Thực trạng và đề xuất các giải pháp công nghệ nâng cao hiệu quả sấy gỗ công ty cổ phần sơn thuỷ

LỜI CẢM ƠN Để đánh giá kết học tập rèn luyện trường, trí khoa Chế biến lâm sản, môn Khoa học gỗ, tơi thực khố luận tốt nghiệp: “Thực trạng đề xuất giải pháp công nghệ nâng cao hiệu sấy gỗ công ty cổ phần Sơn Thuỷ" với hướng dẫn trực tiếp cô Th.S Tạ Thị Phương Hoa đến khoá luận tốt nghiệp hồn thành Trong thời gian thực đề tài tơi nhận nhiều giúp đỡ thầy cô môn Khoa học gỗ, khoa Chế biến lâm sản Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo Tạ Thị Phương Hoa, người hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt thời gian hồn thành khố luận Tơi xin cảm ơn giúp đỡ Công ty cổ phần Sơn Thuỷ tạo điều kiện cho tơi hồn thành khố thực tập Cảm ơn bạn đồng nghiệp động viên giúp đỡ thời gian học tập hồn thiện khố luận Mặc dù cố gắng song thời gian có hạn, kinh nghiệm chun mơn cịn hạn chế nên khố luận cịn nhiều thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp bổ sung thầy cơ, bạn bè để khố luận đầy đủ, hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Tây, Ngày 12 Tháng 05 Năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Thị Thu Hương ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ nguyên, vật liệu thân thiện với người, người sử dụng lâu đời rộng rãi, vật tư chủ yếu kinh tế quốc dân Bên cạnh ưu điểm gỗ: nhẹ, khối lượng thể tích trung bình từ 0,5 – 0.7g/cm, có hệ số phẩm chất cao so với số vật liệu khác, cách nhiệt, cách âm tốt, dễ nối ghép đinh, mộng, keo dán, vân thớ đẹp….thì gỗ có nhược điểm: Gỗ có cấu tạo không đồng theo chiều nên cường độ sức co dãn theo phương dọc thớ, xuyên tâm tiếp tuyến khác nhau; gỗ hút nước thoát ẩm mạnh nên dễ bị cong vênh, nứt nẻ…Để khắc phục nhược điểm sấy gẫy gỗ trước đưa vào sử dụng phương pháp hiệu Sấy gỗ khâu quan trọng nhà máy, công ty chế biến lâm sản Nó có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm hiệu sử dụng gỗ nhà máy, cơng ty chế biến lâm sản Vì vậy, việc tìm hiểu thực trạng sấy để có giải pháp nâng cao hiệu gỗ sấy cần thiết Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn em thực khoá luận với tên đề tài: “ Thực trạng đề xuất giải pháp công nghệ nâng cao hiệu sấy gỗ công ty cổ phần Sơn Thuỷ" Chương NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Khái quát vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới Trong thời kỳ gia công gỗ thủ công, người ta hong phơi gỗ xẻ để giảm độ ẩm gỗ trước lúc sản xuất Đến kỷ XIX, số xưởng gỗ đường sắt, xưởng làm nhạc cụ có khối lượng tương đối lớn, có yêu cầu cao mặt chất lượng, lúc bắt đầu xây dựng lị sấy thủ cơng Năm 1875 bắt đầu dùng mơi trường sấy khơng khí nóng, q nhiệt khí đốt Cơng nghiệp gia cơng giới gỗ phát triển mạnh, lò sấy, phương pháp sấy thủ công cũ kỹ, suất thấp, chất lượng sấy đáp ứng yêu cầu khối lượng gỗ sấy lớn nước công nghiệp phát triển Các lị sấy cơng suất lớn, cơng nghệ thiết bị tiên tiến xây dựng nhà máy chế biến tơngr hợp gỗ Các cơng trình nghiên cứu lý luận chất trình sấy gỗ, phương pháp, qui trình, chế độ sấy gỗ với nhiều loại môi trường, nguyên liệu sấy kiểu lò sấy khác ngày phát triển sâu rộng nước giới Xu hướng phát triển hồn thiện kỹ thuật cơng nghiệp sấy để thời gian sấy ngắn, suất chất lượng cao, giá thánh sấy rẻ 1.1.2 Thực trạng kỹ thuật công nghệ sấy gỗ Việt Nam Ở nước ta công nghiệp gia công chế biến gỗ, sản xuất hàng hoá tiêu dùng xuất chất lượng cao chưa phát triển, nên kỹ thuật công nghệ sấy gỗ phát triển chậm Trước năm 1975, có số lị sấy chu kỳ tuần hoàn sấy đốt hay nước miền Nam xí nghiệp sản xuất đồ gỗ, đồ mộc miền Bắc để sấy gỗ xẻ làm nhạc cụ, học cụ, đồ chơi, ván bóc, dăm cho ván dăm với qui trình chế độ sấy áp dụng cho lò sấy nhập nội cải tiến Trong năm gần đây, công nghệ sấy gỗ nước ta trọng nhiều máy móc, thiết bị quy trình sấy Xu hướng phát triển gỗ sấy tương lai nước ta nói riêng giới nói chung là: - Nâng cao chất lượng gỗ sấy, giảm tỷ lệ khuyết tật, độ ẩm phải đồng - Giảm thời gian sấy - Giảm chi phí lượng - Hồn thiện cơng nghệ thiết bị sấy gỗ: Hoàn thiện tự động hố q trình điều khiển sấy, đồng thời hồn thiện thiết bị thao rời, vật liệu nhẹ, cách nhiệt - Cần phải xây dựng thiết lập hệ thống quản lý chất lượng sấy gỗ 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng sấy gỗ công ty cổ phần Sơn Thuỷ - Đề xuất số giải pháp nâng cao chất lượng gỗ sấy 1.3 Các nội dung đề tài - Tình hình sản xuất cơng ty - Khảo sát thực trạng sấy gỗ công ty - Đánh giá thực trạng sấy gỗ công ty - Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng gỗ sấy 1.4 Phương pháp thực đề tài - Phương pháp khảo sát thực tế: Thông qua khảo sát thực tế công ty cổ phần Sơn Thuỷ - Phương pháp phân tích, tổng hợp kế thừa lý thuyết thực tế Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Đặc điểm cấu tạo tính chất gỗ liên quan đến trình sấy gỗ Quá trình sấy gỗ bao gồm trình vận chuyển: Quá trình vận chuyển nhiệt vào gỗ trình vận chuyển ẩm từ gỗ mơi trường ngồi, q trình gồm có q trình bay bề mặt gỗ dịch chuyển ẩm từ bên gỗ bên Do vậy, đứng quan điểm sấy gỗ ta chủ yếu xem xét đặc điểm cấu tạo gỗ ảnh hưởng đến trình vận chuyển nói 2.1.1 Đặc điểm cấu tạo * Cấu tạo thô đại Gỗ giác, gỗ lõi: Giữa gỗ giác gỗ lõi có khác độ ẩm Khi sấy khơ khơng Gỗ lõi khơ chậm hơn, gỗ giác khơ nhanh khả co rút gỗ giác gỗ lõi khác Gỗ giác co rút nhiều gỗ lõi, sấy ván hay có lẫn phần gỗ giác gỗ lõi dễ sinh khuyết tật * Cấu tạo hiển vi: + Lỗ thơng ngang: Kích thước, hình dạng cách xếp lỗ thơng ngang tế bào mạch gỗ có ảnh hưởng trực tiếp đến q trình sấy gỗ Lỗ thơng ngang đường hút thoát nước gỗ theo chiều ngang gỗ Trong trình sấy đường vận chuyển ẩm theo chiều ngang thân gỗ Đối với gỗ kim thoát ẩm chủ yếu qua hệ thống lỗ thông ngang + Tế bào mạch gỗ: Kích thước hình thức phân bố tế bào mạch gỗ ảnh hưởng đến trình sấy gỗ Kích thước tế bào mạch gỗ thể đường kính mạch gỗ ( ruột tế bào) Ruột tế bào lớn ẩm mạnh Với gỗ có tế bào mạch gỗ hình thức xếp phân tán dễ sấy gỗ có tế bào xếp mạch vòng + Tia gỗ: Tia gỗ tổ chức tế bào mô mềm xếp theo chiều ngang thân Là nguyên nhân gây nên tính dị hướng, nguyên nhân tạo nên co rút không chiều xuyên tâm tiếp tuyến Kích thước số lượng tia gỗ có ảnh hưởng lớn đến chất lượng gỗ sấy Khuyết tật gỗ sấy tia gỗ gây nên: bị nứt đầu, bị móp + Thể bít, chất chiết suất, chất tích tụ ruột tế bào: Thể bít nằm ruột tế bào mạch gỗ, chất dầu nhựa ruột tế bào làm ảnh hưởng lớn đến q trình dẫn, ẩm Trong q trình sấy, độ ẩm gỗ giảm chất dầu nhựa kết tinh, keo lại bịt kín ruột tế bào lỗ thơng ngang làm hạn chế q trình dịch chuyển ẩm ngồi Dưới ảnh hưởng bít làm chênh lệch ẩm lớp gỗ bên bên ngoài, nên trình sấy hay sinh khuyết tật nứt, nẻ bề mặt gỗ Đối với loại gỗ có đặc điểm loại gỗ khó sấy cần có giải pháp cơng nghệ hợp lý để hạn chế nhược điểm này, cách hấp, luộc gỗ, sấy gỗ chế độ sấy mềm + Thớ gỗ: Thớ gỗ thăng thay ngiêng xếp tế bào theo chiều dọc thân Trong q trình sấy gỗ có thớ nghiêng khó sấy gỗ có thớ gỗ thẳng, gỗ có thớ nghiêng tỷ lệ co rút dọc thớ tăng àm cho gỗ dễ bị xoắn, vênh Đối với loại gỗ có thớ nghiêng sấy trạng thái có trọng lực, đè vật nặng lên theo chiều nghiêng 2.1.2 Tính chất - Độ ẩm: Như biết, nước tồn gỗ dạng chủ yếu: nước tự nước liên kết Quá trình sấy gỗ trình rút nước gỗ ra, tức trình làm bay nước gỗ - trình làm khơ gỗ Bản chất q trình sấy loại bỏ lượng nước chứa gỗ, mà nước tồn chủ yếu dạng nói +Ẩm tự do: Là lượng ẩm tồn bên ruột tế bào, tức nằm hệ thống mao quản gỗ, nên gọi nước mao quản Do loại ẩm nằm chủ yếu khoảng trống tế bào nên lượng ẩm dễ thay đổi, bị loại khỏi gỗ khơng ảnh hưởng đến tính chất học gỗ tức gỗ chưa bị co rút hay giãn nở Trong qua strình sấy ảnh hưởng đến thời gian sấy thao tác giai đoạn xử lý đầu + Nước liên kết: Là lượng ẩm nằm vách tế bào gỗ, bó cellulose phần liên kết hố học qua cầu hydrơ phân tử nước phân tử cellulose Loại nước liên kết với gỗ liên kết lý hoá vi mao quản Các liên kết nầy bền vững khó bị phá vỡ Do vậy, q trình sấy gỗ, để loại bỏ nước liên kết khỏi gỗ cần có lượng thời gian đủ lớn phá vỡ liên kết đó, loại bỏ nước liên kết khó khăn so với nước tự Trong trình sấy, đến giai đoạn nước liên kết bắt đầu ngồi gỗ bắt đầu bị co rút Vì vậy, đến giai đoạn cần điều chỉnh chế độ sấy hợp lý để hạn chế khuyết tật gỗ sấy - Điểm bão hòa thớ gỗ: Điểm bão hoà thớ gỗ mốc quan trọng q trình sấy gỗ Nó cho ta biết thời điểm gỗ bắt đầu thay đổi kích thước Trong trình sấy, gỗ bắt đầu co rút độ ẩm gỗ thay đổi từ độ ẩm bão hoà trở xuống Gia đoạn thường sảy hầu hết khuyết tật gỗ sấy, co rút không gỗ sinh nội ứng suất Do trình sấy cần phải ý thời điểm đế có chế độ sấy phù hợp, hạn chế khuyết tật gỗ sấy đến mức tối thiểu Độ ẩm bão hoà thớ gỗ loại gỗ khác Độ ẩm bão hoà thớ gỗ bình quân loại gỗ nước ta xấp xỉ 30% (ở nhiệt độ khoảng 20oC) - Độ ẩm thăng gỗ mơi trường: Trong q trình hút nhả ẩm độ ẩm gỗ có xu tiến đến giá trị ổn định Độ ẩm mà gỗ hướng tới độ ẩm mà điều kiện mơi trường gỗ khơng hút nhả ẩm Độ ẩm gọi độ ẩm thăng Wcb gỗ môi trường 30 Q trình ẩm } Wtb 10 ∆w Quá trình hút ẩm Hình 2.1 Biểu diễn trình thăng độ ẩm gỗ Quá trình hút nhả ẩm gỗ điều kiện định hai q trình ngược khơng trùng nhau, đạt đến trạng thái cân thường có khoảng chênh lệch ẩm ∆W = - 3% Độ ẩm thăng gỗ phụ thuộc vào điều kiện môi trường: nhiệt độ độ ẩm tương đối môi trường Độ ẩm tương đối mơi trường độ ẩm thăng gỗ cần đạt Độ ẩm thăng gỗ sấycó mối quan hệ mật thiết với hai thông số môi trường sấy (nhiệt độ độ ẩm môi trường sấy) Trong công nghệ sấy gỗ tự động độ ẩm thăng thông số quan trọng việc xác lập chế độ sấy - Khối lượng thể tích gỗ: Khối lượng thể tích gỗ có ảnh hưởng tương đối lớn đến q trình sấy gỗ Gỗ có khối lượng thể tích lớn mật độ mixenxenlulo lớn hay khoảng trống gỗ ít, khối lượng gỗ nhiều (tính đơn vị khối lượng thể tích) so với gỗ có khối lượng thể tích nhỏ Do vậy, gỗ có khối lượng thể tích lớn tich khả vận chuyển ẩm từ bên bên ngồi khó gỗ có khối lượng thể tích nhỏ Đối với gỗ có khối lượng thể tích lớn khó sấy so với gỗ có khối lượng thể tích nhỏ, phải sấy chế độ sấy mềm, tức Tk ∆T nhỏ, thời gian sấy kéo dài Như nói khối lương thể tích yếu tố quan trọng việc lựa chọn chế độ sấy - Co rút giãn nở gỗ: Gỗ vật liệu dị hướng, có cấu tạo khơng đồng theo ba chiều Vì trình thoát ẩm, co rút gỗ theo chiều không giông nhau, dặc biệt sụ chênh lệch hai chiều xuyên tâm tiếp tuyến Đây nguyên nhân gây khuyết tật như: cong vênh, nứt nẻ, móp méo, biến hình Khi sấy gỗ phải ý đặc điểm để lựa chọn chế độ sấy hợp lý - Tính chất dẫn nhiệt gỗ: Tính chất dẫn nhiệt gỗ có ý nghĩa lớn cơng nghệ sấy gỗ Nó có tác động đến q trình tính tốn xử lý nhiệt cho giai đoạn: làm nóng, xử lý nhiệt ẩm chừng, xử lý cuối Tính dẫn nhiệt gỗ đặc trưng đại lượng: nhiệt dung riêng (tỷ nhiệt), hệ số dẫn nhiệt gỗ, hệ số quán tính nhiệt gỗ - Tính chất dẫn điện: Có ý nghĩa sử dụng thiết bụ điện để thực trình kiểm tra độ ẩm gỗ trình sấy q trình xử lý Tính dẫn nhiệt gỗ phụ thuộc vào độ ẩm gỗ, nhiệt độ, loại gỗ 2.2 Lò sấy thiết bị 2.2.1 Lò sấy Trong thực tế sản xuất, áp dụng nhiều loại lò sấy khác Tuy nhiên, lò sấy gia nhiệt nước nhà máy sản xuất sử dụng nhiều với ưu điểm: chi phí cho việc đầu tư thiêts bị không cao, lắp đặt dễ dàng, chất lượng gỗ sấy đảm bảo việc chi phí lượng cho q trình sấy thấp Xét đặc tính tuần hồn khơng khí mơi trường sấy gồm có: tuần hồn ngang đứng tuần hồn ngang nằm Trong thực tế loại lị sấy có đặc tính tuần hồn ngang đứng sử dụng phổ biến có ưu điểm việc lưu thơng khơng khí, cách bố trí gọn gàng, phù hợp với lị có dung tích lớn * Ngun lý hoạt động lò sấy nước Đống gỗ 0' Thiết bị tản nhiệt  1 0' d Hình2.2 Sơ đồ nguyên lý biểu diễn biểu đồ Id (a) - Sơ đồ nguyên lý (b) - Biểu diễn biểu đồ Id Mô tả sơ đồ nguyên lý - Trạng thái khơng khí ngồi trời - Trạng thái khơng khí trước đưa vào đống gỗ - Trạng thái khơng khí sau qua đống gỗ 0' - Hỗn hợp trạng khơng khí trạng thái (0 - 2) trước đưa vào thiết bị tản nhiệt Không khí trạng thái sau 0' sau qua thiết bị tảnnhiệt chúng làm nóng thành khơng khí trạng thái Khơng khí trạng thái qua đống gỗ chúng tiếp xúc với đống gỗ, trình bay ẩm thực đoạn 1-2 Khơng khí sau qua đống gỗ có trạng thái 2, chúng thải phần, phần cịn lại chúng trộn với khơng khí trạng thái khơng khí ngun (mới) tạo thành khơng khí trạng thái 0' đưa vào lị sấy thực chu kỳ khác Quá trình 0' - q trình làm nóng, q trình q trình sấy, trình - trình trộn khơng khí (a) (b) (c) (d) Hình 3.10 Khuyết tật gỗ sấy (a) Khuyết tật nứt đầu (c) Khuyết tật cong ngang (b) Khuyết tật cong thuận (d) Khuyết tậ nứt mặt 3.2.5 Tính tốn chi phí sấy * Chi phí sấy tính cho mẻ với lị sấy cơng ty - Số lượng gỗ sấy thực cho mẻ sấy công ty là: M = x 40 + 55 x = 435m3 - Công xếp palet: 11 000đồng/1m3 - Công vào, lị: 19 cơng/435m3 - Cơng đốt lị: 5cơng/1ngày - Dầu máy cấp cho xe nâng phục vụ vận chuyển 291m3 gỗ 75 lít - Nhân cơng giám sát lị 1công/ngày 52 - Lượng nhiên liệu cấp cho nồi 20m3/ngày - Khấu hao máy móc thiết bị, nồi hơi, lò: 700 000đồng/ngày - Lượng điện tiêu thụ ngày đưa bảng 3.16 Bảng 3.16 Lượng điện tiêu thụ ngày Hệ số sử dụng thời gian Quạt hút 3,0 0,84 Quạt đẩy 1,1 0,84 Máy bơm 2,2 0,75 Máy bơm 2,2 0,75 Quạt 96 0,8 Điện thắp sáng 0,4 0,5 Tổng lượng điện tiêu thụ ngày, kw Thiết bị Công suất, kw Lượng điện tiêu thụ ngày 60,48 22,176 39,6 39,6 1843,2 4,8 2009,856 Trong bảng 3.16: - Lượng điện tiêu thụ ngày = Công suất x Hệ số sử dụng thời gian x 24 - Tổng lượng điện tiêu thụ ngày = Tổng lượng điện tiêu thụ ngày thiết bị Bảng 3.17 Chi phí cố định cho tồn mẻ sấy Nội dung Cơng xếp Cơng xếp(m3) Vào lị (cơng) Ra lị (cơng) Dầu máy cho mẻ sấy (lít) Số lượng Đơn giá, đồng Thành tiền , đồng 435 11 000 785 000 50 000 450 000 50 000 450 000 75 11 000 825 000 Tổng chi phí cố định tồn mẻ sấy 510 000 Trong bảng 3.17: - Cột thành tiền = Cột số lượng x Cột đơn giá - Tổng chi phí cố định tồn mẻ sấy = Tổng chi phí khâu 53 Bảng 3.18 Chi phí thay đổi theo thời gian Nội dung Định mức Lượng điện tiêu thụ 2009,856 ngày (kw/ngày) Củi (m3/ngày) 25 Nhân cơng giám sát lị ngày (cơng) Nhân cơng đốt lị ngày (cơng) Tổng chi phí thay đổi/ngày, đồng Tổng chi phí thay đổi theo thời gian tính cho mẻ sấy, đồng Đơn giá, đồng Thành tiền, đồng 500 014 784 100 000 500 000 75 000 75 000 50 000 250 000 839 784 134 305 032 Trong bảng 3.18: - Cột thành tiền = Cột định mức x Cột đơn giá - Tổng chi phí thay đổi/ngày = Tổng chi phí nội dung - Tổng chi phí thay đổi theo thời gian tính cho mẻ sấy = 23 ngày x Tổng chi phí thay đổi/ngày Gọi CPm - Chi phí cho tồn mẻ sấy CPm3 - chi phí cho 1m3 gỗ sấy A - Tổng chi phí cố định 510 000(đồng) B - Tổng chi phí thay đổi theo thời gian cho mẻ sấy 136 888 042 (đồng) C - Tổng khấu hao máy móc thiết bị cho tồn mẻ sấy, đồng Trong đó: C = Khấu hao máy móc thiết bị cho ngày x 23 ngày = 700 000 x 23 = 16 100 000 (đồng) Vậy chi phí cho tồn mẻ sấy CPm = A + B + C = 510 000+ 134 315 032 + 16 100 000 = 156 925 320 (đồng) Chi phí cho 1m3 gỗ sấy = chi phí cho toàn mẻ sấy/ lượng gỗ sấy thực = 156 925 320 : 435 = 360 750 (đồng) 54 3.3 Đánh giá thực trạng sấy gỗ công ty 3.3.1 Nhân lực Công ty bắt đầu vào hoạt động, nên nguồn nhân lực thiếu tổ sấy gồm người Trong đó, có cán kỹ thuật chuyên ngành Chế biến lâm sản, công nhân đốt lị kinh nghiệm, hiểu biết lị hơi, cơng nhân bốc xếp phơi cịn hiểu biết cách xếp phôi Với nhân lực lao động vậy, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng gỗ sấy 3.3.2 Nguyên liệu đầu vào Nguyên liệu công ty chủ yếu loại gỗ Keo nhập số tỉnh phía Bắc Cơng ty thu mua tồn dạng gỗ trịn, sau xẻ theo quy cách sản phẩm yêu cầu Do vậy, công ty tận dụng đầu mẩu, bìa bắp để làm nhiên liệu cho nồi + Nguyên liệu sấy công phân loại theo chiều dày, chưa phân loại theo độ ẩm, nguồn gốc xuất xứ + Nguyên liệu hong phơi tự nhiên, xếp thành palét xếp đống ngồi trời đợi sấy khơng có mái che, nên trời mưa làm tăng độ ẩm gỗ Độ ẩm ban đầu gỗ sấy thường cao từ 50 - 70% Đây nguyên nhân làm kéo dài thời gian sấy, nảy sinh khuyết tật, chi phí sấy cao + Gỗ trịn nhập có đường kính trung bình (chủ yếu gỗ 15 – 20 cm) Cho nên ván xẻ chủ yếu ván xẻ tiếp tuyến, trình sấy dễ nảy sinh khuyết tật cong vênh + Tỷ lệ gỗ giác gỗ lõi nằm giới hạn cho phép 3.3.3 Xếp đống + Cách xếp đống: Trong palet gỗ xếp hàng khơng có khoảng cách hợp lý Với gỗ có chiều rộng nhỏ xếp lượng gỗ xếp tăng, đống gỗ vững Cách xếp gỗ giảm sức cản khí động học gỗ, tăng lưu thơng khơng khí qua gỗ q trình sấy, góp phần rút ngắn thời gian sấy 55 Trong palet xếp hai kích thước chiều dài khác nên đầu nối hai phải có hai kê, phần cản trở lưu thơng khơng khí Các palet xếp vào lị khơng buộc cố định nên xếp phía ngồi hay bị lệch rơi Do gỗ không phân loại khuyết tật trước, nên xếp có khuyết tật, hạ cấp vẫ xếp vào Kích thước đống gỗ tổng kích thước palet Các palet xếp với kích thước nhỏ, nên dùng xe nâng xếp đống thuận lợi Các palet có chiều cao khơng dao động từ (0,9 - 1,05m), xếp đống hàng kê palet trùng với hàng gỗ palet kia, gây cản trở tuần hoàn khơng khí mơi trường sấy Hơn nữa, với palet cao bỏ bớt gỗ xuống, để theo khe hở sát tường, hay palet mà không xếp cẩn thận, làm cản trở tuần hồn khơng khí môi trường sấy hầu hết bị khuyết tật sấy Với palet xếp vào lò có kích thước chiều dài khơng nhau, xếp đầu đầu để tự do, gây khó khăn cho việc vào lị, khoảng nối đầu hai palet tạo đường lưu thơng khơng khí q lớn gây tượng nứt đầu gỗ Trong palet khoảng cách kê không dao động khoảng 25 - 43cm Gây ảnh hưởng đến đường lưu thơng khơng khí Các kê xếp cách đầu gỗ từ -7cm hạn chế tượng nứt đầu, song trình vận chuyển kê không bị rơi + Thanh kê: Các kê hầu hết đồng chiều dày (20 - 22mm) Song chiều dài không dao động khoảng lớn (25 - 100cm) Do q trình xếp palet có trường hợp phải nối kê, làm cản trở tuần hồn khơng khí Thanh kê chủ yếu làm gỗ Thông gỗ Keo qua thời gian sử dụng bị gẫy, cong dùng để xếp đống 56 3.3.4 Lò sấy, thiết bị lò sấy * Lò sấy: Với hệ thống gồm lị sấy, với dung tích lò 40m3 55m3 đáp ứng đủ nhu cầu sấy gỗ cơng ty Sau tính tốn tổn thất nhiệt qua vỏ lò cho lò sấy nhỏ ta thấy: Hệ thống cửa cịn đảm bảo kín khít, đóng mở dễ dàng Nền lị tơn cao nên khô không bị nước tràn vào trời mưa, đảm bảo cách nhiệt Tuy nhiên, tổn thất nhiệt qua trần lò lớn 13,61KJ/kg, hệ số truyền nhiệt K4 = W/m2.oC >2 không đảm bảo cách nhiệt Tường lò sầy mới, chưa bị rạn nứt, song chưa đảm bảo khả cách nhiệt, tổn thất nhiệt qua vỏ lò 22,99KJ/kg, hệ số truyền nhiệt K1 = 2,27 W/m2.oC > tường không đảm bảo cách nhiệt Lượng nhiệt tổn thất ảnh hưởng đến chi phí nhiệt trình sấy Hệ thống cửa ẩm đặt phía trước phía sau lị chưa hợp lý Tồn hệ thống lị khơng có mái che nên trời mưa tổn thất nhiệt tăng * Thiết bị Có hệ thống thu hồi nước ngưng từ giàn tản nhiệt, cấp cho nồi phần tiết kiệm chi phí nhiên liệu cấp cho nồi Có hệ thống lọc nước trước vào nồi hệ thống lọc nước cung cấp cho phun ẩm nên đảm bảo độ bền cho nồi nước phun ẩm không làm ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sấy Đồng hồ hiển thị nhiệt độ lò sấy số (lò sấy bán tự động) bị hỏng, giá trị khơng xác Cánh tản nhiệt giàn tản nhiệt lò số 9, tự chế tạo nên khoảng cách cánh không đều, nhiều cánh bị móp méo, khơng phẳng Quạt đảo chiều 3h/lần tạo việc lưu thơng khơng khí đồng góp phần cấp nhiệt đồng cho vị trí khác gỗ sấy 57 3.3.5 Chuẩn bị trước sấy + Chuẩn bị thiết bị: Trước sử dụng lò để sấy công ty ý kiểm tra hệ thống quạt, van đường ống mà chưa kiểm tra giàn tản nhiệt, đầu đo… + Chuẩn bị cắm đầu đo độ ẩm gỗ: Cách cắm đầu đo công ty theo chiều dài gỗ (như hình ) Cách cắm khơng với nguyên tắc (phải cắm đầu đo độ ẩm theo chiều rộng) độ ẩm phản ánh khơng xác + Khâu tính tốn thời gian sấy: Cơng ty khơng tính tốn thời gian sấy cụ thể, mà xác định theo kinh nghiệm dự kiến 3.3.6 Vận hành lò sấy + Khởi động lò: Đã tuân thủ yêu cầu kỹ thuật sấy gỗ + Điều khiển trình sấy: Do cán kỹ thuật trực tiếp cài đặt theo dõi, khơng ghi lại nhật ký lị sấy + Trong trình vận hành từ 18h - 22h, cơng ty cho dùng đốt lị để tiết kiệm điện, trình vận hành bị gián đoạn, nhiệt độ lò sấy giảm làm kéo dài thời gian sấy, song chi phí sấy cao 3.3.7 Chất lượng gỗ sấy Gỗ sấy tồn khuyết tật: cong vênh, nứt đầu, nứt bề mặt ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ lợi dụng Về độ ẩm ứng suất: Bảng 3.19 Đánh giá độ ẩm ứng suất Cấp chất lượng sấy II Tiêu chuẩn Kết Đánh giá Độ ẩm cuối trung bình, % Độ đồng sấy, % Độ cong ngang, % Sự chênh lệch ẩm theo chiều dày, % Ứng lực dư, % Độ cong hình cung, % Tỷ lệ vết nứt, % – 12 4,0 3,5 3,5 9,21 3,93 1,79 2,07 1,67 1,59 2,62 Đạt Đạt Không đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 58 Qua kết kiểm tra thu ta thấy: Độ ẩm gỗ sấy đáp ứng yêu cầu đặt ra,nhưng độ cong ngang chưa đáp ứng yêu cầu chất lượng gỗ sấy Với độ ẩm cần giảm chênh lệch ẩm theo chiều dày gỗ sấy 3.3.8 Thời gian sấy Thời gian sấy mẻ sấy lò số (sấy gỗ keo dày 26mm) 23 ngày Để đánh giá thời gian sấy công ty ta dùng phương pháp so sánh Gỗ Keo thựôc nhớm sấy III, yêu cầu chất lượng cấp II, chiều dày ván 26mm Theo tài liệu [2] gỗ sấy theo chế độ bảng 3.20 Bảng 3.20 Chế độ sấy gỗ Keo dày 26mm Độ ẩm gỗ sấy W, % > 30 30 - 25 25 - 20 20 - 15 15 - 10 10 - Nhiệt độ sấy t, 0C 60 60 60 65 65 65 Chênh lệch ẩm kế, ∆t 13 16 24 Độ ẩm thăng EMC, % 17,5 14 12,5 Dốc sấy u Dự kiến thời gian sấy, ngày 2,0 10 2,4 So sánh với chế độ sấy thời gian sấy dự kiến 14 ngày thời gian sấy công ty 23 ngày, công ty sấy với thời gian dài - Nhiệt độ sấy giai đoạn I (độ ẩm gỗ > 30%) 470C < 600C (nhiệt độ sấy theo chế độ bảng trên) - Công ty ngừng cấp nhiệt đồng hồ ngày (kkhơng đốt lị từ 18h - 22h) Vì làm gián đoạn trình sấy, nhiệt độ sấy giảm, thời gian để tăng nhiệt độ đến nhiệt độ sấy Để xác định thời gian xử lý ban đầu nên dựa sở tính tốn thời gian xử lý nhiệt sơ theo công thức: Z = 0,1 x S x C x 24 Trong đó: Z - thời gian xử lý nhiệt sơ bao gồm thời gian tăng nhiệt, h 59 S - độ dày gỗ xẻ, cm C - hệ số thời gian tăng nhiệt, thường lấy từ 1,5 – Z = 0,1 x 2,6 x 1,5 x 24 = 9,36 h - Như thời gian làm nóng đến gỗ dài Theo lý thuyết tính tốn thời gian xử lý nhiệt sơ (gồm thời gian tăng nhiệt gia nhiệt cho gỗ) 9,36 giờ, cơng ty thời gian làm nóng đến tâm gỗ 36 3.4 Đề xuất số giải pháp nâng cao chất lượng gỗ sấy * Nhân lực: - Cán kỹ thuật cần đào tạo sâu chuyên ngành sấy gỗ - Nâng cao ý thức trách nhiệm cán công nhân viên, khâu xếp đống * Nguyên liệu: - Xử lý nguyên liệu trước sấy: Dùng thép vam đầu ván bị nứt đầu - Nên xây dựng hệ thống mái che cho nguyên liệu trước sấy, hạn chế tác động xấu môi trường - Phân loại nguyên liệu trước sấy: Phân loại theo xuất xứ, theo độ ẩm ban đầu Loại bỏ không đạt yêu cầu chất lượng (các kê bị mục, nứt…) + Độ ẩm ban đầu gỗ sấy phân thành cấp: 50 – 60%, 60 – 70 % độ ẩm gỗ lớn 70% + Nguyên liệu sau nhập về, tiến hành xẻ sau xếp thành palet (trên palet có đính kèm phiếu xếp với nội dung: Loại gỗ, quy cách, độ ẩm, ngày xếp) Các palet có độ ẩm khác xếp riêng khu vực bãi đợi sấy 60 Khu vực lò sấy I II III Hình 3.11 Sơ đồ phân bố nguyên liệu theo độ ẩm I – Khu vực độ ẩm 50 – 60% III – Khu vực độ ẩm >70% II – Khu vực độ ẩm 60 – 70% * Xếp đống + Xếp palet: - Loại bỏ kê cũ, bị gẫy, chiều dài ngắn không đưa vào sử dụng xếp đống - Chọn kê phải dựa vào chiều dày gỗ sấy Với chiều dày gỗ sấy 50 nên chọn kê có chiều dày 35mm Các kê nên có tiết diện hình vuông bào nhẵn - Chiều dài kê chiều rộng palet - Nên sử dụng gỗ thông làm kê gỗ thơng có ưu điểm: Thẳng thớ, có khối lượng thể tích trung bình - Các palet nên dùng dây thép buộc lại chắn, tránh gỗ bị rơi - Trong hàng gỗ phải xếp chiều dày gỗ, tránh tượng cản trở tuần hồn khơng khí - Trong q trình xếp palet kích thước palet phải xếp nhau, khoảng cách kê phải đều, tạo thành đường thẳng đứng từ xuống 61 + Tính tốn kích thước palet cho lị nhỏ - Xác định chiều cao pale: Chiều cao đống gỗ: Hd = H’ – a – b, mm Trong đó: H’ - Khoảng cách từ trần giả đến lò, mm, H = 4300mm a - Khoảng cách từ đỉnh đống gỗ đến trần giả, mm, a = 200mm; b - Khoảng cách từ đáy đống gỗ đến lò, mm, b = 300mm; Chiều cao đống gỗ: Hd = 4300 – 200 – 300 = 3800, mm Với Hd = 3800mm nên xếp chiều cao đống gỗ tổng chiều cao palet Kích thước palet: H *   H  c  , mm Trong đó: c - Tổng chiều dày kê palet, mm c = 50 = 100, mm H*   3800  100  1230 , mm - Xác định chiều rộng palet: Chiều chiều rộng palet: B '  Trong đó: Ld  c ' , mm n B’ - Chiều rộng palet, mm; n - Số palet xếp theo chiều dài; c’- Khoảng cách palet, mm Ld - Chiều dài đống gỗ, mm Chiều dài đống gỗ: Ld = L’ – a’ – b’, mm Trong đó: L’ - Chiều dài bao lò lò, mm L = 7000mm a’ - Khoảng cách từ cạnh đống gỗ đến tường sau, mm, a’=800mm; b’ - Khoảng cách từ cạnh đống gỗ đến khung cửa, mm, b=1000mm; Chiều dài đống gỗ: Ld =7000 – 800 – 1000 = 5200, mm Với Ld = 5200mm nên xếp chiều dài đống gỗ tổng chiều rộng palet Chiều rộng palet: H *   H  c  , mm 62 Trong đó: c - Tổng chiều dày kê palet, mm c = 50 = 100, mm B'   5200  200  1000 , mm - Chiều dài palet phụ thuộc vào chiều dài ván sấy + Xếp palet vào lò: - Xếp đống gỗ đà kê có kích thước 300 x 300, mm - Xếp đống gỗ cách trần giả khoảng 20cm, cách tường sau 80mm, cách khung cửa 100cm, khơng nên xếp palet cao tránh tượng bỏ gỗ xuống khe hở Trong đống gỗ, palet phải xếp xít đầu * Lị sấy - Nên xây dựng thêm mái che cho lò sấy - Để đảm bảo cách nhiệt cho lò sấy loại trừ khả ngưng tụ bề mặt trần lò, hệ số truyền nhiệt trần phải thoả mãn điều kiện: K4 < 0,6W/m2.oC Chọn thêm lớp cách nhiệt cho trần lị tơn – bơng thuỷ tinh K4  1 0,2 0,004  btt     20 14 1,6 58 0,07  0,6 W/m C 2o Chiều dày lớp thuỷ tinh cần để đảm bảo cách nhiệt cho trần lò:  btt  100mm Trần lị có kết cấu bêtơng : thuỷ tinh : tôn theo tỷ tỷ lệ 0,2 : 0,1 : 0,004 Hình 3.12 Kết cấu trần lò 63 - Quét lớp xi măng tinh lên tường lò để hạn chế tổn thất nhiệt qua vỏ lị * Chuẩn bị thiết bị cơng nghệ - Cần kiểm tra thiết bị cách kỹ trước sấy Sửa lại đồng hồ hiển thị nhiệt độ sấy lị sấy số - Đóng đinh đo độ ẩm phải đóng theo chiều ngang ván chọn gỗ có độ ẩm đại diện cho cho toàn đống gỗ - Phải cắm lại đầu đo có chênh lệch ẩm nhiều đầu đo * Thời gian sấy - Tăng nhiệt độ sấy giai đoạn đầu lên 550C - Nên cấp nhiệt liên tục, không nên dừng đốt lò - Hong phơi gỗ trước sấy - Giảm thời gian làm nóng Bảng 3.21 Chế độ sấy cho lò bán tự động (Do đề tài đưa ra) Ký hiệu CĐ1 CĐ2 CĐ3 CĐ4 CĐ5 CĐ6 CĐ7 CĐ8 CĐ9 CĐ10 CĐ11 CĐ12 CĐ13 Thông số cài đặt Tốc độ tăng nhiệt giai đoạn làm nóng, oC/h EMC Thời gian làm nóng đến tâm gỗ, h Tốc độ sấy giai đoạn I Nhiệt độ sấy giai đoạn I, oC Tốc độ sấy giai đoạn II Nhiệt độ sấy giai đoạn II, oC Thời gian điều hoà, h Độ ẩm cân đều,% Độ ẩm cuối gỗ Nhiệt độ lúc quạt đóng, 0C Thời gian đảo chiều quạt, h Nhóm gỗ 64 t = 26mm 10 19 10 2,3 55 3,2 65 16 45 3 Chương IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết thu trình thực khố luận, tơi rút số kết luận sau: Nguyên liệu trước sấy chưa qua khâu: Phân loại nguyên liệu theo độ ẩm gỗ ban đầu, nguồn gốc xuất xứ, hong phơi trước sấy, xử lý nguyên liệu trước sấy Mới phân loại theo chiều dày gỗ sấy Vì vậy, chất lượng gỗ sấy không đồng Khâu xếp đống chưa ý nhiều: Nhiều kê bị mục, gẫy, ngắn đưa vào xếp đống, số palet lấy gỗ sấy làm kê Khoảng cách kê không Chiều cao palet khơng nhau, q trình xếp đống để đảm bảo khối lượng gỗ palet số gỗ bỏ khỏi palet để xuống khe hở lị sấy Vì vậy, gỗ sấy bị khuyết tật nhiều Hệ thống lò sấy xây dựng nên đại, nhiên tường lò trần lò sấy chưa đảm bảo cách nhiệt, đặc biệt trần lò hệ số truyền nhiệt qua trần lớn K = Vì vậy, lượng nhiệt tổn thất qua vỏ lò lớn làm tăng chi phí nhiệt Cơng ty chưa trọng kiểm tra lò sấy thiết bị lò trước sấy Thời gian sấy mẻ công ty tương đối dài, cụ thể Thời gian sấy mẻ gỗ Keo dày 26mm với độ ẩm ban đầu 60% 23 ngày > so với thời gian sấy theo tài kiệu tham khảo 14 ngày Công ty chưa coi trọng việc kiểm tra, đánh giá chất lượng gỗ sấy sau mẻ sấy để từ rút kinh nghiệm cho mẻ sấy sau 4.2 Kiến nghị Cần sâu phân tích đánh giá cơng đoạn quy trình sấy, thiết bị lị sấy để có kết qủa đánh giá xác thực trạng gỗ sấy để từ có có giải pháp nâng cao chất lượng gỗ sấy cách hiệu 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO PTS Nguyễn Cảnh Mão, Công nghệ sấy gỗ, Trường Đại học lâm nghiệp PGS.TS Hồ Xuân Các – PGS.TS Nguyễn Hữu Quang (2005) Công nghệ sấy gỗ, nhà xuất Nông nghiệp Hà nội TS Vũ Huy Đại, Tài liệu Công nghệ sấy TS Lê Xuân Tình (1998) Khoa học gỗ Nhà xuất Nghiệp TS Đỗ Thị Bích Ngọc – ThS Tạ Thị Phương Hoa (2002) tài liệu dịch “Tính tốn thiết kế lị sấy” PGS TS Bùi Hải – PGS TS Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, nhà xuất Khoa học kỹ thuật Phạm Điệp – “ Đánh giá thực trạng công nghệ sấy gỗ công ty TNHH Phú Đạt” năm 2007 66