Đánh giá thiết bị sấy tại công ty tnhh chế biến gỗ bắc sơn

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành chuyên đề tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành đến thầy giáo phịng ban Khoa chế biến lâm sản Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, ngƣời giúp đỡ tơi suốt q trình thực chuyên đề Tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS.TẠ THỊ PHƢƠNG HOA Cơ tận tình trực tiếp hƣớng dẫn tơi suốt q trình tơi thực khố luận Tơi xin cảm ơn Cơng Ty TNHHCHẾ BIẾN GỖ BẮC SƠN tạo điều kiện để tơi hồn thành chun đề Qua tơi xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn ! Hà tây, ngày 10 tháng 05 năm 2008 Sinh viên thực Đồng Văn Hồng ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ vật liệu tự nhiên đƣợc ngƣời sử dụng từ lâu Trong năm gần diện tích rừng tự nhiên ngày bị thu hẹp,nguồn nguyên liệu gỗ từ rừng ngày cạn kiệt nên với phát triển khoa học kỹ thuật, xu hƣớng sử dụng gỗ hợp lý nâng cao chất lƣợng gỗ nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội ngày đƣợc hình thành rõ nét Nhƣ biết, gỗ loại vật liệu có hệ số phẩm chất tƣơng đối cao, nhƣng đồng thời gỗ có nhƣợc điểm lớn khả hút nhả ẩm, dễ bị thay đổi kích thƣớc, cong vênh nứt nẻ Để hạn chế nhƣợc điểm gỗ phải đƣợc sấy khơ đến độ ẩm định trƣớc đƣa vào gia công chế biến sử dụng Sấy gỗ công đoạn quan trọng q trình gia cơng chế biến ảnh hƣởng lớn tới tỷ lệ lợi dụng , chất lƣợng gỗ công đoạn sau Chất lƣợng sấy vào mức độ khuyết tật, đảm bảo độ ẩm yêu cầu mà đƣợc đánh giá mức độ giá thành chi phí cho tồn q trình sấy Một yếu tố cấu thành chi phí cho q trình sấy, ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu sấy tình trạng hoạt động thiết bị sấy, mức độ lợi dụng thiết bị sấy Đánh giá đƣợc thực trạng thiết bị sấy công ty chế biến lâm sản việc làm cần thiết Nó sở đề xuất phƣơng án nâng cao chất lƣợng sấy sở sản xuất Vì khố luận tốt nghiệp :“ Đánh giá thiết bị sấy công ty TNHH Chế Biến Gỗ Bắc Sơn, ” đƣợc tiến hành Chương : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Thực trạng sấy gỗ giới Việt Nam * Sơ lƣợc trình hình thành phát triển công nghệ sấy gỗ giới Qua số tài liệu tham khảo ta thấy rằng, nƣớc cơng nghiệp phát triển có ngành cơng nghiệp chế biến gỗ tiên tiến Trong khâu sấy gỗ gần nhƣ đƣợc hồn thiện mặt thiết bị cơng nghệ Mỗi nƣớc có số hãng chuyên sản xuất chế tạo thiết bị chuyên dùng - Về phƣơng pháp sấy: Các phƣơng pháp sấy đƣợc nghiên cứu áp dụng vào lĩnh vực sấy gỗ - Với quy mô ngày nhiều nhƣ phƣơng pháp sấy cao tần, sấy chân không, sấy nhiệt, sấy ngƣng tụ ẩm sấy lƣợng mặt trời Song phƣơng pháp sấy tự nhiên (hong phơi) đƣợc đánh giá phƣơng pháp sấy có hiệu có xu sử dụng phƣơng pháp làm phƣơng pháp tiền sấy cho sấy gỗ công nghiệp - Về thiết bị sấy: Hiện có xu hƣớng chế tạo lị sấy vỏ kim loại, bắt đầu đẩy mạnh sử dụng kỹ thuật điều khiển tự động để tự động hoá q trình sấy Ở số nƣớc có xu hƣớng tập chung chun mơn hố ngành sấy gỗ dạng số công ty sấy gỗ chuyên doanh - Về cơng nghệ: Đã hồn thiện tới mức mà tiêu kỹ thuật công nghệ trở thành tiêu chuẩn hoá quốc gia Nhƣ tiêu chuẩn hoá chế độ sấy, tiêu chuẩn hoá thiết bị sấy … * Lịch sử hình thành phát triển cơng nghệ sấy gỗ Việt Nam Từ lâu việc sử dụng gỗ ngƣời việt nam biết sử dụng phƣơng pháp hong phơi để làm khô gỗ Biện pháp đơn giản đƣợc sử dụng tƣơng đối phổ biến ngày song với mục đích làm khơ gỗ đạt u cầu sử dụng chủ yếu áp dụng sở sản xuất mộc tƣ nhân Trƣớc năm 1975 có lị sấy kiểu chu kỳ tuần hoàn sấy đốt nƣớc miền nam xí nghiệp sản xuất đồ gỗ , đồ mộc miền bắc để sấy gỗ xẻ làm nhạc cụ , đồ chơi ,ván bóc ,dăm cho ván dăm với quy trình chế độ sấy áp dụng cho lị sấy nội đƣợc cải tiến công tác nghiên cứu sấy gỗ chƣa đƣợc quan tâm mức , có vài đề tài nghiên cứu phân loại gỗ sấy, kỹ thuật sấy thiết kế lò sấy Sấy gỗ mang tính chất cơng nghệ việt nam qua quan nhà máy xe lửa Gia Lâm (lò đốt trực tiếp ), nhà máy dệt Nam Định( lò sấy nƣớc kiểu chu kỳ), xí nghiệp gỗ Phú Lâm (sài gịn) sau xí nghiệp gỗ Long Bình , An Bình , khu cơng nghiệp Biên Hoà -Đồng Nai Sau năm 1975 thiết bị sấy đƣợc nhập vào nƣớc ta qua chƣơng trình viện trợ kèm dây truyền mộc phía bắc Ở tỉnh phía nam thiết bị sấy ngƣng tụ ẩm thiết bị lạnh đƣợc nhập vào qua cơng ty liên doanh với nƣớc ngồi nhƣ công ty Savimex, Satimex…và số công ty liên doanh khác Từ năm 1990 thiết bị sấy tự chế tạo nƣớc bắt đầu phát triển đỉnh cao tốc độ phát triển năm 1991, 1992 Những năm cuối kỷ 20 đầu kỷ 21 gỗ rừng tự nhiên dần kiệt quệ công nghiệp chế biến gỗ từ rừng trồng làm hàng xuất phát triển với quy mô ngày lớn , đòi hỏi chất lƣợng gỗ sấy ngày cao nhiều thiết bị sấy đại đƣợc nhập nhƣ lị sấy tự động hố vỏ kim loại , lò sấy ngƣng tụ ẩm thiết bị lạnh vỏ kim loại Bên cạnh cơng tác nghiên cứu xây dựng lị sấy gỗ cơng nghiệp nƣớc ta ngày đƣợc quan tâm Hiện lị sấy nƣớc ta có xu hƣớng tin học hố tự động hố * Các hình thức, loại thiết bị chủ yếu dùng sấy gỗ Việt Nam Về thiết bị sấy gỗ bao gồm: Vỏ lị sấy, quạt gió, dàn gia nhiệt, thiết bị cung cấp nhiệt, thiết bị điều khiển trình sấy - Vỏ lò sấy: Tại Việt Nam vỏ lò sấy chủ yếu đƣợc sây gạch với kết cấu lớp (vữa xi măng - gạch - vữa xi măng) Hiện số lò xây dựng sử dụng phƣơng pháp điều khiển tự động vi tính có xu hƣớng sử dụng vỏ kim loại với kết cấu lớp (tole thép - thuỷ tinh - tole thép) - Quạt gió: Có hai loại quạt đƣợc dùng để tạo dịng tuần hồn khơng khí lị sấy quạt ly tâm quạt hƣớng trục Hiện quạt hƣớng trục đƣợc sử dụng phổ biến đặc biệt lò sấy nƣớc miền Bắc miền Nam - Dàn gia nhiệt: Chủ yếu sử dụng ống thép khơng gỉ có cánh để làm tăng diện tích truyền nhiệt Vật liệu làm dàn gia nhiệt thƣờng có khả trao đổi nhiệt tốt - Thiết bị cung cấp nhiệt: Hiện để cung cấp nhiệt cho lò sấy ngƣời ta sử dụng nồi lò sấy nƣớc dây mayxo (sử dụng điện) lò sấy chân khơng… - Thiết bị điều khiển q trình sấy: Đa số công ty chế biến gỗ trình sấy đƣợc vận hành, điều khiển thủ cơng Một số cơng ty sử dụng lị sấy điều khiển tự động 1.2 Mục tiêu đề tài - Đánh giá thiết bị sấy công ty TNHH Chế Biến Gỗ Bắc Sơn thuộc khu công nghiệp Quế Võ tỉnh Bắc Ninh - Đề xuất giải pháp liên quan đến thiết bị sấy nhằm nâng cao chất lƣợng sấy 1.3 Nội dung đề tài - Khái quát công ty TNHH Chế Biến Gỗ Bắc Sơn - Khảo sát thực trạng sấy gỗ công ty - Thực trạng thiết bị sấy - Đánh giá thiết bị sấy - xut gii phỏp nâng cao hiệu sấy gỗ 1.4 Đối tượng nghiên cứu - Công nghệ sấy - Thiết bị sấy 1.5 Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng phƣơng pháp kế thừa - Phƣơng pháp điều tra trực tiếp - Phƣơng pháp tổng hợp phân tích 1.6 Ý nghĩa đề tài Kết đề tài sở khoa học cho việc xây dựng phƣơng án nâng cao chất lƣợng sấy Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết lò sấy, thiết bị sấy 2.1.1 Các loại lị sấy thơng dụng, thiết bị Lò Sấy Căn vào phƣơng pháp sấy ngƣời ta phân thành: Sấy đối lƣu, tiếp xúc, xạ, điện môi…Trong công nghệ chế biến gỗ sử dụng rộng rãi lò sấy đối lƣu với hình thức sau: * Sấy chân khơng Với ngun lý phụ thuộc vào điểm sôi nƣớc Nếu làm giảm áp xuất thiết bị chân khơng xuống đến áp suất mà nƣớc gỗ bắt đầu sôi bốc hơi, tạo theo tiết diện ngang ván sấy chênh lệch áp suất, mà qua hình thành nên dòng ẩm chuyển động gỗ theo hƣớng từ bề mặt gỗ Thiết bị chủ yếu lò sấy chân khơng bao gồm: - Vỏ lị hình trụ làm kim loại đƣợc đặt theo phƣơng nằm ngang, phía có hệ thống đƣờng ray để đƣa gỗ vào sấy nhƣ lấy gỗ kết thúc q trình sấy Cửa đƣợc đóng mở thủ cơng với cấu lề quay - Dàn tản nhiệt bao gồm hệ thống nhiều dây mayxo xếp song song so le, với nguyên lý sử dụng điện trở lớn dây mayxo tạo nguồn nhiệt dòng điện chay qua để cung cấp cho lò sấy - Bơm hút chân khơng đƣợc đặt phía ngồi lị sấy có tác dụng tạo mơi trƣờng chân khơng phía buồng sấy - Quạt gió đặt phía trƣớc dàn gia nhiệt, thổi đẩy nhiệt vào bên buồng sấy đồng thời tạo dịng khơng khí tuần hoàn * Sấy cao tần Đây phƣơng pháp sấy gỗ từ trƣờng điện cao Do tƣợng cảm ứng điện từ xoay chiều chất điện môi (gỗ) làm cho gỗ vị trí ẩm đƣợc làm nóng nhanh mạnh Ƣu điểm lớn sấy cao tần chiều chuyển dịch dòng nhiệt chiều từ trùng với chiều chuyển dịch ẩm gỗ q trình sấy Qua kích thích, tạo điều kiện thúc đẩy q trình khơ gỗ nhanh chóng rút ngắn đƣợc thời gian sấy cách đáng kể Thiết bị lị sấy cao tần phận tạo dịng điện cao tần có tần số cao phát cao tần Bộ phát cao tần đèn điện tử hay máy phát cao tần để biến lƣợng dòng điện chiều hay xoay chiều có tần số cơng nghiệp thành lƣợng dao động với tần số cao 2.1.2 Lò sấy nước * Sơ đồ nguyên lý hoạt động lò sấy nước Cấp nƣớc Nồi Bể cấp Hơi nƣớc Cấp nhiệt Môi trƣờng Nƣớc ngƣng K2 lấy vào Dàn nhiệt K2 nóng ẩm Quạt gió Phun ẩm K2 sau đống gỗ-ht 1ck Đống gỗ Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động lị sấy nước Trong khâu nhƣ phun ẩm, lấy khơng khí mới, ẩm đƣợc định quy trình sấy phần từ thực tế diễn biến tồn q trình sấy * Cấu tạo chung lò sấy nước + Móng lị sấy Móng lị sấy vành đai dƣới chân tƣờng bao quanh lị sấy, có nhiệm vụ giữ cho lò sấy khỏi bị lún, rạn nứt siêu vẹo cấu trúc nói chung lị sấy Móng lị thƣờng làm đá hộc, trát kẽ vữa xi măng cát, bê tông đá, gạch vụn Kích thƣớc móng lị phụ thuộc vào điều kiện đất đai nơi xây dựng lò sấy, phụ thuộc vào cấu trúc, kích thƣớc lị sấy + Nền lị sấy Thơng thƣờng lị sấy thƣờng làm lớp với kết cấu nhƣ sau theo thứ tự từ xuống dƣới - Lớp vữa xi măng dày khoảng 20 mm; - Lớp bê tông xi măng + cát sỏi khoảng 120 mm; - Lớp gạch vỡ 60 mm; - Lớp đá dăm 200 đến 250 mm; Nền lò sấy nên xây nghiêng với độ dốc 0,01 đến 0,05 Có rãnh nƣớc phía thấp dọc theo thân lị cuối đƣờng rãnh có lỗ nhỏ thơng ngồi lị sấy, nhằm mục đích dẫn nƣớc ngƣng tụ ngồi, tạo điều kiện tháo nƣớc dễ dàng lúc rửa vệ sinh lò sấy + Tƣờng vách lò sấy Tƣờng lò thƣờng xây gạch trát vữa xi măng cát Bên trát lớp xi măng cát mịn vữa xi măng trộn xỉ than mịn dày không 20 mm Tiếp đến tráng lớp hồ xi măng ròng dày khoảng mm, sau quét lớp cách nhiệt, cách ẩm Hệ số truyền nhiệt cho phép qua tƣờng lò là: 0,7 ≤ K ≤ W /m2 oC * Trần lị sấy Trần lị sấy thƣờng làm bê tơng cốt thép, dày khoảng từ 70 đến 100 mm Bề dày trần lò sấy phải làm đủ dày để giảm mát nhiệt, đồng thời khắc phục tƣợng nƣớc ngƣng bề mặt trần lò sấy Tuy làm dày q cấu trúc lị sấy nặng, cồng kềnh Vật liệu làm trần lị sấy ngồi tính chất chung vỏ lị sấy, u cầu tính chất xốp nhẹ vật liệu cần thiết, lò sấy trần lị thƣờng làm vật liệu nhơm lá, cách nhiệt thuỷ tinh Cơ cấu chịu lực xà ngang thép hộp xà gồ x 10 cm Hệ số truyền nhiệt cho phép qua trần lò : K ≤ 0,6 W /m2 oC * Cửa lò sấy Cửa lò sấy cần đáp ứng đƣợc u cầu sau đây: Kín, nhẹ, thao tác đóng mở dễ dàng, giữ nhiệt tốt, bền Cửa đơn giản loại cửa lề có díp khố, khung cửa làm kim loại chữ L, phía bên cửa lị có bọc lớp nhơm mỏng, cách nhiệt bơng thuỷ tinh Để giữ cho mép cửa đóng đƣợc hồn tồn kín, nóng khơng ngồi đƣợc, ngƣời ta thƣờng lót kẽ cửa lớp dây thừng, vải bạt mền chăn xung quanh bốn mép cửa Hệ số truyền nhiệt cho phép qua tƣờng lò : K ≤ W /m2 oC * Các thiết bị sử dụng lò sấy nƣớc - Thiết bị tản nhiệt (dàn tản nhiệt): Hiện thiết bị tản nhiệt gồm c¸c loại sau đây: +Thiết bị tản nhioệt dạng +Ống gang có khoanh: Trong kỹ thuật sấy gỗ ngƣời ta sử dụng ống gang có khoanh trịn, đƣờng kính khoanh 175 mm, đƣờng kính ống gang: Đƣờng kính 70 mm, đƣờng kính ngồi 84 mm Đƣờng kính đoạn nối ống 160 mm, khoanh dày mm, cự ly khoanh 20 mm +Ống thép trơn: Đối với trƣờng hợp áp suất nƣớc vào thiết bị tản nhiệt lớn ta sử dụng ống thép trơn để làm thiết bị tản nhiệt Thiết bị tăng nhiệt ống thép trơn đƣợc sử dụng rộng rãi đặc biệt với áp suất cao (đến atm) Nhƣng bề mặt toả nhiệt nhỏ ống gang có khoanh nhiều, chóng bị han rỉ hơn, nên chúng giảm mức độ toả nhiệt, mặt khác kỹ thuật sấy gỗ, yêu cầu áp suất không lớn lắm, nên thực tế sản xuất ngƣời ta chủ yếu sử dụng dạng ống gang có khoanh, ống thép trơn có cánh toả nhiệt tơn tráng kẽm nhơm u câù vơí thiết bị gia nhiệt :- To sấy đạt 100oC -Mức độ đồng : gia nhiệt đồng chênh lệch to vị trí khác lị sấy tối đa oC -Tốc độ gia nhiệt : chậm sau 3h tăng từ 20 – 90 oC - Phƣơng pháp nối đƣờng ống thiết bị gia nhiệt Việc ghép nối đƣờng ống thiết bị gia nhiệt đƣợc xác định đặc điểm cấu trúc lị sấy Thơng thƣờng chúng đƣợc ghép nối theo hai cách thức song song nối tiếp Đối với phƣơng pháp nối tiếp đảm bảo làm nóng khơng khí theo chiều dài thiết bị gia nhiệt, nhƣng lại có nhƣợc điểm mức độ tận dụng mặt nóng thiết bị tản nhiệt thấp lƣợng nƣớc ngƣng tụ dọc theo dãy ống tăng nhiệt sau, tức ống tản nhiệt sau chứa nhiều nƣớc ngƣng tụ, ảnh hƣởng đến mức độ toả nhiệt ống Ngồi cách bố trí cần phải có độ nghiêng định (0,005 đến 0,01) để đảm bảo cho nƣớc ngƣng tụ khỏi đọng lại ống, nên khơng thể bố trí gọn lại đƣợc Loại thƣờng sử dụng lò sấy kiểu chu kỳ mà yêu cầu phân bố nhiệt đồng đƣợc đặt thành yêu cầu quan trọng lò sấy có chiều dài lớn Cịn phƣơng pháp liên kết song song giúp cho việc xếp ống dày Cách bố trí gọn dễ lắp giáp Song lại có nhƣợc điểm phân bố nhiệt theo dọc lị khơng đồng đều, thƣờng áp dụng cho lị sấy kiểu chu kỳ có chiều dài không lớn Sơ đồ nối đƣợc thể hình 2.2 P2 song song P2 nối tiếp * Thiết bị phun ẩm Thiết bị phun ẩm lắp ráp lị sấy nhằm mục đích tản nhiệt ẩm cho Hình 2.2 Sơ đồ nối ống tản nhiệt môi trƣờng sấy Nó đƣợc sử dụng trƣờng hợp thay đổi điều tiết chế độ sấy Cấu tạo ống phun ẩm ống thép trơn có khoan lỗ để phun nƣớc nóng vào lị sấy Thơng thƣờng đƣờng kính lỗ khoan từ đến mm cách khoảng 200 mm * Quạt gió 10 Cl= Cl =  q.m 3600 t (3.13) Ih  In 5054,44 0,012 3600 = 102,54 Kg/h 2740  610,5 Công xuất phân xƣởng :Cpx = 9.Cl = 102,54 = 922,86 Kg/h Cpx = 922,86 Kg/h > C noi hoi = 750,00 Kg/h Nên công xuất nồi không đủ cung cấp cho phân xƣởng sấy hoạt động lúc.Chỉ cung cấp đủ cho lò hoạt động lúc Giải pháp lắp đặt thêm nồi có cơng suất đủ cho phân xƣởng hoạt động lúc có cơng suất dự trữ cơng ty cần mở rộng sản xuất Bảng 3.3 : Thông số biểu kiến thiết bị lò sấy Tên số liệu giá trị đơn vị Dung tích bao đống gỗ E0 33,67 m3 Dung tích sấy thực tế E 14,93 m3 Lƣợng ẩm bay từ m3 gỗ sấy 322,4 Kg/m3 Tốc độ bay trình sấy m  0,012 Kg/h Thể tích khơng khí tuần hồn sơ 12,48 m3/s M’1kg 1008,80 Kg/Kg Trạng thái môi trƣờng sấy khỏi đống I2, 405,00 Kj/Kg k2, d2 130,99 g/Kg Thể tích khơng khí tuần hồn Vk 12,50 m3/s 2,51 m/s 8,14 Kg/Kg Lƣợng khơng khí lấy vào 1s V0 0,081 m3/s Lƣợng khơng khí thải 1s V2 0,101 m3/s Khối lƣợng k2 tuần hoàn 1kg ẩm bay Vận tốc thực tế mơi trƣờng sấy tuần hồn qua đống gỗ Vđ Lƣợng khơng khí lấy vào làm bay 1Kg ẩm M0 38 Nhiệt lƣợng làm nóng m3 gỗ Qln1 116218,80 Kj/m3 Chi phí nhiệt lƣợng bay ẩm 1s , q1s 33,18 Kw Tổn thất nhiệt qua vỏ lị Qv 13,04 Kw Chi phí nhiệt lƣợng lớn để sấy m3 gỗq1m3 1629551,46 Kj/m3 3.4.1.11 Tính tốn thơng số thiết bị nhiệt,xác định đường kính ống dẫn * Xác định công suất thiết bị gia nhiệt Qgn = ( qbh + Qv ).C2 kw (3.14) Với C2 hệ số dự trữ: C2 = 1,2 Qgn = ( 33,18 + 13,04).1,2 = 55,46 kw * Diện tích trao đổi nhiệt cần thiết thiết bị tản nhiệt Fgn = Qgn C3 K (Th  Tm ) m2 (3.15) Trong đó: C3 hệ số dự trữ kể đến ăn mòn bám bẩn: C3= 1,1 Tm - nhiệt độ trung bình mơi trƣờng sấy: 67 0C Th - nhiệt độ thiết bị gia nhiệt áp Th = 1450C K - hệ số tản nhiệt thiết bị gia nhiệt: K = a V0b 10-3 kw/m2 0C a,b số phụ thuộc vào cách bố trí ống tản nhiệt với cách bố trí vng góc với v ta có a = 0,008, b=0,36 V0 - vận tốc môi trƣờng sấy quy điều kiện tiêu chuẩn (T = 00C, P = 760 mmHg): V0 =  v ) 1,25  - Khối lƣợng riêng môi trƣờng sấy: 0,97 υ – Vận tốc thực tế môi trƣờng sấy qua dàn tản nhiệt: υ = Vk /F tg- tn = 12,50/1,26 = 9,92 m /s V0 = 0,97 9,92 = 7,70 m/s 1,25 Khi ta có K = 0,008 7,700,36 = 0,017 kw/m2 0C Vậy Fgn = 55,46.1,1 = 46,01 m2 0,017(145  67) 39 Ta có Qgntt = K (Th  Tm ).Fgn tt C3 = 0,017.(145  67).38,02 1,1 kw Qgntt = 45,83 kw < 55,46 kw Vậy công suất thiết bị gia nhiệt không đạt yêu cầu * Tính đƣờng kính ống dẫn đến phân xƣởng sấy Dch = 1,27 C PX 3600. h  h1 m (3.16) Trong CPX cơng suất tiêu thụ phân xƣởng  h - Khối lƣợng riêng với P = bar,  h = 2,12 Kg/m3  h1 - Vận tốc chuyển động ống: Chọn  h1 = 50 m/s Vậy Dch = 1,27 922,86 =0,055 m chọn Dch = 55 mm 3600.50.2,12 * Tính đƣờng kính ống dẫn đến thiết bị tản nhiệt dtn = 1,27 Cs , m 3600. h  h1 (3.17) Trong đó: Cs – Cơng suất tiêu thụ giai đoạn sấy: Cs = 85,95 Kg/h  h - Khối lƣợng riêng với P = bar,  h = 2,12 Kg/m  h - Vận tốc chuyển động ống: Chọn  h = 25 m/s dtn = 1,27 85,95 = 0,024 m = 24 mm 3600.25.2,12 * Tính đƣờng kính ống dẫn đến ống làm ẩm dpa = 1,27 Cln  Cs 3600. h  h3 (3.18) Trong đó: Cln - Lƣợng nƣớc cần thiết để làm nóng gỗ: Cln= 138,44 Kg/h  h - Vận tốc chuyển động hơi: Chọn  h = 40 m/s dpa = 1,27 138,44  85,95 = 0,015 m = 15 mm ta chọn dpa = 15 mm 3600.2,12.40 40 * Tính đƣờng kính ống dẫn nƣớc ngƣng tụ từ thiết bị gia nhiệt dnnt = 1,27 Cs 3600. n  n (3.19) Trong đó:  n - Khối lƣợng riêng nƣớc: 945 Kg/m3;  n - Vận tốc chuyển động nƣớc ngƣng tụ:  n = 0,5 m/s; dnnt = 1,27 85,95 = 0.008 m = 8mm 3600.0,5.945 Ta biết thực tế ống dẫn nƣớc ngƣng tụ ngồi chứa nƣớc cịn bao gồm phần hơi, thực tế đƣờng kính ống thƣờng lớn so với tính tốn từ – 2,5 lần Ở ta chon đƣờng kính ống dẫn nƣớc ngƣng tụ bằng: dnnt = 2,5.8 = 20 mm chọn dnnt = 20 mm -Xác định diện tích cửa thải khơng khí: F1= V2  Với V2 - lƣợng khơng khí thải m3/s: 0.101 m3/s;  - Vận tốc dịng khơng khí ống dẫn:  = 2-5 m/s ,chọn  =3 m /s F1= 0,101 = 0,034 m2 Diện tích cửa nạp khơng khí: F2 = V0 0,081 = = 0,027 m2  Tổng diện tích cửa trao đổi khơng khí 0,061 m2 < 0,2 m2 Vậy diện tích cửa trao đổi khơng khí đáp ứng u cầu 3.4.1.12 Tính tốn khí động học Ta có sơ đồ tuần hồn khơng khí: Trong đó: - Quạt; – Kênh thẳng; – Thiết bị tản nhiệt; ; 5, Đoạn kênh thẳng; 4,10 - Ngoặt 900; 6- Đột thu; - Đống gỗ; - Đột mở; * Xác định vận tốc tuần hồn khơng khí đoạn Để xác định lực cản đoạn △ Hi ta cần phải tính vận tốc tuần hồn môi trƣờng sấy đoạn  i : 41 i = Vk m/s fi (3.20) Trong đó: Vk - thể tích khơng khí tuần hồn: 12,50 m3/s f i - diện tích thơng gió đoạn mặt phẳng vng góc với dịng chuyển động mơi trƣờng sấy ( m2 ) - Tính diện tích thơng gió cho đoạn: + Đoạn 1: Đầu vào quạt f1 f1 =  Dq2 (3.21) n Trong đó: Dq - đƣờng kính cánh quạt: Dqtt = 0,5 m n - Số lƣợng quạt làm việc lò: n = 3,14.0,5 2 f1 = = 0,98 m + Đoạn 2: Thiết bị tản nhiệt f2 = Ftg-gn = 1,26 m2 + Đoạn 3: Kênh thẳng f2 = 0,7.Wlò = 0,7.4,50 = 3,15 m2 + Đoạn 4,10: Vòng dƣới góc 900 f4 = f10 = 0,7 4,1 = 2,87 m2 + Đoạn 5,9: Kênh thẳng f5 = f9 = f10 = 2,87 m2 + Đoạn ,8 : Đột thu, đột mở F6 = f8 =Ftg- dg = 4,56 m2 + Đoạn 7: Đống gỗ f8 = Ftg-đg = 4,56 m2 *Cơng thức tính vận tốc đoạn i = Vk m/s fi * Cơng thức tính tổn hao cột áp đoạn H =  12 hi =  γ ω2 ψ , Pa , 42 (3.22) υ2tn =   m/s , υ2 = 12,50/1,26 = 9,92 m/s 1,25 Vậy υ2tn = 9,92 0,97 1,25 = 7,7 m/s Bảng 3.4 Tính tốn lực cản đoạn STT Diện tích Vận tốc Khối Hệ số đoạn thơng gió mơi lượng cản f , m2 trường riêng ψ sấy môi υ ,m/s trường ΔH Ghi 63,17 Theo tài liệu 70 tính tốn sấy γ, kg/m3 0,98 12,76 0,97 0,8 1,26 7,7 0,97 3,15 3,97 0,97 0,03 7,64 thiết kế lò 4-10 2,87 4,36 0,97 1,1 10,14 sấy (tài liệu 5-9 2,87 4,36 0,97 0,03 0,28 dịch )bảng 4,56 2,74 0,97 0,25 0,91 4.33,4.34, 4,56 2,74 0,97 24 87,39 H4.13 4,56 2,74 0,97 0,36 1,31 trang 96,97 Vậy tổng tổn hao cột áp :ΔH = 251,26 Pa * Xác định công suất quạt: -Cơng suất quạt gió xác định theo cơng thức: Vq = VK nq (3.23) Trong VK – thể tích khơng khí tuần hồn: VK = 12,50m3/s nq - số lƣợng quạt: nq = Vq = 12,50 = 2,5 m3/s = 9000 m3/h > 6100,92 m3/h 43 Vậy lƣu lƣợng gió quạt khơng đáp ứng đƣợc u cầu -Xác định thông số động N= Vq H q K  q  c 10-3 kw (3.24) Trong Hq = H = 251,26 pa, Vq = 2,5 m3/s  q - Hiệu suất quạt trục: 0,7,  q - Hiệu suất truyền: 0,95 K - Hệ số dự trữ công suất: 1,1 N= 251,26 2,5.1,1 10-3 = 1,04 Kw 0,7.0,95 N = 1,04 Kw < 1,1 Kw Công suất quạt đạt yêu cầu 3.4.2 So sánh đánh giá thiết bị sấy Bảng So sánh thơng số tính tốn thực tế Tên số liệu Giá trị Giá trị tính tốn thực Diện tích cửa trao đổi khơng khí S, m2 0,061 0,2 Công suất sinh định mức nồi hơi,Kg/h 922,86 750 Diện tích trao đổi nhiệt tb gia nhiệt Fgn,m2 46,01 38,02 Đƣờng kính ống dẫn đến thiết bị gia 24 35 15 22 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc ngƣng tụ, mm 24 32 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc đến PX 55 65 Tổng công suất quạt yêu cầu,Kw 5,2 5,5 Lƣu lƣợng quạt m3/h 9000 6100,92 nhiệt,mm Đƣờng kính ống dẫn nƣớc đến ống làm ẩm,mm * Đánh giá thiết bị nồi Để đánh giá chất lƣợng nồi hơi, vào công suất tiêu thụ nƣớc lớn giai đoạn sấy toàn trình sấy, với 44 sản lƣợng định mức mà nồi cung cấp Giả sử chín lị sấy cơng ty hoạt động chi phí 922,86 Kg/h > 750 Kg/h Không đáp ứng ứng đủ lƣợng cách liên tục cho q trình hoạt động tồn phân xƣởng sấy.Chỉ cung cấp đủ lƣợng cho lò hoạt động lúc.Ảnh hƣởng tới kế hoạch sản xuất công ty * Đánh giá thiết bị gia nhiệt Để đánh giá thiết bị gia nhiệt ta so sánh diện tích bề mặt trao đổi nhiệt tính tốn với diện tích bề mặt trao đổi nhiệt thực tế Theo tính tốn ta có diện tích trao đổi nhiệt thiết bị gia nhiệt 46,01 m2, diện tích trao đổi nhiệt thiết bị tản nhiệt mà công ty sử dụng 38,02m2 Công suất toả nhiệt thực tế (45,83 Kw) không đáp ứng đƣợc u cầu so với tính tốn (55,46 Kw ), ảnh hƣởng nhiều đến thời gian sấy Nói tóm lại thiết bị gia nhiệt khơng có đủ bề mặt toả nhiệt cần thiết để đáp ứng yêu cầu * Đánh giá hệ thống trao đổi không khí Với diện tích cửa trao đổi khơng khí thực tế 0,20 m2 đƣờng kính lý thuyết có đƣợc tính tốn 0,061 m2 Vậy cửa trao đổi khơng khí có diện tích đủ với yêu cầu thực tế Số lƣợng cửa hút (2) cửa xả (3) không nên gây khó khăn cho việc tính tốn lắp thiết bị điều khiển quạt đổi chiều * Đánh giá thiết bị vận chuyển Tức đánh giá mức độ giới hố q trình vận chuyển gỗ sấy vào lò Với thiết kế sử dụng xe nâng song điều kiện thực tế công ty nên chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu Hiện công việc vận chuyển chủ yếu làm thủ công, điều làm tăng thời gian vào lị ,tăng chi phí lao động ,khơng tận dụng đƣợc hết khơng gian lị * Đánh giá hệ thống đƣờng ống Đƣờng kính ống dẫn lý thuyết theo tính tốn D = 55 mm, thực tế đƣờng ống thực chức mà cơng ty sử dụng có đƣờng kính 65 mm Hồn tồn phù hợp với tính tốn lý thuyết Đƣờng ống dẫn nƣớc ngƣng tụ từ giàn tản nhiệt ngồi chức dẫn nƣớc cịn phải chứa đựng 45 lƣợng định mà van tách nƣớc chƣa loại bỏ đƣợc hết Điều lý giải đƣờng ống thực tế lại có kích thƣớc lớn so với đƣờng ống tính tốn Qua tính tốn ta xác định đƣợc đƣờng kính ống 24 mm, số thực tế 32 mm, qua ta thấy đƣờng ống thực tế đáp ứng đƣợc yêu cầu sử dụng Đƣờng ống dẫn nƣớc đến ống làm ẩm có vai trị quan trọng Kích thƣớc đƣờng ống khơng phản ánh khả vận chuyển cho trình phun ẩm, mà định đến tốc độ phun vịi phun Theo tính tốn u cầu cấp đƣờng kính ống 15 mm Trong thực tế đƣờng kính đƣờng ống 22 mm Vậy đƣờng ống đáp ứng đƣợc yêu cầu đề * Đánh giá thiết bị quạt gió Khi tiến hành đánh giá thiết bị khí động học ta so sánh khả tuần hồn nhƣ trao đổi khơng khí mơi trƣờng sấy Với u cầu , N =5,2 kw Hệ thống quạt công ty , N = 5,5kw Công suất quạt mà công ty sử dụng đáp ứng đƣợc công suất yêu cầu Lƣu lƣợng quạt không đáp ứng đƣợc yêu cầu Ta cần bảo trì lại động ,kiểm tra lại truyền công suất (dây đai ), kiểm tra lại thông số cánh quạt * Đánh giá vỏ lò : Hệ số truyền nhiệt tƣờng lò K = 2,37 > lớn so với yêu cầu cho phép nên khả cách nhiệt tƣờng lị khơng dảm bảo nên ta cần phải có giải pháp xử lý để tránh thất thoát nhiệt q trình sấy Cịn hệ thống cửa trần lị K < nên đảm bảo tốt yêu cầu cách nhiệt 3.5 Đề xuất giải pháp Qua tính tốn, đo đạc tham khảo tài liệu kỹ thuật tai công ty, tiến hành so sánh đánh giá thiết bị sấy thực tế công ty chế biến gỗ Bắc Sơn sử dụng Dƣới vài giải pháp để hạn chế khuyết điểm thiết bị nêu phần * Đối với vỏ lò: 46 Để khắc phục tƣợng nƣớc ngƣng tụ chảy phía sau lị theo rãnh cơng nhân đào q trình sấy Ở trƣớc tiên ta cải tạo lại độ dốc cho lị, hình thành nhiều rãnh nƣớc dọc theo thân lị Cuối đƣờng rãnh có ống góp hệ thống van khố, tạo thuận lợi cho q trình thải phần nƣớc ngồi cách dễ ràng mà khơng gây tổn thất Với tƣợng bong rộp bề mặt tƣờng phía lị ta nên khắc phục lại Đồng thời bề mặt cần đƣợc tráng đánh bóng thêm lớp xi măng tinh khơng đảm bảo độ vững trắc cho lớp vữa trát, mà góp phần hạn chế tổn thất nhiệt qua vỏ lị * Đối với hệ thống cửa Việc thất thoát qua vị trí tiếp xúc cửa lị tƣờng lò nguyên nhân gây thất nhiệt q trình sấy Để khắc phục tƣợng ta nên tạo độ kín cho chỗ tiếp xúc ,những chỗ lớp cách nhiệt bị bong cần phải sửa lại cho kín.Với hệ thống cửa trao đổi khơng khí cơng ty nên thay viêc đóng mở thủ cơng việc đống mở tự động với nhiều cấp để phù hợp với giai đoạn trình sấy * Đối với thiết bị tản nhiệt Theo nhƣ phần đánh giá diện tích trao đổi nhiệt khơng đủ đáp ứng yêu cầu Để khắc phục tình trạng này, ta thay hệ thống dàn nhiệt dùng hệ thống khác, có bề mặt toả nhiệt đáp ứng yêu cầu , thay giàn nhiệt ta cần ý tới vật liệu, phƣơng pháp gia công Vật liệu tốt ống dẫn đồng cánh tản nhiệt nhôm tốt hoạt động mơi trƣờng nóng ẩm khơng bị ăn mịn nên tuổi thọ cao * Thiết bị nồi Qua xem xét phần ta thấy công suất sinh nồi mà công ty sử dụng nhỏ nhiều so với công suất thực tế yêu cầu Nên để đáp ứng yêu cầu toàn phân xƣởng sấy ta cần lắp đặt thêm nồi có cơng xuất đủ so với u cầu phân xƣởng sấy có cơng suất dự trữ để sau nhu cầu cần mở rộng xƣởng sấy ta sử dụng cơng suất dự trữ cho lị sấy xây, để trì áp suất ống luôn ổn định ta 47 cần lắp thêm bình tích áp ,cho lị cuối đƣờng ống dẫn ln có áp xuất ổn định trình hoạt động * Thiết bị quạt gió Theo ta đánh giá hệ thống quạt mà công ty sử dụng không đáp ứng đƣợc yêu cầu Cần thay hệ thống quạt có lƣu lƣợng gió đảm bảo cho q trình sấy ,Trong trình sản xuất cần bảo trì thƣờng xuyên tránh gây cố ảnh hƣởng tới trình sấy Lắp thêm điều khiển làm thay đổi chiều quay quạt để tránh tƣợng độ ẩm gỗ sấy không đồng vị trí khác lị * Đồng hồ đo ống phun ẩm Đối với đồng hồ đo cần kiểm tra xem thông số hiển thị đồng hồ có xác khơng, cần xem lại đầu đo hai nhiệt kế Nhiệt kế cầu ƣớt bị hỏng ta cần thay để khơng ảnh hƣởng tới q trình theo dõi ,điều khiểu trình sấy ,thay loại đồng hồ có độ xác cao Ống phun ẩm: Ta điểu chỉnh áp lực phun cho phù hợp, cách mở van (cấp cho ống phun ẩm) với độ mở phù hợp * van lị sấy : Đa số van có tƣợng dị gỉ nên gây thất nhiệt nên ta cần phải xem xét lại gien van ,nếu van hỏng cần phả thay tránh thất nhiệt gây ảnh hƣởng tới q trình sấy Cần phải lắp thêm van tách nƣớc đƣờng ống dẫn nƣớc ngƣng tụ để tránh gây thất thoát nhiệtỉtong trình sấy 48 Chương IV: K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình khảo sát thực tế dƣới hƣớng dẫn tận tình giáo ThS Tạ Thị Phƣơng Hoa , tồn thể thầy cô khoa Chế Biến Lâm Sản giúp đỡ công ty TNHH Chế Biến Gỗ Bắc Sơn với nỗ lực thân em hoàn thành đề tài “Đánh giá thiết bị sấy công ty TNHH Chế Biến Gỗ Bắc Sơn ” Đề tài hoàn thành thu đƣợc số kết sau -Nguyên liệu trƣớc sấy không đƣợc phân loại theo độ ẩm ban đầu, khuyết tật mà phân loại theo cấp chiều dày -Kỹ thuật xếp đống chƣa đáp ứng yêu cầu , kê khích thƣớc khơng đồng , đầu kê không thẳng hàng , đống gỗ xiêu vẹo - Thời gian sấy dài, sấy theo kinh nghiệm công nhân , khơng có cán phụ trách sấy - Các thiết bị sấy đa số không đạt yêu cầu nhƣ hệ số truyền nhiệt qua vỏ lò lớn nên tổn thất nhiệt lớn cần khắc phục Công suất nồi không đủ cho phân xƣởng trình sấy nên gây ảnh hƣởng cho kế hoạch sấy Diện tích tản nhiệt khơng đáp ứng đƣợc yêu cầu nên cần thay giàn tản nhiệt có diện tích tản nhiệt phù hợp ,nhiều cánh tản nhiệt tiếp xúc với ống Đƣờng kính ống đạt yêu cầu, ống bị han gỉ nhiều ,ống tản nhiệt bị thủng số vị trí cần khắc phục Công suất quạt (5,5kw) cơng suất u cầu (5,2kw).Lƣu lƣợng quạt khơng đáp ứng đƣợc u cầu Diện tích ống nhả ẩm hút khơng khí đạt u cầu 4.2 Kiến nghị Với kết nêu phần nói đề tài giải đƣợc hầu hết vấn đề nêu Song mặt thời gian có hạn kiến thức hạn chế, thiếu sót tài liệu tham khảo Mà số vấn đề mà đề tài chƣa giải đƣợc xác định vị trí hợp lý thiết bị sấy nhƣ dàn tản nhiệt, quạt gió, ống phun ẩm Chƣa khảo sát đƣợc chênh lệch vận tốc, nhiệt độ 49 vị trí lị sấy Cơng ty nên bảo dƣỡng thiết bị sấy sau mẻ sấy , kiểm tra thiết bị trƣớc sấy mẻ Cần coi trọng công tác sấy ,xây dựng chế độ sấy cho loại gỗ cụ thể phù hợp với thiết bị sấy công ty, xây dựng hệ thống kiểm tra chất lƣợng gỗ sấy để hoàn thiện chế độ sấy cải tiến thiết bị sấy nhằm nâng cao hiệu kinh tế sản xuất 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO PTS Nguyễn Cảnh Mão , Công Nghệ Sấy Gỗ ,Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp PGS, TS ,Hồ Xuân Các - PGS, TS , Nguyễn Hữu Quang (2005), Công Nghệ Sấy Gỗ , Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp – Hà Nội Lê Xuân Tình( 1998) , Khoa Học Gỗ, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp – Hà Nội Đỗ thị Ngọc Bích - Tạ Thị Phƣơng Hoa (2002), Tài liệu dịch “Tính tốn thiết kế lị sấy ” Vũ Huy Đại ,Tài liệu Công Nghệ Sấy Hoàng Văn Chƣớc ,”Kỹ Thuật Sấy” , Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Trần Văn Minh (2006), “Khảo sát đánh giá chất lượng thực trạng lò sấy nước công ty cổ phần Chương Dương – Hà Nội” Ngô Minh Điệp (2006) “Đánh giá thực trạng công nghệ sấy gỗ công ty TNHH Phú Đạt ” Nguyễn Nam Cƣờng(2006) “Đánh giá thiết bị sấy gỗ công ty chế biến gỗ CONSTREWOOD ” 51 52