Thiết kế lò sấy dạng chu kỳ sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt bằng hơi nƣớc với dung tích 40m3 cho công ty tnhh phú đạt

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thời đại ngày với phát triển ngày cao khoa học kỹ thuật nhu cầu ngƣời có nhiều thay đổi, hƣớng đến việc lựa chọn sử dụng sản phẩm có chất lƣợng tốt Và xu hƣớng chung ngƣời tiêu dùng ngày ƣa chuộng lựa chọn sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên gần gũi với thiên nhiên Và nhƣ gỗ trở thành lựa chọn tốt cho Nhƣ biết gỗ vật liệu tự nhiên có hệ số phẩm chất tƣơng đối cao, nhiên bên cạnh có số nhƣợc điểm cấu trúc tính chất không đồng gố Một đặc điểm bật gỗ gỗ có khả hút nhả ẩm, gỗ dễ bị thay đổi kích thƣớc bị cong vênh, nứt nẻ độ ẩm gỗ thay đổi Để hạn chế đƣợc điều q trình gia cơng chế biến gỗ phải đƣợc sấy đến độ ẩm định Trong năm gần nghành chề biền gỗ nƣớc ta đạt đƣợc tiến vƣợt bậc, minh chứng cho điều gỗ trở thành mặt hàng xuất nằm tốp mặt hàng đạt giá trị xuất tỷ USD nƣớc ta Thực tế sản phẩm từ gỗ nƣớc ta có mặt ba thị trƣờng quan trọng Mỹ, EU Nhật Bản Trƣớc thuận lợi đặt cho thách thức không nhỏ Cần phải đảm bảo đƣợc chất lƣợng tốt mặt hàng xuất Muốn để tạo điều kiện thuận lợi cho q trình gia cơng chế biến gỗ cần đặc biệt trọng việc sấy gỗ, gỗ phải đƣợc sấy lò sấy tốt Chính việc thiết kế lị sấy đạt u cầu cơng nghệ cho sản phẩm có chất lƣợng cao địi hỏi cấp bách thực tế sản xuất Do đƣợc cho phép Khoa chế biến lâm sản, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ công ty TNHH Phú Đạt, giúp đỡ thầy giáo TS Nguyễn Cảnh Mão, thực đề tài: Thiết kế lò sấy dạng chu kỳ sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt nƣớc với dung tích 40m cho công ty TNHH Phú Đạt TỔNG QUAN I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA SẤY GỖ THỰC TRẠNG VÀ XU THẾ I.1 Lịch sử phát triển Trong trình phát triển lồi ngƣời, từ thời ngun thuỷ xa xƣa giới đại ngày Những loại đồ dùng làm từ gỗ đƣợc ngƣời sử dụng nhiều đời sống sinh hoạt.Cũng từ thời xa xƣa ngƣời biết hong phơi gỗ để làm giảm độ ẩm trƣớc đem vào sản xuất đồ mộc Đây hình thức sơ khai trình sấy gỗ ngày Tuy nhiên phải đến kỷ XIX số xƣởng gỗ đƣờng sắt, xƣởng làm nhạc cụ có khối lƣợng tƣơng đối lớn, có yêu cầu cao mặt chất lƣợng lúc bắt đầu xây dựng lị sấy thủ cơng Sau tới năm 1875 bắt đầu xây dựng lị sấy khơng khí nóng, q nhiệt khí đốt Trong q trình phát triển ngành chế biến gỗ nói chung nghành sấy gỗ nói riêng có tiến vƣợt bậc, minh chứng cho điều cải tiến không ngừng thiết bị hồn thiện cơng nghệ sấy gỗ Cụ thể từ kiểu lò sấy thủ công suất thấp, chất lƣợng đƣợc thay loại lò sấy đại với dung tích lớn,chất lƣợng tốt hơn,và đƣợc điều khiển bắng hệ thống tự động đại Bên cạnh xu phát triển mạnh chế tạo thiết bị biến tính gỗ với mục đích nâng cao chất lƣợng gỗ Nhìn chung tiêu chí đặt cho cơng nghệ sấy gỗ nhƣ sau là: hoàn thiện kỹ thuật thiết bị, tự động hố q trình điều khiển, rút ngắn thời gian sấy, nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giảm giá thành sấy gỗ  Đối với nƣớc ta Ở Việt Nam điều kiện kinh tế khó khăn nên trƣớc nghành chế biến gỗ cịn chƣa phát triển vấn đề sấy gỗ chƣa đƣợc quan tâm trọng Trƣớc năm 1975 có số lị sấy chu kỳ tuần hoàn đốt hay nƣớc miền Nam xí nghiệp sản xuất đồ gỗ miền Bắc để sấy gỗ xẻ làm nhạc cụ, học cụ, đồ chơi… Trong năm gần với phát triển nhanh nghành chế biến gỗ nói chung nghành sấy gỗ nói riêng thiết bị sấy công nghệ sấy tiên tiến xâm nhập vào nƣớc ta Tuy nhiên nhìn chung nghành chế biến gỗ nhƣ sấy gỗ nƣớc ta nhiều yếu so với khu vực giới I.2 Thực trạng sấy gỗ Việt Nam Thực trạng sấy gỗ Việt Nam có số điểm sau: - Về nguyên liệu: hiệu vấn đề nguyên liệu gây cân đối, thiếu ổn định cho nghành chế biến gỗ nhƣ sấy gỗ nƣớc ta Một nghịch lý có diện tích rừng lớn nhƣng khơng đủ đáp ứng đƣợc nhu cầu nguyên liệu cho nghành chế biến gỗ Nguyên nhân nạn phá rừng gỗ rừng trồng nƣớc ta chất lƣợng Chúng ta phải nhập tới 70  80% nguyên liệu từ nƣớc khác nhƣ: Nga, Canada, nƣớc châu Mỹ nƣớc Đông Nam Á… Những loại gỗ nhập chủ yếu là: sồi, trần bì, bạch đàn… Những loại gỗ nƣớc chủ yếu là: keo, thông , trẩu, mỡ… - Về quy mô thiết bị: nƣớc ta chủ yếu sử dụng lị sấy nƣớc với quy mơ vừa nhỏ (15  30m ) Trong năm gần số xí nghiệp xây dựng đƣợc lị sấy có quy mơ tƣơng đối lớn (40  60m ) Về hệ thống điều khiển sử dụng phƣơng pháp thủ công, phƣơng pháp bán tự động phƣơng pháp tự động, lồi lị sấy tự động chủ yếu sử dụng điều khiển Helios Ngồi số xí nghiệp gỗ nƣớc ta sử dụng lò sấy đốt với quy mô nhỏ - Về chất lƣợng gỗ sấy: nƣớc ta chƣa hoàn thiện tiêu chuẩn quốc gia chất lƣợng gỗ sau sấy, chủ yếu dựa vào cam kết hai bên theo tiêu chuẩn nƣớc Việc kiểm tra chất lƣợng gỗ sấy thực tế chƣa đƣợc quan tâm mực mà chủ yếu kiểm tra độ ẩm nhiều khuyết tật gỗ sấy chƣa có biện pháp xử lý Chƣa xây dựng hệ thống quản lý gỗ sấy - Về kỹ thuật sấy gỗ: đa số chƣa áp dụng sở khoa học việc thiết lập chế độ sấy Còn xem nhẹ kỹ thuật xếp đống, bảo quản gỗ sau sấy, quản lý sấy gỗ - Về nguồn nhân lực: Phần lớn doanh nghiệp sử dụng ngƣời vận hành chƣa qua đào tạo điều ảnh hƣởng đến chất lƣợng suất sấy gỗ I.3 Xu sấy gỗ nƣớc ta - Về mặt nguyên liệu: tăng cƣờng công tác trồng rừng bảo vệ rừng, lựa chọn loại gỗ có chất lƣợng cao Từng bƣớc hình thành khu rừng nguyên liệu đạt đƣợc chứng bền vững Trong tƣơng lai nguồn nguyên liệu nƣớc phải đảm bảo đủ cho nghành chế biến gỗ mà khơng cần phải nhập ngun liệu từ nƣớc ngồi - Về quy mô thiết bị: xu doanh nghiệp nƣớc ta xây dựng lò sấy có quy mơ lớn hơn, đƣa kỹ thuật điều khiển điện tử để điều khiển trình sấy Đẩy mạnh việc chế tạo sử dụng thiết bị sản xuất nƣớc thay đƣợc thiết bị ngoại nhập có giá thành cao Bên cạnh tiến hành nghiên cứu phƣơng pháp sấy nhƣ: sấy chân không, sấy cao tần, sấy lƣợng mặt trời, sấy chất lỏng…Hiện có số lị sấy nhiệt độ cao đƣợc xây dựng Trong tƣơng lai nghành sấy gỗ nƣớc ta theo xu hƣớng chun mơn hố dạng có cơng ty chuyên sấy gỗ - Về chất lƣợng gỗ sấy: xu phải xây dựng đƣợc hệ thống quản lý sấy gỗ, đƣa tiêu chuẩn chất lƣợng gỗ sấy, nâng cao kỹ thuật kiểm tra chất lƣợng kiểm tra gỗ sấy tăng cƣờng công tác nghiên cứu biện pháp hạn chế khắc phục khuyết tật gỗ sấy - Về kỹ thuật sấy gỗ: áp dụng sở khoa học vào việc thiết lập chế độ sấy quan tâm nhiều vào kỹ thuật sấy gỗ - Về nguồn nhân lực: sử dụng ngƣời qua đào tạo vận hành lị sấy Nhƣ xem vấn đề sấy gỗ nƣớc ta mặt phải tiếp thu tiến tiên tiến giới thiết bị công nghệ sấy gỗ Bên cạnh đẩy mạnh cơng tác nghiên cứu, giảng dạy đào tạo nguồn nhân lực có trình độ đủ để tiếp thu cơng nghệ tiên giới phát huy tốt nội lực đất nƣớc II MỤC TIÊU, PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU II.1 Mục tiêu đề tài Với tình hình sản xuất kinh doanh cơng ty mặt hàng cơng ty chủ yếu dùng cho xuất Do chất lƣợng gỗ sấy phải đáp ứng đƣợc nhu cầu khắt khe khách hàng Mặt khác chủng loại gỗ sấy công ty đa dạng, chủ yếu gỗ sấy cơng ty gỗ keo ngồi cịn có loại gỗ khác nhƣ: trẩu, chị chỉ, thơng, xoan ta…quy cách gỗ nhiều loại với chiều dày khác Do mục tiêu đề tài lị sấy thiết kế sấy đƣợc nhiều loại gỗ sấy, với chiều dày khác đảm bảo cho yêu cầu sản xuất hàng xuất Mặt khác nhƣ hầu hết khu vực miền Bắc nƣớc ta điều khiện khí hậu địa bàn xây xây dựng cơng ty tƣơng đối khắc nhiệt, có mùa đơng lạnh Do cấu trúc lị sấy cần đạt đƣợc độ vững chắc, kín khít khoa học Với điều kiện kinh tế công ty với quy mô sản xuất tƣơng đối lớn đủ khả để xây dựng lị sấy có quy mơ tƣơng đối lớn đại II.2 Phạm vi đề tài Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt nƣớc với dung tích 40m /1mẻ cơng ty TNHH Phú Đạt Hồ Bình II.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp kết hợp lý thuyết khảo sát thực tế: dựa kiến thức đƣợc học trƣờng, tài liệu tham khảo qua trình khảo sát tìm hiểu thực tế công ty Phƣơng pháp kế thừa: kế thừa số đề tài nghiên cứu thiết kế lò sấy, đồng thời thu thập ý kiến số ngƣời làm việc có kinh nghiệm lĩnh vực sấy gỗ II.4 Nội dung nghiên cứu - Phần 1: Cơ sở thiết kế - Phần 2: Tính tốn cơng nghệ - Phần 3: Kết luận kiến nghị PHẦN MỘT: CƠ SỞ THIẾT KẾ LÒ SẤY CHƢƠNG I – CƠ SỞ THỰC TIỄN I.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, KHÍ HẬU THUỶ VĂN I.1.1 Vị trí địa lý Cơng ty TNHH Phú Đạt Hồ Bình hiên bao gồm hai nhà máy đƣợc xây dựng xã Tiến Xuân, huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội Vị trí đặt hai nhà máy khơng xa thuận tiện cho việc phối hợp sản xuất hai nhà máy Cả hai nhà máy cơng ty nằm vị trí thuận tiện cho hoạt động sản xuất kinh doanh Nằm sát trục đƣờng giao thơng quốc lộ Láng Hồ Lạc 21A Sơn Tây, vị trí hai nhà máy cơng ty tƣơng đối giống có hai mặt giáp đồng ruộng mặt giáp đƣờng mặt lại gần với khu dân cƣ Đặc biệt công ty nằm sát với khu quy hoạch trƣờng đại học thuận lợi cho phát triển kinh tế, xã hội I.1.2 Khí hậu thuỷ văn Khí hậu khu vực phân bố theo mùa Mùa đông lạnh khô, nhiệt độ trung bình khoảng 15 C, nhiệt độ thấp xuống đến 10 C Vào mùa hè nhiệt độ trung bình khoảng 34 C, nhiệt độ cao 38 C Nhiệt độ trung bình năm khoảng 22 C Độ ẩm trung bình năm khoảng 80-85% Với tình hình khí hậu nhƣ đảm bảo cho hoạt động sản xuất kinh doanh cơng ty diễn bình thƣờng Địa điểm xây dựng công ty nằm đất cao ráo, không bị ngập úng đảm bảo đƣợc độ vững cho nhà xƣởng công ty Mặt khác ảnh hƣởng đến đời sống nhân dân xung quanh I.2 ĐẶC ĐIỂM, TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KINH DOANH Công ty TNHH Phú Đạt doanh nghiệp tƣ nhân đƣợc thành lập từ năm 2004, ban đầu cơng ty có nhà máy, xây dựng thêm nhà máy với quy mô lớn đại vào hoạt động Nghành nghề kinh doanh: mua bán, xuất lâm sản, sản xuất gia công, mua bán đồ mộc dân dụng, kinh doanh xăng dầu…Sản phẩm công ty phần tiêu thụ nƣớc đa số xuất nƣớc ngồi thơng qua cơng ty trung gian nhƣ Woodland, Shinec Cho nên yêu cầu chất lƣợng cao  Về nguyên liệu Nguyên liệu cơng ty có hai dạng gỗ trịn gỗ xẻ Đối với gỗ trịn có nhiều cấp đƣờng kính khác nhau, gỗ xẻ có cấp chiều dày khác Về xuất xứ ngun liệu cơng ty có nhiều nguồn khác chủ yếu gỗ rừng trồng công ty nhập từ sồ tỉnh phía Bắc nhƣ: Cao Bằng, Thái Nguyên, Bắc Giang…Về chủng loại gỗ đa số gỗ công ty gỗ keo: keo lai, keo tràm, keo tai tƣợng, ngồi cịn có số loại gỗ là: thơng, trẩu, chị chỉ,… Ngun liệu nhập từ nhiều nguồn khác nhau, chủng loại khác độ ẩm trƣớc sấy không đồng Về khuyết tật gỗ xẻ cơng ty có số khuyết tật: mắt sống, mắt chết, gỗ bị nứt đầu, biến màu, mục, mốc, gỗ xẻ không quy cách Yêu cầu chất lƣợng gỗ sấy công ty: sản phẩm công ty chủ yếu dùng cho xuất nên yêu cầu gỗ sấy phải đặt chất lƣợng cao CHƢƠNG II – CƠ SỞ LÝ THUYẾT II.1 VAI TRÒ CỦA SẤY GỖ TRONG NGHÀNH CHẾ BIẾN GỖ Hiện sấy gỗ công đoạn quan trọng trình chế biến gỗ Gỗ cần đƣợc sấy trình gia công, chế biến gỗ từ sản xuất đồ mộc, sản xuất gỗ dán, ván nhân tạo, chế biến song, mây, tre, làm hàng thủ công mỹ nghệ Nhìn chung vai trị chủ yếu sấy gỗ là: Ổn định độ ẩm gỗ thời gian gia cơng sử dụng nhằm mục đích cho sản phẩm gỗ có chất lƣợng cao, hạn chế tối đa tƣợng hút nhả ẩm, cong vênh nứt nẻ gỗ Sấy gỗ nâng cao tính chất gỗ hạn chế đƣợc mối mọt, cong vênh, nứt nẻ, giảm độ dƣ gia cơng nhằm mục đích nâng cao thời gian sử dụng tiết kiệm gỗ Sấy gỗ để giảm trọng lƣợng chi tiết, cơng trình gỗ; bảo đảm chất lƣợng dán keo trang sức bề mặt II.2 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA THIẾT KẾ LÒ SẤY II.2.1 Yêu cầu chất lƣợng Chất lƣợng tiêu chí quan trọng khơng sấy gỗ mà tất lĩnh vực khác Đối với sấy gỗ vấn đề đƣợc đặt lên hàng đầu Tuỳ theo yêu cầu khách hàng mà sấy gỗ phải đạt đƣợc cấp chất lƣợng đặt Gỗ sau sấy phải đạt đƣợc độ ẩm cuối theo yêu cầu, độ ẩm phải đồng ván ván với Bên cạnh phải hạn chế tối đa khuyết tật gỗ sấy nhƣ cong vênh, nứt nẻ, mối, mục, mốc… Đối với lò sấy sau xây dựng phải đạt đƣợc tiêu kỹ thuật đặt ra, phải kín khít, cách nhiệt, cách ẩm tốt, đảm bảo đƣợc vận tốc đồng đống gỗ II.2.2 Yêu cầu kinh tế, kỹ thuật Đây tiêu quan trọng mà trình tính tốn thiết kế lị sấy cần phải đặc biệt quan tâm Tiêu chí mà hƣớng tới tính tốn, lựa chọn cho lò sấy phải đáp ứng đƣợc chất lƣợng sấy gỗ cao điều kiện chi phí thấp Đối với thiết kế cụ thể ta cần phải vào điều kiện kinh tế, kỹ thuật doanh nghiệp để đƣa phƣơng án tối ƣu nhằm mang lại hiệu cao cho hoạt động sản xuất, kinh doanh doanh nghiệp II.2.3 Yêu cầu cấu trúc lò Cấu trúc lị sấy phải đảm bảo đáp ứng đƣợc cơng nghệ lựa chon Bên cạnh phải phù hợp với khả kinh tế doanh nghiệp Cụ thể cấu trúc lị cần gọn nhẹ, việc bố trí lựa chọn thiết bị cho dễ kiểm tra, sửa chữa, dễ mua sắm, thay Trên thị trƣờng có nhiều loại lị sấy đƣợc sản xuất Tuy nhiên với tình hình sản xuất nhƣ nƣớc ta hiên xí nghiệp chế biến gỗ chủ yếu xây dựng lò sấy kiểu lò sấy nƣớc Do kiểu lò sấy phù hợp với điều kiện kinh tế, kĩ thuật doanh nghiệp nƣớc ta Lị sấy nƣớc có số ƣu điểm sau: mức độ tuần hồn khơng khí bên lị tƣơng đối đồng đều, chất lƣợng sấy cao, thoả mãn yêu cấu sấy gỗ chất lƣợng cao; lắp đặt, sửa chữa bảo dƣỡng đơn giản; dung lƣợng sấy gỗ lò lớn Nhƣợc điểm đầu tƣ xây dựng cao Tuy nhiên với khả kinh tế công ty TNHH Phú Đạt Căn vào đặc điểm bật loại lò sấy điều kiện cơng ty tơi chọn kiểu lị sấy dạng chu kỳ với nguồn nhiệt nƣớc để làm phƣơng án thiết kế Để phục vụ cho thiết kế, tiến hành khảo sát, tìm hiểu số mơ hình ngun lý cấu trúc lị sấy sau 10  h4 = (26,14 + 10,55) 1,5 = 55,035 Pa - Đoạn 5-11: kênh thẳng h5 = .52.5, Pa (3.14) Với: 5 = 0,03 đoạn kênh thẳng  h5 = 1/2 0,97 5,832 0,03 = 0,49 Pa - Đoạn 6: tổn thất đột thu h6 = Với:  .62.6, Pa (3.15) f 18,1 = = 0,54 Tra bảng ta có 6 = 0,18 F 8,55.3,92 h6 = 1/2 0,97 22 0,18 = 0,35 Pa - Đoạn 9: tổn thất đột mở h7 = Với:  .72.7, Pa (3.16) f = 0,54 Tra bảng ta có 7 = 0,25 F h7 = 1/2 0,97 5,832 0,25 = 4,12 Pa - Đoạn 8: tổn thất qua đống gỗ h8 = .82.8, Pa (3.17) Với: thiết kế chọn chiều dày gỗ xẻ 22mm, chiều dày kê 25mm, rộng đống gỗ 4,16m Trên đồ thị VIII-3 giáo trình cơng nghệ sấy gỗ, TS Nguyễn Cảnh Mão Ta có: 8 = 20  h8 = 1/2 0,97 22 20 = 38,8 Pa Nhƣ ta có tổng tổn thất cột áp là: Hq = h1 + 2h2 + 2h3 + h4 + 2h5 + h6 + h7 + h8, Pa (3.17) Hq = 94,42 + 2.15,44 +2.4,61 + 55,035 + 2.0,49 + 0,35+ 4,12 + 38,8 => Hq = 233,81 Pa 52 III.3 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN III.3.1 Năng suất quạt Vq = VK , m3/s nq (3.18) Trong đó: VK thể tích khơng khí tuần hồn VK = 36,16 m3/s nq số lƣợng quạt lò sấy nq =  Vq = 36,16 = 12,05 m3/s = 43392 m3/h 53 III.3.2 Công suất động điện N= H q Vq K  q  c 10-3, KW (3.19) Trong đó: Hq tổng tổn thất cột áp vịng tuần hồn Hq =233,81 Pa Vq suất quạt Vq = 12,05 m3/s K hệ số dự trữ công suất, dựa vào công suất trục quay động để chọn Trong thiết kế chọn quạt trục công suất khoảng >5kw Tra bảng 4.42 Tính tốn thiết kế lị sấy K= 1,05 q hiệu suất quạt trục q = 0,7 c hiệu suất truyền động Trong thiết kế chọn lắp bánh xe quạt trực tiếp lên động điện c =  N= 233,81.12,05.1,05  10 = 4,23 KW 0,7.1  Từ việc xác định suất quạt công suất động điện nhƣ dựa vào điều kiện khác thiết kế chọn hệ thống quạt lị sấy có dạng trục gồm quạt với thơng số cơng nghệ sau: - Đƣờng kính 1m - Số lƣợng cánh 6cánh/1quạt - Công suất động quạt 4,5kw, số vòng quay 1450 vòng/phút - U = 380V, f = 50Hz III.4 TÍNH ỐNG THẢI KHÍ VÀ ỐNG LẤY KHÍ MỚI VÀO III.4.1 Tính diện tích ống nạp khí Fnạp = V0 , m2 0 (3.20) Trong đó: V0 lƣợng khí lấy vào 1s V0 = 1097,42 m3/h = 0,305m /s 0 vận tốc chuyển động khí ống nạp khí ống thải khí, lấy 0 = 2-5 m/s tuỳ thuộc vào hình dạng mặt cắt ngang ống Trong 54 thiết kế chọn mặt cắt ngang ống hình trịn lấy 0 = 2m/s  Fnạp = 0,305 = 0,153 m2 Để đảm bảo hỗn hợp khơng khí lấy vào với khơng khí lị sấy Tơi lựa chọn ống lấy khí vào ống thải khí Đƣờng kính ống xác định theo công thức: dnạp =  dnạp = f nap  ,m (3.21) 0,153 = 0,22 m 3,14 III.4.2 Tính diện tích ống thải khí Fthải = V2 , m2 0 (3.22) Trong đó: V2 lƣợng khí thải 1s V2 = 1346,32 m3/h = 0.374 m /s  fthải = 0,374 = 0,187 m2 dthải = f thai ,m  dthải = 0,187 = 0,24 m 3,14 (3.23) 55 CHƢƠNG IV- KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍ IV.1 KẾT QUẢ TÍNH TỐN Sau q trình tính tốn thiết kế lị sấy đạt đƣợc đặc tính kỹ thuật sau: IV.1.1 Đặc tính kỹ thuật chung lị sấy Lị sấy thiết kế có đặc tính tuần hồn ngang đứng kiểu chu kỳ, sử dụng nguồn nhiệt nƣớc Dung tích lò sấy khoảng 40m /1mẻ Gỗ sấy đƣợc xếp đống thành palet dùng xe nâng vận chuyển vào lò sấy Lò sấy đƣợc trang bị hệ thống thiết bị tƣơng đối đại Về chất lƣợng gỗ sấy gỗ sau sấy đạt đƣợc độ ẩm cuối dƣới 10% , đạt chất lƣợng gỗ xuất Lị sấy thiết kế sấy đƣợc nhiều loại gỗ với chủng loại kích thƣớc khác Kích thƣớc bao lị sấy Ll x Wl x Hl = 8,85 x 5,56 x 5,12(m) IV.1.2 Thiết bị nồi Nồi có kết cấu dạng ngang nằm, làm việc áp suất làm việc lớn 0,6 MPa Nồi đƣợc trang bị đầy đủ bơm nƣớc, van van bảo hiểm tự động Nguyên liệu đƣợc sử dụng để đốt nồi gỗ phế liệu: đầu mẩu, bìa bắp, phoi bào cành IV.1.3 Vỏ lị sấy Vỏ lị sấy có kết cấu đảm bảo đƣợc yêu cầu tính kiên cố đặc tính kỹ thuận khác đảm bảo độ kín khít, cách nhiệt, cách ẩm tốt, có khả chống ăn mòn Phù hợp với điều kiện thời tiết Thạch Thất – Hà Nội  Tƣờng lị sấy: có kết cấu dạng khung, góc sử dụng cột bê tơng cốt thép kết nối với trần lò tạo thành khung lò Lò xây gạch vữa xi măng Lớp dày 200mm, phía ngồi trát vữa xi măng dày 25mm, phía trát xi măng mác cao láng bóng dày 25mm Tổng chiều dày tƣờng lị sấy 250mm Tổng diện tích tƣờng lị sấy 112,75m  Trần lị sấy: có kết cấu nhẹ, cách nhiệt cách ẩm tốt Kết cấu bê tông xốp vữa xi măng Tổng chiều dày trần 120mm Tổng diện tích trần lị 56 49,21m  Nền lò sấy: đảm bảo đƣợc độ bền vững, cách nhiệt, cách ẩm, không lõm kết cấu gồm lớp từ xuồng nhƣ sau: lớp xi măng láng bóng dày 15mm, lớp thứ bê tông dày 120mm, lớp thứ đá dăm dày 150mm, lớp thứ xỉ than dày 150mm, lớp dƣới đất đƣợc dằm chặt Tổng diện tích 49,21m  Cửa lị: cửa lị có cấu mở cửa nâng hạ, cửa đƣợc trƣợt đƣờng ray gắn với tƣờng Cửa lò đảm bảo đƣợc cách nhiệt, cách ẩm, khín khít dễ đóng mở Kết cấu cửa gồm lớp: mặt inox dày 2mm, lớp bơng thuỷ tinh dày 60mm, ngồi bọc tôn kẽm dày 2mm Tổng chiều dày cửa 84mm Tổng diện tích cửa 43,8m IV.1.4 Thiết bị gia nhiệt Thiết bị gia nhiệt hệ thống gồm dàn tản nhiệt có kết cấu: ống tản nhiệt thép chuyên dụng, cánh dàn tản nhiệt hợp kim nhơm Kích thƣớc dàn tản nhiệt 800x4000(mm) Diện tích trao đổi nhiệt dàn tản nhiệt 47m Công suất trao đổi nhiệt dàn 100kw Đƣờng kính ống 20mm IV.1.5 Hệ thống quạt gió Lị sấy đƣợc thiết kế gồm có quạt, quạt đảo chiều quay, quạt đảm bảo đƣợc vận tốc khì nóng tuần hồn qua đống gỗ 2m/s Đƣờng kính cánh quạt 1m, số lƣợng cánh Cơng suất động quạt 4,5kw, u = 380v, f = 50Hz Số vòng quay 1450 vòng/phút Cánh quạt đƣợc đúc hợp kim nhôm đảm bảo đồng cân động IV.1.6 Hệ thống ống dẫn vòi phun ẩm Ống dẫn làm từ ống thép trơn hợp kim kẽm, bọc lớp thuỷ tinh bên ngồi, ngồi bọc lớp tơn tráng kẽm Ống phun ẩm inox có vịi phun ẩm dạng sƣơng mù IV.1.7 Hệ thống điều khiển thiết bị đo điều khiển Hệ thống điều khiển HELIOS hoạt động tự động suốt trình 57 sấy Thiết bị đo điều khiển gồm hệ thống dây dẫn đầu đo, đinh đo đóng vào gỗ, đầu cảm ứng nhiệt độ môi trƣờng sấy IV.2 DỰ TỐN CHI PHÍ XÂY LẮP Qua tài liệu tham khảo với số bảng báo giá thiết bị, vật tƣ xây dựng lị sấy Tơi tiến hành dự tốn sơ kinh phí xây lắp lị sấy nhƣ sau: IV.2.1 Vỏ lị sấy - Tƣờng lị sấy: có kết cấu dạng khung, góc sử dụng cột bê tơng cốt thép kết nối với trần lị tạo thành khung lò Lò xây gạch vữa xi măng Lớp dày 200mm, phía ngồi trát vữa xi măng dày 25mm, phía trát xi măng mác cao láng bóng dày 25mm Giá 1m 250 000đ Tổng diện tích tƣờng lị sấy 112,75m Vậy chi phí tƣờng lị sấy là: 250 000 x 112,75 = 28 187 500đ - Cửa chính: có kết cấu inox, bảo ôn bơng thuỷ tinh, ngồi bọc tơn tráng kẽm Tổng diện tích 43,8m Với giá 1m 60000đ Vậy chi phí cửa lị sấy là: 600 000 x 43,8 = 26 280 000đ - Cửa phụ: kết cấu giống cửa giá 500 000đ - Trần lị: kết cấu bê tơng xốp vữa xi măng Diện tích 49,21m Với giá 280 000đ chi phí trần lị là: 280 000 x 49,21 = 13 778 800đ - Xe treo: giá 3000 000đ IV.2.2 Hệ thống quạt gió: - Quạt gió: gồm quạt, có đƣờng kính cánh 1m, số cánh 6, quạt đƣợc đúc bắng hợp kim nhơm Có giá 3500 000đ Vậy có giá 10 500 000 - Động quạt: công suất 4,5kw, u = 380v, f = 50Hz, tốc độ vòng quay 1450v/phút Có giá 2500 000đ Vậy có giá 7500 000đ IV.2.3 Dàn tản nhiệt Gồm có dàn tản nhiệt, ống tản nhiệt thép chuyên dụng, cánh tản nhiệt hợp kim nhôm Kích thƣớc dàn tản nhiệt 800x4000(mm) Giá 7000 000đ/1dàn Vậy dàn có giá 14000 000đ 58 IV.2.4 Hệ thống ồng dẫn vòi phun ẩm Ống dẫn làm từ ống thép trơn hợp kim kẽm, bọc lớp bơng thuỷ tinh bên ngồi, ngồi bọc lớp tôn tráng kẽm Ống phun ẩm inox có vịi phun ẩm Có giá 200 000đ/m Ống dẫn khoảng 50m Vậy có giá 10 000 000 đ IV.2.5 Hệ thống điều khiển thiết bị đo điều khiển Chọn hệ thống điều khiển HELIOS Thiết bị đo điều khiển gồm hệ thống dây dẫn đầu đo, đinh đo đóng vào gỗ, đầu cảm ứng nhiệt độ mơi trƣờng sấy Có giá 25000 000đ IV.2.7 Chi phí khác - Cơng xây dựng, lắp đặt thiết bị lị sấy: 5000 000đ - Công sấy bàn giao chuyển giao công nghệ: 2000 000đ  Nhƣ tổng chi phí dự trù xây lắp lò sấy là: 145 746 300đ IV.3 CÁC BẢN VẼ KỸ THUẬT 59 PHẦN 3- KẾT LUẬN VÀ KIỀN NGHỊ I KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu, khảo sát thực tế sở sản xuất kết hợp với việc nghiên cứu lý thuyết Tôi tiến hành lựa chọn phƣơng án tính tốn thiết kế lò sấy gỗ xẻ với nguồn nhiệt nƣớc cho công ty TNHH Phú Đạt Đề tài giải đƣợc số vấn đề sau: - Đã tìm hiều trình phát triển nghành sấy gỗ giới nhƣ Việt Nam Đánh giá tình hình sấy gỗ nƣớc xu phát triển hiên nghành sấy gỗ nƣớc ta - Phân tích yếu tố nguyên liệu có ảnh hƣởng tới việc tính tốn lựa chọn chế độ sấy nhƣ chất lƣợng gỗ sấy hiệu q trình sấy gỗ - Hồn thành việc phân tích liệu thu thập đƣợc Tiến hành tính tốn thiết kế lị sấy có cấu trúc hợp lý, phù hợp với điều kiện khí hậu nhƣ đặc điểm sản xuất công ty, bảo đảm đƣợc chất lƣợng gỗ sấy để sản xuất mặt hàng cho xuất nƣớc II KIẾN NGHỊ Qua kết đề tài mạnh dạn đề xuất số kiến nghị sau: - Về mặt công nghệ: cần tăng cƣờng cơng tác nghiên cứu tính chất, cấu tạo gỗ khuyết tật gỗ (đặc biệt loại gỗ rừng trồng nhƣ: keo, thơng, chị chỉ, ) liên quan đến cơng nghệ sấy Từ đƣa chế độ sấy hợp lý cho loại gỗ Và bƣớc hoàn thiện tiêu chuẩn cho chế độ sấy nhƣ tiêu chuẩn chất lƣợng gỗ sấy Bên cạnh việc nghiên cứu phƣơng pháp sấy nhƣ công nghệ sấy gỗ tiên tiến giới - Về mặt thiết bị: để nâng cao chất lƣợng gỗ sấy nhƣ nâng cao hiệu kinh tế kỹ thuật sấy gỗ nên sử dụng vỏ lò sấy có kết cấu khoa học đạt độ bền vững kính khít cao nhằm giảm tổn thất nhiệt Bên cạnh cần trọng việc sản xuất sử dụng thiết bị sản xuất nƣớc thay đƣợc thiết bị ngoại nhập nhằm giảm bớt đƣợc chi phí đầu tƣ xây dựng lị sấy 60 - Để nâng cao hiệu q trình sấy gỗ, cần trọng tới việc hong phơi tƣ nhiên trƣớc đem gỗ vào sấy cần bảo quản gỗ sau sấy để hạn chế tƣợng hồi ẩm gỗ sau sấy Mặc dù đề tài đạt đƣợc số kết ban đầu, song trình độ lực nhƣ kinh nghiệm thực tế cịn nhiều hạn chế, nên q trình nghiên cứu đề tài tránh khỏi thiếu sót Kính mong đƣợc góp ý thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp để đề tài tơi đƣợc hồn thiện 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ sấy gỗ, TS Nguyễn Cảnh Mão, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, 1994 Công nghệ sấy gỗ, PGS.TS Hồ Xuân Các – PGS.TS Nguyễn Hữu Quang, Nhà xuất Nơng nghiệp Hà Nội, 2005 Tính tốn thiết kế lị sấy (tài liệu dịch), Đỗ Thị Ngọc Bích - Tạ Thị Phƣơng Hoa, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, 2002 Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật cơng nghệ sấy gỗ (Tóm tắt luận án PTS khoa học Lâm nghiệp, Hồ Xuân Các, Hà Nội, 1994) Tài liệu cơng nghệ sấy gỗ, lị sấy thiết bị sấy, TS Vũ Huy Đại Thiết bị công nghệ sấy gỗ, Hồ Xuân Các, Nhà xuất nơng lâm Thành phố Hồ Chí Minh, 1994 Giáo trình khoa học gỗ, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Lê Xuân Tình, 1993 Giáo trình kỹ thuật nhiệt, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Nguyễn Hữu Cung, 1993 Một số luận văn tốt nghiệp đề tài thiết kế lò sấy 62 M ỤC L ỤC ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA SẤY GỖ THỰC TRẠNG VÀ XU THẾ I.1 Lịch sử phát triển I.2 Thực trạng sấy gỗ Việt Nam I.3 Xu sấy gỗ nƣớc ta II MỤC TIÊU, PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU II.1 Mục tiêu đề tài II.2 Phạm vi đế tài II.3 Phƣơng pháp nghiên cứu II.4 Nội dung nghiên cứu PHẦN MỘT: CƠ SỞ THIẾT KẾ LÒ SẤY CHƢƠNG I – CƠ SỞ THỰC TIỄN I.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, KHÍ HẬU THUỶ VĂN I.1.1 Vị trí địa lý I.1.2 Khí hậu thuỷ văn I.2 ĐẶC ĐIỂM, TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KINH DOANH CHƢƠNG II – CƠ SỞ LÝ THUYẾT II.1 VAI TRÒ CỦA SẤY GỖ TRONG NGHÀNH CHẾ BIẾN GỖ II.2 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA THIẾT KẾ LÒ SẤY II.2.1 Yêu cầu chất lƣợng II.2.2 Yêu cầu kinh tế, kỹ thuật II.2.3 Yêu cầu cấu trúc lò 10 II.3 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA GỖ LIÊN QUAN ĐẾN SẤY 14 II.3.1 Cấu tạo gỗ 14 II.3.2 Tính chất gỗ 15 63 II.4 NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ SẤY 18 II.4.1.Loại gỗ 18 II.4.2 Độ dày ván 19 II.4.3 Yêu cầu chất lƣợng 19 II.4.4 Độ ẩm ban đầu ván 19 PHẦN II – TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ 20 CHƢƠNG I – NĂNG SUẤT LÒ SẤY 20 I.1 TÍNH TỐN, LỰA CHỌN KÍCH THƢỚC LỊ SẤY 20 I.1.1 Xác định kích thƣớc bao đống gỗ lò sấy: 21 I.1.2 Chọn kích thƣớc lị sấy 22 I.2 TÍNH NĂNG SUẤT LÒ SẤY 22 I.2.1 Lựa chọn ngun liệu tính tốn 22 II.2.2 Lựa chọn chế độ sấy 23 I.2.3 Tính tốn thời gian sấy 23 I.2.4 Tính tốn thời gian xử lý 24 I.2.5 Năng suất lò sấy 25 CHƢƠNG II – TÍNH TỐN NHIỆT 27 II.1 XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT 27 II.2.1 Lƣợng ẩm bay từ 1m gỗ sấy 28 II.2.2 Tốc độ bay trình sấy 28 II.3 X ÁC ĐỊNH LƢỢNG KHƠNG KHÍ TUẦN HỒN 29 II.3.1 Thể tích khơng khí tuần hồn sơ 29 II.3.2 Tính khối lƣợng khơng khí tuần hồn 1Kg ẩm bay 31 II.4 XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI MÔI TRƢỜNG SẤY KHI RA KHỎI ĐỐNG GỖ Ở ĐIỂM 31 II.4.1 Hàm lƣợng ẩm khơng khí khỏi đống gỗ 31 II.4.2 Hàm lƣợng nhiệt khơng khí khỏi đống gỗ I 31 II.5 XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC LƢỢNG KHƠNG KHÍ TUẦN HỒN 32 II.5.1 Lƣợng khơng khí tuần hoàn 1kg abh M 1kg 32 II.5.2 Thể tích khơng khí tuần hồn V K 32 64 II.6 XÁC ĐỊNH LƢỢNG KHƠNG KHÍ TRAO ĐỔI 32 II.6.1 Lƣợng khơng khí lấy vào tính 1kg ẩm bay M 32 II.6.2 Lƣu lƣợng khơng khí lấy vào lị sấy 32 II.6.3 Xác định lƣu lƣợng khí thải 33 II.7 XÁC ĐỊNH CHI PHÍ NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH SẤY 33 II.7.1 Nhiệt lƣợng làm nóng 1m gỗ.Q t / m 33 II.7.2 Nhiệt làm nóng gỗ tính cho 1kg ẩm bay 35 II.7.3 Nhiệt lƣợng bay tính 1kg ẩm bay qbl 35 II.8 TÍNH TỐN TỔN THẤT QUA vỏ LỊ SẤY 35 II.8.1 Lựa chọn vật liệu kết cấu phận vỏ lò 35 II.8.2 Tính tổn thất qua cửa lò sấy 37 II.8.3 Tổn thất nhiệt qua tƣờng lò 38 II.8.4 Tổn thất nhiệt qua lò sấy 38 II.8.5 Nhiệt tổn thất qua trần lò sấy 40 II.8.6 Nhiệt lƣợng thất qua vỏ lị tính 1kg ẩm bay 40 II.8.7 Tổng chi phí nhiệt lƣợng để sấy gỗ tính 1kg ẩm bay 40 II.9 TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ TẢN NHIỆT 41 II.9.1 Công suất thiết bị tản nhiệt 41 II.9.2.Tính tốn lựa chọn thiết bị tản nhiệt 41 II.10 TÍNH TỐN CHI PHÍ HƠI 43 II.10.1 Chi phí nƣớc giai đoạn làm nóng gỗ 43 II.10.2 Chi phí giai đoạn sấy 44 II.11 TÍNH TỐN KÍCH THƢỚC ĐƢỜNG ỐNG DẪN HƠI NƢỚC 44 II.11.1 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc 44 II.11.2 Đƣờng kính ống phun ẩm 45 II.11.3 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc ngƣng tụ từ thiết bị tản nhiệt 45 CHƢƠNG III – TÍNH TỐN KHÍ ĐỘNG LỰC 47 III.1 LẬP SƠ ĐỒ TUẦN HỒN CỦA MƠI TRƢỜNG SẤY 47 III.2 TÍNH LỰC CẢN CÁC ĐOẠN TRONG VỊNG TUẦN HỒN CỦA MƠI TRƢỜNG SẤY 48 65 III.2.1 Xác định vận tốc tuần hoàn mơi trƣờng sấy đoạn 48 III.2.2 Tính lực cản đoạn vịng tuần hồn mơi trƣờng sấy 49 III.3 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 53 III.3.1 Năng suất quạt 53 III.3.2 Công suất động điện 54 III.4 TÍNH ỐNG THẢI KHÍ VÀ ỐNG LẤY KHÍ MỚI VÀO 54 III.4.1 Tính diện tích ống nạp khí 54 III.4.2 Tính diện tích ống thải khí 55 CHƢƠNG IV- KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍ 56 IV.1 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 56 IV.1.1 Đặc tính kỹ thuật chung lò sấy 56 IV.1.2 Thiết bị nồi 56 IV.1.3 Vỏ lò sấy 56 IV.1.4 Thiết bị gia nhiệt 57 IV.1.5 Hệ thống quạt gió 57 IV.1.6 Hệ thống ống dẫn vòi phun ẩm 57 IV.1.7 Hệ thống điều khiển thiết bị đo điều khiển 57 IV.2 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY LẮP 58 IV.2.1 Vỏ lò sấy 58 IV.2.2 Hệ thống quạt gió: 58 IV.2.3 Dàn tản nhiệt 58 IV.2.4 Hệ thống ồng dẫn vòi phun ẩm 59 IV.2.5 Hệ thống điều khiển thiết bị đo điều khiển 59 IV.2.7 Chi phí khác 59 IV.3 CÁC BẢN VẼ KỸ THUẬT 59 PHẦN 3- KẾT LUẬN VÀ KIỀN NGHỊ 60 I KẾT LUẬN 60 II KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66