木材干燥过程控制的概述
木材干燥过程的控制是干燥工序非常重要的一个部分,直接关系到木材干燥质量的好坏,好的控制是操作人员与控制设备的有机结合,否则再先进的控制系统没有操作人员的正确操作也是没有实际效果的。因此,干燥过程的控制前提就是要有经过良好培训的操作人员,对于木材干燥的知识有较好的了解。我国木材干燥业目前还没有持证上岗的制度,在一些发达国家是强制执行的,干燥操作人员必须经过考核,对木材干燥的原理、设备和控制系统有较全面的认识,拿到资格证书才允许上岗进行木材干燥的操作。
木材干燥控制是按木材当时所处的含水率、应力等状态,通过控制温度和湿度的执行机构,来控制干燥室中湿空气的温度、湿度状态,如加热时开启加热电磁阀或电动阀,喷蒸时开启喷蒸电磁阀或电动阀,减湿时开启进排气阀等。控制方案的设计会直接影响实际木材干燥过程中执行的基准软硬度(温度偏差范围引起的)进而影响木材干燥的质量和成本。第一,对木材干燥质量的影响,出现干燥缺陷如开裂、变形等质量问题;第二,对木材干燥过程所耗能量的影响,木材干燥在木制品加工过程中耗用能量最大,占木制品生产总能耗的40%-70%,因此直接影响木制品的成本,成本越高,利润越小,甚至会失去与其他同类产品的竞争能力;第三,在干燥过程中对常用配件如加热阀门、喷蒸阀门、进排气阀等的动作次数影响木材干燥成本,配件动作频繁会缩短零部件的寿命,间接提高产品的成本。
木材干燥过程的控制较其他研究方面相比较晚,常被想当然地认为较简单,觉得控制过程无非是温度和湿度的控制。这主要是缺乏干燥控制系统对发挥木材干燥设备最高效能,提高对产品质量的重要作用的认识;此外在线测量技术还不十分完善,如测量木材含水率和木材干燥过程中的应力变化等,其结果还不十分令人满意;再者就是对木材干燥过程的复杂性认识不够,木材干燥尤其是常规蒸汽干燥时典型的对变量大惯性、高度非线性系统,用经典控制理论很难有效地处理这类问题。但近20年来由于计算机技术和现代化控制理论和实践的进展,使这类问题得到了一些解决,随着传感技术及控制理念的不断发展,相信木材干燥控制会有更好的发展。