设置在木堆干燥介质气流进出口两侧的干燥介质状态检测传感器组件进行检测，被干燥木材的含水率变化通过置放在木堆中检验板中的被干燥木材含水率传感器检测，根据检测的木材含水率变化过程，按照规定木材干燥生产工艺要求控制干燥介质状态实现干燥木材、除害处理木材的加工过程；

步骤五：根据检测结果调整干燥介质湿度：

在木材干燥过程中，木材中排放出的水分混合在干燥介质中在舱内循环，当舱内干燥介质湿度超出生产工艺舱内规定要求时，启动船舱木材干燥装置调湿换气系统，排气风机将舱内超过规定要求的高湿干燥介质通过舱内排气道、排气管路排出舱外，同时，进气风机将舱外相对干燥一些的空气吸进能通过进气管道和舱内进气道送入船舱内降低舱内干燥介质湿度，直至木材含水率降至预设要求、除害处理条件达到规定要求时，加工周期结束。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型的，本领域技术人员还可以在本实用新型精神内做其他变化，以及应用到本实用新型未提及的领域中，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。