1. Giới thiệu Sấy gỗ là bước đầu tiên và quan trọng nhất trước khi gỗ được chế biến (gia công). Để cho ra sản phẩm tốt thì chất lượng của gỗ cũng phải tốt. Gỗ ở trạng thái tự nhiên, luôn luôn chứa một lượng hơi nước lớn. Khi không có một lượng nào hoặc một lượng nước nhỏ được thoát ra, gỗ được gọi là “gỗ tươi” hoặc “gỗ chưa sấy”. Lượng nước tồn tại trong gỗ ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. Chính vì vậy gỗ phải được sấy. 2. Các lý do cho việc sấy gỗ Sấy sẽ làm cho gỗ có kích thước ổn định. Gỗ mà không được sấy một cách đầy đủ thì sẽ không duy trì được kích thước chuẩn của nó, thậm chí không thể gia công một cách chính xác. Sấy sẽ làm tăng cường độ của gỗ, làm cho gỗ dễ dàng hơn để xử lý và bảo quản. Gỗ sấy sẽ không bị sâu mục một cách dễ dàng. Nó sẽ không bị tấn công một cách dễ dàng bởi côn trùng hoặc nấm, việc đánh nhẵn và các quá trình hoàn thiện khác dễ dàng và hiệu quả hơn. Một lý do khác của việc sấy gỗ là nhằm giảm trọng lượng của nó và giảm chi phí vận chuyển.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO MÔN HỌC: KỸ THUẬT SẤY VÀ CHƯNG CẤT ĐỀ TÀI: SẤY GỖ Mã mơn học: GVHD: Nhóm 8: Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 BẢNG XÁC NHẬN CƠNG VIỆC TT Tên MSSV Cơng việc BÌNH LUẬN: CHỮ KÝ GIẢNG VIÊN Tỉ lệ MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU .2 Lý chọn đề tài 2 Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu LỜI CẢM ƠN PHẦN 2: NỘI DUNG Giới thiệu Các lý cho việc sấy gỗ Giảm độ ẩm gỗ .4 Các nhân tố ảnh hưởng đến trình sấy 5 Các phương pháp sấy 5.1 Hong phơi 5.2 Sấy cưỡng 12 Kiểm soát độ ẩm trình sấy 14 Sơ đồ cắt mẫu phương pháp xác định độ ẩm khối lượng mẫu .14 Các loại lò sấy 16 8.1 Lò sấy nước 16 8.2 Lò sấy tách ẩm 18 8.3 Lò sấy lượng mặt trời 19 Qui trình vận hành lò sấy 21 9.1 Vận hành lò sấy 22 9.2 Chuẩn bị gỗ để sấy 23 9.3 Xếp đống: .23 9.4 Chế độ sấy 23 9.5 Kiểm soát trình sấy 24 9.6 Các khuyết tật sấy 24 9.7 Xử lý cân ẩm 25 9.8 Xử lý giảm khuyết tật .25 PHẦN 3: KẾT LUẬN .27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 PHẦN 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Để làm sản phẩm từ gỗ chất lượng, giá trị, đẹp mắt cần phải trải qua nhiều công đoạn quan trọng Sấy gỗ bước quan trọng số Trước gia cơng gỗ ta cần phải sấy để loại bỏ độ ẩm gỗ Nhóm chúng em nhìn tầm quan trọng sấy gỗ nên định tìm hiểu nguyên cứu đề tài thú vị Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tìm hiểu, thu thập thơng tin lị nung có đất nước việt nam có đóng góp phần quan trọng cho phát triển doanh nghiệp đất nước Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu bao gồm loại lò sấy gỗ, ứng dụng loại lị sấy gỗ thực tế sản xuất có vai trò quan trọng phát triển doanh nghiệp cho đất nước Phương pháp nghiên cứu Để đạt mục đích đề trên, nhóm áp dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Đọc tra cứu nghiên cứu tài liệu từ trang mạng, sách giáo trình có liên quan đến hệ thống cần nghiên cứu - Phương pháp phân tích tổng hợp: Để hiểu ý nghĩa, ứng dụng, phạm vi sử dụng lò nung - Phương pháp thống kê: Nhằm xử lí thơng tin thu cách xác để đưa phương pháp sử dụng hệ thống LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chuyên đề báo cáo trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo khoa đào tạo chất lượng cao trường đại học sư phạm kỹ thuật tp.hcm lời cảm ơn chân Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành thầy Ts Trần Thanh Tình tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho em suốt trình thực chủ đề báo cáo Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giảng viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM nói chung thầy mơn Nhiệt nói riêng truyền đạt cho chúng em kiên thức môn sở ngành môn chuyên ngành, giúp chúng em có sở lí thuyết vững tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trình học tập thời gian em thực báo cáo Tuy nhiên, kiến thức thân chúng em cịn hạn chế, q trình tìm hiểu, nghiên cứu, hồn thiện cáo cáo này, nhóm chúng em khơng tránh khỏi sai sót, kính mong nhận ý kiến bảo thầy cô góp ý bạn Cuối cùng, em xin chúc q Thầy ln có sức khỏe dịi để cống hiến thật nhiều nghiệp cao quý minh Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn! PHẦN 2: NỘI DUNG Giới thiệu Sấy gỗ bước quan trọng trước gỗ chế biến (gia công) Để cho sản phẩm tốt chất lượng gỗ phải tốt Gỗ trạng thái tự nhiên, luôn chứa lượng nước lớn Khi lượng lượng nước nhỏ thoát ra, gỗ gọi “gỗ tươi” “gỗ chưa sấy” Lượng nước tồn gỗ ảnh hưởng đến tính chất gỗ Chính gỗ phải sấy Các lý cho việc sấy gỗ Sấy làm cho gỗ có kích thước ổn định Gỗ mà khơng sấy cách đầy đủ khơng trì kích thước chuẩn nó, chí khơng thể gia cơng cách xác Sấy làm tăng cường độ gỗ, làm cho gỗ dễ dàng để xử lý bảo quản Gỗ sấy không bị sâu mục cách dễ dàng Nó khơng bị cơng cách dễ dàng côn trùng nấm, việc đánh nhẵn q trình hồn thiện khác dễ dàng hiệu Một lý khác việc sấy gỗ nhằm giảm trọng lượng giảm chi phí vận chuyển Giảm độ ẩm gỗ Sấy có nghĩa làm giảm độ ẩm gỗ đến mức tương tự với độ ẩm môi trường nơi mà gỗ sử dụng Độ ẩm gỗ lượng nước có gỗ Nó bao gồm nước tự nước thấm Nước tự nước chứa ruột tế bào thấm, nước chứa vách tế bào Khi lượng nước tự giảm khơng làm thay đổi tính chất gỗ nhiều Nó làm cho gỗ nhẹ Khi lượng nước tự bay hết lại lượng nước thấm tồn tại, độ ẩm gỗ lúc gọi độ ẩm bão hòa thớ gỗ (FSP) Độ ẩm lúc nằm khoảng 25% - 35% tùy thuộc vào loại gỗ Phần lớn gỗ sử dụng mơi trường có độ ẩm nhỏ độ ẩm bão hòa thớ gỗ Điều có nghĩa lượng nước thấm phải lấy đi, gỗ phải sấy xuống độ ẩm bão hòa thớ gỗ đến lượng nước tồn gỗ cân với lượng ẩm khơng khí Độ ẩm thời điểm gọi độ ẩm thăng (EMC) Độ ẩm thăng gỗ thay đổi với độ ẩm tương đối môi trường (RH) Độ ẩm tương đối (RH) độ ẩm môi trường khơng khí xung quanh Độ ẩm tương đối ngày khác cho cho khí hậu khác Độ ẩm thăng tăng độ ẩm tương đối tăng ngược lại Điều có nghĩa gỗ khơ mơi trường khơng khí xung quanh hút ẩm từ khơng khí cịn mơi trường khơng khí khơ gỗ nhả ẩm Vì việc sấy gỗ đạt tới tương tự độ ẩm mơi trường quan trọng Ví dụ, sử dụng trời nơi độ ẩm tương đối cao gỗ phải có độ ẩm cao sử dụng nhà, mơi trường có điều hịa khơng khí Độ ẩm miếng gỗ luôn phân bố không Khi độ ẩm khác theo chiều dài, chiều rộng chiều dày miếng gỗ, gradient ẩm xuất Các nhân tố ảnh hưởng đến trình sấy Qúa trình sấy bị ảnh hưởng nhân tố sau: - Nhiệt độ - Độ ẩm tương đối - Sự tuần hồn khơng khí - Loọi gỗ - Kích thước gỗ - Cách thức mà gỗ xẻ Trong trình sấy, nhiệt sử dụng để làm bay nước tồn gỗ Ở nhiệt độ cao, gỗ khơ nhanh có nhiều khả bị nứt, tách, cong vênh… Khi độ ẩm tương đối thấp, điều có nghĩa khơng khí xung quanh gỗ khô Gỗ khô nhanh độ ẩm tương đối thấp ngược lại Tuy nhiên độ ẩm tương đối thấp, gradient độ ẩm gỗ trở nên cao Điều làm cho gỗ co ngót nhiều dẫn đến khuyết tật sấy Ngược lại độ ẩm tương đối cao hơn, khô chậm giảm khuyết tật sấy Nếu có tuần hồn khơng khí tốt, gỗ khơ nhanh Nếu tốc độ khơng khí qua gỗ tăng lên, tốc độ sấy tăng lên Nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tuần hoàn khơng khí nhân tố kiểm sốt gỗ sấy lò, nhiên gỗ hong phơi, nhân tố kiểm sốt q trình khơ phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên xung quanh gỗ Tốc độ sấy bị ảnh hưởng loài gỗ Loài gỗ mà có khối lượng thể tích thấp khơ nhanh khuyết tật Lồi gỗ có khối lượng thể tích cao khó khơ có xu hướng có nhiều khuyết tật Nhìn chung gỗ cứng khó khơ gỗ mềm Kích thước gỗ ảnh hưởng đến tốc độ sấy Gỗ có chiều dày nhỏ khô nhanh Cách thức mà gỗ xẻ ảnh hưởng đến tốc độ sấy Ví dụ ván xẻ tiếp tuyến khô nhanh ván xẻ xuyên tâm Các phương pháp sấy Có hai phương pháp sấy phổ biến: sấy tự nhiên (hong phơi) sấy cưỡng bức: 5.1 Hong phơi Hong phơi cách sấy gỗ tự nhiên Mặt trời cung cấp lượng (nhiệt) cho việc làm bay nước gỗ gió lưu thơng khơng khí xung quanh gỗ Sử dụng phương pháp hong phơi, gỗ sấy đến độ ẩm 15% - 20% tùy thuộc vào điều kiện thời tiết Thời gian sấy khác từ tháng năm Điều tùy thuộc vào lồi gỗ kích thước gỗ So với việc sấy gỗ phương pháp sấy cưỡng bức, hong phơi u cầu đầu tư khơng chi phí cho lượng Tuy nhiên hong phơi có nhược điểm sau: - Thời gian sấy dài - Gỗ sấy gỗ đến độ ẩm 15% Cần độ ẩm thấp cho sản phẩm xuất tới nước có khí hậu ơn hịa - Cần diện tích rộng cho việc xếp đống hong phơi - Nguy bị nấm, mốc gây hại - Gỗ nên xếp đống nơi thông thống có mái che Điều nhằm bảo vệ khỏi mưa to ánh nắng trực tiếp từ mặt trời Nhiệt (ánh nắng) trực tiếp mưa to làm hư hại gỗ Trong hong phơi, gỗ xếp đống theo lớp hình Cách thức mà gỗ xếp đống quan trọng Phải có lưu thơng khơng khí cách tự qua bề mặt gỗ Bởi việc xếp đống không nên gần cối nhà cửa Phía đống gỗ phải thơng thống tốt sàn xi măng Lớp gỗ cuối nên kê đà kê cách mặt đất 40-50 cm Nhằm đảm bảo khơng khí lưu thơng cách tự đống gỗ, gỗ đống nên có chiều dày Gỗ nên xếp phẳng với khoảng cách lớp 20-25mm Tất kê phải thẳng hàng theo phương thẳng đứng Các loài gỗ khác lồi gỗ có độ dày khác nên xếp đống riêng biệt Tốt gỗ nên xếp đống vng góc với hướng gió Xếp đống gỗ phải có kê đầu Trong trường hợp gỗ có độ dài khơng nhau, chúng nên xếp hình Điều giảm việc sấy khơng nứt đầu Kích thước đống gỗ thường 1-1,5m chiều rộng, 1m chiều cao từ 4-6m chiều dài tùy thuộc vào chiều dài gỗ Với kích thước dễ dàng cho việc vận chuyển Ba bốn đống gỗ xếp chồng lên Xử lý chống nấm Kiểm soát độ ẩm q trình sấy Để kiểm sốt q trình sấy gỗ, điều cần thiết xác định độ ẩm trung bình gỗ q trình sấy nhanh chóng xác thời điểm Việc xác định độ ẩm sử dụng phương pháp cân sấy sử dụng máy đo độ ẩm (Để xác định độ ẩm ban đầu cách xác người ta thường sử dụng phương pháp cân sấy) Sử dụng ván mẫu phương pháp thiết lập cho việc kiểm soát tốc độ sấy Các ván mẫu thuận tiện nhanh chóng cho việc kiểm sốt q trình sấy Chúng chuẩn bị xếp từ lúc xếp đống, thời điểm, chúng lấy để cân đo sau lại đưa lại đống gỗ Tấm gỗ mẫu thường cắt ngắn với chiều dài 500mm sơn hai đầu chúng khô với tốc độ tương tự gỗ dài, gỗ mẫu thường lựa chọn từ gỗ khơng có khuyết tật Sơ đồ cắt mẫu phương pháp xác định độ ẩm khối lượng mẫu Mẫu ván cắt hình vẽ 10 Để xác định độ ẩm ban đầu ván mẫu ta tiến hành sau: - Xác định độ ẩm mẫu A mẫu B phương pháp cân sấy + Cân để xác định khối lượng mẫu A B sau đưa vào tủ sấy tiến hành sấy nhiệt độ 100 ± 30C khô kiệt xác định khối lượng mẫu độ ẩm Độ ẩm mẫu A B xác định theo công thức sau W= [(m1 - mo)/mo] x100% Trong đó: m1 khối lượng ban đầu mẫu m0 khối lượng khô kiệt mẫu - Độ ẩm ván mẫu độ ẩm trung bình mẫu A B Wmẫu = (wa + wb)/2 Trong đó: wmẫu Độ ẩm ban đầu ván mẫu wa Độ ẩm mẫu A wb Độ ẩm mẫu B - Cân xác định khối lượng ban đầu ván mẫu (md) - Xác định khối lượng khô kiệt ván mẫu(m 0) theo công thức sau m0 = (md / wmau +100) x 100% Ví dụ: Tấm ván mẫu có khối lượng ban đầu m d = 3kg, độ ẩm ban đầu Wmau = 61% Vậy khối lượng mẫu khô kiệt là: m0 = (3/61 + 100)x100% = 1,863kg Trong trình sấy muốn xác định độ ẩm thời gian nào, ta lấy mẫu cân thời điểm tính tốn độ ẩm theo công thức sau: wt = (mt / mo) -1 x 100% Trong : wt độ ẩm mẫu thời điểm t mt khối lượng mẫu thời điểm t Mo khối lượng mẫu khô kiệt VD: Giả sử thời điểm t q trình sấy, khối lượng ván mẫu giảm từ 3kg xuống 2,61kg độ ẩm ván mẫu thời điểm Wt = (2,61/1,863) -1 x100% = 40,1% Trong trường hợp cần phải xác định khối lượng ván mẫu độ ẩm mong muốn (wmm) ta tính theo cơng thức sau: m=[(100+wmm)mo/100] Trong đó: wmm độ ẩm mong muốn mo khối lượng mẫu khô kiệt VD: Nếu yêu cầu xác định khối lượng mẫu độ ẩm 12% m12% = [(100+12)x1,863]/100 = 2,086 kg Các loại lị sấy Có hai loại lị sấy lò sấy liên tục lò sấy gián đoạn, lò sấy gián đoạn sử dụng phổ biến Việt Nam nước Đông Nam Á Lị sấy gián đoạn có nhiều loại, tùy vào nguồn nhiệt sử dụng chia làm loại sau: - Lò sấy nước - Lò sấy tách ẩm - Lò sấy lượng mặt trời 8.1 Lò sấy nước Nguyên lý (lò sấy nhiệt gián tiếp): Lò sấy cung cấp nhiệt nước bão hoà, nước bão hồ thơng qua phận trao đổi nhiệt làm nhiệt độ phòng/buồng sấy tăng lên Bên cạnh đó, lị sấy nước cịn trang bị thêm hệ thống quạt giúp khơng khí lị lưu thơng làm tăng hiệu suất q trình truyền nhiệt Bộ phận sàn lò sấy làm bê tơng, tường cửa lị làm vật liệu chịu nhiệt giúp cho nhiệt lị khơng bị thất bên ngồi Lị sấy gỗ nước dạng buồng trụ Lò sấy gỗ nước dạng phòng sấy kích thước lớn Tùy vào kích thước, số lượng gỗ cần sấy mà ta chọn loại lò sấy nước phù hợp Ưu điểm lò sấy gỗ nước: - Sản phẩm không tiếp xúc trực tiếp với chất đốt khói nóng khơng ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sau sấy, hạn chế rủi ro cháy trình sấy - Hơi nước môi chất dẫn nhiệt bên nên dễ điều chỉnh thông số lưu lượng, áp suất, nhiệt độ bên dẫn đến việc điều khiển đo lường toàn hệ thống sấy trở nên dễ dàng - Buồng sấy tách biệt với lò đốt cho phép điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với loại gỗ có hình dạng kích thước khác nhau, từ đảm bảo chất lượng sản phẩm tiết kiệm chi phí lượng - Hiệu suất sấy cao lên đến 98% Gỗ sấy từ lõi nên khơng có tượng nứt âm, độ ẩm gỗ sau sấy đạt từ 8-10% Chất lượng gỗ sau sấy đánh giá tốt Nhược điểm lò sấy gỗ nước: - Mất thêm chi phí đầu tư lị hơi, chi phí cung cấp nước biện pháp xử lý nước cho lò - Là q trình truyền nhiệt gián tiếp từ khói sang nguyên liệu gỗ hầm sấy (tức nhiệt lượng khói buồng đốt lị gia nhiệt cho nước sản sinh nước, sau lại sử dụng nhiệt nước để gia nhiệt cho khơng khí để sấy ngun liệu) Cho nên hiệu suất trao đổi nhiệt trình từ nhiên liệu đốt lị đến lúc kết thúc quy trình sấy thấp 8.2 Lò sấy tách ẩm Bơm nhiệt hệ thống tách ẩm, bao gồm máy làm lạnh số quạt Máy làm lạnh làm việc hệ thống nhiệt gọi bơm nhiệt máy tách ẩm Hệ thống tách ẩm hoạt động nhiệt độ nhỏ 60 oC Trong bơm nhiệt hoạt động nhiệt độ lên tới 75 oC Sự tuần hồn khơng khí lị cung cấp số quạt Khơng khí ẩm tuần hồn lị qua phận làm lạnh, nước tách phận ngưng tụ Lượng nước sau thải đường ống Nhiệt từ phận nén máy làm lạnh sử dụng để làm nóng lị Hình 12 thể dạng lị sấy tách ẩm