Thiết kế hệ thống sấy gỗ năng suất 15000 m3/năm

Thiết kế hệ thống sấy gỗ năng suất 15000 m3/năm

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm LỜI NÓI ĐẦU Rừng là tài nguyên cần được quản lý chặt chẽ, khai thác một cách hợp lý. Vì rừng đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động sống trên trái đất. Ngoài ra trong nhiều lĩnh vực sinh hoạt và sản xuất của con người tài nguyên rừng nói chung và gỗ nói riêng đóng một vai trò quan trọng. Hiện nay trong nhiều lĩnh vực gỗ ngày càng được sử dụng rộng rãi đa dạng và phong phú. Trong ngành xây dựng, ngành chế tạo máy, ngành giao thông vận tải, ngành điện, ngành hàng hải, và nhiều ngành khác… Qua đó ta thấy gỗ ngày càng được sử dụng rộng rãi, nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng cao và đòi hỏi chất lượng tốt. Để gỗ có chất lượng tốt thì kỹ thuật sấy gỗ đóng một vai trò rất quan trọng. Sấy gỗ trong sản xuất gỗ là làm tăng chất lượng gỗ, làm tăng độ bền cơ lý, tránh hiện tượng co rút nứt nẻ ở gỗ, giảm trọng lượng gỗ trong khâu vận chuyển, hạn chế sự phát sinh của nấm và côn trùng phá hoại gỗ, nâng cao tuổi thọ gỗ. Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường ĐHBK Đà Nẵng em được thầy Th.S Phạm Thanh phân công thực hiện đề tài “Thiết kế hệ thống sấy gỗ năng suất 15000 m 3 /năm”, đặt tại Hà Tĩnh, sản phẩm sấy là gỗ thông, chất lượng loại 1. Trong quá trình hoàn thành đề tài do còn thiếu kinh nghiệm và tài liệu tham khảo nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy Th.S Phạm Thanh, em đã hoàn thành đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Nhiệt – Điện Lạnh và bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5 năm 2007 Sinh viên thực hiện. Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ 1.1. VAI TRÒ CỦA ĐỘ ẨM TRONG GỖ VÀ MỤC ĐÍCH SẤY GỖ 1.1.1. Vai trò của độ ẩm trong gỗ Ẩm có vai trò trong việc duy trì hoạt động sống của cây. Khi cây chết, ẩm của gỗ bị phá huỷ và phân hoá gỗ, biến gỗ tươi thành gỗ mục nát làm phân bón cho đất nhường chỗ cho chồi non phát triển. Nhờ đó mà hoạt động sống của cây duy trì trong hàng thế kỷ. Ẩm của gỗ phá hoại và làm mục nát gỗ nhưng khi gỗ bị thấm nước hoàn toàn và không khí được loại bỏ hết ra khỏi lỗ hổng tế bào của gỗ thì gỗ sẽ không bị mục nát nữa. Theo Kebol thì gỗ chỉ bị mục khi độ ẩm của gỗ nằm trong phạm vi 22 ÷130%. Trong xây dựng ẩm của gỗ làm biến dạng cong vênh các xà dầm và cột gỗ, làm giảm độ bền và sức chịu đựng của vật liệu. Trong các hàng mộc dân dụng thì khi gia công và chế biến gỗ, ẩm gây sự co rút và biến dạng hình thể sản phẩm cần gia công, làm mất màu, nứt nẻ và giảm chất lượng thành phẩm. Qua nhiều nghiên cứu bằng thực nghiệm cho thấy độ bền cơ học của gỗ tăng lên khi độ ẩm của gỗ giảm từ 30 ÷ 0%. Trong các ngành sử dụng gỗ thường yêu cầu về vật liệu gỗ phải khô, không co rút cong vênh có khả năng chống được nấm mốc, tránh được sự mất màu cũng như chịu đựng được sự phá hoại của côn trùng, gỗ càng khô thì độ dẫn điện dẫn nhiệt càng thấp, nhiệt trị tăng lên. Khi gỗ khô dễ thấm tẩm các chất cần thiết nhằm chống mối mọt, làm tăng thời gian sử dụng gỗ. 1.1.2. Mục đích sấy gỗ Sấy gỗ là để ngăn ngừa sự phá huỷ gỗ tạo nên những tính chất cần thiết khi sử dụng gỗ. Do yêu cầu của việc sử dụng gỗ trong mỗi ngành khác nhau mà có mục đích sấy gỗ khác nhau. Khi sấy trong những nhà máy xẻ gỗ thì mục đích của việc sấy gỗ là ngăn ngừa sự phá huỷ gỗ, ngăn ngừa sự tấn công của côn trùng, làm giảm trọng lượng của gỗ trong khâu vận chuyển đến nơi tiêu thụ, làm giảm giá thành vận chuyển. Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm Trong ngành xây dựng và chế biến gỗ thì mục đích sấy gỗ là nhằm chống biến dạng và mài mòn ở những thiết bị và sản phẩm bằng gỗ, tăng cường những tính cơ lý của gỗ. Sấy gỗ trong những ngành sản xuất, đặc biệt trong ngành ván sàn, gỗ lạng nhằm tạo cho vật liệu những tính chất hoàn hảo phù hợp với những yêu cầu công nghệ của ngành đó. Tóm lại, mục đích chung của sấy gỗ là biến gỗ từ nguyên liệu tự nhiên thành vật liệu công nghiệp đồng thời với việc gia tăng tính chất vật lý kỹ thuật, tính chất công nghệ của gỗ và gỗ sau khi sấy có chất lượng cao khi chế tạo các sản phẩm có chất lượng tốt hơn là gỗ chưa sấy. Vì vậy để đảm bảo nhu cầu xuất khẩu thành phẩm của đồ gỗ thì sấy là một khâu công nghệ quan trọng không thể thiếu được trong ngành chế biến lâm sản. 1.2. PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ Sấy gỗ thực chất là quá trình tách ẩm ra khỏi gỗ, có nhiều phương pháp sấy gỗ để loại ẩm ra khỏi gỗ. Có thể loại ẩm ra khỏi gỗ bằng các thiết bị cơ học như: lọc áp suất cao, vít tải ép, máy ly tâm. Các phương pháp trên sử dụng rộng rãi để ép nước trong vỏ cây, mạt cưa và mẩu nhỏ bằng gỗ. Ẩm cũng có thể thoát ra khỏi bằng cách hấp bằng hơi bão hoà ở nhiệt độ 100 0 C. Ví dụ: Gỗ dẻ hấp hơi ở áp suất khí quyển trong 10h độ ẩm sẽ giảm từ 70% xuống 40%. Dưới tác dụng của dòng điện một chiều ẩm cũng thoát ra khỏi gỗ, khi đặt vào hai đầu mẩu gỗ hai điện cực của một nguồn điện một chiều. Ẩm sẽ dịch chuyển từ cực âm sang cực dương rồi thoát ra ngoài. Trong công nghiệp để làm cho gỗ khô người ta dùng phương pháp sấy. Bản chất của vật lý của phương pháp này như sau: Khi gỗ bị sấy nóng, ẩm lỏng trong gỗ biến thành dạng hơi có thể tích lớn hơn ẩm lỏng hàng nghìn lần và bị dồn ra phía ngoài rồi thoát ra môi trường xung quanh. Quá trình sấy gỗ trong công nghiệp được tiến hành ở áp suất khí quyển, trong công nghiệp thường không dùng phương pháp sấy chân không và sấy áp suất cao bởi vì rất khó làm kín và các thiết bị phức tạp. Trong sấy gỗ cần phân biệt hai khái niệm bay hơi và bốc hơi: Khi sấy sự sinh hơi xảy ra trong vật liệu có nhiệt độ của ẩm lớn hơn hoặc bằng 100 0 C thì quá trình Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm sấy đó được gọi là quá trình bốc hơi. Khi sấy sự sinh hơi xảy ra trong vật liệu có nhiệt độ của ẩm bé hơn 100 0 C thì quá trình sấy đó được gọi là quá trình bay hơi. 1.2.1. Sấy tự nhiên Dùng nhiệt bức xạ mặt trời và không khí khô của khí quyển làm bay hơi ẩm của gỗ. Phương pháp này dùng để sấy gỗ tròn gỗ xẻ, thời gian sấy nhanh hay chậm tùy theo kích thước gỗ, thời gian sấy có thể kéo dài từ một đến ba năm, ta có thể tăng cường độ sấy bằng cách dùng quạt gió thổi vào vật liệu sấy. 1.2.2. Sấy nhân tạo Đặc điểm của sấy nhân tạo là tạo ra sự đối lưu tuần hoàn cưỡng bức của không khí nóng trong thiết bị sấy. Các phương pháp sấy phổ biến hiện nay là: a. Sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng Phương pháp này được áp dụng chủ yếu trong công nghiệp, ưu điểm của nó là cường độ sấy cao, cho phép điều chỉnh trong phạm vi rộng, đạt được bất kỳ độ ẩm cuối cùng nào của gỗ, ít bị khuyết tật và cho phép tiến hành sấy quanh năm, không phụ thuộc vào thời tiết b. Sấy đối lưu bằng hơi đốt Tương tự như quá trình sấy trên, thiết bị sấy này rẻ tiền hơn so với sấy bằng không khí nóng nhưng nếu khói đốt không được phân loại ra kỹ thì nó làm ảnh hưởng vào buồng sấy sẽ làm biến đổi màu gỗ và dễ gây cháy gỗ cần sấy. c. Sấy đối lưu bằng hơi quá nhiệt Tương tự như sấy bằng không khí nóng nhưng phương pháp này có nhiệt độ tác nhân sấy lớn hơn 100 0 C, quá trình sấy nhanh hơn tuy nhiên chất lượng và độ bền của gỗ giảm đi do bị đốt nóng. d. Sấy trong bể mỡ dầu mỏ Gỗ ẩm được nhận chìm trong bể mỡ dầu mỏ được nung nóng đến nhiệt độ hơn 100 0 C, ẩm lỏng trong gỗ được nung nóng đến sôi rồi tạo thành hơi thoát ra khỏi gỗ. Mỡ dầu mỏ là chất thải trong công nghiệp hóa dầu, nếu mỡ ở nhiệt độ lớn hơn 120 ÷ 130 0 C thì thời gian sấy gỗ nhanh hơn 5 ÷ 7 lần so với các phương pháp sấy trên. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là mỡ sẽ ngấm vào gỗ làm màu sắc của gỗ bị biến đổi, hạn chế việc gia công và đánh vecni trên mặt gỗ nhưng ngược lại Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 4 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm chính mỡ thấm vào gỗ có tác dụng chống ẩm, hạn chế côn trùng phá hoại gỗ, phương pháp này thường dùng để sấy gỗ làm tà vẹt, làm trụ điện. e. Sấy gỗ tiếp xúc Dùng trong sản xuất gỗ tấm và đồ gỗ, đặc điểm của phương pháp sấy này là cường độ quá trình sấy cao. f. Sấy bức xạ Lợi dụng tích chất nhiệt của ánh sáng, bản thân ánh sáng đặc biệt là ánh sáng dài gây ra tác dụng nhiệt. Nếu vật bị chiếu sáng thì nó sẽ hấp thụ nhiều hay ít tùy theo tính chất của từng loại vật thể. g. Sấy trong điện trường của dòng điện có tần số cao Phương pháp này dựa trên tính dẫn điện kém của gỗ, gỗ được đưa vào hai bản kim loại như tụ điện ở đây gỗ được đun nóng và làm bốc hơi nước. Gỗ sấy được xếp trên giá đỡ bằng sắt được nung nóng trong trường điện từ truyền nhiệt cho gỗ sấy, nung nóng gỗ làm cho nước bốc hơi. Phương pháp này có giá thành thiết bị cao nên ít sử dụng. Nếu cường độ dòng điện lớn và dung tích gỗ nhỏ thời gian sấy trong điện từ trường có thể rút ngắn từ 50 ÷ 60 lần so với các lò sáy bình thường. h. Sấy bằng dòng điện một chiều Dìm gỗ vào trong nước có axít yếu, cho dòng điện một chiều đi qua nước, dọc theo gỗ ướt xuất hiện dòng điện một chiều mạnh trong nước làm gỗ bị nung nóng và ẩm thoát ra ngoài. Sau đó vớt gỗ ra ẩm trên bề mặt gỗ thoát ra ngoài gỗ khô nhanh chóng. Qua các phương pháp sấy đã trình bày ở trên và dựa vào ưu điểm của phương pháp sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng (như đã được trình bày ở trên) nên trong tính toán và thiết kế ta chọn phương pháp sấy này. Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẤY GỖ 2.1. TÍNH CHẤT GỖ LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY GỖ 2.1.1. Cấu trúc gỗ Gỗ là một loại vật liệu không đồng nhất về cấu tạo, tính chất và loại vật liệu không đẳng hướng. Có một lượng nước nhất định bên trong gỗ, nước này tồn tại dưới hai dạng: Nước tự do trong bó mạch xoang bào và nước dính ở giữa các bó mạch làm cầu nối giữa các mixencellulose trong vách tế bào. Trên mặt cắt ngang của gỗ ta thấy những vòng năm đông tâm. Khi xem xét cấu trúc gỗ, người ta phân biệt ra ba hướng vuông góc chính sau đây: + Hướng bán kính: Hướng dọc theo bán kính vòng năm. + Hướng tiếp tuyến: Hướng tiếp xúc với vòng năm. + Hướng trục: Hướng dọc theo trục của cây. Tương ứng với các hướng trên người ta có các mặt cắt sau: mặt cắt ngang, mặt cắt tiếp tuyến và mặt cắt xuyên tâm. Khi quan sát bằng mắt thường ở các loại gỗ dẻ, sồi hoặc khi quan sát bằng kính hiển vi ở các loại gỗ thông, dương người ta thấy có những dải ánh sáng hoặc hơi tối bị đứt quãng và nằm dọc theo thân cây nên được gọi là tia gỗ. Giữa các thớ gỗ cũng xuất hiện các lực liên kết, lực liên kết giữa các thớ gỗ và tia gỗ yếu hơn giữa các thớ gỗ với nhau. Tia gỗ liên hệ với vòng năm kế cận theo hướng bán kính của cây hơn các hướng khác. Thông thường đa số các loại gỗ phần ở giữa cây gọi là lõi có màu đậm hơn, chắc hơn, khó thoát nước và chậm khô; còn phần bìa vỏ cây có phần sáng hơn gọi là giác. Do quá trình sinh trưởng, lõi bị dịch khỏi tâm hình học của cây khi đó gỗ trở thành đặc hơn, lõi cây đặc và chắc hơn, khó thoát nước và chậm khô, phần bìa vỏ cây có phần sáng hơn gọi là giác. Nếu gỗ có thớ xiên hoặc có thớ vặn gọi là gỗ vặn thớ, khi sấy gỗ loại này thường xảy ra hiện tượng xoắn vặn dọc theo thớ. Gỗ có cấu tạo từ những nhóm tế bào khác nhau về hình dáng và chức năng. Cấu tạo hoá học của màng tế bào phức tạp, thành phần của nó gồm: 50 % cellulose, 25 Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm % hemicellulose và còn lại là ligmin không định hình. Phần tử cơ bản của màng tế bào là colocdimixen cấu tạo từ chuỗi phân tử cenllulose có hướng chủ yếu dọc theo thân cây, đường kính mixen từ 5 ÷ 20 µm, chiều dài có thể khác nhau. Trong những mô gỗ bị ngập nước những mixen này đã bị ngăn cách bởi những lớp nước mỏng và cấu trúc trên được gọi là chuỗi mixen, tuy nhiên nước không thể thấm vào những phần tử mixen. Khi giảm nước giữa các phần tử mixencellulose thì màng tế bào co lại, về mặt hóa lý có thể xem gỗ là tổ chức mixen háo nước. Tóm lại, cấu trúc của gỗ rất phức tạp, nó ảnh hướng rất nhiều đến quá trình sấy gỗ. 2.1.2. Độ ẩm của gỗ a. Độ ẩm tương đối: Là lượng nước chứa trong gỗ quy về một đơn vị gỗ tươi. b. Độ ẩm tuyệt đối: Là lượng nước chứa trong gỗ quy về một đơn vị khối lượng gỗ khô kiệt. c. Tính hút nước của gỗ và độ ẩm cân bằng: Gỗ là một loại vật liệu có khả năng hút hơi nước trong không khí. Khi hút hơi nước gỗ nở ra, khi thoát hơi nước gỗ sẽ co lại. Khả năng hút và thoát hơi nước của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí. Khi nhiệt độ giảm càng nhanh gỗ hút hơi nước càng mạnh và khi độ ẩm không khí càng cao thì gỗ hút hơi nước càng nhiều. Trong không khí, ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không đổi sau một thời gian dài gỗ sẽ hút hoặc thoát ẩm cho đến khi độ ẩm của gỗ không đổi. Thực nghiệm xác nhận rằng: Ở trong không khí bão hoà ϕ = 100 %, độ ẩm của các loại gỗ xấp xỉ bằng 30 %. Dựa vào kết luận trên, ta tiến hành thí nghiệm sau: Để trong không khí có nhiệt độ và độ ẩm không đổi ( 0 < ϕ kk < 100 % ) hai mẩu gỗ cùng loại nhưng có độ ẩm khác nhau. Một mẫu có độ ẩm lớn hơn 30% và một mẩu có độ ẩm 0%. Sau một thời gian quan sát ta thấy: mẫu gỗ có độ ẩm 30% sẽ khô dần và mẫu gỗ có độ ẩm 0 % sẽ ẩm dần, quá trình đó được gọi là quá trình cân bằng ẩm của gỗ. Tuy cùng một điều kiện môi trường không khí như nhau nhưng độ ẩm cân bằng của các loại gỗ khác nhau không bao giờ bằng nhau. Vì thế quá trình khô đi của mẫu gỗ không phải là quá trình ngược lại của quá trình hút ẩm của mẫu gỗ ấy, khi đạt đến cân bằng hai quá trình này chênh nhau từ 1 ÷ 3 %. Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 7 ỏn tt nghip Thit k h thng sy g 15000 m 3 /nm Nu mu g ban u t, trong mụi trng khụng khớ thỡ m ca g bin i theo ng biu din quỏ trỡnh khụ. Nu mu g ban u khụ, trong mụi trng khụng khớ thỡ m ca g bin i theo ng biu din quỏ trỡnh hỳt m. Hai quỏ trỡnh trờn c biu din trờn ( hỡnh 2.1). Hai quỏ trỡnh ú khi kt thỳc chờnh lch nhau mt giỏ tr W 1ữ3 %. m trong gii hn: W 2 < W cb < W 1 (W cb : gi l m cõn bng) d. Cỏc hỡnh thc tn ti ca nc trong g: tn ti ch yu hai dng sau: Nc t do: L nc trong rut v khe h gia cỏc t bo, thnh phn ny nh hng n khi lng riờng ca g, n s chỏy v kh nng thm tm cỏc dch th vo g. Nc thm: L nc nm gia cỏc mixencellulose trong vỏch t bo, ú l nhõn t ch yu nh hng n tớnh cht ca g. e. m bóo ho th g G m t ngoi khụng khớ, nc trong g bc hi ra ngoi. Khi nc t do thoỏt ht, nc thm cũn bóo ho trong g (Vỏch t bo), im ú gi l im bóo ho th g v m tng ng gi l m bóo ho th g, kớ hiu: W bhtg . Ngc li khi g khú hỳt nc, khi nc thm trong vỏch t bo v nc t do bt u xut hin thỡ im ú gi l im bo ho th g. Tựy tng loi g v tựy tng vựng khỏc nhau m m bóo ho th g cng khỏc nhau. Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 8 0 30 W quaù trỗnh nhaớ ỏứm quaù trỗnh huùt ỏứm W, % , h W Hỗnh 2.1: ọử thở bióứu dióựn õọỹ ỏứm cỏn bũng cuớa gọựự Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm Độ ẩm tương đối của không khí có ảnh hưởng đến độ ẩm bão hoà thớ gỗ, khi nhiệt độ tăng thì độ ẩm bão hoà thớ gỗ giảm. Điểm bão hoà thớ gỗ có ý nghĩa lớn vì nó là bước ngoặc của sự thay đổi tính chất gỗ: Cường độ gỗ, sức co giãn, khả năng dẫn điện của gỗ,.v.v + Khi gỗ có W gỗ = 0 ÷ W bhtg thì hiện tượng giãn nở phát sinh, cường độ gỗ giảm, hệ số dẫn nhiệt tăng. + Khi gỗ có W gỗ = W bhtg thì cường độ gỗ giảm xuống tối thiểu, độ giãn ít nhất, khả năng dẫn nhiệt ít thay đổi. + Khi gỗ có W gỗ > W bhtg thì thể tích, cường độ gỗ, khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt vẫn không thay đổi. Tương tự hiện tượng xảy ra và ngược lại khi gỗ ướt thoát hơi nước. Dưới đây là một số độ ẩm bảo hoà thớ gỗ của một số loại gỗ: Chò chỉ: W bhtg = 33%. Lim xanh: W bhtg = 20%. Mít mật: W bhtg = 21%. f. Độ ẩm của một số loại gỗ Độ ẩm của gỗ không đồng nhất ngay cả trong cùng một loại cây. Độ ẩm thay đổi tùy thuộc vào giống cây, điều kiện sinh trưởng, đất đai và các nhân tố khác, độ ẩm của gỗ cũng thay đổi theo chiều cao và bán kính của cây. Vì những lý do đó, giá trị độ ẩm của gỗ trong kỷ thuật chỉ là giá trị trung bình hoặc kết quả đo cục bộ. Theo trạng thái độ ẩm trong gỗ, người ta chia gỗ ra làm các loại sau: + Gỗ ướt: Có độ ẩm cao hơn với gỗ tươi, ngâm lâu trong nước vừa vớt lên. + Gỗ ẩm: Gỗ tươi mới đốn hạ xuống, có W gỗ > 85%. + Gỗ hong, phơi: Độ ẩm thấp hơn gỗ tươi do để hong, phơi khô lâu ngày trong không khí, W gỗ > 42%. + Gỗ khô: Để lâu ngoài không khí có mái che cho đến khi sự bay hơi ẩm ngừng lại, W gỗ > 20%. + Gỗ khô hoàn toàn: Gỗ đã được thông qua các hệ thống sấy sơ bộ và dể lâu trong phòng có hệ thống sưởi ấm, W gỗ = 6 ÷ 8 %. + Gỗ khô tuyệt đối: Gỗ được sấy cho đến khi ngừng thoát ẩm ở t =101 ÷ 105 0 C. Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 9 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm Tùy thuộc chức năng của gỗ, người ta chia gỗ ra thành các loại sau: + Gỗ ẩm: gỗ không được sấy và tách ẩm. + Gỗ vận chuyển: có độ ẩm bé hơn 22% thì gỗ này vẫn bị nấm phá hoại. + Gỗ sử dụng: độ ẩm phụ thuộc vào điều kiện vận hành và sử dụng. Độ ẩm của gỗ khô kỹ thuật không phải bao giờ cũng bằng gỗ sử dụng, trong quá trình chế biến độ ẩm của gỗ sẽ tăng lên khi nào gọt lớp gỗ khô ở ngoài hoặc khi dán. Bởi vậy người ta hạ độ khô của gỗ kỹ thuật thấp hơn từ 1÷3%, nghĩa là sấy gỗ khô kỹ thuật khô hơn gỗ khô sử dụng. 2.1.3. Tính chất nhiệt lý của gỗ a. Tính chất dãn nở do nhiệt Thông thường vật nóng lên dãn nở ra và ngược lại đem làm lạnh thì co lại. Với gỗ cũng như vậy nhưng thực tế do gỗ là vật xốp, tính chất của gỗ phụ thuộc vào độ ẩm nên nhiệt độ của gỗ tăng, nếu gỗ có độ ẩm bé hơn W bhtg kết hợp với hiện tượng thoát hơi nước gỗ sẽ co rút lại. Về mặt giá trị độ co rút do khô đi lớn hơn nhiều so với dãn nở nhiệt. b. Tính chất dẫn nhiệt của gỗ Thông thường vật liệu có cấu tạo xốp hệ số dẫn nhiệt λ tăng theo khối lượng riêng. Theo thực nghiệm người ta đưa ra công thức: λ = 0,168.ρ + 0,022, kcal/m.K (2.1) Trong đó: ρ: Khối lượng riêng của gỗ, kg/m 3 . Theo chiều hướng khác nhau thì hệ số dẫn nhiệt λ theo chiều dọc lớn hơn 2 lần so với chiều ngang thớ. Ảnh hưởng của độ ẩm và nhiệt độ: Trong phạm vi độ ẩm của gỗ dưới điểm bão hoà thớ gỗ, theo F.Kollman nếu độ ẩm tăng lên một phần trăm thì λ tăng từ (0,7÷0,8)%. Khi độ ẩm của gỗ: W gỗ = W bhtg = (28 ÷30) % thì λ gỗ = OH 2 λ . Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ cao, lớp không khí cách nhiệt tốt trong các khoảng trống của vật liệu bị thay thế bởi lớp hơi nước dẫn nhiệt tốt. Mặt khác, ở nhiệt độ cao có sự dao động và dịch chuyển của các phần tử trong các vật xốp càng dễ dàng. Do đó nhiệt độ cao tính cách nhiệt của gỗ giảm. Nguyễn Ngọc Phú- 01N5 - Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh 10 [...]... tt nghip Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm bt khớ hn ch s tip xỳc vi oxy trong khụng khớ trỏnh chỏy tip cỏc lp g bờn trong (Vớ d: SiO, Na2, K2SiO3 ) Thuc kt nhit: to thnh cỏc khớ khụng chỏy, khi chỏy s lm lnh vựng chỏy do hu qu ca quỏ trỡnh núng chy lm phõn hy hoc bc hi ca thuc (Vớ d: thuc (NH2)2HPO4, K3PO4) Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 28 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip CHNG... di Dc th Ngang th Xuyờn tõm Tip tuyn Theo chiu dc th nh hn: 1 % Theo chiu xuyờn tõm: 2 ữ 7 % Theo chiu tip tuyn: 4 ữ 14 % Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 11 ỏn tt nghip Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm Co rỳt th tớch l tng hp co rỳt theo 3 chiu núi trờn S d cú s khỏc nhau vỡ co rỳt gia hai chiu dc v ngang th l do trờn thõn cõy phn ln cỏc t bo sp xp theo chiu dc thõn cũn cỏc tia g sp xp theo... (c): Th hin vt nt g theo khi hp (d):Vỏn ct theo hng bỏn kớnh khụng nt khi sy (e): Nt v bin dng khi ct theo hng bỏn kớnh (f): Nt g trũn Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 12 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip (c) (b) (d) (e) (f) Hỡnh 2.2: Cỏc bin dng ca g x Hỗnh 3 : Caùc bióỳn daỷng cuớa gọự xeớ Trờn hỡnh v (a) l cỏc dng in hỡnh cỏc v trớ khỏc nhau trờn tit din ngang ca khỳc g trũn... vy s co rỳt s ln hn phớa trỏi) mt s v trớ khỏc ca ton mt ng thng ca tit din bin thnh ng cong g trũn s thy rt rừ hn (a) Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 13 ỏn tt nghip Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm i vi vỏn bin dng chia thnh ba hng profin sau: hng xuyờn tõm, hng tip tuyn v hng trung gian + Cong vờnh dc g x: do cu trỳc khụng ng hng, cu to g khụng ng u phỏt sinh nhiu dng cong vờnh dc g... mt ca g Hin tng bay hi nc trờn b mt nc hoc trờn b mt mt vt t ch xy ra khi khụng khớ xung quanh cha t n trng thỏi bóo ho tc l < 100% Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 14 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip m ca khụng khớ xung quanh cng bộ thỡ quỏ trỡnh bay hi cng d dng, nc bay hi cng mnh, cng nhanh. mụi trng khụng khớ bóo ho nc cng cú kh nng bay hi nhng vi iu kin l nhit ca nc phi... thờm hoc khụ hn thỡ phi lm cho ỏp sut hi nc trờn b mt g bng ỏp sut mụi trng Khi ỏp sut trờn b mt g ln hn mụi trng thỡ m s tip tc bay hi Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 15 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip Khi ỏp sut trờn b mt g nh hn mụi trng thỡ g b m li Ta thy quỏ trỡnh sy g cng nh cỏc vt khỏc, tc l cng cú giai on lm núng g lờn n nhit t g = t k t: Quỏ trỡnh ny g bay hi nc v... sinh ra nt n W, % n1 n2 n3 (a) (b) Hỗnh 2.3 : Phỏn bọỳ õọỹ ỏứm, bióỳn daỷng vaỡ ổùng suỏỳt trong gọự ồớ thồỡi kyỡ sỏỳy õỏửu tión Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 16 (c) Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip Thi k hai quỏ trỡnh sy: Khi m bờn trong g W g > W bhtg cỏc lp bờn trong s co rỳt mnh hn, cỏc lp ngoi khi co rỳt b bin dng v ra lm cn tr s co rỳt bờn trong Thi k ny ngc li thi... sy núi lờn tc bin thiờn m ca g trong tng thi gian sy th biu din quỏ trỡnh sy w w A K w K w C 0 A B C H ỡnh 2.4a: th quỏ trỡnh sy Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 17 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip dW dt dW = const dt dW =0 dt O dW =0 dt A B C Hỡnh 2.4b: th biu din tc sy Trờn th: on OA l thi gian lm núng nguyờn liu ca quỏ trỡnh sy Giai on ny hu nh nc trong g cha bay... hũa th g on BC: Biu th giai on tc sy gim dn, l giai on ch yu ca quỏ trỡnh sy g, nú l giai on di nht v cú tớnh quyt nh thi gian sy v tc Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 18 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip sy g m ca lp mt ngoi trong giai on ny gim dn xung thp hn im bóo ho th g, tc bay hi m trong giai on ny phn ln ph thuc vo lng nc bờn trong di chuyn ra mt ngoi v ph thuc vo tc... cong, hỡnh cung g lừm hng ra ngoi v khi sy xong cú chiu ngc li Trong trng hp ny nu khụng chỳ ý thỡ lc g tng lờn bờn b mt ngoi gõy nt n Nguyn Ngc Phỳ- 01N5 - Khoa CN Nhit - in Lnh 19 Thit k h thng sy g 15000 m 3/nm ỏn tt nghip A C B D E 1 2 3 4 Hỗnh 6 : SồCỏc trng thỏi i õọỹsut ca ggsy t Hỡnh 2.5: õọử thay õọứng ỏứm , ổùn suỏỳ vaỡ bióỳ< W ng trong gọự W sỏỳy n daỷ v W < khi : L trng thỏi trung gian . tốt nghiệp Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẤY GỖ 2.1. TÍNH CHẤT GỖ LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY GỖ 2.1.1. Cấu trúc gỗ Gỗ là một. Thiết kế hệ thống sấy gỗ 15000 m 3 /năm CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ 1.1. VAI TRÒ CỦA ĐỘ ẨM TRONG GỖ VÀ MỤC ĐÍCH SẤY GỖ 1.1.1. Vai trò của độ ẩm trong gỗ Ẩm