Thiết kế cải tạo phân xưởng sấy gỗ cho công ty cổ phần woodsland

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành đề tài cho phép gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô giáo khoa Chế Biến Lâm Sản, môn khoa học gỗ, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ, ủng hộ mặt kiến thức tinh thần thời gian thực đề tài Đặc biệt thầy giáo T.S Vũ Huy Đại, người tận tình giúp đỡ tơi mặt chun mơn động viên tơi suốt q trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán công nhân viên Công ty cổ phần Woodsland tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành đề tài tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng kiến thức kinh nghiệm thực tế thân hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Vì mong bảo đóng góp ý kiến thầy, giáo bạn sinh viên để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 16 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực Trương Đỗ Thắng MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tổng quan công nghệ sấy gỗ giới 1.1.2 Thực trạng công nghệ sấy gỗ Việt Nam 1.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế lò sấy 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo tính chất gỗ 1.2.2 Những để lựa chọn chế độ sấy 1.2.3 Những yêu cầu thiết kế lò sấy 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Phạm vi thực đề tài 1.5 Đối tượng thiết kế 1.6 Nội dung thiết kế cải tạo đề tài 1.7 Phương pháp thực Chƣơng II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT TẠI CƠNG TY WOODSLAND 10 2.1 Đặc điểm công ty 10 2.1.1 Vị trí cơng ty 10 2.1.2 Đặc điểm công ty 10 2.2 Cơ cấu tổ chức công ty 11 Chƣơng III THỰC TRẠNG BỐ TRÍ MẶT BẰNG PHÂN XƢỞNG SÂY, THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ SẤY GỖ TẠI CÔNG TY 12 3.1 Thực trạng bố trí mặt phân xưởng sấy 12 3.1.1 Mặt nhà máy sản xuất công ty 12 3.1.2 Mặt phân xưởng sấy 13 3.1.2.1 Mặt phân xưởng sấy I 13 3.1.2.2 Mặt phân xưởng sấy II 14 3.1.3 Sơ đồ tổ chức trình vận chuyển nguyên liệu 14 3.2 Thực trạng công nghệ sấy gỗ công ty 17 3.2.1 Đặc điểm nguyên liệu sấy 17 3.2.2 Phương pháp xếp đống gỗ công ty 18 3.2.3 Phương pháp sấy gỗ 20 3.2.4 Chế độ sấy công ty 21 3.2.5 Nội quy quản lý điều hành lị sấy cơng ty 26 3.2.6 Chất lượng gỗ sấy công ty 26 3.3 Thực trạng thiết bị sấy công ty 32 3.3.1 Lò sấy 32 3.3.2 Thiết bị sấy 48 3.3.2.1 Thiết bị tăng nhiệt phun m 48 3.3.2.2 Quạt gió 48 3.3.2.3 Nồi 49 Chƣơng IV ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN CẢI TẠO 52 4.1 Bố trí mặt phân xưởng 52 4.1.1 Mặt phân xưởng sấy I 52 4.1.2 Mặt phân xưởng sấy II 54 4.2 Công nghệ sấy gỗ công ty 54 4.2.1 Cách xếp đống gỗ công ty 54 4.2.2 Chế độ sấy công ty 56 4.3 Phương án cải tạo cho vỏ lò sấy thiết bị sấy 57 4.3.1 Vỏ lò sấy 57 4.3.2 Thiết bị sấy 59 4.3.2.1 Cửa lò 59 4.3.2.2 Thiết bị tản nhiệt dàn tản nhiệt 59 4.4 Bể xử lý nguyên liệu 72 5.1 Kết luận 74 5.2 Kiến nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ vật liệu người sử dụng từ lâu đời, với đầy đủ tính vân thớ đẹp, màu sắc đẹp, tạo nên cảm giác thân thiện gần gũi với người, gỗ sử dụng rỗng rãi lĩnh vực đời sống dùng để làm nhà cửa, dùng làm vật dụng gia đình, dùng ngành cơng nghiệp, v.v Bên cạnh tính năng, ưu điểm mà gỗ mang lại gỗ cịn tồn khuyết điểm cong, vênh, nứt, nẻ, vv điều làm giảm đáng kể giá trị sử dụng giá trị kinh tế gỗ, mà nguyên nhân thay đổi độ m gỗ Chính cần phải tìm giải pháp nhằm khắc phục tượng này, cần phải đưa độ m gỗ xấp xỉ độ m thăng gỗ môi trường sử dụng Và sấy gỗ giải pháp mang lại hiệu lớn, công nghệ sấy gỗ ứng dụng rộng rãi khắp giới Gỗ sau sấy không ổn định hình dạng kích thước mà cịn có nhiều tính ưu việt so với gỗ có độ m cao, : có tính chất lý cao hơn, có khả chống nấm, mốc cao hơn, cho phép gia công giới với chất lượng cao hơn, cường độ dán dính cao hơn, nhiều ưu điểm khác Vì vậy, sấy gỗ nhu cầu cần thiết đặc biệt giai đoạn phát triển ngành công nghiệp chế biến gỗ Việt Nam nói chung, tỉnh miền Bắc nói riêng cơng ty Woodsland điển hình Công ty cổ phần Woodsland công ty sấy gỗ lớn, khối lượng gỗ xẻ sấy năm vào khoảng 10000 m3/ năm công ty sấy gỗ phục vụ nhu cầu sản xuất mà cịn sấy gỗ theo đơn đặt hàng, theo yêu cầu đối tác có nhu cầu sấy gỗ, cơng ty đầu tư trang thiết bị máy móc phục vụ lực sản xuất lớn Tuy nhiên, việc bổ sung hệ thống thiết bị lại công ty tiến hành giai đoạn việc bố trí mặt phân xưởng sản xuất tiến hành theo giai đoạn gây khó khăn trình sản xuất, ảnh hưởng tới suất sản xuất cơng ty gây khó khăn q trình đạo cơng ty q trình sản xuất Trước tình hình sản xuất cơng ty, đồng ý công ty đồng ý khoa Chế biến Lâm sản, em tiến hành thực đề tài: “ Thiết kế cải tạo phân xưởng sấy gỗ cho công ty cổ phần Woodsland “ Chƣơng I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tổng quan công nghệ sấy gỗ giới Sấy gỗ phận quan trọng lĩnh vực gia công thủy nhiệt gỗ Ý nghĩa trình gia cơng thủy nhiệt gỗ cơng nghiệp chế biến gỗ nói riêng kinh tế quốc dân to lớn Gia công thủy nhiệt gỗ tác động nhiệt, khí hay chất lỏng lên gỗ, không liên quan tới thay đổi cấu trúc tính chất hóa học thân gỗ Q trình gia cơng thủy nhiệt gỗ dựa tượng trao đổi nhiệt, trao đổi vật chất gỗ với môi trường xung quanh Qua tài liệu tham khảo cho thấy rằng, nước có cơng nghiệp phát triển, có cơng nghiệp chế biến gỗ tiên tiến Trong khâu sấy gỗ gần hồn thiện mặt thiết bị cơng nghệ Mỗi nước có hãng chuyên sản xuất chê tạo thiết bị sấy chuyên dùng Về mặt công nghệ đến hoàn thiện đến mức mà tiêu công nghệ kỹ thuật trở thành tiêu chuản hóa quốc gia chế độ sấy, tiêu chu n hóa thiết bị sấy tiêu chu n hóa kiểm tra sản ph m, … Trên giơi phương pháp sấy đặc biệt nghiên cứu, áp dụng vào lĩnh vực sấy gỗ với quy mô ngày nhiều như: Phương pháp sấy chân không, sấy cao tần, sấy nhiệt, sấy bão hòa, sấy lượng mặt trời, … Về thiết bị sấy, có xu hướng chế tạo lị sấy có vỏ kim loại, kỹ thuật điều khiển tự động ứng dụng vào lĩnh vực sản xuất 1.1.2 Thực trạng công nghệ sấy gỗ Việt Nam Do nước có cơng nghiệp chậm phát triển so với nước thê giới, công nghệ thiết bị Việt Nam sau nước khác Đứng trước lợi nhuận giá trị kinh tế giá trị sử dụng đồ gỗ mang lại, Đảng Nhà nước quan tâm tới lĩnh vực chế biến gỗ nói chung cơng nghiệp sấy gỗ nói riêng Từ trước đến nay, phương pháp sấy gỗ hong phơi tự nhiên phổ biến làng nghề, gia đình hay xí nghiệp sản xuất nhỏ Sau năm giải phóng, thiết bị sấy gỗ bắt đầu xuất Việt Nam qua đường nhập ngoại, từ năm 1990 thiết bị sấy nước tự chế tạo từ từ phát triển đỉnh cao phát triển vào năm 1991 – 1992 Thiết bị nhập ngoại chủ yếu hai dạng lò sấy nước lò sấy ngưng tụ m thiết bị lạnh vỏ kim loại Thiết bị sản xuất nước đa phần lị sấy xây dựng tường gạch, bê tơng, gia nhiệt nước đốt Bên cạnh đó, công nghệ sấy gỗ quan tâm cải thiện áp dụng trình độ cơng nghệ sấy Việt Nam nâng lên nhiều Trong năm gân loại lò sấy gỗ chủ yếu sử dụng là: nước, đốt chân khơng, lị sấy gỗ nước ứng dụng rộng rãi 1.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế lò sấy 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo tính chất gỗ * Các yếu tố thuộc cấu tạo gỗ chủ yếu ảnh hưởng tới trình vận chuyển gỗ Do ảnh hưởng tới chất lượng gỗ sấy, ảnh hưởng tới việc lựa chọn chế độ sấy, tính tốn thiết kế lò sấy, … Những yếu tố thuộc cấu tạo gỗ có liên quan đến trình bao gồm: Gỗ lõi – gỗ giác, chiều thớ gỗ, hình thức phân bố tế bào mạch gỗ, tia gỗ, thể bít, chất chiết xuất, chất tích tụ: Đây yếu tố cản trở trình vận chuyển m * Các yếu tố thuộc tính chất vật lý gỗ: - Khối lượng thể tích gỗ: Gỗ có khối lượng thể tích lớn cần phải sử dụng chế độ sấy mềm với Tk  T nhỏ, thời gian sấy kéo dài Gỗ có khối lượng thể tích lớn mật độ gỗ cao, đồng nghĩa với độ rỗng gỗ nhỏ dẫn đến q trình vận chuyển m gặp nhiều khó khăn Ngược lại, gỗ có khối lượng thể tích nhỏ trình m vận chuyển dễ dàng độ rỗng gỗ lớn thời gian sấy ngắn - Điểm bão hòa thớ gỗ: FSP Điểm bão hòa thớ gỗ ranh giới đánh dấu có mặt hay khơng có mặt nước tự gỗ Điểm bão hòa thớ gỗ mốc độ m đánh dấu thay đổi hầu hết tính chất gỗ Trong q trình sấy, độ m gỗ giảm xuống độ m bão hòa thớ gỗ gỗ xuất co rút, co rút không đồng sinh nội ứng suất gây nên hầu hết khuyết tật gỗ sau sấy Do vậy, trình sấy cần đặc biệt ý đến đặc điểm gỗ sấy Đối với loại gỗ khác giá trị độ m bão hịa thớ gỗ khác Thơng thường lấy độ m bão hịa thớ gỗ trung bình 30% Trong q trình sấy coi độ m gỗ giảm dần theo hàm liên tục khơng có tuyến tính, phân bố m gỗ khơng từ ngồi vào Vì q trình sấy, khơng thể lấy mốc độ m 30% độ m mà khơng cịn có có mặt nước tự do, theo nghiên cứu thực nghiệm loại gỗ thông thường q trình sấy độ m trung bình tồn ván gỗ 20% lúc coi giọt nước tự cuối thoát khỏi gỗ Chính mà sấy gỗ thường chia thành giai đoạn sấy theo độ m gỗ sấy: MCđ – 30% ); ( 30% - 20% ); ( 20% - MCc ) - Độ m thăng gỗ: EMC Độ m thăng gỗ độ m mà tốc độ hút m tốc độ nhả m gỗ cân nhau, hay nói cách khác thời điểm mà gỗ không hút hay không nhả m EMC phụ thuộc vào loại gỗ, trạng thái môi trường nhiệt độ, độ m Mối quan hệ phụ thuộc tảng xây dựng chế độ sấy 1.2.2 Những để lựa chọn chế độ sấy Chế độ sấy quy định giá trị nhiệt độ, độ m môi trường sấy quy định tiến hành điều tiết q trình sấy Hay nói cách khác chế độ sấy bảng biểu nhiệt độ, độ m môi trường sấy cho giai đoạn sấy trình sấy Để lựa chọn xây dựng chế độ sấy hợp lý cần phải vào yếu tố sau: - Yếu tố nguyên liệu đầu vào bao gồm: Loại gỗ, đặc điểm cấu tạo, khối lượng thể tích gỗ, độ m ban đầu gỗ, kích thước nguyên liệu chiều dày ) - Các yếu tố thuộc máy móc thiết bị lị sấy, thực trạng trình độ kỹ thuật thiết bị lị sấy tức khả trì thơng số cơng nghệ chế độ sấy độ xác hệ thống điều khiển - Các yếu tố công nghệ: Các chế độ công nghệ sấy áp dụng với loại nguyên liệu cần sấy chế độ sấy khác xây dựng chuyên gia có nhiều kinh nghiệm - Các yếu tố thuộc sản ph m gỗ sấy: Yêu cầu chất lượng sản ph m sấy, cấp chất lượng, độ m cuối Tuy nhiên thường vào yếu tố để lựa chọn chế độ sấy Bốn yếu tố yếu tố ban đầu để tính tốn q trình cơng nghệ là: Loại gỗ, chiều dày, độ m ban đầu gỗ, yêu cầu chất lượng sấy - Loại gỗ: Được đặc trưng đặc điểm cấu tạo khối lượng thể tích gỗ Đây yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn tới cơng nghệ sấy yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới trình truyền nhiệt, truyền chất xảy gỗ sấy Chính phân chia gỗ sấy theo nhóm cơng nghệ sấy vào khối lượng thể tích cấu tạo gỗ có ý nghĩa lý luận lẫn thực tiễn Theo tài liệu tham khảo phân làm nhóm cơng nghệ sấy: Nhóm I: Các loại gỗ cứng nặng gỗ nhóm II; III Nhóm II: Các loại gỗ trung bình gỗ nhóm IV; V Nhóm III: Các loại gỗ nhẹ mềm gỗ nhóm VI; VII; VIII Nhóm IV: Nhóm gỗ sấy đặc biệt khó sấy đặc điểm cấu tạo: Giổi Chò chỉ, Vên vên, Sâng, …… - Chiều dày ván sấy: Trong trình sấy gỗ m chủ yếu thoát theo phương chiều dài ván xẻ Do chiều dày ván ảnh hưởng đến độ dài quãng đường vận chuyển m, thời gian làm nóng gỗ, thời gian truyền nhiệt, ….Từ ảnh hưởng đến phân bố m gỗ sấy, ảnh hưởng tới khuyết tật sấy gỗ Gỗ dày khó sấy địi hỏi chế độ sấy với T  T nhỏ - Độ m ban đầu nguyên liệu sấy: Độ m ban đầu gỗ sấy trị số cho biết lượng nước gỗ nhiều hay Khi độ m ban đầu gỗ cao làm tăng lượng cần thiết dạng nhiệt để sấy gỗ mà phải sử dụng chế độ sấy với T  T Nếu MCđ nhỏ FSP ta sử dụng cấp thứ chế độ sấy - Yêu cầu chất lượng sản ph m sấy: Gỗ sấy cần đảm bảo tiêu chu n phù hợp với yêu cầu sử dụng Trạng thái gỗ thay đổi xuất trình sấy gỗ theo tiêu chu n chất lượng gọi chất lượng gỗ sấy Chất lượng sản ph m sấy xác định theo tiêu chu n sau đây: + Các khuyết tật gỗ sấy: Độ cong vênh, vết nứt,…… + Sự đồng độ m cuối gô sấy + Sự chênh lệch độ m thực tế ván so với độ m trung bình tất ván gỗ sấy + Sự chênh lệch độ m bề mặt ván so với độ m trung tâm ván + Ứng suất bên ván sấy xác định theo lớp ứng suất 1.2.3 Những yêu cầu thiết kế lò sấy Yêu cầu đặt thiết kế phải giải tốt mối quan hệ hai toán: Bài toán kinh tế toán kỹ thuật, thiết kế lị sấy giống thiết kế khác - Những yêu cầu kỹ thuật: + Vỏ lò sấy: vỏ lò sấy có chức ngăn cách khơng gian lị sấy với mơi trường xung quanh Vỏ lị sấy phải đảm bảo kín khít, cách m, cách nhiệt cho trình trao đổi với bên ngồi diễn theo chế độ Vỏ lò sấy phải đảm bảo nâng độ m tương đối khơng khí  > 95% Hệ số truyền nhiệt tối đa cho phép qua vỏ lò sấy K max = Kcal/m2 oC = 3,5 W/m2 oC Độ kín khít cho phép đóng cửa lị sấy khơng khí gây biến động trạng thái mơi trường sấy qua việc xâm nhập khơng khí 63  160 622  160 = 0,947 kg/kg m bay 273  67 349  132 = m : Tốc độ bay theo tính tốn, m   = 79,63 kg/h = 0,022 kg/s Thay số liệu vào công thức ta 27,54.0,947  1185,5 Kg/Kg m bay 0,022 M’1Kg = * Xác định trạng thái môi trường sấy khỏi đống gỗ - Hàm lượng m môi trường sấy khỏi đống gỗ: d2 d2 = d1 + 1000 1000 = 160 + = 160,84 g/Kg 1185,5 M '1Kg - Hàm lượng nhiệt môi trường khỏi đống gỗ: I2 I1 = I2 = 1,004.t + d2.(2500 + 1,842.t) KJ/Kg khơng khí Thay số t, d2 vào cơng thức ta được: I1 = I2 = 1,004.67 + 160,84.(2500 + 1,842.67)/1000 = 489,22 KJ/Kg khơng khí * Xác định xác lượng tuần hồn khơng khí - Lượng khơng khí tuần hồn cần thiết để làm bay Kg m: M1Kg M1Kg = 1000 d  d1 M1Kg = 1000 = 1190,48 Kg/Kg m bay 160,84  160 , Kg/Kg m bay - Xác định lượng khơng khí tuần hồn thực tế: VK Vk =m M1Kg  , m3/s Vk = 0,022.1190,48 = 27,66 m3/s 0,947 => Vận tốc thực tế mơi trường sấy tuần hồn qua đống gỗ: Vđ Vđ = V F K đ , m/s 64 27,66 = m/s 13,77 Vđ = * Xác định lượng khơng khí lấy vào lượng khơng khí thải từ lị sấy - Tính lượng khí lấy vào để làm bay kg m: Mo Mo = 1000 , Kg/Kg m bay  d2 d0 Trong đó: : Là hàm lượng m khơng khí ngồi trời phụ thuộc vào điều kiện khí hậu nơi xây dựng lị sấy Khi tính tốn cho trường hợp phải tính cho nhiệt độ mơi trường thấp Với điều kiện khí hậu miền bắc nhiệt độ trung bình vào mùa đơng 14oC độ m tương đối  = 0,8 Áp suất nước bão hịa xác định theo cơng thức sau: Pb = exp( 12 - 4026,42 ) ,bar 235,5  t Pb = exp( 12 - 4026,42 ) = 0,016 bar 235,5  14 Hàm lượng m xác định theo công thức sau: = 621 = 621  P B   P b , g/Kg khơng khí b 0,8.0,016 = 8,1 g/Kg khơng khí 745  0,8.0,016 750 Hàm lượng nhiệt Io xác định theo công thức sau: Io = 1,004.to + do.(2500 + 1842.14) KJ/Kg Io = 1,004.14 + 8,1.(2500 + 1842.14) = 34,5 KJ/Kg Khối lượng riêng khơng khí:  349  132 = d 622  d 273  t , Kg/m3  65  8,1 622  8,1 = 0,897 Kg/m3 273  14 349  132 = Từ ta tính Mo: Mo = 1000 = 6,55 Kg/Kg m bay 160,84  8,1 - Xác định lượng khơng khí lấy vào 1s: Vo Vo = Mo.m  ,m3/s Trong đó: Mo: Lượng khơng khí lấy vào để làm bay Kg m, Mo = 6,55 m  : Tốc độ bay theo tính tốn, m  = 0,022 Kg/s  : Khối lượng riêng khơng khí mới, => Vo = 6,55.0,022  = 0,897 Kg/m3 = 0,16 m3/s 0,897 - Xác định lượng khơng khí thải 1s: V V = Mo.m   ,m3/s V = 6,55.0,022 = 0,15 m3/s 0,947 * Xác định chi phí nhiệt q trình sấy - Tính nhiệt lượng làm nóng m3 gỗ: Qln1 Qln1 = Cg  g (Tt – To) , KJ/m3 Trong đó: Tt: Là nhiệt độ gỗ sau làm nóng: Tt = t1 + 5oC = 67 + = 72oC To: Nhiệt độ trung bình vào mùa đơng miền bắc Việt Nam, To = 14oC  g : Khối lượng riêng gỗ độ m ban đầu  g =  K (100  MC d ) 100 , Kg/m3 66  490.(100  60) = 784 Kg/m3 100 = g Cg Nhiệt dung riêng gỗ độ m ban đầu Cg = 111,45  0,846.t  4,19.MC 100  MC , KJ/KgoC Trong đó:  67 = 33,5 oC t= => Cg = 111,45  0,846.33,5  4,19.60 = 2,44 KJ/Kg oC 100  60 Vậy nhiệt lượng để làm nóng m3 gỗ là: Qln1 = 2,44.784(72 – 14) = 110951,68 KJ/m3 - Chi phí nhiệt làm nóng gỗ 1s: q1s q1s = Q ln E 3600. , KW ln Trong đó:  ln : Là thời gian làm nóng gỗ,  ln = 8h E: Là suất lò sấy, E = 60 m3/mẻ => q1s = 110951,68.60 = 231,15 KW 3600.8 - Chi phí nhiệt riêng để làm nóng gỗ: q1Kg q1Kg = Q m ln = 1m3 110951,68 = 452,864 KJ/Kg m bay 245 - Xác định chi phí nhiệt riêng để làm bay Kg m: qbh = 1000 I I d d 2 - Cn.Tu , KJ/Kg m bay Trong đó: I2 = 489,22 KJ/Kg d2 = 160,84 g/Kg Io = 34,5 KJ/Kg = 8,1 g/Kg Cn : Nhiệt dung riêng nước, Cn = 4,19 KJ/KgoC Tu : Nhiệt độ nhiệt kế ướt Tu = T1 – 5oC = 67 – = 62oC 67 => qbh = 1000 489,22  34,5 - 4,19.62 = 2717,31 KJ/Kg m bay 160,84  8,1 => Nhiệt lượng cần thiết để làm bay m 1s là: qbh1s = qbh.m , KW Trong đó: m  : Là tốc độ bay m theo tính tốn, m  = 0,022Kg/s => qbh1s = = 2717,31.0,022 = 59,78 KW * Tính tốn tổn thất nhiệt qua vỏ lị sấy Kích thước bao lò là: Dài lò: m , L Rộng lò: 6,8 m , W Cao lò: m H Kích thước cửa: Rộng: 6,8 m Wc) Cao: 4,8 (m) (Hc) Công suất tổn thất nhiệt qua vỏ lị sấy xác định theo cơng thức: 3 Qv =  F K (T  T ).C.10 V V m KW Trong đó: Fv : Là diện tích vỏ lị tính riêng cho tường lị sấy F , cửa lò sấy F2 , lò sấy F3 , trần lò sấy F4 ) F1 = 2.L.H + W.H + W.(H - Hc) + Hc.(W – Wc), m2 F1 = 2.8.6 + 6,8.6 + 6,8.(6 – 4,8) + 4,8.(6,8 – 6,8)  145 m2 F2 = Wc.Hc = 6,8.4,8 = 32,64 m2 F3 = L.W = 8.6,8 = 54,4 m2 F4 = F3 = 54,4 m2 Kv: Là hệ số truyền nhiệt qua vỏ lị, tính riêng cho tường lò K1 , cửa lò K2 , lò K3 , trần lò K4), W/m2 oC Kv = 1   n   t   , W/m2 oC i i 68 Trong đó:  : Là hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngồi vỏ lị Trong tính tốn ta có n thể lấy  n = 2,16 W/m2 oC  t : Là hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên vỏ lị sấy tiếp xúc với mơi trường sấy, tính tốn ta lấy  t = 18,66 W/m2 oC  i : Chiều dày lớp vỏ lò tương ứng, m  i : Là hệ số dẫn nhiệt vật liệu cấu tạo nên vỏ lị có chiều dày  i ( W/m oC) Theo tính tốn phần trước ta có giá trị hệ số truyền nhiệt qua vỏ lò tương ứng là: K1 = 1,08 W/m2 oC K2 = 0,61 W/m2 oC K3 = 0,71 W/m2 oC K4 = 0,044 W/m2 oC Tm Nhiệt độ mơi trường sấy lị, lấy khoảng Tm = 71oC To : Nhiệt độ tính tốn khơng khí ngồi trời, lấy theo điều kiện nhiệt dộ mùa đông miền Bắc nước ta, To = 14oC C : Là hệ số tính đến nhiệt dộ cao lò, C = => Tổn thất nhiệt qua tường lò sấy Q1 là: Q1 = F1.K1.(Tm – To).C.10-3 ,KW Q1 = 145.1,08.(71 – 14).2.10-3 = 17,85 KW Q2 = 32,64.0,61.(71 – 14).2.10-3 = 2,27 KW Q3 = 54,4.0,71.(71 – 14).2.10-3 = 4,40 KW Q4 = 54,4.0,044.(71 – 14).2.10-3 = 0,27 KW => Tổng tổn thất nhiệt qua vỏ lò sấy là: Qv = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 17,85 + 2,27 + 4,40 + 0,27 = 24,76 KW 69 * Tính tốn lựa chọn thiết bị nhiệt - Công suất thiết bị gia nhiệt Cơng suất thiết bị gia nhiệt tính theo chi phí nhiệt lớn nghĩa chi phí nhiệt cho q trình sấy mùa đơng, đồng thời tồn cơng suất tiêu hao lớn lò sấy Đối với kiểu lò sấy chu kỳ cơng suất nhiệt thiết bị gia nhiệt xác định theo công thức: Qgn = ( qbh1s + Qv ).C2 , KW Trong đó: qbh1s : Là nhiệt lượng cần thiết làm bay m giây công suất nhiệt để làm bay m, qbh1s = 59,78 KW Qv: Là tổng tổn thất nhiệt qua vỏ lò sấy, Qv = 24,76 KW C2: Là hệ số chi phí nhiệt khác chưa kể đến thiết bị gia nhiệt hệ số dự trữ , C2 = 1,3 => Qgn = ( 59,78 + 24,76 ).1,3 = 109,90 KW - Tính tốn lựa chọn thiết bị tản nhiệt Diện tích trao đổi nhiệt cần thiết: Diện tích trao đổi nhiệt cần thiết xác định theo công thức sau: Fgn = Q C K (T  T gn h m ) , m2 Trong đó: Qgn: Là cơng suất thiết bị gia nhiệt, Qgn = 109,90 KW C3: Là hệ số dự trữ kể đến bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt bị b n, ăn mịn Thơng thường lấy C3 = 1,2 Th: Là nhiệt độ thiết bị gia nhiệt, nước nhiệt độ phụ thuộc vào áp suất bão hòa Áp suất nước nồi cơng ty bar, ta có nhiệt độ là: Th = 165 oC tra theo bảng 4.24 , “ Tài liệu tham khảo (4) “ ) Tm: Là nhiệt độ trung bình mơi trường sấy, Tm = 71 oC 70 K: Là hệ số tản nhiệt thiết bị gia nhiệt, Hệ số K xác định theo công thức sau: K = a.Vo b , KW/m2 oC Với Vo : Là vận tốc môi trường sấy điều kiện chu n T = 0oC; P = 760 mmHg ) Vo =   1,25 V : Là khối lượng riêng mơi trường sấy lị sấy,  = 0,947 Kg/m3 V: Là vận tốc thực tế môi trường sấy qua dàn tản nhiệt theo công thức 2.28, tài liệu tham khảo ) ta có V = 20 m/s => Vo = 0,947 20 = 15,15 m/s 1,25 a, b: Là hệ số phụ thuộc cách bố trí ống tản nhiệt dàn tản nhiệt Tại cơng ty, dàn tản nhiệt bố trí song song với hướng vận tốc V, tra bảng trang 63, “ Tài liệu tham khảo (1) “, ta giá trị a, b là: a = 0,01; b = 0,4 => K = 0,01.15,150,4 = 0,0296 (  0,03 ) KW/m2 oC Thay trị số tính tốn vào cơng thức ta tính diện tích trao đổi nhiệt cần thiết thiết bị tản nhiệt: Fgn = 109,90.1,2 = 46,77 m2 0,03.(165  71) Vì vậy, dựa vào diện tích trao đổi nhiệt tính tốn cần phải thay dàn tản nhiệt công ty dàn tản nhiệt mới, dàn tản nhiệt có diện tích trao đổi nhiệt khoảng 24 m2 Với diện tích trao đổi nhiệt khoảng 24 m2, theo bảng 1-7 “ Đặc tính kỹ thuật chủ yếu thiết bị tản nhiệt dạng cánh ghép song song “, ( Theo tài liệu tham khảo (7) ) đề tài chọn ống tản nhiệt ống thép trơn có cánh tản nhiệt ghép song song với thông số loại ống tản nhiệt lựa chọn để sử dụng làm dàn tản nhiệt sau: 71 Đường Khoảng Đường Đường Độ dày Diện tích Độ dài kính cách kính kính tản nhiệt ống ngồi ngồi phía gốc cánh, theo độ tản nhiệt, ống cánh, của dài đơn cánh, cánh, vị, quản, mm mm mm mm mm m2/m mm 19 2,3 44 20,4 0,43 1,125 3000 Bảng 4.1 Thông số dàn tản nhiệt sau cải tạo => Dàn tản nhiệt cơng ty lị sấy số số thay để đảm bảo cho q trình sấy gỗ nói riêng q trình sản xuất cơng ty diễn cách liên tục 72 4.4 Bể x lý nguyên liệu Bể xử lý nguyên liệu cần thiết cho phân xưởng sấy, có tác dụng lớn cho loại nguyên liệu khó sấy trước đưa vào sấy, loại gỗ mà thành phần cấu tạo chúng có chứa chất dầu, nhựa chất tích tụ,… Chính vậy, bể xử lý làm hạn chế chất đó, từ làm cho độ m nguyên liệu đồng trước đưa vào sấy, hạn chế khuyết tật phát sinh trình sấy, làm tăng độ bền cho gỗ trình sử dụng sau Bể xử lý nguyên liệu làm thép tơn có chiều sâu m, chiều rộng m, chiều dài m, thành bể dày khoảng  cm, phần đỡ bể chôn xuống đất, đáy bể 73 cách mặt đất khoảng 30 cm Để làm nóng bể sử dụng phế liệu để đốt sinh nhiệt tận dụng nguồn nước ngưng nóng nóng từ nồi để sử dụng cho việc xử lý nguyên liệu Chúng ta sử dụng phương pháp ngâm thường để bảo quản nguyên liệu, phương pháp tiến hành đơn giản mà mang lại hiệu cao 74 Chƣơng VI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua thời gian điều tra khảo sát đánh giá thực trạng phân xưởng sấy công ty WOODSLAND, với việc nghiên cứu tài liệu tham khảo, kết hợp lý thuyết với thực tế, đề tài : “ Thiết kế cải tạo phân xưởng sấy cho công ty cổ phần WOODSLAND “, giải số vấn đề sau đây: + Đề tài thu thập liệu phân xưởng sấy từ thực tế sản xuất để từ làm sở cho việc tính tốn + Khảo sát thực trạng cách bố trí mặt phân xưởng, thực trạng cơng nghệ sấy thiết bị sấy công ty + Đánh giá thực trạng cách bố trí mặt bằng, thực trạng công nghệ sấy gỗ thiết bị sấy gỗ cơng ty, tìm vấn đề cịn tồn cơng ty khâu bố trí phận kho bãi nguyên liệu, khâu vận chuyển nguyên liệu, khâu xếp đống gỗ, khâu kiểm tra chất lượng, khả sử dụng thiết bị, … Để từ sở cho việc đưa phương án cải tạo hợp lý hiệu cho công ty + Đưa phương án cải tạo cho phân xưởng sấy, bổ sung thêm lò sấy tự động góp phần làm tăng suất sấy gỗ, bố trí lại phận kho bãi nguyên liệu, bổ xung thiết bị xử lý nguyên liệu trước sấy, thiết kế cải tạo trần lị, dàn tản nhiệt cơng ty,… nhằm nâng cao hiệu sấy gỗ chất lượng sấy gỗ công ty 5.2 Kiến nghị Qua trình thực hiện, đề tài đề xuất số vấn đề sau đây: + Về mặt phân xưởng: công ty cần phải quan tâm việc bố trí, từ việc vận chuyển nguyên liệu vào lò, nguyên liệu nhập trước đưa vào sấy, … để trình sấy gỗ diễn thuận lợi có hiệu + Về cơng nghệ: Cần phải có quy định chung cho việc xếp đống gỗ, cần phải có kế hoạch sấy rõ ràng nhật ký sấy, trực lò sấy, trực nồi 75 khâu vận hành lị sấy, nồi , hồn thiện chế độ sấy để rút ngắn thời gian sấy mà nâng cao chất lượng gỗ sấy, đáp ứng nhu cầu sản xuất công ty + Về thiết bị: Cần tiến hành biện pháp kiểm tra kỹ lưỡng thiết bị sấy trước tiến hành sấy gỗ để từ tìm nguyên nhân biện pháp khắc phục cho đảm bảo q trình sản xuất cơng ty diễn cách liên tục => Tóm lại: Kết điều tra, khảo sát từ đưa phương án cải tạo đề tài hoàn thành kế hoạch Nhưng nhiều yếu tố khách quan hay chủ quan kiến thức kinh nghiệm thân hạn chế khơng tránh khỏi sai sót Vì vậy, đề tài mong bảo, góp ý thầy bạn để đề tài hồn thiện 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Cảnh Mão, Giáo trình cơng nghệ sấy gỗ, Trường ĐHLN 1994 Hồ Xuân Các, Thiết bị công nghệ sấy gỗ, Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1994 Lê Xuân Tình, Giáo trình khoa học gỗ, Trường ĐHLN 1998 Đỗ Thị Ngọc Bích & Tạ Thị Phương Hoa, tài liệu dịch năm 2002 tính tốn thiết kế lò sấy Lê Văn Thoại, Thiết kế cải tạo phân xưởng sấy cho công ty CONSTREWOOD khu công nghiệp Phố Nối B – Hưng Yên Đặng Thị Nhàn, Xây dựng mơ hình tổ chức sản xuất sấy gỗ cho công ty cổ phần công nghiệp tàu thủy Shinex T.S Vũ Huy Đại, Lò sấy thiết bị lị sấy Bài giảng chun mơn hóa ) 77