一种木质显色双气流氨水熏蒸系统及其设备技术领域
本发明属于木材染色领域，具体涉及一种木质显色双气流氨水熏蒸系统及其设
备。
背景技术
木材显色是行业内对木材进行纹理强化加工的一种常规处理手段。
根据不同木质木材的染色难易程度，各自的染料酸碱性的差异，需选择不同的染
色方式。木材染色效果是以染着率、均染性、水洗牢度等指标来衡量；根据木材的被染色的
难易程度可分为:最难渗透树种、较难渗透树种、易于渗透树种、最易渗透树种。染色木材技
术分为：一般木材内部染色(浸渍)和表面染色。
木质的显色反应原理的利用又是区别于上面的几种染色机理。现行利用的显色反
应机理一般分为：Maule显色反应和Cross-Bevan反应。其基本方法是用高锰酸钾或是盐酸
处理木材，再用氨水处理。阔叶木质素显现紫色；而Cross-Bevan的反应则是用氧气处理湿
润状态下的无抽提物木材，木质素的反应生成氧化木质素，后用亚硫酸以及亚硫酸钠处理，
阔叶木材显现红紫色。
一般的显色反应都是通过浸渍的方式使木质着色，这样既增加了染料的初投入
量，又增加了染料过程的复杂性，染色的空间需求也更大；此外，一些工厂采用加压的方式
促进染料进入被染木材中，此种方法虽然能相对提高着色的速率，但从能耗和工艺相关配
套设施的投入角度考虑，不是最佳方案。
申请号为200810142046.1的发明申请，公开了一种木材染色的方法及其设备，要
解决的技术问题是缩短染色时间，提高生产效率。该技术方案包括以下步骤：将木材至于容
器中，抽真空，加入染色液体，向容器内加压、加热，循环染色液体。木材染色的设备具有可
开启的密封容器，所述密封容器，分别连接真空系统、染色液体加入循环系统、加压加热系
统、冷却系统、排气系统和测量控制及操作系统。
申请号为：2014100898749的发明申请，公开了一种氨水蒸发生产氨气的系统及其
控制方法，包括氨水蒸发器，氨水调节阀、蒸汽调节阀、氨气出口调节阀、汽水分离器、氨气
出口压力变送器、氨水温度计、氨气出口流量计、蒸汽疏水阀和氨水蒸发系统控制模块；氨
水蒸发器设有7个接口与上述各元件相连，氨水蒸发系统控制模块则通过线缆分别与氨水
调节阀、蒸汽调节阀、氨气出口调节阀、氨气出口压力变送器、氨水温度计和氨气出口流量
计连接，同时该氨水蒸发系统控制模块与SCR脱硝控制系统通过通讯电缆连接，从SCR脱硝
控制系统获取SCR脱硝系统所需氨气流量。
发明内容
为解决以上问题，申请人提出一种木质显色双气流氨水熏蒸系统及其设备，取代
现有的浸渍和加压系统，以此达到高效节能的目的。依据空气源热泵热水、热风系统，参照
着色不同时期所需的热量系统自动调节熏蒸房内的温度；并根据着色度间断改变整个熏蒸
房中的气流流向，以增进染色的深度，防止染色过程的不均匀性现象出现。其技术方案具体
如下：
一种木质显色双气流氨水熏蒸系统，其特征在于包括有：氨水挥发系统及热水加
热系统；
所述的氨水挥发系统用于给待显色木材提供熏蒸用氨气，包括有氨水挥发终端单
元及氨水热交换单元，
所述的氨水热交换单元将氨水挥发终端单元的氨水加热成氨气，并形成熏蒸待显
色木材的氨气流道；
所述的热水加热系统用于给氨水挥发终端单元的氨水进行加热，继而改变氨水挥
发的速率，包括有供水管路及热泵单元，
所述的热泵单元将水加热成热水后通过供水管路输送至氨水挥发终端单元；
所述的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统通过热水加热系统协作氨水挥发系统，
完成待显色木材的氨水熏蒸。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统，其特征在于：
所述的氨水热交换单元以热辐射的方式完成热交换，包括有并联设置的至少两路
热辐射子单元，
所述并联设置的至少两路热辐射子单元形成有序的至少两种氨气流道，用以满足
待显色板材堆的均匀显色作业。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统，其特征在于：
所述的供水管路为封闭循环式设置，包括有第一段供水管路、第二段供水管路及
第三段供水管路；
所述的第一段供水管路设置于热泵单元内，用于给第一段供水管路内的水加热；
所述的第二段供水管路用于连接第一段供水管路及第三段供水管路，将第一段供
水管路的热水输送至第三段供水管路参与加热氨水作业，并将第三段供水管路内完成参与
加热氨水作业的水输送回第一段供水管路；
所述的第三段供水管路设置于氨水挥发终端单元内，用于加热氨水。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统，其特征在于：
所述的氨水热交换单元基于以制冷剂为工质的热力循环，
所述的制冷剂在热力循环中的整个循环过程为：
所述的氨水热交换单元设置于上述循环过程的热交换环节。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统，其特征在于：
所述的热泵单元与所述的氨水热交换单元共用基于以制冷剂为工质的热力循环
的同一冷媒；
所述的热泵单元与氨水热交换单元在该热力循环中呈并联式设置。
一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，其特征在于包括有：
熏蒸房(1)、氨水槽(2)、毛细管换热器(3)、供水管路(4)及水盘管换热器(5)；
所述的氨水槽(2)呈三路等距分布于熏蒸房(1)内；
所述的毛细管换热器(3)架设于氨水槽(2)上方；
所述的水盘管换热器(5)设置于熏蒸房(1)外；
所述的供水管路呈三段式串联设置，包括有第一段供水管路、第二段供水管路及
第三段供水管路，
所述的第一段供水管路设置于水盘管换热器(5)内，
所述的第三段供水管路设置于氨水槽(2)内，
所述的第二段供水管路用于连接第一段供水管路及第三段供水管路；
所述的一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，通过毛细管换热器(3)提供氨水熏蒸
不同着色时期所需的适配温度；
通过供水管路的三段式串联设置形成封闭式循环回路，并通过水盘管换热器(5)
对第一段供水管路的加热，形成对待蒸发氨水的持续加热。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，其特征在于：
所述的氨水槽由内层腔体与外层腔体构成，所述的内层腔体与外层腔体呈凹型设
置，
所述的外层腔体布设于凹型外周，形成第三段供水管路，
所述内层腔体设于凹型的凹陷部，用于盛放氨水。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，其特征在于：
所述的呈三路等距分布的氨水槽在氨水供路上为并联式设置；
所述的架设于氨水槽上方的毛细管换热器在冷媒供路上呈并联式设置。
根据本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，其特征在于：
所述的第三段供水管路由三路并联式设置的子供水管路构成。
本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统及其设备，基于空气源热泵中央热水
机组原理，设计出一套用以提供氨水熏蒸所需的热风系统的设备，并在此基础上，根据氨水
蒸发与温度的关系，设计出一套用于加热氨水的热水系统，该热水系统仍然基于之前的热
风系统，将两者结合，互相发挥效用，在节约成本的基础上，使得设计整体紧凑统一，取代现
有的浸渍和加压系统，并以此达到高效节能的目的。其依据空气源热泵热水、热风系统，参
照着色不同时期所需的热量系统自动调节熏蒸房内的温度；并根据着色度间断改变整个熏
蒸房中的气流流向，以增进染色的深度，防止染色过程的不均匀性现象出现，取代现有的浸
渍和加压系统，并以此达到高效节能的目的。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的设备结构示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明中的供水管路连接示意图；
图5为本发明中供水管路的第三段供水管路连接示意图；
图6本发明实施例中氨气流道的第一种结构示意图；
图7为本发明实施例中氨气流道的第二种结构示意图。
图中，1为熏蒸房；2为氨水槽；3为毛细管换热器；4为供水管路；5为水盘管换热器。
具体实施方式
下面，根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸
系统及其设备作进一步具体说明。
如图1所示的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统，包括有：氨水挥发系统及热水加
热系统；所述的氨水挥发系统用于给待显色木材提供熏蒸用氨气，包括有氨水挥发终端单
元及氨水热交换单元，所述的氨水热交换单元将氨水挥发终端单元的氨水加热成氨气，并
形成熏蒸待显色木材的氨气流道；所述的热水加热系统用于给氨水挥发终端单元的氨水进
行加热，继而改变氨水挥发的速率，包括有供水管路及热泵单元，所述的热泵单元将水加热
成热水后通过供水管路输送至氨水挥发终端单元；
所述的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统通过热水加热系统协作氨水挥发系统，
完成待显色木材的氨水熏蒸。
其中，
所述的氨水热交换单元以热辐射的方式完成热交换，包括有并联设置的至少两路
热辐射子单元，
所述并联设置的至少两路热辐射子单元形成有序的至少两种氨气流道，用以满足
待显色板材堆的均匀显色作业。
其中，
所述的供水管路为封闭循环式设置，包括有第一段供水管路、第二段供水管路及
第三段供水管路；
所述的第一段供水管路设置于热泵单元内，用于给第一段供水管路内的水加热；
所述的第二段供水管路用于连接第一段供水管路及第三段供水管路，将第一段供
水管路的热水输送至第三段供水管路参与加热氨水作业，并将第三段供水管路内完成参与
加热氨水作业的水输送回第一段供水管路；
所述的第三段供水管路设置于氨水挥发终端单元内，用于加热氨水(如图4所示)。
其中，
所述的氨水热交换单元基于以制冷剂为工质的热力循环，
所述的制冷剂在热力循环中的整个循环过程为：
所述的氨水热交换单元设置于上述循环过程的热交换环节。
其中，
所述的热泵单元与所述的氨水热交换单元共用基于以制冷剂为工质的热力循环
的同一冷媒；
所述的热泵单元与氨水热交换单元在该热力循环中呈并联式设置。
一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，包括有：
熏蒸房(1)、氨水槽(2)、毛细管换热器(3)、供水管路(4)及水盘管换热器(5)；
所述的氨水槽(2)呈三路等距分布于熏蒸房(1)内；
所述的毛细管换热器(3)架设于氨水槽(2)上方；
所述的水盘管换热器(5)设置于熏蒸房(1)外；
所述的供水管路呈三段式串联设置，包括有第一段供水管路、第二段供水管路及
第三段供水管路，
所述的第一段供水管路设置于水盘管换热器(5)内，
所述的第三段供水管路设置于氨水槽(2)内，
所述的第二段供水管路用于连接第一段供水管路及第三段供水管路；
所述的一种木质显色双气流氨水熏蒸设备，通过毛细管换热器(3)提供氨水熏蒸
不同着色时期所需的适配温度；
通过供水管路的三段式串联设置形成封闭式循环回路，并通过水盘管换热器(5)
对第一段供水管路的加热，形成对待蒸发氨水的持续加热。(如图2所示)
其中，
所述的氨水槽由内层腔体与外层腔体构成，所述的内层腔体与外层腔体呈凹型设
置，
所述的外层腔体布设于凹型外周，形成第三段供水管路，
所述内层腔体设于凹型的凹陷部，用于盛放氨水。
其中，
所述的呈三路等距分布的氨水槽在氨水供路上为并联式设置；
所述的架设于氨水槽上方的毛细管换热器在冷媒供路上呈并联式设置。
其中，
所述的第三段供水管路由三路并联式设置的子供水管路构成。(如图5所示)
实施例
本实施以一个熏蒸房的布置为例，
如图3所示的一种用于木质显色氨水熏蒸系统的系统，包括有压缩机；气液分离
器；毛细管换热器；水盘管换热器；膨胀阀及翅片式换热器；所述压缩机的出气口通过总管
路连接至毛细管换热器的进气口及水盘管换热器的进气口，在所述总管路上设置总开关
阀；所述毛细管换热器的出口端及水盘管换热器的出口端管路通过膨胀阀连接至翅片式换
热器的进口端；所述翅片式换热器的出口端管路连接至气液分离器的进口端；所述气液分
离器的出气口连接至压缩机的进气口；所述的一种用于木质显色氨水熏蒸系统的系统通过
以上连接形成封闭循环式热风系统，用以提供氨水熏蒸不同着色时期所需的适配温度。如
图2所示的一种用于木质显色氨水熏蒸系统的设备，首先设置在该熏蒸房中的待显色板材
堆为对称设置的两堆，在对称设置的待显色板材堆的两侧及之间设置氨水槽，所述氨水槽
呈三路等距分布，在氨水槽上方架设毛细管换热器，在氨水槽内设置供水水管，所述供水水
管用以提供循环加热氨水用热水。
在需要氨水熏蒸时，首先，启动设置于待显色板材堆之间的氨水槽及其上方的毛
细管换热器，并启动设置于其内的供水水管，由毛细管换热器提供熏蒸房内板材熏蒸所需
的环境温度，并由供水水管内的热水给氨水加热，改变氨水的蒸发速率，此种方式形成的氨
水气流示意图如图6所示；在按照工艺设定的时间后在启动设置于待显色板材堆两侧的氨
水槽及其上方的毛细管辐射板，并启动设置于其内的供水水管，由毛细管辐射板提供熏蒸
房内板材熏蒸所需的环境温度，并由供水水管内的热水给氨水加热，改变氨水的蒸发速率，
此种方式形成的氨水气流示意图如图7所示。在两种模式的交替配合下，完成该熏蒸房内待
显色板材的熏蒸染色作业。
本发明的一种木质显色双气流氨水熏蒸系统及其设备，基于空气源热泵中央热水
机组原理，设计出一套用以提供氨水熏蒸所需的热风系统的设备，并在此基础上，根据氨水
蒸发与温度的关系，设计出一套用于加热氨水的热水系统，该热水系统仍然基于之前的热
风系统，将两者结合，互相发挥效用，在节约成本的基础上，使得设计整体紧凑统一，取代现
有的浸渍和加压系统，并以此达到高效节能的目的。其依据空气源热泵热水、热风系统，参
照着色不同时期所需的热量系统自动调节熏蒸房内的温度；并根据着色度间断改变整个熏
蒸房中的气流流向，以增进染色的深度，防止染色过程的不均匀性现象出现，取代现有的浸
渍和加压系统，并以此达到高效节能的目的。