空氣循環(huán)對于木材加工的效用

　　窯干時(shí)，需要持續不斷的空氣循環(huán)以便將熱量傳送到被干木材，同時(shí)將木材所蒸發(fā)的水分帶離村面。為提高干燥效率，此循環(huán)氣流在通過(guò)材堆之前必須不斷地予以“調整”，使其溫度與濕度有利于水分移動(dòng)。再者，此循環(huán)氣流的運動(dòng)速度亦必須夠快，傅使木材表面水分能有效地蒸發(fā)。當干而熱的氣流通過(guò)材堆之后，自會(huì )變得較涼而潮濕。

　　如果風(fēng)速不夠強，則材堆(pile，load，lumber stack)中間的干燥條件必會(huì )偏離控制室(儀表)內所設定標準，降低了干燥速度，高風(fēng)速同時(shí)也可以減少窯內的循環(huán)死角(dead spots)促進(jìn)均勻干燥。重慶木材加工干燥時(shí)，其表面之水分并未直接進(jìn)入主要的人工氣流(air stream)。在此人工氣流(即循環(huán)氣流)與木材之間尚存有一層運動(dòng)緩慢并呈飽和狀態(tài)的薄膜稱(chēng)作“境界層” (boundar layer)。此境界層之蒸氣壓力比人工氣流高出甚多甚多，對木材水分蒸發(fā)具有極大影響。所以，為維持所期望的干燥速度，盡快將境界層內的水分移走至為重要;此可籍控制人工氣流的循環(huán)速度以達成。

　　急速的循環(huán)氣流可減少境界層之影響，因此在干燥初期當材面甚濕需要蒸發(fā)和移除時(shí)，采用高速循環(huán)氣流比較有利。當木材含水率接近纖維飽和點(diǎn)時(shí)，水分的擴散作用成為干燥速率的限制因子(limiting factor)。由于水分擴散至材面速度較慢，境界層之蒸氣壓力變低，故無(wú)需藉高速循環(huán)氣流來(lái)移除較少量的蒸發(fā)水分。

　　換言之，當木材含水率降低接近纖維飽和點(diǎn)時(shí)，風(fēng)速對蒸發(fā)率之影響亦減弱;最好降低風(fēng)速(循環(huán)氣流)以節省能源。為達此一目的，循環(huán)系統可使用變速馬達，干燥初期采用高速，中期以后采用低速。

　　近年來(lái)一般干燥工廠(chǎng)多偏愛(ài)高速循環(huán)氣流，故而增加風(fēng)扇直徑和馬達轉速，以及加寬材堆與窯壁間的信道。但應了解，電力消耗與風(fēng)速之立方成正比。

　　風(fēng)速對熱移轉(heat transfer)的速率亦稍具影響，唯當木材之含水率低于FSP時(shí)其影響力更為減弱。熱移轉速率主要是受溫差(人工氣流與木材表面問(wèn))影響，而蒸發(fā)率又對溫差具某種程度的影響。假如風(fēng)速不變，則自人工氣流到木材表面的熱移轉速率大概與溫差成正比。

　　在初期，木材很濕(含水率甚高)，木材表面與人工氣流之溫差與濕球差相等。此時(shí)大量熱傳至木材表面用以蒸發(fā)自由水，熱移轉速率達到最高峰。稍后，每塊木材的內層亦逐漸到達FSP，木材溫度漸與人工氣流相等，而熱移轉速率亦隨之降低。繼續干燥，當含水率低于FSP時(shí)，熱移轉速率更進(jìn)一步降低以致影響到干燥速度，此時(shí)必須提高溫度才能保持適當的干燥速度;風(fēng)速對干燥速度極少作用。此即在干燥末期需要提高溫度降低風(fēng)速的原因。