Thiết kế lò sấy hơi nước cho nứa vầu sản xuất tăm hương xuất khẩu

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành Khóa luận tốt nghiệp tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo Khoa Chế Biến Lâm Sản, đặc biệt thầy giáo PGS.TS Vũ Huy Đại, ngƣời hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình q trình làm khóa luận Cũng xin chân thành cảm ơn: Các hộ gia đình làng nghề sản xuất tăm hƣơng Xã Quảng Phú Cầu - Ứng Hòa – Hà Nội, tạo điều kiện trình khảo sát thực nghiệm thực tế địa phƣơng Các thầy, cô trung tâm thông tin thƣ viện điện tử Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè ngƣời thân giúp đỡ ủng hộ nhiều trình làm khóa luận Mặc dù có nhiều cố gắng song kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót.Vì mong đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp để khóa luận đƣợc hồn thiện Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội 5/2013 Sinh viên thực Bùi Anh Ngọc MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Lịch sử phát triển công nghệ sấy nứa vầu, thực trạng xu hƣớng phát triển 1.1 Trên giới: 1.2 Ở Việt Nam Mục tiêu đề tài Phạm vi, phƣơng pháp nội dung nghiên cứu đề tài 3.1.Phạm vi nghiên cứu 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp kế thừa 3.3 Nội dung nghiên cứu CHƢƠNG 1: CƠ SỞ THIẾT KẾ LÒ SẤY 1.1 Cơ sở thực tiễn thiết kế lò sấy 1.1.1 Một số vấn đề chung tình hình sấy nứa vầu làng nghề 1.1.2 Cơ sở thực tiễn điều kiện khí hậu thủy văn Miền Bắc Việt Nam 1.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế lò sấy 1.2.1 Vai trò công nghệ sấy sản xuất tăm hƣơng 1.2.2 Những yêu cầu thiết kế lò sấy 1.2.3 Một số mơ hình ngun cấu trúc lị sấy 1.2.4 Những đặc điểm, tính chất nứa vầu liên quan đến công nghệ sấy 12 1.2.5 Những ban đầu để lựa chọn chế độ sấy 16 1.2.6.Những yêu cầu thiết kế lò sấy: 17 CHƢƠNG 2: TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ 20 2.1 Năng suất lò sấy 20 2.1.1 Mơ hình, ngun lí cấu trúc lị sấy 20 2.1.2 Tính tốn lựa chọn kích thƣớc lò sấy 21 2.1.3 Tính suất lị sấy 26 2.2 Tính tốn nhiệt lị sấy 29 2.2.1 Xây dựng trình sấy lý thuyết 29 2.2.2 Xác định lƣợng ẩm bay từ đồng nguyên liệu 32 2.2.3 Xác định lƣợng khơng khí tuần hồn 33 2.2.4.Xác định trạng thái môi trƣờng sấy khỏi đống vầu 35 2.2.5 Xác định xác lƣợng khơng khí tuần hồn 35 2.2.6 Xác định lƣợng khơng khí lấy vào lƣợng khơng khí thải từ lò sấy 36 2.2.7 Xác định chi phí nhiệt q trình sấy 37 2.2.8 Tính tốn tổn thất nhiệt qua vỏ sấy 39 2.2.9 Tính tốn lựa chọn thiết bị nhiệt 46 2.2.10 Tính tốn chi phí 48 2.2.11 Tính tốn kích thƣớc ống dẫn 49 2.3 Tính tốn khí động học 50 2.3.1 Lập sơ đồ tuần hồn mơi trƣờng sấy 51 2.3.2 Tính lực cản đoạn vịng tuần hồn mơi trƣờng sấy 52 2.3.3 Xác định công suất quạt chọn động điện 55 2.3.4 Tính tốn kích thƣớc ống trao đổi khí 57 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HĨA TRONG Q TRÌNH SẤY VẦU 58 3.1 Lựa chọn thiết bị điều khiển tự động trình sấy vầu 58 3.2 Hƣớng dẫn cài đặt chế độ sấy vầu với điều khiển helios 60 3.4 Các thiết bị đo điều khiển 63 3.4.1 Các thiết bị đo sử dụng lò sấy thiết kế 63 CHƢƠNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍ 65 4.1 Kết tính toán 65 4.1.1 Tính kỹ thuật chung 65 4.1.2 Vỏ lò sấy 65 4.1.3 Hệ thống ống dẫn 66 4.1.4 Hệ thống quạt gió 66 4.1.5 Hệ thống dàn tản nhiệt 66 4.1.6 Hệ thống điều khiển tự động 67 4.2 Các vẽ thiết kế 67 4.3 Dự tốn kinh phí xây lắp sơ 67 CHƢƠNG KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỂ XUẤT Ý KIẾN 70 5.1 Kết Luận 70 5.2 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1.1 Chế độ sấy vầu 27 Bảng 2.2.3 Thơng số kết cấu tƣờng lị sấy 40 Bảng 2.2.4 Thông số, kết cấu cửa lò 42 Bảng 2.2.5 Thông số , kết cấu trần lò 42 Bảng 2.3.1 Ký hiệu đoạn sơ đồ tuần hồn mơi trƣờng sấy 51 Bảng 2.3.2 Giá trị tính đoạn 53 Bảng 2.3.3 Bảng thông số thiết bị lò sấy 56 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1.1 Sơ đồ ngun lý cấu trúc lò sấy loại VIAM Hình 1.1.2 Ngun lý cấu trúc kiểu lị sấy CAXE -90 hình 1.1.3 Ngun lý cấu trúc lị sấy cơng ty liên doanh woodsland 10 Hình 1.1.4 Nguyên lý cấu trúc lị sấy cơng ty TNHH HUY HỊA 11 Hình 2.1.1 Sơ đồ ngun lý cấu trúc lị sấy thiết kế 20 Hình 2.1.2 Sơ đồ mặt xếp palet đống vầu sấy 23 Hình 2.1.3 Palet vầu 24 Hình 2.1.4 Kích thƣớc đống vầu 24 Hình 2.2.1 Sơ đồ tuần hồn mơi trƣờng sấy 29 Hình 2.2.2 Sơ đồ biểu diễn thuật toán 31 Hình 2.2.3 Kết cấu tƣờng lị 40 Hình 2.2.4 Kết cấu cửa lò 41 Hình 2.2.5 Dàn tản nhiệt 48 Hình 2.3.1 Sơ đồ tuần hồn mơi trƣờng sấy 51 Hình 3.1 Bộ điều khiển HELIOS 58 Hình 3.2 Mơ hình cấu trúc điều khiển 61 Hình 3.3 Mơ hình điều khiển tự động q trình sấy điều khiển HELIOS 63 Hình 3.4.1 Đầu đo nhiệt độ buồng sấy 63 Hình 3.4.2 Đầu cắm vào vầu đo độ ẩm vầu sấy 64 Hình 3.4.3 Đầu cắm vào vầu đo độ ẩm vầu sấy 64 Hình 3.4.5 Màng xenlulozo đặt môi trƣờng sấy 65 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nguồn tài nguyên gỗ tự nhiên dần suy kiệt việc khai thác bất hợp lý làm cho rừng nguyên liệu không đảm bảo tái sinh, việc phát sử dụng nguồn ngun liệu lâm sản ngồi gỗ nói chung nứa vầu nói riêng quan trọng, khơng tái sinh nhanh, mạnh cịn có tính chất lý đặc biệt Đó ƣu điểm mà sản phẩm từ nguyên liệu mang lại đƣợc ƣa chuộng thị trƣờng Ở Việt Nam ngành chế biến nứa, vầu chủ yếu đƣợc biết đến ngành chế biến thủ công, mỹ nghệ Đặc điểm ngành thủ cơng sản phẩm làm với suất thấp, hiệu kinh tế thấp Một số có làng nghề sản xuất tăm hƣơng xã Quảng Phú Cầu Ứng Hòa – Hà Nội Đây làng nghề chuyên sản xuất mặt hàng tăm hƣơng, từ nguyên liệu nứa vầu Để làm giảm độ ẩm nứa vầu ngƣời ta tiến hành hong phơi nguyên liệu trƣớc đƣa vào sản xuất tăm hƣơng Đến với làng nghề, nhìn thấy hình ảnh hong phơi nguyên liệu nứa vầu bãi đất trống, đƣờng… Hàng nghìn nứa vầu hong phơi bãi đất trống khơng có mái tre Ngƣời ta phơi cảm thấy nứa, vầu đạt tiêu chuẩn dựa cảm quan kinh nghiệm ngƣời làm nghề đƣa nguyên liệu vào sản xuất Quá trình hong phơi nhƣ làm nhiều thời gian bà nơng dân, nhiều diện tích để hong phơi, khơng nguyên liệu chịu ảnh hƣởng tác nhân sinh học phá hoại, đặc biệt nấm mốc, làm cho suất chất lƣợng sản phẩm giảm.Trƣớc thực trạng nhƣ vậy, để rút ngắn thời gian việc làm giảm độ ẩm nguyên liệu, tăng suất chất lƣợng, tăng hiệu kinh tế sản xuất tăm hƣơng làng nghề cần có lò sấy nguyên liệu nứa vầu đáp ứng đƣợc khối lƣợng sấy nguyên liệu, thời gian sấy ngắn, nguyên liệu sấy xong phải đảm bảo yêu cầu cho việc sản xuất tăm hƣơng Do đƣợc đồng ý Khoa Chế Biến Lâm Sản – Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, tơi thực đề tài: “ Thiết kế lị sấy nƣớc cho nứa vầu sản xuất tăm hƣơng xuất ” TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Lịch sử phát triển công nghệ sấy nứa vầu, thực trạng xu hƣớng phát triển 1.1 Trên giới: Cũng nhƣ gỗ, nứa vầu gắn bó mật thiết với đời sống sinh hoạt ngƣời Từ thời xa xƣa ngƣời biết hong phơi nứa vầu để làm giảm độ ẩm nứa vầu trƣớc đem vào sản xuất mặt hàng thủ công mỹ nghệ Đây hình thức sơ khai q trình sấy loại lâm sản ngồi gỗ Các lị sấy lâm sản ngồi gỗ đƣợc xây dựng dựa ngun tắc lị sấy gỗ Chính lịch sử hình thành cơng nghệ sấy lâm sản ngồi gỗ nói chung, nứa vầu nói riêng lịch sử phát triển công nghệ sấy gỗ Đến năm kỷ XIX trƣớc nhu cầu bách công nghiệp chế biến gỗ có số đề tài nghiên cứu chế độ sấy bƣớc đầu xây dựng lò sấy thủ cơng với mơi trƣờng sấy khơng khí nóng , nhiệt khí đốt Năm 1873 giáo sƣ Gađôli viết sách tƣợng cong vênh ván xẻ lúc sấy Các nhà khoa học Xơ viết có cơng trình nghiên cứu giải vấn đề quan trọng kỹ thuật sấy gỗ Tuy nhiên trƣớc tình hình phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp giới gỗ, lị sấy thủ cơng suất thấp, chất lƣợng khơng cịn đáp ứng nhu cầu khối lƣợng sấy ngày lớn đòi hỏi chất lƣợng ngày cao Từ địi hỏi phải đời lị sấy với công suất lớn, công nghệ, trang thiết bị tiên tiến chất lƣợng tốt bƣớc thay cho lị sấy thủ cơng Trƣớc địi hỏi thiết thực tiễn, cơng trình nghiên cứu lý luận chất trình sấy, quy trình, chế độ sấy gỗ với nhiều loại mơi trƣờng khác ngày đƣợc phát triển sâu rộng nƣớc phát triển giới, để đảm bảo hồn thiện cho cơng nghệ sấy gỗ Xu hƣớng phát triển chủ yếu công nghệ sấy gỗ: - Hồn thiện kỹ thuật cơng nghệ sấy - Rút gắn thời gian sấy - Nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giá thành gỗ - Tự động hóa điều khiển quy trình sấy - Những cơng nghệ trang thiết bị sấy - Trang thiết bị kiểm tra hệ thống quản lý trình sấy 1.2 Ở Việt Nam Ở Việt Nam điều kiện kinh tế cịn khó khăn, kỹ thuật cơng nghệ cịn phát triển Từ xƣa đến phƣơng pháp hong phới tự nhiên phổ biến làng nghế xí nghiệp nhỏ Trƣớc năm 1975 có số lị sấy chu kỳ tuần hồn đốt nƣớc số nhà máy sản xuất đồ gỗ, đồ mộc với quy trình chế độ sấy áp dụng cho lò sấy nhập nội đƣợc cải tiến Tại làng nghề , đặc biết làng nghề sản xuất tăm hƣơng xã Quảng Phú Cầu, việc hong phơi nguyên liệu nứa vầu trƣớc đƣa vào sản xuất đƣợc tiến hành rộng rãi Ở làng nghề có số lị sấy đốt đơn giản, việc sấy nhiều thời gian, mẻ khoảng 7- 10 ngày Trƣớc tình hình cần nhanh chóng nhận thức rõ đƣợc ý nghĩa tầm quan trọng khâu sấy nguyên liệu nứa vầu làng nghề điều kiện khí hậu miền Bắc trình hội nhập kinh tế quốc dân mặt hàng thủ công mỹ nghệ cạnh tranh gay gắt không chất lƣợng, thị trƣờng Xu hƣớng phát triển nƣớc ta đẩy mạnh công tác nghiên cứu, đào tạo đội ngũ cán nghiên cứu, giảng dạy, cán kỹ thuật công nhân sản xuất có trình độ đáp ứng u cầu thời đại, để ngành thủ công mỹ nghệ nƣớc ta tiến kịp với nƣớc tiên tiến giới Vì việc thiết kế phân xƣởng sấy lâm sản gỗ nói chung nứa vầu nói riêng làng nghề hƣớng giải nhằm nâng cao suất lao động chất lƣợng sản phẩm cho làng nghề MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Thiết kế lò sấy nƣớc cho nứa vầu sản xuất tăm hƣơng xuất khẩu, có kết cấu khoa học phù hợp với thực tế sản xuất, đảm bảo chất lƣợng nứa vầu - Đề xuất số thiết bị điều khiển tự động hóa q trình sấy vầu; PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Phạm vi nghiên cứu - Tính tốn thiết kế lị sấy nứa vầu sản xuất tăm hƣơng xuất - Lị sấy có quy mơ phù hợp với làng nghề - Đề xuất lựa chọn thiết bị sấy 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp kế thừa Kế thừa số kết nghiên cứu chế độ sấy Kế thừa số kết nghiên cứu điều hành sấy, thiết bị sấy Phƣơng pháp kết hợp sở lý thuyết với khảo sát thực tiễn Cơ sở lý thuyết thiết kế lò sấy Cơ sở tự động điều khiển q trình cơng nghệ Khảo sát số mơ hình lị sấy mơ hình điều khiển tự động trình sấy số lò sấy thực tế Phƣơng pháp chuyên gia Tham khảo ý kiến chuyên gia số thiết bị sấy, thiết bị điều khiển điều khiển tự động trình sấy 3.3 Nội dung nghiên cứu Cơ sở thiết kế; Tính tốn cơng nghệ; Đề xuất thiết bị điều khiển tự động hóa q trình sấy vầu; Kết tính tốn dự trù kinh phí; Kết luận đề xuất ý kiến; 2.3.4 TÍNH TỐN KÍCH THƢỚC ỐNG TRAO ĐỔI KHÍ 2.3.4.1 Tính diện tích ống nạp khí = , Trong đó: : lƣợng khí lấy vào 1s, theo tính tốn mục (2.2.6.2) ta có = 0,217 /s – Là vận tốc chuyển động khí ống nạp khí thải khí Thông thƣờng = – m/s, tùy thuộc vào hình dạng mặt cắt ngang ống Trong thiết kế, với lị sấy quy mơ nhỏ tơi chọn ⟹ = = m/s = 0,1085 =√ Vậy đƣờng kính ống nạp khí là: =0,18 m Để đảm bảo lƣợng khí lấy vào đƣợc đồng với khơng khí lò, sở sử dung quạt , tơi chọn lấy ống nạp khí ống thải khí 2.3.4.2 Tính diện tích ống thải khí = , Trong đó: – Lƣợng khí thải 1s theo kết tính tốn trƣớc ta có 0,192 = /s ⟹ = = 0,096 =√ Vậy đƣờng kính ống thải khí là: =0,17 m Đối với lị sấy tự động, việc trao đổi khí đƣợc thực cƣỡng cách sử dụng quạt gió động điện Động hoạt động theo tín hiệu điều khiển 57 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HĨA TRONG Q TRÌNH SẤY VẦU 3.1 LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG QUÁ TRÌNH SẤY VẦU Để thuận tiện cho việc sấy vầu phù hợp trình độ sấy gỗ Việt Nam, nhƣ phù hợp với việc sấy thực tế, lựa chọn thiết bị điều khiển cho lò sấy thiết kế điều khiển HOLZMEISTER / HELIOS – Do hãng LOGICA – Italia Sản xuất Hình 3.1 Bộ điều khiển HELIOS 58 Đây điều khiển số, tự động điều khiển tồn q trình sấy qua giai đoạn Bộ điều khiển tích hợp đầu đo độ ẩm vầu, đầu đo độ ẩm môi trƣờng sấy, đầu đo nhiệt độ có độ xác cao, bù tự động Các thống số đo đƣợc hiển thị liên tục mặt hiển thị LED qua giai đoạn sấy Mặt thị LED đƣa cảnh báo có cố điện, lỗi sensor, lỗi trình sấy nhƣ độ ẩm thấp, nhiệt độ cao, Bộ điều khiển có tích hợp sẵn 80 chƣơng sấy mà ngƣời vận hành sử dụng cho phù hợp với qui cách loại nguyên liệu cần sấy, 19 chƣơng trình đƣợc cài đặt ngƣời sử dụng Hệ thống điều khiển với chƣơng trình sấy đƣợc cài đặt sẵn thông qua 13 thông số sau: Cd 01: Nhiệt độ tăng/ giờ, Cd 01 phụ thuộc vào loại nguyên liệu sấy, chiều dày vầu sấy để đặt tốc độ làm nóng vầu tính nhiệt độ/ Cd 02: Ẩm độ cân (EMC1) làm nóng (giai đoạn1- sinh nhiệt, giai đoạn 2- giữ nhiệt); cho phép đặt độ ẩm phải đạt đƣợc bên buồng sấy giai đoạn làm nóng nguyên liệu sấy Cd 03: Thời gian làm nóng vầu - thời gian trì cho giai đoạn Cd 04: Gradient 1- dốc sấy1, gradient1 đƣợc dùng độ ẩm nguyên liệu lớn 30%, độ ẩm vầu nằm khoảng 16- 30%, giá trị tức thời gradient1 đƣợc tính tốn Cd 05: Nhiệt độ sấy (giai đoạn 1, 2, – sinh nhiệt sấy điều hoà) Đây nhiệt độ ban đầu hai giá trị nhiệt độ phải đƣợc đặt nhằm xác định kiểu sấy Nhiệt độ để sấy độ ẩm vầu lớn 30%, độ ẩm nguyên liệu nằm khoảng 16- 30%, giá trị tức thời nhiệt độ đƣợc tính tốn Cd 06: Gradient 2- dốc sấy2, gradient2 đƣợc dùng độ ẩm nguyên liệu dƣới 16% 59 Cd 07: Nhiệt độ sấy (giai đoạn 1, 2, – làm nóng/sấy/điềuhồ) Đây nhiệt độ thứ hai giá trị nhiệt độ phải đƣợc đặt nhằm xác định kiểu sấy Nhiệt độ để sấy độ ẩm gỗ nhỏ 16% Cd 08: Thời gian điều hoà - cho phép đặt thời gian cho giai đoạn trình sấy Cd 09: Độ ẩm cân để điều hoà – cho phép đặt độ ẩm cân đƣợc trì bên buồng đốt giai đoạn Cd 10: Độ ẩm cuối nguyên liệu sấy - cho phép đặt độ ẩm cuối cho vầu sấy phải đạt đƣợc sau sấy Cd 11: Nhiệt độ lúc quạt đóng (giai đoạn - làm nguội) – cho phép đặt nhiệt độ đạt đƣợc trƣớc kết thúc trình sấy Cd 12: Khoảng thời gian đảo chiều quạt (giai đoạn 1, 2, 3, 4, chu trình hồn thành) Cd 13: Nhóm ngun liệu - cho phép đặt đặt hệ số điều chỉnh (từ 1- 4) nhƣ chức loại nguyên liệu đem sấy, muốn bù lại giá trị định đầu đo vầu 3.2 HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT CHẾ ĐỘ SẤY VẦU VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN HELIOS * Chức phím hiển thị hình 60 AL VA an On M an On M On 13 14 M an ON 10 2' 3' 4' 5' PH AS E an 11 12 1' HOLZMETER COMPACT KILN CONTROLLER S M AR M CO LU E TIMBER MOISTURE NU DE M BE R E.M.C TEMPERATURE Hình 3.2 Mơ hình cấu trúc điều khiển Phím số 1- Khới động, tạm dừng, dừng chế độ sấy Phím số - Chức lựa chọn chƣơng trình Phím số - Cho chạy chƣơng trinh sấy lƣu vào nhớ Phím số - Cài đặt chƣơng trình Phím số - Lƣu chƣơng trình cài đặt Phím số - Hiển thị giá trị đo tức thời đầu đo độ ẩm nguyên liệu Phím số - Huỷ bỏ chƣơng trình chọn, dịch chuyển thơng số cài đặt Phím số - Dịch chuyển thơng số cài đặt Phím số - Dịch chuyển thơng số cài đặt Phím số 10 - Dịch chuyển thông số cài đặt, chọn chƣơng trình Phím số 11 - Điều khiển rời rạc q trình đóng mở cử hút - xả khí Phím số 12 - Điều khiển rời rạc dàn tản nhiệt Phím số 13 - Điều khiển rời rạc q trình phun ẩm Phím số 14 - Điều khiển rời rạc quạt gió Phím số 1‟, 2‟, 3‟, 4‟, 5‟ - Là đèn báo năm pha sấy mà lò sấy thực mẻ sấy * Khối TEMPERATURE - Hiển thị giá trị nhiệt độ môi trƣờng sấy * Khối E.M.C - Hiển thị giá trị độ ẩm cân môi trƣờng sấy 61 * Khối TIMBER MOISTURE - Hiển thị giá trị độ ẩm trung bình đầu đo độ ẫm báo * Đèn – có hai chế độ đèn MAN ON Khi hai đèn sáng đèn MAN sáng cho ta điều khiển tay (điều khiển rời rạc thiết bị : quạt, phun ẩm, cấp nhiệt, đóng mở cửa hút - xả khí), đèn ON sáng báo hiệu máy hoạt động theo chế độ tự động Ta lựa chọn phƣơng pháp điều khiển tay tự động tuỳ thích chuyển cách nhấn giữ (khoảng 3‟‟ lần lƣợt phím số 11 – 14) * Cài đặt chế độ sấy Trong điều khiển đƣợc lập trình sẵn 80 chế độ sấy, 19 chế độ ngƣời sử dụng cài đặt thêm - Cách lấy chế độ cài đặt sẵn: Nhấn vào phím số (Load) khoảng 3” khối TIMBER MOISTURE số 50 ta chọn chế độ từ – 80 nhờ phím 8, Để chạy đƣợc chƣơng trình ta lại nhấn vàp phím LOAD - Cài đặt chế độ mới: gồm 13 thông số ( Cd  13 ) Trƣớc cài đặt phải tính tốn hết thơng số Giữ vào phím (SET) khối E.M.C hiển thị số 1, khối TEMPERATURE thị chữ Cd; ta bắt đầu cài dặt giá trị Cd vào khối TIMBER MOISTURE, nhờ phím dịch chuyển - chọn 7, 8, 9, 10 mà ta đặt đƣợc hết thông số từ Cd đến Cd 13 cho mẻ sấy Sau cài xong ta nhấn lại phím cho hình trở nhƣ ban đầu giữ vào phím (SAVE) để lƣu lại chƣơng trình vừa cài, giữ khoảng 3” khối TIMBER MOISTURE số 81- ta chọn địa từ 81 – 99 để lƣu chƣơng trình vừa nhớ trên, lại giữ vào phím SAVE cho hình trở nhƣ trạng thái ban đầu Nhƣ ta cài xong chế độ sấy, chƣơng trình ta vừa cài đƣợc hoạt động, sau cài đặt xong ta bấm vào phím (LOAD) 3.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN HELIOS 62 OUT PUT IN PUT Y1: Van Cấp nhiệt 1:Ðộ ẩm vầu MC 2:Nhiệt độ khô TK 3:Ðộ ẩm thăng EMC A D C C P U D A C 4:Thời gian T R T G Y2: Van phun ẩm Y3: Ven trao đổi khí Y4: Bộ đổi chiều quạt Hình 3.3 Mơ hình điều khiển tự động q trình sấy điều khiển HELIOS 3.4 CÁC THIẾT BỊ ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN 3.4.1 Các thiết bị đo sử dụng lò sấy thiết kế 3.4.1.1 Đầu đo nhiệt, Tk Là thiết bị sử dụng để đo nhiệt độ buồng sấy Hình 3.4.1 Đầu đo nhiệt độ buồng sấy Nhiệt độ đo đƣợc (nhờ điện trở cặp nhịêt điện ) nhiệt độ cảm biến Nó phụ thuộc vào nhiệt độ môi trƣờng sấy Dựa vào giải nhiệt độ cần đo tính chất đặc biệt khác ngƣời ta thƣờng làm điện trở Pt, Ni Để đảm bảo độ nhạy nhƣ dải nhiệt độ buồng sấy ngƣời ta thƣờng chế tạo từ Ni, có độ nhạy cao, đo xác 3.4.1.2 Đầu đo độ ẩm vầu, MC Là đầu đo đƣợc cắm vào vị trí khác vầu sấy 63 Hình 3.4.2 Đầu cắm vào vầu đo độ ẩm vầu sấy Sensor đo độ ẩm vầu gọi ẩm kế điện trở, tức ngƣời ta đo độ ẩm dựa giá trị điện trở R Ẩm kế biến thiên trở kháng có phần tử nhạy chất hút ẩm Khi sử dụng giá trị điện trở R đo đƣợc hai điện cực phụ thuộc vào hàm lƣợng nƣớc nhiệt độ vầu, mà hàm lƣợng nƣớc lại phụ thuộc vào độ ẩm tƣơng đối nhiệt độ Hình 3.4.3 Đầu cắm vào vầu đo độ ẩm vầu sấy Trong điều khiển Helios ngƣời ta sử dụng cặp đầu đo độ ẩm Mơ hình vị trí cắm đầu đo hình 3.4.3 Hai đầu đo cắm sâu vào vào lỗ khoan chiều dày vầu sấy, khoảng cách hai đầu đo ≥ 30 mm, cách đầu gỗ 10 cm vng góc với vầu 3.4.1.3 Màng Xenlulo đo độ ẩm thăng bằng, EMC Là màng mỏng xenlulozơ đặt môi trƣờng sấy để đo EMC 64 Hình 3.4.5 Màng xenlulozo đặt môi trƣờng sấy Trong điều khiển tự động HELIOS nhập từ Italy ngƣời ta đo EMC thơng qua màng xenluloz (có tính chất hút nhả ẩm tƣơng tự gỗ sấy nhƣng thay đổi độ ẩm nhanh gỗ nhiều) Trên sở ngƣời ta sấy vầu độ ẩm cân cần thiết Và thông thƣờng sau mẻ sấy, ngƣời ta thay màng EMC lần để đảm bảo độ xác CHƢƠNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍ 4.1 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 4.1.1 Tính kỹ thuật chung Lò sấy vầu nguồn nhiệt nƣớc với dung tích khoảng 10 / mẻ, tƣơng đƣơng khoảng 13,8 / mẻ Lò sấy điều khiển tự động, với điều khiển HELIOS Có thể sấy đƣợc vầu đến độ ẩm cuối (8 – 10 %) Đạt chất lƣợng vầu xuất Kích thƣớc bao lị sấy: L x B x H = x 4,5 x 4,5 m Nhiệt độ sấy đạt đến 95 ⁰C Vận tốc gió qua đống đảm bảo đạt m/s trở lên 4.1.2 Vỏ lò sấy Vỏ lò sấy có kết cấu hợp lý, đạt đƣợc tiêu chuẩn cách âm cách nhiệt cao, phù hợp với điều kiện miền Bắc Việt Nam Tƣờng lị sấy có kết cấu dạng panel, khung giằng bê tông cốt thép, tƣờng xây gạch xây dựng dày 220 mm Mặt đƣợc dán lớp vải làm bong thủy tinh dày 3mm Và đƣợc sơn lớp sơn P –U cách âm Tổng diện tích tƣờng lị sấy 80 65 Cửa lò sấy đảm bảo yêu cầu gọn nhẹ, đóng mở dễ dàng, cách âm cách nhiệt tốt, có kết cấu dạng cửa treo đóng mở xe gng có trợ lực Khung cửa làm thép hình, mặt bọc lớp Inox có chiều dày 2mm, cách nhiệt bơng thủy tinh có chiều dày 80 mm, mặt đƣợc sơn phủ chống ăn mịn kim loại Tổng diện tích cửa lị sấy 9,18 Ngồi lị sấy phải có cửa thăm có kết cấu giống cửa chính, có kích thƣớc H x B = 1100 x 600 mm Trần lò sấy đảm bảo khơng ngƣng tụ ẩm phía bề mặt, trần lị có kết cấu phía lớp bê tơng cốt thép dày 50 mm, phía ngồi bảo ôn lớp bê tông bọt dày 80 mm, amiăng dày 50 mm Tổng chiều dày trần 160 mm tổng diện tích 27 Trần giả làm tôn tráng kẽm dày mm Nền lò sấy đảm bảo bền vững cách âm, cách nhiệt tốt đặc biệt cách ẩm Kết cấu từ xuống lò nhƣ sau: lớp xi măng láng bóng dày khoảng 10 mm, tiếp đến lớp bê tông xi măng dày 100mm, lớp gạch vỡ dày 100 mm cuối lớp đá dăm, xỉ than dày 150 mm Tổng diện tích 27 4.1.3 Hệ thống ống dẫn Ống dẫn đƣợc làm từ ống thép hợp kim chịu lực, phía ngồi đƣợc bảo ôn nhiệt thủy tinh Bao gồm ống dẫn cấp nhiệt cho lị sấy, ống cấp cho trình phun ẩm, ống thu hồi nƣớc ngƣng Và lò sấy đƣợc lắp ống phun ẩm 4.1.4 Hệ thống quạt gió Lị sấy đƣợc lắp quạt gió đƣờng kính D = 0,8m, suất quạt 27000 /h Do công ty cổ phần bảo hộ lao động Việt Nam sản xuất Đảm bảo lƣu lƣợng gió qua quạt tính tốn 13104 có cơng suất KW, số vịng quay 2900 vòng / phút 4.1.5 Hệ thống dàn tản nhiệt 66 /h Mỗi quạt lắp động Lò sấy đƣợc trang bị dàn tản nhiệt, chọn đƣợc dàn tản nhiệt có kích thƣớc 600 x 2100 mm, có tổng diện tích trao đổi nhiệt dàn 18 với dàn tản nhiệt đảm bảo công suất gia nhiệt lớn , = 84,978 kW 4.1.6 Hệ thống điều khiển tự động Hệ thống điều khiển điều khiển HELIOS hang Logica H&S – ITALIA sản xuất Đƣợc nhập trọn gói lắp đặt Điều khiển theo hai thông số độ ẩm vầu (MC) độ ẩm thăng (EMC) Hệ thống van, đầu đo kèm theo điều khiển 4.2 CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ 4.3 DỰ TỐN KINH PHÍ XÂY LẮP SƠ BỘ Qua tham khảo tài liệu, với số bảng báo giá loại thiết bị vật tƣ Chúng tơi tiến hành dự tốn sơ kinh phí xây lắp lò sấy nhƣ sau: TT Tên vật tƣ, thiết bị Đặc tính kỹ thuật Cửa Dày 84 mm, bọc thép bọc thép Inox bảo ôn thủy tinh Cửa phụ Trần lị sấy Quạt gió Động quạt Số lƣợng Đơn vị Đơn giá Thành tiền (VND) Bộ ( 9,18 ) 1.500.000 13.770.000 Bộ (0,66 ) 1.500.000 990.000 Chiếc 9.000.000 18.000.000 Chiếc 8.000.000 16.000.000 Giống cửa Bê tơng cốt thép + bê tông bọt + amiăng Đƣợc chế tạo Nhôm đúc đảm bảo đồng cân động Kích thƣớc sải cánh 800mm x8 cánh Dạng động bảo vệ IP55 cấp „H‟ Công suất: P=3 KW – 67 10 11 Dàn tản nhiệt Bộ điều khiển HELIOS, van điều khiển đầu đo Trần phụ: Có kích thƣớc theo thiết kế - Trần tơn lạnh lăn sóng - Giá treo kết cấu thép hình Hệ thống ống dẫn Tủ điện điều khiển 3pha U=3800-50HZ Tốc độ: n=1450 v/p T max vùng làm việc 1800 Kích thƣớc 600x2100, cánh tản nhiệt làm nhơm đƣờng kính ngồi cánh = 34 mm,có =16 mm Dàn 11.000.000 22.000.000 Nhập chọn từ ITALIA Bộ 40.000.000 40.000.000 Việt Nam 01 Bộ 6.300.000 6.300.000 Ống hợp kim kẽm, bảo ôn bong thủy tinh 50 m 250.000 12.500.000 Lắp đặt thiết bị ( contactor, rơle ) Bộ 8.000.000 8.000.000 Tổng 273.141.980 Nhƣ tổng kinh phí lắp đặt sơ lò sấy thiết kế 273.141.980 đồng , kinh phí chƣa bao gồm kết cấu móng lò, chƣa gồm thiết bị hệ thống van phun ẩm , van cấp nhiệt , chƣa có nồi cấp nhiệt 68 69 CHƢƠNG KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỂ XUẤT Ý KIẾN 5.1 Kết Luận Qua việc nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu kết hợp với khảo sát thực tế Đề tài : “Thiết kế lò sấy nứa vầu sử dụng nguồn nhiệt nƣớc sản xuất tăm hƣơng xuất khẩu, công suất 10 / mẻ” đƣợc giải số vấn đề sau: Đề tài hồn thành việc phân tích liệu thu nhập đƣợc để làm sở cho việc tính tốn thiết kế lị sấy, phù hợp với làng nghề Đã đƣa đƣợc cấu trúc lò sấy hợp lý phù hợp với điều kiện thực tế sản xuất, thuận lợi cho bà làng nghề sử dụng Đề tài lựa chọn đƣợc số thiết bị vật liệu lị sấy có chất lƣợng tốt, giá thành tƣơng đối phù hợp tạo nên lò sấy chất lƣợng cao phù hợp với làng nghề Đề tài lựa chọn, đƣa để xuất sử dụng điều khiển tự động HEIOS với thiết bị lị sấy Nhìn chung đề tài phần đạt đƣợc mục tiêu đề ra, đáp ứng đƣợc nhu cầu sấy vầu địa phƣơng làng nghề Tuy nhiên, thời gian kiến thức cịn hạn chế đề tài khơng thể tránh đƣợc sai sót Rất mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thấy cô giáo bạn bè đồng nghiệp để đề tài đƣợc hoàn thiện 5.2 Kiến nghị Qua kết nghiên cứu chúng tơi có đề xuất sau: Cần có nhiều lị sấy vầu làng nghề, làng nghề sản xuất gỗ nứa vầu, rút ngắn thời gian hong phơi trời, giải đƣợc vấn để ô nhiễm môi trƣờng, làm tăng suất, nhƣ chất lƣợng sản phẩm hộ gia đình 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Thị Ngọc Bích – Tạ Thị Phƣơng Hoa(2002 ), Tính tốn thiết kế lị sấy (tài liệu dịch), Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp PGS, TS Hồ Xuân Các(1994), Thiết bị công nghệ sấy, Trƣờng Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh PGS, TS Hồ Xuân Các, PGS, TS Nguyễn Hữu Quang(2005) , Nhà xuất Nông nghiệp Nguyễn Hữu Cung(1993), Kỹ Thuật Nhiệt; Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp PGS, TS Vũ Huy Đại(2011), Giáo trình Cơng Nghệ Sấy, Trƣờng Đại Học Lâm nghiệp PGS, TS Bùi Hải – Dƣơng Đức Hồng – Hà Mạnh Thƣ(1996 ), Thiết bị trao đổi nhiệt, Đại học Bách Khoa Hà Nội PGS, TS Bùi Hải(2002), Tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, NXB Giao Thông Vận Tải TS Nguyễn Cảnh Mão(1994), Công Nghệ Sấy gỗ, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp PGS, TSKH Trần Văn Phú(2002), Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo Dục 10 PGS, TS Bùi Thế Tâm(2002), Giáo Trình PASCAL, NXB Giao thơng vận tải 11 Lê Xuân Tình(1998) , Khoa học Gỗ, NXB Nơng Nghiệp 12 Khóa luận tốt nghiệp “ Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt nƣớc với mơ hình điều khiển tự động q trình sấy gỗ quy mô nhỏ” Cao Xuân Thanh -2009