Thiết kế cải tạo một số thiết bị sấy cho công ty tnhh phú đạt

ĐẶT VẤN ĐỀ Từ bao đời gỗ chiếm vị trí quan trong đời sống người Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật nhiều loại vật liệu khác người tìm phần thay gỗ; nhiên vai trị gỗ khơng khơng giảm sút mà ngược lại người cảm thấy cần đến gỗ Gỗ có cá tính đa dạng, bền đẹp, thân thiện với người, gỗ dễ gia công chế biến Gỗ sử dụng rộng rãi xây dựng, sản xuất hàng nội thất nhiều lĩnh vực khác đời sống người Tuy nhiên gỗ loại vật liệu mang tính dị hướng có cấu trúc tính chất khơng đồng nhất, khả hút nhả ẩm cao dẫn đến co dãn thay đổi kích thước, gây nên khuyết tật cong, vênh, nứt nẻ Khơng gỗ cịn vật liệu cấu tạo nhiều thành phần hoá học thuận lợi cho phát triển sinh vật gây hại nấm mốc, trùng Chính mà trải qua thời gian người tìm nhiều phương pháp bảo quản gỗ khác nhau, hình thành ngành khoa học – khoa học bảo quản gỗ Trong số phương pháp sấy gỗ phương pháp bảo quản gỗ toàn diện nhất, hiệu phổ biến Sấy gỗ làm tăng tính chất lý hạn chế phá hại môi trường, sinh vật Công ty TNHH Phú Đạt có nhu cầu sấy gỗ lớn cần khảo sát đánh giá thực trạng để từ đề xuất xây dựng phương án cải tạo hợp lý cho lò sấy Được đồng ý khoa chế biến lâm sản - Trường đại học Lâm Nghiệp trí ban lãnh đạo cơng ty TNHH Phú Đạt, thực đề tài “Thiết kế cải tạo số thiết bị sấy cho công ty TNHH Phú Đạt” MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC LỤC Chƣơng I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2.Tình hình nước 1.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế lò sấy 1.2.1 Đặc điểm nguyên liệu sấy 1.2.2 Đặc điểm cấu tạo tính chất gỗ liên quan đến trình sấy 1.2.3 Những lựa chọn chế độ sấy 1.2.4 Những yêu cầu thiết kế lò sấy 10 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 11 1.4 Đối tƣợng nghiên cứu 11 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 11 1.6 Nội dung nghiên cứu 11 Chƣơng II 12 ĐẶC ĐIỂM, TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY 12 2.1 Đặc điểm 12 2.1.1 Vị trí địa lý công ty 12 2.1.2 Đặc điểm công ty 12 2.2 Tình hình sản xuất 12 2.2.1 Nguyên liệu 12 2.2.2 Sản phẩm 13 2.2.3 Tình hình sản xuất 13 Chƣơng III 14 THỰC TRẠNG SẤY GỖ CỦA CÔNG TY 14 3.1 Khảo sát thực trạng sấy gỗ công ty 14 3.1.1 Phương pháp xếp đống gỗ sấy 14 3.1.2 Chế độ sấy 15 3.1.3 Các giai đoạn trình sấy 17 3.1.4 Chất lượng gỗ sấy công ty 20 3.2 Thực trạng thiết bị lị sấy cơng ty 22 3.2.1.Vỏ lò sấy 22 3.2.1.1 Tường lò 25 3.2.1.2 Trần lò sấy 27 3.2.1.3 Cửa lò……………………………………………………… 27 3.2.1.4 Nền lị……………………………………………………………….28 3.2.2 Tính tốn nồi 30 3.2.2.1 Xác định lượng ẩm bay từ gỗ 30 3.2.2.2 Xác định lượng khơng khí tuần hồn 32 3.2.2.3 Xác định trạng thái môi trường sấy khỏi đống gỗ 34 3.2.2.4 Xác định xác lượng khơng khí tuần hoàn 34 3.2.2.5 Xác định lượng khơng khí lấy vào để làm bay ……………… Kg ẩm: Mo 35 3.2.2.6 Xác định chi phí nhiệt q trình sấy 36 3.2.2.7 Tính tốn tổn thất nhiệt qua vỏ lò sấy 37 3.3.Tính tốn chi phí ( nồi ) 40 3.4 Tính tốn thiết bị tản nhiệt 41 3.4.1 Tính cơng suất thiết bị gia nhiệt 42 3.4.3 Tính diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết 43 3.5 Tính tốn quạt gió 44 3.5.1 Sơ đồ tuần hồn mơi trường sấy 45 3.5.2.Tính lực cản đoạn vịng tuần hồn mơi trường sấy 46 3.5.3 Công suất quạt động điện 51 3.6 Hệ thống phun ẩm thiết bị điều khiển 52 3.6.1 Hệ thống phun ẩm 52 3.6.2 Thiết bị điều khiển 52 3.7 Nhận xét đánh giá phân xƣởng sấy 54 3.7.1 Quy mô mặt phân xưởng sấy công ty 54 3.7.2 Nhận xét đánh giá 55 Chƣơng IV 58 ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN CẢI TẠO 58 4.1 Phƣơng án cải tạo cho phần lò sấy 58 4.1.1 Phần vỏ lò 59 4.1.2 Nồi 60 4.1.3 Thiết bị quạt gió 61 4.1.4 Thiết bị gia nhiệt 61 4.1.5 Các van khoá đường ống dẫn 62 4.1.6 Bố trí mặt quy mơ phân xưởng 63 4.2 Một số giải pháp nâng cao hiệu sấy gỗ 64 4.2.1 Kĩ thuật xếp đống 64 4.2.2 Chế độ sấy 65 Chƣơng V 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 5.1 Kết luận 68 5.2 Kiến nghị 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Chƣong I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới Sấy gỗ việc quan trọng có từ lâu đời Năm 1875 bắt đầu xây dựng lò sấy dùng mơi trường sấy khơng khí nóng, q nhiệt khí đốt Năm 1873 giáo sư Gađơlin viết sách nghiên cứu tượng cong vênh ván lúc sấy Các nhà khoa học Xô viết có cơng trình nghiên cứu giải vấn đề quan trọng kĩ thuật sấy gỗ Công nghiệp gia công giới gỗ phát triển mạnh mẽ, lị sấy, phương pháp sấy thủ cơng cũ kĩ, suất thấp, chất lượng sấy đáp ứng yêu cầu khối lượng gỗ sấy lớn nước cơng nghiệp phát triển Các lị sấy công suất lớn, công nghệ thiết bị tiên tiến xây dựng nhà máy chế biến tổng hợp gỗ Các cơng trình nghiên cứu lý luận chất trình sấy gỗ, phương pháp, quy trình, chế độ sấy gỗ với nhiều loại mơi trường, nguyên liệu sấy kiểu lò sấy khác ngày phát triển sâu rộng nước giới Xu hướng phát triển chủ yếu hồn thiện kĩ thuật cơng nghệ sấy để thời gian sấy ngắn, suất chất lượng cao, giá thành rẻ Tháng năm 2003, Maxcva, hội khoa học kĩ thuật cơng nghiệp gỗ giấy tồn liên bang Nga viện nghiên cứu công ty sản xuất tổ chức Hội nghị khoa học: “Sấy gỗ, thực trạng phương pháp giải quyết” Các đại biểu đề cập vấn đề tổng hợp để bảo đảm hồn thiện cho cơng nghệ, kĩ thuật sấy gỗ như: - Thực trạng kĩ thuật, nguyên tắc, phương pháp sấy gỗ; - Những công nghệ thiết bị mới; - Yêu cầu chất lượng gỗ; - Trang bị, thiết bị kiểm tra hệ thống quản lýquá trình sấy; - Hiệu kinh tế phương pháp sấy cơng trình sấy; - Tự động hố điều khiển quy trình sấy; - Chương trình hố chế độ sấy cơng nghệ thơng tin đại 1.1.2.Tình hình nƣớc Ở nước ta cơng nghiệp gia cơng chế biến gỗ, sản xuất hàng hố tiêu dùng xuất chất lượng cao chưa phát triển, nên kĩ thuật công nghệ sấy gỗ phát triển chậm Trước năm 1975, có lị sấy chu kì tuần hồn 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, ván dăm, với quy trình chế độ sấy áp dụng cho lò sấy nhập nội cải tiến Công tác nghiên cứu khoa học sấy gỗ chưa quan tâm mức, có vài đề tài nghiên cứu phân loại gỗ sấy, kĩ thuật sấy, thiết kế lò sấy Những năm cuối kỉ XX đầu kỉ XXI, gỗ rừng tự nhiên bị kiệt quệ, công nghệp chế biến gỗ mềm từ rừng tự nhiên rừng trồng làm vật liệu xây dựng, làm đồ mộc dùng nước làm hàng xuất phát triển với quy mô ngày lớn, yêu cầu chất lượng ngày cao cơng tác nghiên cứu xây dựng lị sấy gỗ cơng nghiệp trở thành u cầu khách quan cấp bách Thực trạng công tác nghiên cứu sấy gỗ, lò sấy gỗ, kĩ thuật công nghệ sấy gỗ đội ngũ cán nghiên cứu, giảng dạy, cán kĩ thuật cơng nhân vận hành sấy gỗ cịn thiếu yếu Vì cần nhanh chóng nhận thức ý nghĩa tầm quan trọng khâu sấy gỗ sản xuất đồ gỗ dùng điều kiện khí hậu nhiệt đới nước ta, hội nhập kinh tế quốc tế, cạnh tranh gay gắt chất lượng, giá hàng hố Phải nhanh chóng tổ chức lại đẩy mạnh nghiên cứu khoa học, đào tạo đội ngũ cán bộ, nghiên cứu, giảng dạy cơng nhân sản xuất có trình độ đáp ứng yêu cầu thời đại; đẩy mạnh khâu chế tạo thiết bị lị sấy, máy móc kiểm tra chế độ sấy lò sấy 1.2.Cơ sở lý thuyết thiết kế lò sấy 1.2.1 Đặc điểm nguyên liệu sấy Nguyên liệu đối tượng công nghệ q trình sấy ngun liệu sấy gỗ có thành phần hoá học chủ yếu cellulose, hemicellulose, lignin Những tính chất chủ yếu gỗ ảnh hưởng đến q trình sấy gỗ là: Tính chất vật lý (độ ẩm, tỉ nhiệt, nhiệt lý); tính chất học (độ bền); tính chất hố lý (trương nở, biến đổi tính chất…) 1.2.2 Đặc điểm cấu tạo tính chất gỗ liên quan đến trình sấy - Gỗ lõi - gỗ giác: Khả vận chuyển ẩm gỗ giác tốt gỗ lõi, trước sấy cần làm cân độ ẩm hai phần đem sấy - Đối với gỗ kim: Thốt ẩm chủ yếu lỗ thơng ngang - Đối với gỗ rộng: Thốt ẩm lỗ thơng ngang, lỗ xuyên mạch Hình thức phân bố tế bào mạch gỗ đường vận chuyển ẩm lớn gỗ rộng - Thể bít: Nằm ruột tế bào mạch gỗ, chất dầu nhựa làm chậm lại q trình ẩm - Tia gỗ: Là ngun nhân tạo tính dị hướng gỗ, nguyên nhân tạo co rút không chiều xuyên tâm tiếp tuyến Các khuyết tật tia gỗ gây nên: Nứt đầu ván móp - Chiều thớ gỗ: * Thớ thẳng: Cường độ co rút theo chiều dọc thớ nhỏ nên dễ sấy * Thớ nghiêng: Cường độ co rút theo chiều dọc thớ lớn, sấy gỗ dễ bị vênh - Các chất chiết xuất, chất tích tụ yếu tố cản trở q trình vận chuyển ẩm - Khối lượng thể tích: Gỗ có khối lượng thể tích lớn ta phải sử dụng chế độ sấy mềm gỗ có khối lượng thể tích lớn mật độ gỗ lớn, độ rỗng gỗ nhỏ, dẫn đến q trình vận chuyển ẩm bị hạn chế thời gian sấy kéo dài Ngược lại gỗ có khối lượng thể tích nhỏ q trình vận chuyển ẩm dễ dàng thời gian sấy ngắn - Độ ẩm thăng bằng: Độ ẩm thăng gỗ độ ẩm mà tốc độ hút ẩm tốc độ nhả ẩm gỗ cân Độ ẩm thăng phụ thuộc vào loại gỗ, trạng thái môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) Mối quan hệ phụ thuộc tảng trình xây dựng chế độ sấy - Độ ẩm bão hoà: Điểm bão hồ thớ gỗ có ý nghĩa quan trọng sấy gỗ, mốc độ ẩm đánh dấu thay đổi hầu hết tính chất gỗ Biết thời điểm gỗ bắt đầu thay đổi kích thước cần phải có chế độ phù hợp để giảm khuyết tật nội ứng suất gây nên Xác định vi lượng co rút thực tế từ độ ẩm ban đầu độ ẩm cuối - Tính chất dẫn nhiệt: Do thành phần cấu tạo gỗ cấu tạo xốp gỗ, nên gỗ có tính chất nhiệt điển hình.Người ta tận dụng tính chất gỗ để sử dụng gỗ làm chất cách nhiệt xây dựng Thực chất hệ số dẫn nhiệt gỗ đóng vai trị quan trọng có tính chất định Hệ số dẫn nhiệt λ lượng hiệt tính kcal giờ, qua khối lập phương có kích thước 1m, từ bề mặt qua bề mặt đối diện khác, nhiệt độ tiết diện chênh lệch 1oC tính đơn vị kcal/m.giờ - Tính chất dẫn điện có ý nghĩa ta sử dụng thiết bị điện để thực trình kiểm tra độ ẩm gỗ q trình sấy Tính chất dẫn điện gỗ đặc trưng tính dẫn điện độ thấm điện môi Độ dẫn điện đại lượng nghịch đảo điện trở, phụ thuộc độ ẩm gỗ, nhiệt độ, loại gỗ, hướng dòng điện so với chiều thớ 1.2.3 Những lựa chọn chế độ sấy Lập chế độ sấy bước vô quan trọng, nhiều trường hợp bước định đến chất lượng, hiệu công đoạn sấy Để lập chế độ sấy cần phải có kiến thức chun mơn kinh nghiệm thực tiễn Trong thực tế sản xuất lựa chọn chế độ sấy có tài liệu chuyên môn theo kinh nghiệm thực tiễn để áp dụng cho trường hợp cụ thể Khi lựa chọn chế độ sấy quan trọng chủng loại gỗ chiều dày ván gỗ sấy Các loại gỗ khác có tính chất lý khác cần phải sấy theo chế độ khác Chiều dày ván định khoảng cách vận chuyển ẩm từ tâm gỗ bề mặt có ảnh hưởng lớn đến chênh lệch ẩm, nguyên nhân dẫn đến khuyết tật (nứt, cong vênh) sinh trình sấy - Loại gỗ: Khối lượng riêng cấu tạo gỗ ảnh hưởng lớn đến q trình sấy Do việc phân loại gỗ theo đặc tính cơng nghệ sấy chủ yếu dựa vào khối lượng riêng có tính đến đặc tính cấu tạo gỗ Theo nguyên tắc phân loại gỗ theo nhóm cơng nghệ sấy: Nhóm 1: Các loại gỗ cứng, nặng (gỗ nhóm II, III) Nhóm 2: Các loại gỗ trung bình (nhóm IV, V) Nhóm 3: Các loại gỗ nhẹ, mềm (nhóm VI-VIII) Nhóm 4: Loại đặc biệt - loại gỗ khó sấy đặc tính cấu tạo như: giổi, chị nâu, sâng, gội, vên vên - Độ dày: Gỗ dày khó sấy địi hỏi chế độ sấy với T T nhỏ Để chọn chế độ sấy người ta phân cấp chiều dày ván theo nhiều cấp khác Theo giáo trình CNS TS Nguyễn Cảnh Mão áp dụng phương pháp phân cấp theo cấp chiều dày: S  22 mm; 22  S  30 mm; 30  S  40 mm; 40  S  50 mm; S  50 mm - Yêu cầu chất lượng: Yêu cầu chất lượng xác định dựa vào mục đích sử dụng gỗ sau sấy Hiện yêu cầu chất lượng xác định theo yêu cầu khách hàng Trong sản xuất hàng mộc, độ xác gia cơng chi tiết phụ thuộc đáng kể vào chất lượng gỗ sấy Vì mà việc phân cấp chất lượng gỗ sấy xuất phát từ cấp xác gia cơng chi tiết hàng mộc: Cấp xác gia cơng chi tiết Cấp chất lượng sấy II III IV I - Độ ẩm ban đầu gỗ: Độ ẩm ban đầu cang cao phải sử dụng chế độ sấy với T T thấp 1.2.4 Nhũng yêu cầu thiết kế lò sấy Khi thiết kế lò sấy gỗ, cấu trúc lị phải đảm bảo cho hoạt động theo nguyên lý chế độ công nghệ lựa chọn Lị sấy cần phải có thiết bị sau: - Vỏ lị sấy: Có chức ngăn cách khơng gian lị sấy với mơi trường xung quanh Vỏ lị phải bảo đảm kín, khít, cách ẩm, cách nhiệt để bảo 10 Mỗi lị sấy có cơng suất 60 m3 thực tế sấy 50 m3 Khu chứa nhiên liệu đốt lò đặt trước lò sấy số nên ảnh hưởng tới trình vận chuyển gỗ vào lị lị - Phương pháp xếp đống công ty: Việc xếp đống cơng ty cịn có tình trạng palet xếp nhều cấp chiều dài khác nhau, palet khơng vng vắn Thanh kê có kích thước không nhau, nhiều trường hợp phải xếp nối hai kê lại với Chiều dày kê không đều, nhiều kê bị cong, gây ảnh hưởng tới việc xếp đống, palet bị nghiêng bên Các kê xếp palet chưa thẳng hàng, khoảng cách kê không gây ảnh hưởng đến việc lưu thông khơng khí lị sấy Các palet khơng cao gây cản trở tuần hồn khơng khí mơi trường sấy Cụ thể hình 3.7.1.a,b - Chế độ sấy: Lị sấy cơng ty lị sấy nước hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động Người điều khiển cần vào yếu tố chủng loại độ dày gỗ sấy để lựa chọn chế độ sấy thích hợp, máy tự động vào trạng thái độ ẩm gỗ sấy để điều chỉnh tham số môi trường sấy kết thúc q trình sấy Cơng ty khơng có nhật kí sấy số cơng nhân tổ sấy cịn chưa hiểu biết nhiều sấy, ý thức trách nhiệm chưa cao Việc khơng ghi chép nhật kí sấy khơng đánh giá thực tế q trình sấy - Phần vỏ lị: Tường lị cửa lị (cửa chính, cửa thăm) có kết cấu chắn, ổn định đảm bảo cách ẩm, cách nhiệt Phần tiếp giáp cửa lị tường lị chưa kín khít, cịn hở khe gây tượng thất nhiệt bên ngồi (Hình 3.7.1.d) 56 Trần lò lò chưa đáp ứng yêu cầu, cần có biện pháp cải tạo cho phù hợp Nền lò lò số bị lún đọng nước - Nồi hơi: Thực tế công ty suất nồi thiết kế cho lị sấy, lị có cơng suất 60 m3 Theo yêu cầu áp suất cần trì 0,4 Mpa đến áp suất tơi đa 0,6 Mpa Chính mà cơng ty khơng sấy lị lúc Áp suất sấy cho lò lên tới 0,5-0,6 MPa Áp suất sấy cho lò đạt 0,3 - 0,4 MPa Áp suất sấy cho lò lúc đạt 0,1 – 0,2 MPa Hệ thống điều khiển tự động nồi bị hỏng việc vận hành nồi chế độ thủ công Cơng suất nồi tính tốn cho lị sấy 1680 Kg/h, công suất thực tế 1000 Kg/h nên khơng đảm bảo cấp cho lị sấy - Thiết bị: Ở lị số có đường ống dẫn vào lò để cao gây khó khăn cho việc đóng mở van Chính mà sấy lị 1, lị khơng sấy lượng cấp vào lị 2, kết hợp với van dàn tản nhiệt dàn phun ẩm bị rò rỉ gây tượng đọng nước lị, hình 3.7.1.c Cần có biện pháp cải tạo cho lị van cấp Khơng có thiết bị đo áp lực đường ống cấp vào lị nên khơng biết lượng thực tế vào lò Ống cấp nước hồi bị rò rỉ, lượng xì nhiều gây lãng phí lượng nước hồi Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt tính toán 58,08 m2 thực tế 43,2 m2 nên không đáp ứng tốt yêu cầu cấp nhiệt cho lị sấy - Quạt gió: 57 Quạt lị số với công suất thiết kế KW thực tế tính tốn cơng suất sử dụng 1,82 KW, công suất quạt dư thừa gây lãng phí ảnh hưởng tới chi phí sấy Quạt lị số với cơng suất thiết kế 2,2 KW tính tốn cơng suất sử dụng 1,56 KW, chấp nhận - Việc bố trí mặt quy mơ phân xưởng: Do diện tích phân xưởng sấy cịn hạn chế nên khơng có khu vực hong phơi gỗ sau xẻ Bố trí mặt khơng hợp lí, khơng phân rõ khu để nhiên liệu đốt, nguyên liêu đầu vào, đầu khu kiểm tra Hình 3.7.1 a Hình 3.7.1 b Hình 3.7.1.c Hình 3.7.1.d Chƣơng IV ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN CẢI TẠO 4.1 Phƣơng án cải tạo cho phần lò sấy 58 4.1.1 Phần vỏ lò Theo khảo sát đánh giá thực tế thơng qua tính tốn ta thấy trần lò lò chưa đáp ứng yêu cầu cách ẩm, cách nhiệt cần có biện pháp cải tạo cho phù hợp - Cải tạo trần lò: Để khắc phục nhược điểm ta cần tính tốn cải tạo lại trần lị với thơng số sau: Bề dày lớp bê tông cốt thép: 100 mm Lớp bê tông bọt: 80 mm Mốp xốp formaldehyde biến tính: 50 mm Từ ta tính lại hệ số Ktr: Áp dụng công thức: Ktr = 1  1 1  1 2 W/m2 oC Trong đó: 1 : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên 1 = 20 W/m2.oC 2 : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên Theo giáo trình cơng nghệ sấy trang 146 2 = 10 W/m2.oC 1 : Bề dày lớp bê tông cốt thép 1 = 100 mm = 0,1 m 2 : Bề dày lớp bê tông bọt 2 = 80 mm = 0,08 m 3 : Bề dày mốp xốp formaldehyde biến tính,3 = 50 mm = 0,05 m λ1 : Hệ số dẫn nhiệt bê tông côt thép λ1 = 1,6 W/m.oC λ2 : Hệ số dẫn nhiệt bê tông bọt λ2 = 0,4 W/m.oC λ2 : Hệ số dẫn nhiệt mốp xốp formaldehyde biến tính λ3 = 0,025 W/m.oC 59 Thay số tính tốn ta được: Ktr = = 0,41 W/m2 oC 0,1 0,08 0,05 1     20 1,6 0,4 0,025 10 Nhận thấy Ktr = 0,41 W/m2 oC < 0,6 W/m2 oC Vậy trần lị cơng ty đảm bảo yêu cầu cách ẩm, cách nhiệt - Cải tạo lị: Vì lị cấu tạo lớp bê tơng vững nên việc cải tạo lị vấn đề phức tạp Với lị số bị lún đọng nước ta cải tạo cách láng thêm lớp vữa xi măng dày 20 mm cho lò đạt độ phẳng, độ dốc theo yêu cầu (0,01-0,05o)và hình thành rãnh nhỏ nước dọc theo thân lị Ta tính lại hệ số Kn: Ktr = 1  1 1  1 2 W/m2 oC 1 : Bề dày lớp bê tông 1 = 120 mm = 0,12 m 2 : Bề dày lớp vữa xi măng, 2 = 0,02 m λ1 : Hệ số dẫn nhiệt bê tông, λ1 = 1,45 W/m.oC λ2 : Hệ số dẫn nhiệt vữa xi măng, λ2 = 0,9 W/m.oC Ktr = 1 0,12 0,02    20 1,45 0,9 10 = 3,92 W/m2 oC 4.1.2 Nồi Cần cải tạo hệ thống điều khiển tự động nồi nhằm đảm bảo cho qúa trình vận hành nồi xác hiệu Sửa chữa thay 60 van, đường ống hỏng nhằm hạn chế thất thoát nhiệt, đảm bảo lượng cấp cho lò sấy Thực tế công ty suất nồi thiết kế cho lị sấy, lị có cơng suất 60 m3 Trong tính tốn cơng suất nồi cần đạt cho lị sấy 1680 Kg/h Vì phương án cải tạo cho nồi thay nồi khác với công suất 2000 Kg/h đảm bảo lượng cấp đủ cho lị sấy Nếu cơng ty sử dụng lị sấy cũ nên áp dụng sấy lị lúc để đảm bảo lượng cấp đủ cho lị sấy 4.1.3 Thiết bị quạt gió Quạt lị số với công suất thiết kế KW thực tế tính tốn cơng suất sử dụng 1,82 KW, công suất quạt dư thừa gây lãng phí ảnh hưởng tới chi phí sấy Để cải tạo quạt gió lị số ta lắp đặt lị số với công suất quạt 2,2 KW, đường kính quạt 800 mm, số lượng quạt quạt/lị 4.1.4 Thiết bị gia nhiệt Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt tính tốn 58,08m2 thực tế 43,2 m2 nên không đáp ứng u cầu cấp nhiệt cho lị sấy Ta tính lại diện tích bề mặt trao đổi nhiệt theo số liệu trần lò lò cải tạo phần Diện tích thiết bị trao đổi nhiệt xác định theo công thức: Fgn = Qgn C3 K (Th  T0 ) , m2 Trong đó: Qgn : Công suất thiết bị gia nhiệt 61 Qgn = ( qbh1s + Qv ).C2, KW qbh1s = 41,71 KW C2 = 1,2 Qv =  Fv K v (Tm  T0 ).C.10  , KW Q1 = KW; Q2 = 1,26 KW; Q5 = 0,03 KW Q3 = F3.K3.(Tm − To).C.10-3, KW Q3 = 46,8.0,41.(60 – 14).2.10-3 = 1,76 KW Q4 = F4.K4.(Tm − To).C.10-3, KW Q4 = 46,8.3,92.(60 – 14).2.10-3 = 16,88 KW Qv = + 1,26 + 1,76 + 16,88 + 0,03 = 23,93 KW Qgn = ( qbh1s + Qv ).C2, KW Qgn = (41,71+ 23,93).1,2 = 78,77 KW Fgn = Fgn = Qgn C3 K (Th  T0 ) , m2 78,77.1,15 = 53,91 m2 0,02.(144  60) Vậy với diện tích bề mặt trao đổi nhiệt 53,91 m2 thực tế thiết bị gia nhiệt với diện tích 43,2 m2 chưa đáp ứng tốt yêu cầu cấp nhiệt cho lị sấy chấp nhận 4.1.5 Các van khố đƣờng ống dẫn Ở lị số có đường ống dẫn vào lị để cao gây khó khăn cho việc đóng mở van van khố bị rị rỉ gây tượng nước ngưng đọng lò Biện pháp cải tạo hạ thấp đường ống dẫn để thuận tiện cho việc đóng mở van, sửa chữa thay van khố khơng đạt u cầu 62 4.1.6 Bố trí mặt quy mơ phân xƣởng Do diện tích phân xưởng sấy cịn hạn chế nên khơng có khu vực hong phơi gỗ sau xẻ Bố trí mặt khơng hợp lí, khơng phân rõ khu để nhiên liệu đốt, nguyên liệu đầu vào, đầu khu kiểm tra Để cải tạo mặt phân xưởng sấy cho công ty ta bố trí mặt bằng, phân khu rõ ràng khơng thể mở rộng thêm mặt diện tích phân xưởng có hạn sử dụng hết Việc bố trí lại mặt phân xưởng tạo điều kiện thuận lợi cho trình vận chuyển gỗ vào lò, lò việc kiểm tra tiến hành dễ dàng Cụ thể hình 4.1 I IV II V III Hình 4.1 Trong đó: 1, 2, 3, : Các lị sấy I : Nồi II : Nhiên liệu để đốt lò 63 VI III : Khu vực hong phơi IV : Khu vực phân loại, xếp đống V : Kho chứa nguyên liệu sau sấy VI : Xưởng sản xuất 4.2 Một số giải pháp nâng cao hiệu sấy gỗ 4.2.1 Kĩ thuật xếp đống Việc xếp đống gỗ kĩ thuật nâng cao chất lượng sấy, hạn chế khuyết tật, rút ngắn thời gian sấy Nguyên tắc chung bảo đảm lưu thông qua đống gỗ phải vị trí nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho trình vận chuyển nhiệt, vận chuyển ẩm, hạn chế tỉ lệ khuyết tật gỗ sấy Khi xếp đống cần ý vấn đề sau: - Trong đống gỗ tốt xếp loại gỗ, độ dày Trong trường hợp số lượng q đem loại gỗ có chất lượng tương tự để xếp với - Trước xếp đống nên tiến hành phân loại xếp riêng loại với nhau, xếp cho hai đầu đống gỗ vuông vắn từ lên - Cần vào hướng gió bên lị để xếp, gỗ mỏng dễ khơ xếp mặt hướng gió, gỗ dày trung bình xếp phía sau hướng gió, loại gỗ dày khó khơ nên xếp vào đống - Chiều dài đống gỗ nên song song với hướng gió - Để đảm bảo cho khơng khí tuần hoàn tốt bên đống gỗ, xếp đống cần phải để lại khe hở cần thiết, để hình thành hướng lưu thơng khơng khí từ xuống Với đống gỗ lớn, tốc độ khô gỗ đống tương đối chậm nên khe hở phần đống nên lớn so với cạnh đống Độ rộng khe hở đống gỗ nên khoảng lần so với độ rộng khe cạnh đống 64 - Các kê phải xếp thẳng hàng để tạo kênh dẫn hợp lí, đồng tạo trọng lượng hợp lý lên gỗ - Chiều dài kê bề rộng đống gỗ, khoảng cách kê (l) phụ thuộc vào chiều dày gỗ sấy l = ( 20 : 30 )s s : chiều dày gỗ sấy - Các kê làm gỗ co dãn sấy khô, tiết diện ngang kê hình vng - Khi xếp gỗ bảo đảm trọng lực đè lên gỗ để hạn chế khuyết tật - Thông thường đống gỗ đặt vật nặng đè lên để hạn chế cong vênh - Các gỗ phải xếp dấu đầu, tránh tượng nứt đầu 4.2.2 Chế độ sấy Chế độ sấy tổng hợp thông số môi trường sấy,nhằm đảm bảo chất lượng thời gian sấy cần thiết Căn vào chiều dày, loại gỗ, độ ẩm gỗ sấy, thiết bị sấy để đưa chế độ sấy phù hợp Tham khảo chế độ sấy loại gỗ có đặc điểm, cấu tạo, tính chất, chiều dày tương tự Các loại chế độ sấy cần bảo đảm yêu cầu sau đây: - Bảo đảm chất lượng sấy cần thiết - Bảo đảm thời gian sấy ngắn nhất, kinh tế Trong thời gian công ty sấy chủ yếu gỗ keo, ta đưa chế độ sấy gỗ keo làm tài liệu tham khảo cho cơng ty: Gỗ keo thuộc nhóm sấy III, với độ ẩm ban đầu 60%, chiều dày ván 17 mm Ta sấy theo chế độ đưa bảng 4.1 65 Bảng 4.1 Chế độ sấy cho gỗ keo có chiều dày 17 mm Độ ẩm gỗ sấy,W, % Nhiệt độ sấy t, oC Chênh lệch ẩm kế,t Độ ẩm thăng EMC,% >30 60 17,5 30 đến 25 25 đến 20 20 đến 15 15 đến 10 10 đến 60 60 70 70 70 13 16 24 14 12,5 Dốc sấy u Dự kiến thời gian sấy, ngày 2,0 2,4 Chế độ sấy vào thay đổi thời gian sấy trạng thái gỗ để lập bảng trình tự nhiệt độ độ ẩm mơi trường sấy Trong trình sấy gỗ thực tế, thực cách xác bảng trình tự sấy khống chế cách hợp lý trình sấy gỗ, từ đảm bảo chất lượng gỗ sấy Để đánh giá chất lượng sấy thời gian sấy cơng ty cần ghi rõ nhật kí sấy theo bảng 4.2 66 Bảng 4.2 Nhật kí lị sấy Thời gian, ngày Tk ( C) o EMC,% MCg, % Thao tác vận hành 67 Người trực Chƣơng V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau hoàn thành đề tài: “Thiết kế cải tạo phân xưởng sấy cho công ty TNHH Phú Đạt”, đề tài giải số vấn đề sau: - Khảo sát thực trạng công nghệ thiết bị sấy gỗ công ty - Đánh giá thực trạng sấy gỗ công ty - Đưa phương án cải tạo cho phân xưởng sấy nhằm nâng cao hiệu sấy 5.2 Kiến nghị Để cải tạo cho phân xưởng sấy công ty TNHH Phú Đạt đề xuất phương án sau đây: - Cải tạo lại trần lò cách tăng thêm lớp bê tông bọt 80 mm lớp mốp xốp 50 mm lên phía trần lò - Làm phẳng lò số lớp vữa xi măng cát dày 20 mm nhằm tránh tượng đọng nước lò - Chỉ nên sấy lò lúc thay nồi khác với công suất 2000 Kg/h nhằm đảm bảo cấp cho lò sấy - Sửa chữa thay van, đường ống hỏng, rò rỉ nhằm hạn chế thất thoát nhiệt, đảm bảo lượng cấp cho lò sấy - Hạ thấp đường ống dẫn lò số giúp cho việc đóng mở van dễ dàng - Bố trí mặt phân xưởng, phân rõ khu cho phù hợp - Đào tạo nâng cao kĩ thuật xếp đống cho công nhân - Đưa chế độ sấy phù hợp loại gỗ phải có nhật kí sấy để đánh giá thực tế trình sấy 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Hồ Xuân Các - PGS TS Nguyễn Hữu Quang, Trường Đại học Lâm nghiệp Công nghệ sấy gỗ, Nhà xuất Nông Nghiệp Hà Nội, 2005 Lê Xuân Tình, Khoa học gỗ, Trường Đại học Lâm nghiệp, Nhà xuất Nông Nghiệp Hà Nội, 1998 TS Nguyễn Cảnh Mão, Công nghệ sấy gỗ, 1994 Đỗ Thị Ngọc Bích - Tạ Thị Phương Hoa Tính tốn thiết kế lị sấy (Tài liệu dịch), 2002 PGS TS Bùi Hải - PGS TS, Trần Sơn Kỹ thuật nhiệt, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 PGS TS Bùi Hải, Tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội, 2002 Một số Luận văn tốt nghiệp khố trước 69 BẢN TĨM TẮT KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP Sau hồn thành Khố luận tốt nghiệp: “Thiết kế cải tạo số thiết bị sấy cho công ty TNHH Phú Đạt”, khoá luận giải số vấn đề sau: Khảo sát thực trạng sấy gỗ, thực trạng thiết bị lò sấy cơng ty Từ tính tốn thiết bị lò sấy đưa phương án cải tạo thiết bị, cải tạo phân xưởng sấy cho công ty Cụ thể sau đánh giá thực trạng tính tốn thực tế lị sấy cơng ty cần cải tạo: - Bố trí lại mặt phân xưởng phân rõ khu cho hợp lí - Trần lò lò cần cải tạo nhằm đảm bảo yêu cầu cách ẩm, cách nhiệt - Sửa chữa thay van, đường ống hỏng, rò rỉ nhằm hạn chế thất thoát nhiệt, đảm bảo lượng cấp cho lò sấy - Đưa số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng gỗ sấy như: Kĩ thuật xếp đống, trình vận chuyển Kế hoạch sản xuất cần có chế độ sấy hợp lí cho loại gỗ phải có nhật kí sấy để đánh giá thực tế trình sấy - Cần đào tạo cho công nhân hiểu biết sâu công nghệ sấy nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sấy 70