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第一章绪论
在本章中,主要概述了木材干燥及干燥介质的定义、木材干燥的目的及意义、木材干燥学研究的对象和内容,对木材大气干燥,常规干燥,高温干燥,高频干燥,真空干燥,及除湿干燥、液体干燥、太阳能干燥、冷冻升华干燥等其他特种干燥的原理和特点进行了简介;讨论了木材干燥技术存在的问题及发展趋势。
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●1.1木材干燥学概述
本节中主要讲述了木材干燥及干燥介质的定义、木材干燥的目的及意义,概述了木材干燥学研究的对象和内容。
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●1.2木材干燥的方法
本节中简介了木材大气干燥,常规干燥,高温干燥,高频干燥,真空干燥,及除湿干燥、液体干燥、太阳能干燥、冷冻升华干燥等其他特种干燥的原理和特点。
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●1.3木材干燥技术发展趋势
本节中例举了我国木材干燥技术存在的主要问题,概括了干燥技术的发展目标,从理论研究和技术研究两方面概述了干燥技术的发展趋势;介绍了东北林业大学木材干燥实验室师生顺应干燥技术发展趋势,立项研究、解决例举问题的部分研究成果。
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第二章木材干燥基础
在本章中,主要讲述了木材构造特征,木材与水分,木材中水分存在的形态、纤维饱和点、木材含水率及其检测、平衡含水率及其检测,木材的密度与干缩,木材的力学、热学和电学性质等;讲解了水蒸汽的状态和性质,湿空气的性质和参数,湿空气焓湿图的构成及部分应用,并应用该参数图分析了热力过程、分析计算了木材干燥过程;讲解了木材干燥过程热量传递形式及壳体热损失,以及非稳态传热;重点讲解了常规干燥过程中木材水分迁移的机理、常规干燥基本原理、木材自由水移动的驱动力和移动方向、自由水的流动强度和渗透性、吸着水的迁移、及木材中水分的蒸发;分析了木材常规干燥过程;重点讲述了木材干燥应力与开裂变形产生的机理。
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●2.1与干燥相关的木材性质
本节主要讲述了影响干燥的木材构造特征,木材与水分,木材中水分存在的形态、纤维饱和点、木材含水率及其检测、平衡含水率及其检测,木材的密度与干缩,木材的力学、热学和电学性质等。通过本节学习,要求同学们掌握木材含水率、干缩的计算方法、含水率和平衡含水率的检测方法,了解木材中水分存在的形态、木材的力学与热学和电学性质及其影响因素,理解木材纤维饱和点、含水率和平衡含水率、木材的密度和干缩。
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●2.2干燥介质
本节重点讲解了水蒸汽的状态和性质,湿空气的性质和参数,湿空气焓湿图的构成及部分应用,并应用该参数图分析了热力过程、分析计算了木材干燥过程。要求同学们了解水蒸汽的状态,湿空气的性质,湿空气焓湿图的构成;充分理解过热蒸汽的过热度、饱和度、湿容量、相对湿度、湿含量、热含量、密度、比容等参数;掌握湿空气相对湿度的检测法,湿空气参数图的应用;把握湿空气相对湿度、干湿球温度、湿空气状态所对应的平衡含水率三者的关系。
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●2.3木材干燥传热过程
本节讲述了热传导、热对流和热辐射三种基本热量热传递方式、木材的对流换热和热传导;重点讲解了木材干燥过程热量传递形式及壳体热损失,热路、热阻及传热系数,木材干燥过程的传热机理、非稳态传热的导热偏微分方程及其三种解法。
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●2.4木材干燥传质过程
本节重点讲解了常规干燥过程中木材水分的迁移方式、路径和驱动力等迁移机理,常规干燥基本原理,木材内部自由水的表面张力、毛细管张力等移动的驱动力和移动方向,自由水的流动强度,木材渗透性及其影响因素,吸着水的等温稳态扩散、非等温稳态扩散、非稳态扩散,细胞壁内吸着水及细胞腔内水蒸汽的扩散系数间的关系、两者影响因素,湿木材表面自由水的蒸发、木材内部移动蒸发界面处自由水的蒸发。
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●2.5木材常规干燥过程分析
本节中,据木材厚度上含水率分布曲线和干燥曲线,详细分析了干燥中含水率高于纤维饱和点的的预热、等速干燥和减速干燥三个阶段的干燥过程,以及含水率低于纤维饱和点的干燥过程;概括了影响木材干燥速度的因子。
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●2.6木材干燥应力与开裂变形产生的机理
本节中,讲解了常见干燥可见缺陷,概述了缺陷产生的主要原因,结合干燥过程不同阶段木材厚度上的含水率分布、应力、梳齿形应力试件尺寸变化和叉齿应力试件形变等图,详细分析干燥过程不同阶段含水率分布对应力和变形的影响,以及干缩异向性对应力和变形的影响。
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第三章木材常规干燥设备
木材干燥设备是木材干燥学中十分重要的组成部分。在本章中,主要介绍了木材干燥室的分类,对典型常规干燥室的结构、木材常规干燥设备及木材干燥室的设计做了详细的讲解。本章的重点内容是:木材干燥设备的组成、结构、所用材料、安装及使用注意的问题。本章的难点是:木材干燥室设计中的理论计算及干燥室内部尺寸的确定。要求同学们了解木材干燥室的分类,掌握木材干燥设备的组成,熟悉木材干燥室设计过程。
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●3.1常规干燥设备的分类及要求
为了便于行业内部交流,要对木材干燥设备进行分类,按不同的分类标准,木材干燥室可以分成不同的种类。本节课主要讲述了木材干燥室分类的标准及要求。
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●3.2典型常规干燥室的结构
本节课讲述了典型常规干燥室的主要结构;干燥设备摆放的位置及各种类型干燥室的优缺点。
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●3.3干燥室设备
木材干燥设备主要包括:供热、通风、调湿、木材运转与装卸、检测设备及仪表五个部分,本节课主要讲述了各个设备的主要作用、结构、所用材料及安装及使用注意的事项。
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●3.4干燥室的设计
根据设计依据,本节课主要讲述了木材干燥室内部尺寸的确定及工艺计算;热力计算和空气动力计算。
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第四章木材常规干燥工艺
木材常规干燥工艺是木材干燥学的核心内容。在本章中,主要介绍了木材干燥前的准备、干燥基准的查找、干燥过程的实施、干燥质量检测及常见干燥缺陷产生原因及预防措施。通过学习,可以使同学们了解和掌握木材常规干燥技能,并具备在干燥过程中发现问题、分析问题及解决问题的能力。本章的重点内容是干燥过程的实施;难点是常见干燥缺陷产生原因及预防措施。要求同学们仔细复习和干燥有关的木材学基本知识,掌握木材干燥过程中应力产生及发展的过程,全面理解和掌握干燥过程实施的内容。
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●4.1干燥前的准备
本节主要讲述了木材干燥前的壳体及设备检查的内容;木材堆积的原则及干燥前的已处理和含水率检验板的使用方法。这是保证木材干燥生产正常进行的必要工作,具有十分重要的意义。
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●4.2干燥基准
本节课主要讲述了干燥基准的定义及分类。通过学习,同学们可以根据给定的被干木材树种,规格确定其干燥基准。为进一步实施干燥过程打下良好的基础。
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●4.3干燥过程的实施
本节课主是本章的重点内容。要讲述了干燥过程各个阶段的特点,实施的具体规则及条件,特别是热湿处理条件的确定是本节的重点内容,也是保证干燥质量的前提条件。通过学习,同学们可以掌握如何实施干燥过程并能根据所干锯材制定相应的热湿处理条件。
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●4.4干燥质量检测
本节课主要讲述了木材干燥质量指标的内容及检测方法,介绍了锯材干燥质量等级标准的具体内容。通过学习,同学们可以掌握锯材最终含水率及可见干燥缺陷的检测方法。为如何确定木材干燥质量等级,打下了坚实的基础。
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●4.5常见干燥缺陷产生原因及预防措施
本节课主要讲述了常见干燥缺陷产生的原因及预防措施。从木材本身及干燥工艺条件的角度,详细阐述了木材干燥缺陷产生的原因及预防具体措施,为提高干燥质量提供了可靠依据。
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第五章木材干燥过程的控制
木材干燥过程的控制,是实施木材干燥生产的具体操作过程,是干燥工序的重要部分,直接关系到木材干燥质量的好坏、干燥周期的长短和干燥能耗的高低。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不会发挥实际效用。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,确保他们对木材干燥知识、设备及控制系统软硬件有较全面的认识。本章的重点内容是木材干燥过程中监控参数的测量;难点是木材干燥过程的控制。通过学习,同学们可以掌握干燥过程控制技巧熟悉干燥过程中监控参数的测量过程和要求。
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●5.1木材干燥过程中监控参数的测量
本节主要讲述了木材干燥过程中干燥介质温度、湿度的测量方法及所用仪表;强调的仪表安装及使用注意的事项。讲述了木材干燥过程中木材应力及含水率的测量过程及所用仪器。强调了使用仪器注意的事项等内容。
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●5.2木材干燥控制系统
本节主要讲述了自动控制和半自动控制系统的控制过程及控制原理,使同学们更好地理解了木材干燥的整个过程,为生产实践打下了良好的理论基础。
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第六章木材大气干燥
本章主要讲述了大气干燥的定义、原理、优缺点。重点内容是大气干燥的原理,难点是板院的具体要求。
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●6.1大气干燥原理、板院及锯材堆积
本节主要内容是大气干燥原理,板院具体要求及大气干燥时锯材堆积的原则。
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第七章木材的特种干燥
本章主要讲述了特种干燥的主要方式,重点讲述了除湿干燥的原理、设备及优缺点。关于干燥工艺及其它特种干燥方式,同学们可以看书自学习。
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●7.1木材的特种干燥——除湿干燥
本节主要讲述了除湿干燥的特点,设备,干燥原理及设备使用时注意的事项。同时,详细讲述了除湿干燥存在的系统问题及解决的办法。
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第八章设备的保养与维护
本章主要讲述了木材干燥设备的维护与保养。为了保证木材干燥生产的顺利进行,对设备的保养和维护是行之有效的办法之一,在高温、高湿具有一定腐蚀性环境下工作的设备,其保养和维护显得尤为重要。
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●8.1木材干燥室的保养与维护
本节主要对木材干燥室的壳体、供热、通风、调湿、运转设备及仪表的保养与维护做了具体讲解。使同学们能够正确使用及保养这些干燥设备,为生产的正常进行提供保障。