đồ án tốt nghiệp xây dựng mô hình thực nghiệm sấy lạnh và ứng dụng để sấy gỗ

d 0,621+d Trong đó: B: áp suất khí quyển Khi đó ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường có thể trên dưới nhiệt độ môi trường τ của gỗ thôngt> 0oC và cũng có t

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trần Văn

Vang 2010

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT ĐIỆN LẠNH

cô Qua luận văn này, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

 Ban giám hiệu Trường Đại Học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng

 Ban chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện lạnh

 Quý thầy cô đã tận tình chỉ dạy em trong thời gian học tập tại trường

 Thầy TS Trần Văn Vang - người trực tiếp theo dõi, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ emthực hiện đề tài này

 Cuối cùng, em muốn nói lời cám ơn đến ba mẹ cùng mọi người trong gia đình đãquan tâm, lo lắng, động viên em trong những ngày học tập xa nhà

 Em xin được gửi đến quý thầy cô, ba mẹ cùng tất cả mọi người lời chúc sức khoẻ vàlời cám ơn chân thành nhất !

Đà Nẵng, tháng 6 năm 2010SVTH: Nguyễn Văn Minh

2 Thời gian và địa điểm thực hiện:

- Thời gian: từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2010

- Địa điểm: Xưởng Nhiệt trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng

3 Mục đích:

- Tính toán, thiết kế máy sấy lạnh với năng suất 0,1 m3/mẻ dùng để sấy gỗ

- Làm các bài thí nghiệm sấy gỗ để tìm ra chế độ sấy

4 Nội dung

Đề tài thực hiện với những nội dung sau:

+ Khảo sát, nghiên cứu về gỗ

+ Tổng quan về sấy lạnh

+ Tính toán và thiết kế mô hình máy sấy lạnh

+ Sấy thực nghiệm gỗ thông

5 Kết quả:

- Chế tạo thành công máy sấy lạnh với năng suất 0,1 m3/mẻ dùng để sấy gỗ

- Xây dựng được một số chế độ sấy để sấy gỗ đảm bảo chất lượng

MỤC LỤ

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trần Văn

Vang 2010

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương I TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH 3

1.1 Sấy lạnh 3

1.2 Các phương pháp sấy lạnh: 3

1.2.1 Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t > 0oC 3

1.2.2 Hệ thống sây thăng hoa 4

1.2.3 Hệ thống sấy chân không 4

1.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp sấy lạnh 4

1.3.1 Ưu điểm 4

1.3.2 Nhược điểm 5

1.4 Ứng dụng sấy gỗ sử dụng phương pháp sấy lạnh 5

Chương II KHẢO SÁT, NGHIÊN CỨU VỀ GỖ 7

2.1 Gỗ và công dụng của gỗ 7

2.2 Một số tính chất của gỗ 7

2.2.1 Cấu trúc gỗ 7

2.2.2 Độ ẩm của gỗ 10

2.2.3 Tính chất nhiệt vật lý của gỗ 16

2.2.4 Sự co rút của gỗ 19

2.3 Các phương pháp sấy gỗ hiện nay 23

2.3.1 Phương pháp hong phơi 23

2.3.2 Sấy cưỡng bức 23

2.4 Tại sao phải sấy gỗ bằng phương pháp sấy lạnh 24

Chương III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM SẤY LẠNH VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ SẤY GỖ 25

3.1 Mục đích và yêu cầu của mô hình 25

3.1.1 Mục đích 25

3.1.2 Yêu cầu 25

3.2 Các thông số tính toán 25

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trần Văn

Vang 2010

3.2.1 Vật liệu sấy: 25

3.2.2 Tác nhân sấy: 25

3.3 Tính toán kích thước buồng sấy 26

3.4 Tính toán quá trình sấy lý thuyết 29

3.4.1 Đồ thị I – d 29

3.4.2 Tính toán quá trình sấy 30

3.5 Tính toán quá trình sấy thực tế 32

3.5.1 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy thực tế 32

3.5.2 Tính các tổn thất nhiệt 33

3.5.3 Đồ thị I-d 38

3.5.4 Tính toán quá trình sấy thực tế 39

3.5.4.1 Các thông số tại điểm nút 39

3.6 Tính toán thiết kế máy sấy lạnh 42

3.6.1 Chọn môi chất nạp và các thông số của môi chất 42

3.6.2 Tính toán chu trình 43

3.7 Tính toán dàn ngưng 46

3.7.1 Công dụng: 46

3.7.2 Thiết kế dàn ngưng 47

3.8 Tính toán dàn bay hơi 53

3.8.1 Công dụng 53

3.8.2 Thiết kế dàn bay hơi 53

3.8.3 Tính diện tích trao đổi nhiệt 54

3.9 Tính chọn máy nén 59

3.10 Tính chọn quạt 59

3.10.1 Tính P1: 60

3.10.2 Tính P2 62

Chương IV GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH SẤY THỰC NGHIỆM 64

4.1 Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của mô hình 64

4.1.1 Sơ đồ nguyên lý 64

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trần Văn

Vang 2010

4.1.2 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống sấy 65

4.1.3 Cấu tạo mô hình 67

4.2 Mô hình thực nghiệm máy sấy lạnh 68

Chương V NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 69

5.1 Quy trình thực nghiệm sấy gỗ 69

5.1.1 Chuẩn bị gỗ sấy 69

5.1.2 Chọn chế độ sây thực nghiệm 70

5.1.3 Phương pháp lấy số liệu 70

5.2 Kết quả thực nghiệm 72

5.2.1 Giữ nguyên chế độ sấy 73

5.2.2 Thay đổi chế độ sấy 74

Chương VI KẾT LUẬN 76

6.1 Kết luận của đề tài 76

6.2 Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trần Văn

Vang 2010

DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 Cấu trúc gỗ 8

Hình 2.2 Mặt cắt tế bào gỗ 12

Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn độ ẩm cân bằng của gỗ 14

Hinh 2.4 Sự thay đổi kích thước gỗ 15

Hình 2.7 Đồ thị giảm ẩm co ngót 22

Hình 3.1 Cách bố trí gỗ 27

Hình 3.2 Đồ thị I –d cho quá trình sấy lý thuyết 29

Hình 3.3 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy thực tế 32

Hình 3.4 Mặt cắt tường 34

Hình 3.5 Đồ thị i-d 39

Hình 3.7 Đồ thị T-s ; P-i 45

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy 64

Hình 4.2 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống sấy 65

Hình 4.3 Các hình chiếu của thiết bị sấy 67

Hình 4.4 Mô hình thực nghiệm hệ thống sấy lạnh 68

Hình 5.1 Xếp đống 69

Hình 5-3 Cân đo 71

Hình 5.6 Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian w=f(τ) của gỗ thôngτ) của gỗ thông) của gỗ thông 73

Hình 5.8 Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian w=f(τ) của gỗ thôngτ) của gỗ thông) của gỗ thông 75

ĐẶT VẤN ĐỀ

Sấy gỗ là bước đầu tiên và là bước quan trọng nhất trước khi gỗ được sử dụng cho cácquá trình chế biến tiếp theo Gỗ ở trạng thái tự nhiên luôn chứa một lượng nước lớn, lượng nước tồn tại trong gỗ ảnh hưởng lớn tới tính chất của gỗ Chính vì vậy gỗ cần phải được sấy vì nhiều lý do: sấy gỗ làm tăng chất lượng gỗ , tăng độ bền cơ lý , tránh hiện tượng co rút nứt nẻ ở mối ghép ; giảm trọng lượng gỗ nên giảm chi phí vận chuyển và bảoquản, hạn chế sự phát sinh của nấm và côn trùng phá hoại gỗ , nâng cao tuổi thọ gỗ Do

đó các doanh nghiệp luôn tìm ra nhiều phương pháp sấy khác nhau để mang lại hiệu quả cao nhất

Hiện nay ở nước ta chủ yếu sử dụng loại lò sấy đối lưu cưỡng bức với TNS được gia nhiệt bằng hơi nước hoặc khói nóng Loại lò sấy này có ưu điểm là: vốn đầu tư ban đầu nhỏ, vận hành dễ không cần công nhân có trình độ tay nghề cao

Tuy nhiên các hầm sấy này hầu như chưa mang lại hiệu quả cao nhất cho doanh nghiệp, thời gian sấy còn nhiều do cần phải phun ẩm bổ sung khi nung gỗ và giai đoạn điều hòa để tránh nứt nẻ gỗ nên không thể cung cấp cho các nơi tiêu thụ trong một thời gian ngắn được

Qua nhiều năm nghiên cứu và triển khai ứng dụng thấy rằng dụng sấy lạnh nhiệt độ thấp để hút ẩm và sấy lạnh có nhiều ưu điểm và rất có khả năng ứng dụng rộng rãi trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, phù hợp với thực tế Việt Nam, mang lại hiệu quả kinh tế-kĩ thuật đáng kể Sấy lạnh đặc biệt phù hợp với những sản phẩm cần giữ trạng thái, không cho phép sấy nhiệt độ cao và tốc độ gió lớn

Đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng sấy lạnh dùng bơm nhiệt và

đã có hiệu quả thực tiển cao Tuy nhiên chưa có tài liệu nói rõ việc tính toán thiết kế một

hệ thống sấy lạnh dùng bơm nhiệt để sấy gổ, cũng như chưa có một đề tài nào tiến hành chế tạo mô hình thiết bị và tiến hành thí nghiệm nhằm đánh giá chính xác hơn khả năng ứng dụng và hiệu quả kinh tế của thiết bị sấy dùng bơm nhiệt để sấy gổ Trong đề tài này

chúng tôi đã tiến hành “ Xây dựng mô hình thực nghiệm sấy lạnh và ứng dụng để sấy

Mục tiêu đề tài

- Tính toán thiết kế mô hình thực nghiệm sấy lạnh để sấy thực nghiệm gỗ

- Xây dựng chế độ sấy phù hợp và tối ưu đảm bảo thời gian sấy ngắn nhất nhưng chất lượng gỗ vẫn đảm bảo

Chương I

TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH

1.1 Sấy lạnh

Trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo độ chênh áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy

và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất hơi nước ph trong tác nhân sấy nhờ giảm độ chứa ẩm d Mối quan hệ đó được thực hiện theo công thức:

p h= B d

0,621+d

Trong đó: B: áp suất khí quyển

Khi đó ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường có thể trên dưới nhiệt độ môi trường (τ) của gỗ thôngt> 0oC) và cũng có thể nhỏ hơn 0oC

1.2 Các phương pháp sấy lạnh:

1.2.1 Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t > 0 o C

Với hệ thống sấy này,nhiệt độ vật liệu sấy cũng như nhiệt độ tác nhân sấy xấp xỉ bằng nhiệt độ môi trường.Tác nhân sấy thường là không khí.Trước hết,không khí được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc bằng các máy khử ẩm hấp phụ.Sau đó được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy.Khi đó,phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy bé hơn phân sáp suất hơi nước trên bè mặt vật liệu sấy nên

ẩm từ dạng lỏng sẽ bay hơi và đi vào tác nhân sấy.Như vậy,quy luật dịch chuyển ẩm tronglòng vật liệu sấy và từ bề mặt vật vào môi trường trong các hệ thống sấy lạnh giống như các hệ thống sấy nóng.Điều kiện khác nhau ở đây là cách giảm phân áp hơi nước Ph trong tác nhân sấy.Trong các hệ thống sấy nóng đối lưu người ta giảm Ph bằng các đốt nóng ác tác nhân sấy (τ) của gỗ thôngd = const) để tăng áp suất bão hòa dẫn đến giảm độ ẩm tương đối φ Còn các hệ thống sấy lạnh có nhiệt độ tác nhân sấy bằng nhiệt độ môi trường chẳng hạn,người

ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước của tác nhân sấy bằng cách giảm lượng chưa ẩm dkết hợp với qua trình lạnh (τ) của gỗ thôngsau khi khử bằng hấp phụ) hoặc đốt nóng (τ) của gỗ thôngsau khi khử ẩm bằng làm lạnh)

1.2.2 Hệ thống sây thăng hoa

Hệ thống sấy thăng hoa là hệ thống sấy lạnh mà trong đó ẩm của vật liệu sấy ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy.Trong hệ thống sấy này người ta tạo môi trường trong đó nước trong vật liệu sấy ở dưới điểm 3 thể,nghĩa là nhiệt độ của vật liệu T<273oK và áp suất tác nhân sấy bao quanh vật P<610Pa.Khi đó nếu vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng thì nước trong vật liệu sấy ở dạng rắn sẽ chuyển trực tiếp sang dạng hơi

và đi váo tác nhân sấy.Như vậy trong hệ thống sấy thăng hoa,một mặt ta làm lạnh vật xuống dưới 0oC và tạo chân không xung quanh vật liệu sấy

1.2.3 Hệ thống sấy chân không

Nếu nhiệt độ vật liệu sấy vẫn nhỏ hơn 273oK nhưng áp suất tác nhân sấy bao quanh vật P>610Pa thì vật liệu sấy nhận nhiệt lượng,nước trong vật liệu sấy ở dạng rắn không thể chuyển trực tiếp thành hơi để đi vào tác nhân sấy mà trước khi biến thành hơi,nước phải chuyển từ thể rắn qua thể lỏng

1.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp sấy lạnh

+ Có thể phát ra một khoảng rộng các chế độ sấy,tiêu biểu là nhiệt độ từ 20 oC đến

100 oC (τ) của gỗ thôngvới nhiệt phụ trợ),và ẩm độ tương đối không khí từ 15% đến 80%(τ) của gỗ thôngvới hệ thống tạo ẩm)

+ Quá trình sấy kín nên không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường

+ Chất lượng gỗ sau khi sấy tốt hơn nhiều so với sấy nóng do nhiệt độ thấp

+ Thời gian sấy gỗ nhanh thích hợp khi cung cấp gỗ bổ sung cho nhà máy

1.3.2 Nhược điểm

+ Giá thành thiết bị cao,tiêu hao điện năng lớn

+ Vận hành phức tạp,người vận hành có trình độ kỷ thuật cao

+ Cấu tạo thiết bị phức tạp,thời gian sấy lâu

+ Nhiệt độ sấy thường gần nhiệt độ môi trường nên chỉ thích hợp với một số loại vậtliệu,không sấy được các vật liệu dễ bị vi khuẩn làm hư hỏng ở nhiệt môi trường như bị ôi,thiu,mốc…

+ Rò rỉ môi chất lạnh ra môi trường có thể làm ảnh hương đến môi trường xung quanh cũng như ảnh hưởng đến chât lượng của thực phẩm

+ Do cuốn bụi nên có thể gây tắc tại thiết bị làm lạnh

1.4 Ứng dụng sấy gỗ sử dụng phương pháp sấy lạnh

Trên thực tế, sấy gỗ bằng phương pháp sấy lạnh đã được các nhà khoa học nghiên cứunhiều và đã đạt được những thành công nhất định Tuy nhiên do những hạn chế còn chưa khắc phục được nên phương pháp này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi lắm Dựa vào 1 số kết quả nghiên cứu người ta đưa ra chế độ sấy tối ưu với các loại gỗ:

- Nhiệt độ sấy ban đầu thấp và độ ẩm cao.

- Một giai đoạn dốc trong đó nhiệt độ không khí tăng và độ ẩm giảm

- Giai đoạn kết thúc ở nhiệt độ sấy vừa phải và độ ẩm tương đối thấp

6.Điện trở 7.Quạt hút 8.Quạt tuần hoàn

9.Tấm hướng dòng 10.Cửa buồng sấy

Chương II

KHẢO SÁT, NGHIÊN CỨU VỀ GỖ

2.1 Gỗ và công dụng của gỗ

Gỗ là một dạng tồn tại vật chất có cấu tạo chủ yếu từ các thành phần cơ bản như:

xenluloza (τ) của gỗ thông40-50%), hemixenluloza (τ) của gỗ thông15-25%), lignin (τ) của gỗ thông15-30%) và một số chất khác Nó được khai thác chủ yếu từ các loài cây thân gỗ

Công dụng

- Sơ bộ thống kê hiện nay trên thế giới có khoảng trên 100 ngành dùng gỗ làm nguyên,

vật liệu với trên 22.000 công việc khác nhau và sản xuất ra hơn 20.000 loại sản phẩm

- Gỗ là nguyên, vật liệu được con người sử dụng lâu đời và rộng rãi, là một trong những vật tư chủ yếu của nền kinh tế quốc dân

- Trong các văn kiện chính thức từ trước tới nay, chính phủ Việt Nam vẫn xếp gỗ đứng hàng thứ ba sau điện và than

- Gỗ được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, kiến trúc, xây dựng, khai khoáng

- Ngoài ra gỗ còn được dùng làm văn phòng phẩm, nhạc cụ, dụng cụ thể dục thể thao, đóng toa tầu, thùng xe, thuyền, phà, cầu cống, bàn ghế và dụng cụ học sinh, đồ dùng tronggia đình, công sở và chuyên dùng như bệnh viện, thư viện

chuổi mixen Khi giảm nước giữa các phần tử mixencenllulose thì màng tế bào bị co lại

Về mặt hoá học thì xem gỗ là tổ chức mixen háo nước

Gỗ là một loại vật liệu không đồng nhất về cấu tạo, tính chất và loại vật liệu không đẳng hướng Có một lượng nước nhất định bên trong gỗ nước này tồn tại dưới hai dạng: nước tự do có trong bó mạch xoang bào và nước dính ở giữa các bó mạch làm cầu nối giữa các mixencellulose trong vách tế bào

Trên mặt cắt ngang của gỗ ta thấy những vòng năm đồng tâm Khi xem xét cấu trúc của

gỗ người ta phân biệt ba hướng vuông góc sau đây:

Hình 2.1 Cấu trúc gỗ

+ Hướng bán kính : hướng dọc theo bán kinh vòng năm

+ Hướng tiếp tuyến : hướng tiếp xúc với vòng năm

+ Hướng trục : hướng dọc theo trục của cây

Tương ứng với các hướng trên người ta có các mặt cắt sau:

+ Mặt cắt ngang

+ Mặt cắt tiếp tuyến

+ Mặt cắt xuyên tâm

Ngoài ra còn có những mắt cây, tại những mắt cây này sự sắp xếp gỗ là không giống nhau

do đó làm cho cấu trúc gỗ cũng khác đi Mặt khác do thành phần cấu tạo của gỗ chủ yếu

là cenlulo (τ) của gỗ thôngC6H10O5)n (τ) của gỗ thôngn > 2000) và được cấu tạo thành từng lớp gọi là lớp mixen Những lớp này tạo ra mao dẫn, theo các mao dẫn này mà nước sẽ xâm nhập vào gỗ rất nhanhKhi quan sát bằng mắt thường ở các loại gỗ dẻ, sồi và khi quan sát bằng kính hiển vi ở các loại thông dương … Người ta thấy những dãy ánh sáng hoặc hơi tối bị đứt quảng và nằm theo thân cây và được gọi là tia gỗ

Giữa các thớ cũng xuất hiện lực liên kết , lực liên kết giữa các thớ gỗ và tia gỗ yếu hơn giữa các thớ gỗ với nhau Tia gỗ liên hệ với vòng năm theo hướng bán kính của cây hơn các hướng khác

Ở gỗ sồi, thông, bá dương, du, thông rụng phần giữa cây gọi là lõi, có màu đậm hơn, lõi cây đậm và chắc hơn, khó thoát nước và chậm khô, phần bìa vỏ cây có phần sáng hơn gọi là giác

Do quá trình sinh trưởng, lõi dịch khỏi tâm hình học của cây khi đó gỗ trở thành đặc hơn Vòng trong đen hơn và có khuyết tật, loại gỗ này khi sấy sẽ bị cong vênh dọc theo cây

Nếu gỗ có thớ xiên hoặc thớ vặn gọi là gỗ vặn thớ, khi sấy gỗ loại này thường xảy ra hiện tượng xoắn vặn dọc theo thớ

 Tóm lại

Cấu trúc của gỗ rất phức tạp, đa dạng và không đồng nhất về mặt cấu trúc, biến độngkhá lớn do ảnh hưởng của các điều kiện sinh trưởng tự nhiên.Tuy nhiên trong từng loại gỗvẫn

biểu hiện được những đặc thù có tính chất đặc trưng và qua đó có được những tính chất cơ lý đặc thù cho từng loại gỗ có tính chất quy luật đến quá trình khô của gỗ Tuy nhiên, trong lĩnh vực sấy ta chỉ quan tâm đến các tính chất cấu trúc ảnh hưởng đến quá trình dẫn ẩm liên quan đến quá trình khô của gỗ và một phần có ảnh hưởng đến quá trình

co rút làm nảy sinh những khuyết tật trong gỗ trong quá trình sấy, ảnh hưởng đến chất lượng sấy

 Thông thường cần lưu ý các đặc điểm cấu trúc sau:

+ Hình thức phân bố tế bào gỗ: gỗ lá kim sấy nhanh hơn gỗ lá rộng Gỗ lá rộng mạch xếp vòng dễ sinh ra khuyết tật hơn gỗ mạch phân tán Do đó đối với loại gỗ này tuy

có khối lượng riêng như nhau nhưng sẽ sấy với chế độ sấy mềm hơn một cấp

+ Tia gỗ: đây cũng là một đặc điểm cấu tạo có khả năng gây nên khuyết tật trong gỗ trong quá trình sấy, ảnh hưởng đến chất lượng sấy, do đó cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn các thông số chế độ sấy và ảnh hưởng đến thời gian sấy Tuy nhiên sự khác biệt về tia gỗ giữa các loại gỗ cũng không lớn lắm (τ) của gỗ thôngchỉ ở một vài loài, đặc biệt là gỗ dẻ)

+ Giác và lõi: Phần gỗ giác bao giờ cũng khô nhanh và ít sinh khuyết tật hơn phần

gỗ lõi, nhưng trong thực tế sản xuất phần gỗ giác coi như bỏ đi, trừ giác của gỗ cẩm lai Nếu tận dụng và sấy thì cũng dễ dàng sấy khô

+ Thê bít: trong ngâm tẩm và sấy gỗ Trong sấy gỗ, thê bít sẽ hạn chế rất nhanh đến quá trình di chuyển ẩm trong gỗ và làm cho gỗ khô rất chậm, gây nên chênh lệch ẩm độ giữa những lớp bên trong gỗ và lớp gỗ bề mặt và dễ hình thành nứt nẻ bề mặt gỗ trong quá trình sấy, nhất là ở giai đoạn đầu của quá trình sấy

2.2.2 Độ ẩm của gỗ

2.2.2.1 Độ ẩm của gỗ

Ở điều kiện bình thường tất cả các loại gỗ đều chứa một lượng nước, lượng nước chứa trong gỗ tại một thời điểm bất kỳ gọi là độ ẩm của gỗ

2.2.2.2 Vai trò của ẩm

Ẩm có vai trò trong việc duy trì hoạt động sống của cây Khi cây chết, ẩm của gỗ

bị phá huỷ và phân hoá gỗ, biến gỗ tươi thành gỗ mục nát làm phân bón cho đất, nhường chỗ cho chồi non phát triển, nhờ đó mà hoạt động sống của cây được duy trì trong hàng thế kỷ

Ẩm phá hoại và làm mục nát gỗ nhưng khi gỗ thấm hoàn toàn và không khí được loại ra hết khỏi lỗ hổng tế bào của gỗ thì gỗ sẽ không bị mục nát nữa Theo Kebol thì gỗ chỉ bị mục nat khi độ ẩm của gỗ nằm trong phạm vi 22 ÷ 130%

Trong xây dựng, ẩm làm biến dạng,cong vênh các xà, dầm và cột gỗ, làm giảm độ bền và sức chịu lực của vật liệu Trong các hàng mộc dân dụng thì khi gia công, chế biến

đồ gỗ, ẩm gây nên co rút và biến dạng hình thể sản phẩm gia công như làm biến màu, bị nấm, nứt nẻ và giảm chất lượng thành phẩm Qua nhiều nghiên cứu thực nghiệm cho thấy

độ bền cơ học của gỗ tăng khi độ ẩm của gỗ giảm từ 30 ÷ 0%

Do đó trong công nghiệp sử dụng gỗ yêu cầu phải sấy khô gỗ đến yêu cầu công nghệcủa từng nghành.Gỗ càng khô thì độ dẫn điện, dẫn nhiệt càng thấp, nhiệt trị tăng lên Khi

gỗ khô dễ thấm, tẩm các chất cần thiết để chống mối mọt, tăng thời gian sử dụng của gỗ

2.2.2.3 Hàm lượng ẩm

Ái lực của gỗ đối với nước có thể nhận thấy khi đặt gỗ đã sấy khô vào môi trường ẩm

Gỗ khô sẽ hút ẩm tới hàm lượng ẩm của gỗ đạt khoảng 30% Đây chính là giá trị bão hòa đối với các chất hóa học của gỗ hay là độ ẩm bảo hòa thớ gỗ Tiếp đó gỗ có thể nhận thêm

ẩm do hiện tượng hấp phụ hoặc dưới tác dụng của lực mao quản , cho đến khi các khoảng trống trong gỗ chứa đầy lỏng

- Nước tự do : là phần nước trong mao quản, thành phần này ảnh hưởng đến khối lượng

riêng của gỗ, đến sự cháy và khả năng thấm tẩm các dịch thể vào gỗ

Hình 2.2 Mặt cắt tế bào gỗ

- Nước liên kết : Là phần nước hấp thụ bởi thành tế bào Nước liên kết chính là yếu tố

quyết định sự thay đổi về kích thước gỗ trong quá trình trương nở và co rút của gỗ

Mức độ trương nở hoặc co rút của gỗ phụ thuộc vào hàm lượng ẩm trong tế bào gỗ Sự

trương nở của gỗ có thể xảy ra giữa các tinh thể và trương trong tinh thể Sự trương giữa

các tinh thể xảy ra khi chất gây trương lọt vào khoảng trống giữa các tinh thể hoặc lọt vào

vùng vô định hình của cấu trúc xenluloza bởi vì ở đó các phân tử liên kết lỏng lẻo

Mức độ trương nở hoặc co ngót của gỗ theo chiều ngang thân cây lớn hơn rất nhiều so

với chiều dọc thân cây

Thông thường gỗ có mật độ lớn co ngót nhiều hơn gỗ có mật độ thấp Gỗ lá rộng co

ngót nhiều hơn gỗ la kim

Mặt cắt ngangcủa tế bào gỗ

Nước tự dotrong ruột tế bào

Nước thấm (τ) của gỗ thôngnướcliên kết) trong vách

tế bào

Đối với cùng 1 loại gỗ, phần gỗ nặng co ngót mạnh hơn phần gỗ nhẹ Ở các mắt cây mật độ gỗ lớn hơn nên tại đó sự co ngót cũng lớn hơn Như vậy dọc theo chiều dài thân cây thì độ co ngót cũng khác nhau Đây chính là 1 trong các nguyên nhân gây ra cự cong vênh theo chiều dọc gỗ

Độ ẩm trong giới hạn W2< Wtb< W1

Wtb: độ ẩm cân bằng của gỗ

Wtb

Hút ẩm

Nhả ẩmW%

Tuỳ từng loại gỗ và từng vùng khác nhau mà độ ẩm bão hòa thớ gỗ cũng khác nhau

Điểm bão hòa thớ gỗ: có ý nghĩa lớn vì nó là bước ngoặt của sự thay đổi tính chất

gỗ, cường độ gỗ, sức co giãn , khả năng dẫn nhiệt của gỗ Trong quá trình sấy gỗ, khi độ

ẩm của gỗ giảm xuống dưới điểm bão hòa thớ gỗ thì quá trình biến đổi kích thước của gỗ cũng xảy ra đồng thời, và khi phân bố độ ẩm trong gỗ sấy trong quá trình sấy không đều

sẽ dẫn đến những biến dạng không đều Đây chính là nguyên nhân của các hiện tượng hình thành ứng suất và nảy sinh các khuyết tật trong gỗ trong quá trình sấy.

Hinh 2.4 Sự thay đổi kích thước gỗ

Độ ẩm tối đa của gỗ (w max): Là hàm lượng ẩm tối đa có thể được trong gỗ khi toàn bộ vách tế bào gỗ được bão hòa ẩm và hầu hết các không bào trong gỗ chứa đầy nước, tức là:

wmax = wBHTG + wkTrong đó:

WBHTG - Độ ẩm bão hòa thớ gỗ, [%]

WK - Hàm lượng nước mao dẫn, [%]

Hàm lượng nước tối đa trong gỗ rất khác nhau ở các loại gỗ khác nhau và nếu gỗ tươi (τ) của gỗ thôngướt) sau khi xẻ cho qua sấy sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến thời gian sấy và qua đó ảnh hưởng đến năng suất, giá thành, và hiệu quả kinh tế trong sấy gỗ

Khi gỗ có Wg = 0 ¿ Wbhtg thì hiện tượng dãn nỡ phát sinh, cường độ gỗ giảm , hệ số dẫnnhiệt tăng

Khi gỗ có Wg =Wbhtg thì cường độ giảm xuống tối thiểu, độ giãn nỡ lớn nhất, khả năng dẫnnhiệt ít thay đổi

Khi gỗ có Wg >Wbhtg thì thể tích,cường độ gỗ, khả năng dẫn nhiệt, dẫn điện vẫn không thay đổi

Dưới đây là một số độ ẩm bão hòa thớ gỗ của một số loại gỗ

độ ẩm càng giảm và ngược lại

Ảnh hưởng của khối lượng riêng của gỗ và hướng truyền nhiệt, thông thường vật liệu

có cấu tạo xốp, hệ số dẫn nhiệt λ tăng theo khối lượng riêng, theo thực nghiệm người ta đưa ra công thức:

λ=0.169ρ + 0.022 (τ) của gỗ thôngkcal/m.h độ)Trong đó :

ρ: khối lượng riêng của gỗ (τ) của gỗ thôngkg/m 3 )

λ: hệ số dẫn nhiệt (τ) của gỗ thôngkcal/m.h độ)

Công thức trên chỉ đúng theo hướng tiếp tuyến đối với các loại gỗ có W=20%, t=27 ο C.Theo chiều hưóng khác nhau: giữa chiều xuyên tâm và tiếp tuyến thì λ theo chiều xuyên tâm lớn hơn 5 ¿ 10% đối với các loại gỗ lá rộng (τ) của gỗ thông do chiều dài tiếp tuyến λ hạn chế các tia gỗ), còn lá kim thì không rõ ràng lắm Nói chung thì hệ số dẫn nhiệt theo chiềudọc lớn hơn 2 lần so với chiều ngang thớ gỗ

Ảnh hưởng của độ ẩm và nhiệt độ: trong phạm vi độ ẩm của gỗ dưới điểm bảo hòa thớ

gỗ, theo Fkollman nếu độ ẩm tăng lên một phần trăm thì λ tăng từ 0.7 ¿ 1.8%, khi độ ẩmcủa gỗ :

Bằng thực nghiệm Δt = 1t = 1 0 C thì:

λ = 1.47Vr - 0,367 = 1.1-0.089ρ0 (τ) của gỗ thôngTL 1)

Trong đó :

Vr : thể tích phần rỗng của gỗ [m 3 ].

ρ0: khối lượng riêng của gỗ khô [kg/m 3 ]

Δt = 1λ: độ chênh hệ số dẫn nhiệt khi nhiệt độ tăng (τ) của gỗ thôngkcal/m.h.độ)

2.2.3.3 Nhiệt dung riêng của gỗ :

Theo H.M.Kupullop, nhiệt dung của gỗ

+ Gỗ ướt C= 0.28[W(τ) của gỗ thông1+

C=0.266+0.0016 t (τ) của gỗ thôngkcal/kg độ)Trong bản nhiệt độ: t=(τ) của gỗ thông0 ¿ 100) 0 C nhiệt dung trung bình của gỗ

t)dt (τ) của gỗ thôngkcal/kg độ)Theo Durlop khi khối lượng thay đổi từ (τ) của gỗ thông0,23 ¿ 1,1) kg/cm 3 thì C không phụ thuộc vào ρ Sự phụ thuộc của C vào Wg được xác định :

C =

W +0 324 1+W (τ) của gỗ thôngkcal/kg độ)

2.2.3.4 Khối lượng riêng biểu kiến

Khối lượng riêng biểu kiến của gỗ là khối lượng của các hợp chất của gỗ có trong 1 đơn

vị thể tích gỗ Chính là tỷ lệ giữa khối lượng chất khô với khối lượng của thể tích nước tương ứng với thể tích mẫu gỗ, xác định tại nhiệt độ 40C Thông số này được xá định cho

gỗ tươi

Thể tích khoảng trống chứa không khí trong hệ thống mao quản của gỗ quyết dịnh khối lượng riêng biểu kiến của gỗ Nếu nước xâm nhập vào hệ thông mao quản thì gỗ sẽ chìm cho dù đó là lọai gỗ nhẹ nhất.

Trong khái niệm khối lượng riêng biểu kiến, thể tích mẫu gỗ bao hàm cả thể tích các mao quản Ngược lại, khối lượng riêng là khái niệm dành cho các hợp chất của thành tế bào,

với giá trị hầu như không đổi đối với mọi lọai gỗ là 1,53 ÷ 1,54

Khối lượng riêng biểu kiến của gỗ phụ thuộc vào loại cây, vị trí trong cây, tuổi của cây,

độ ẩm của gỗ

2.2.4 Sự co rút của gỗ

Gỗ cũng như các loại vật liệu có cấu tạo sợi xốp khác, ở điều kiện môi trường ẩm sẽ hút ẩm và ngược lại ở trong môi trường khô ráo, nước trong nó sẽ thoát dần ra và làm cho vật liệu trở nên khô ráo Quá trình nhả ẩm và hút ẩm trong vật liệu gỗ luôn xảy ra và sẽ đạt đến trạng thái cân bằng động, giá trị độ ẩm của gỗ ở thời điểm này được gọi là độ ẩm thăng bằng của gỗ Đối với vật liệu gỗ có một đặc thù đó là điểm bão hòa thớ gỗ Độ ẩm điểm bão hòa thớ gỗ là một thời điểm quan trọng đối với vật liệu gỗ, ở đây sẽ có những ảnh hưởng quan trọng làm thay đổi hầu hết các tính chất của vật liệu gỗ trong quan hệ với

độ ẩm của gỗ

Hình 2.5 Tại sao gỗ co ngót

Hình 2.6 Gỗ thay đổi kích thước như thế nào

Trong quá trình khô của gỗ, khi độ ẩm còn ở trên điểm bão hòa thớ gỗ thì quá trình nhả

ẩm đơn thuần, nhưng khi độ ẩm của gỗ giảm xuống dưới điểm bão hòa thớ gỗ thì kèm theo với quá trình nhả ẩm, luôn là một quá trình biến đổi kích thước của gỗ (τ) của gỗ thôngco rút) dẫn đến tính chất cơ lý của gỗ cũng thay đổi khối lượng gỗ giảm dần, trong khi đó cường độ chịu lực tăng dần lên và đạt giá trị cực đại khi độ ẩm bằng không Co rút và dãn nở là hai quá trình ngược chiều nhau

Giá trị co rút tối đa của gỗ có quan hệ rất chặt chẽ với khối lượng riêng của gỗ.cấu tạo

gỗ khác biệt theo các chiều hướng thớ gỗ và sự khác biệt này cũng đưa đến sự khác biệt

về co rút theo các chiều thớ gỗ Trong sấy gỗ thì sự khác biệt về co rút giữa chiều xuyên tâm và chiều tiếp tuyến có ý nghĩa hết sức quan trọng đến việc điều tiết quá trình sấy và ảnh hưởng đến chất lượng của gỗ sấy Mức độ khác biệt về co rút theo các chiều thớ gỗ cũng là một chỉ tiêu đặc trưng của từng loại gỗ và chủ yếu tùy thuộc vào khối lượng riêng của gỗ.

Kết quả co rút và dãn nở là một đặc điểm của gỗ Đó chính là nguyên nhân gây nên biến dạng, cong vên và nứt nẻ

Hiện tượng co rút của gỗ có nhiều dạng :

thể tích dọc thớ xuyên tâm

Co rút chiều dài ngang thớ tiếp tuyến

+ Theo chiều dọc thớ nhỏ hơn 1 %

+ Theo chiều xuyên tâm 2 ¿ 7 %

+ Theo chiều tiếp tuyến 4 ¿ 14 %

Co rút thể tích là tổng hợp co rút theo 3 chiều, sở dĩ có sự khác nhau vì co rút giữa 2 chiều dọc ngang thớ là do trên thân cây, phần lớn các tế bào sắp xếp theo chiều dọc thân, còn các tia gỗ sắp xếp theo chiều vuông góc trục

Hình 2.7 Đồ thị giảm ẩm co ngót

Sự co rút làm thay đổi khoảng cách giữa các mixen do đó khi gỗ co rút thì các kích thước thay đổi theo chiều ngang thân là chủ yếu, các tế bào gỗ nằm vuông góc với trục thân cây cùng với hướng bán kính, cách sắp xếp gỗ đó không cho phép gỗ co rút hết khả năng của

nó theo chiều xuyên tâm

Gỗ chỉ co rút khi Wg < Wbhtg là khi ẩm liên kết bắt đầu tách khỏi gỗ Để đặc trưng cho sự co rút nào đó, người ta đưa ra khái niệm độ co rút hay hệ số co rút k (τ) của gỗ thôngk là độ co rút của gỗ khi ẩm liên kết giảm xuống 1 % ) độ chênh co rút theo các phương xác định tính đều bằng cách nhân hệ số k với độ ẩm liên kết trong phạm vi dưới 30%

Y = k (τ) của gỗ thông 30- Wc )Với Wc : Độ ẩm cuối cùng sau khi sấy quá trình sấy

2.3 Các phương pháp sấy gỗ hiện nay

Có 2 phương pháp sấy: hong phơi và sấy cưỡng bức

2.3.1 Phương pháp hong phơi

Hong phơi là hình thức sấy gỗ tự nhiên Mặt trời cung cấp năng lượng (τ) của gỗ thôngnhiệt) cho việclàm bay hơi nước ở trong gỗ trong khi đó gió lưu thông không khí xung quanh gỗ.Sử dụng phương pháp sấy hong phơi, gỗ có thể sấy đến độ ẩm 15-20% tùy thuộc vào điều kiện thời tiết.Thời gian sấy có thể rất khác nhau từ 2 tháng cho đến 2 năm tùy thuộc vào loại gỗ và kích thước gỗ

So với việc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức thì hong phơi yêu cầu đầu tư ít

và không mất chi phí cho năng lượng Tuy nhiên hong phơi có nhược điểm:

- Thời gian sấy dài

- Gỗ không thể khô xuống độ ẩm dưới 15%

- Cần 1 diện tích rộng cho việc xếp đống và hong phơi

2.3.2 Sấy cưỡng bức

Gỗ xẻ trước khi sử dụng làm đồ nội thất, các sản phẩm định hình hoặc cho 1 số mục đích khác… nó thường được sấy đến độ ẩm theo yêu cầu Nhằm đat được mục đích này nhanh và chính xác, gỗ được đưa vào trong lò sấy Không giống như quá trình hong phơi, nhiệt độ, độ ẩm tương đối và sự tuần hoàn không khí trong buồng sấy được kiểm soát trong suốt quá trình sấy

Ưu điểm:

- Quá trình sấy được kiểm soát và hạn chế được khuyết tật

- Đạt được độ ẩm thấp hơn so với hong phơi

- Thời gian sấy ngắn hơn so với hong phơi

- Lò sấy được sử dụng cho nhiều loại gỗ khác nhau

- Đạt được độ ẩm chính xác theo yêu cầu

- Các sâu, nấm hại gỗ bị diệt trong quá trình sấy

Nhược điểm:

- Đòi hỏi đàu tư lớn hơn so với hong phơi

- Yêu cầu chi phí cho năng lượng

- Yêu cầu công nhân vận hành phải có kỹ năng vận hành và bảo dưỡng lò sấy

2.4 Tại sao phải sấy gỗ bằng phương pháp sấy lạnh

Gỗ là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong dân dụng cũng như trong côngnghiệp,bởi chúng có những ưu điểm vượt trội so với một số loại vật liệu khác.Tuy nhiên,với cách chế biến hiện nay, phương pháp sấy nóng và sấy đối lưu đòi hỏi thời gian sấylâu Do đó, trong thời gian gần đây đã có nhiều nghiên cứu nhằm rút ngắn thời gian sấynhư phương pháp sấy chân không nhưng đạt hiệu quả thấp Vì vậy, tìm một phương phápsấy mới với thời gian sấy ngắn và chất lượng gỗ sấy vẫn đảm bảo là điều cần thiết hiệnnay Sấy gỗ sử dụng bơm nhiệt cũng có thể là phương pháp đó

Theo lý thuyết nghiên cứu thì sấy gỗ bằng bơm nhiệt có những ưu điểm sau đây:

- Chất lượng gỗ sau khi sấy tốt hơn nhiều so với sấy nóng do nhiệt độ thấp

- Thời gian sấy gỗ nhanh thích hợp khi cung cấp gỗ bổ sung cho nhà máy

- Tiết kiệm được năng lượng do tận dụng được năng lượng tại dàn nóng và dàn lạnh

Do hệ thống sấy kín nên không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường

Chương IIIng III

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM SẤY LẠNH VÀ ỨNG

3.1.2 Yêu cầu

- Mô hình phục vụ cho học tập nghiên cứu cho nên phải mang tính khoa học và độ

chính xác cao

- Có khả năng điều chỉnh được các thông số sấy dễ dàng

- Có hệ thống tự động do thời gian sấy gỗ dài.

- Ta chọn tác nhân sấy là không khí với các thông số sau:

Thông số ngoài trời: theo tài liệu /3/, thông số trung bình trong năm của không khí tại Thành Phố Đà Nẵng :

+ Nhiệt độ trung bình: t0 = 30 0C

+ Độ ẩm trung bình : ϕ0 = 81 %.

=> Nhiệt độ đọng sương của không khí: tđs=27,24oC

- Thông số không khí trước khi vào thiết bị buồng sấy

+ Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị sấy: t1 = 26 0C

+ Tốc độ gió là 3,5 ¿ 4 m/s Ta chọn ω = 3,5 m/s.

- Thông số không khí sau khi ra khỏi thiết bi buồng sấy

Thông số không khí sau khi ra khỏi thiết bị buồng sấy phải cao hơn nhiệt độ đọng sương của không khí để tránh hiện tượng đọng sương trong buồng sấy, đồng thời phải

đủ khô để VLS không nhận lại ẩm Lấy t2 = 240C

- Thông số không khí sau dàn lạnh

+ Nhiệt độ: chon t4= 9,39 0C

+ Độ ẩm tương đối: quá trình làm lạnh trong dàn lạnh thường đạt đến trạng thái

bão hòa nên nhiệt độ không khí sau dàn lạnh có thể lấy ϕ4 = 100%

- Thời gian sấy: chọn T = 40 h

- Năng suất máy sấy: 0,1 m3/mẻ

3.3 Tính toán kích thước buồng sấy

Năng suất buồng sấy: Vb = V1 = 0,1 m3/mẻ

Chọn kích thước thanh gỗ : 710 x 100 x 25 (τ) của gỗ thôngmm x mm x mm)

Cách sắp xếp gỗ trong buồng phải đảm bảo cho tác nhân sấy được luân chuyển đồng đều khắp không gian buồng sấy Để đạt được điều này, gỗ phải được xếp thành từng lớp, giữa 2 lớp gỗ phải có thanh kê có kích thước 25x25 mm, chiều dài thanh kê bằng chiều rộng đống gỗ Thanh kê được đặt dọc theo chiều chuyển động của tác nhân sấy

 Đặc tính của các thanh kê:

-Thẳng thớ

-Chịu được sức nén, khó gãy

Gỗ sấyThanh kê

-Khô và không vênh, không nứt

-Loại gỗ làm cần bền,chắc, chịu được sự xâm hại của năm mối mọt

-Thanh nào kích cỡ của các chiều cũng bằng nhau

l3 = 0,25 m - khoảng cách đống gỗ đến tường trong; Vậy:

l = 0,1 x 6 + 0,25 + 0,25 = 1,1 m

 Chiều rộng bên trong buồng sấy:

b = b1 + b2 + b3 (τ) của gỗ thôngm)

Trong đó:

b1 = 0,75 m - chiều dài của thanh gỗ;

b2 = 0,025 m - Khoảng cách từ đống gỗ đến tường bên;

b3 = 0,025 m – Khoảng cách từ đống gỗ đến tường bênVậy:

 Chiều rộng tổng thể của thiết bị sấy:

B = b + 2 = 0,77 + 2.0,03 = 0,83 m

Với b: chiều rộng bên trong buồng sấy , b = 0,77 m

: Chiều dày tường bao ,  = 0,03 m

Vậy B = 0,83 m

L = l + 2 , m

với: l: chiều dài bên trong buồng sấy , l = 1,1 m

: Chiều dày lớp cách nhiệt ,  = 0,03 m

Điểm 1: Trạng thái không khí sau dàn nóng.

Điểm 2: Trạng thái không khí sau buồng sấy

Điểm 3: Trạng thái không khí trong dàn lạnh

Điểm 4: Trạng thái không khí sau dàn lạnh

1-2: Quá trình sấy đẳng Entanpi trong thiết bị sấy

4-1: Quá trình gia nhiệt đẳng dung ẩm trong dàn nóng

2-3-4: Quá trình làm lạnh không khí và ngưng tụ ẩm trong dàn lạnh

3.4.2 Tính toán quá trình sấy

3.4.2.1 Các thông số tại điểm nút:

Bảng 3.1 Các thông số tại điểm nút

Dung ẩm của không khí (τ) của gỗ thôngkg/kgkk) 0,00732 0,00813 0,00813 0,00732Entanpi của không khí (τ) của gỗ thôngkJ/kg) 44,85 44,85 31,57 27,88

 Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ:

 Lưu lượng không khí khô lý thuyết trong 1 h

Llt = Wh.llt = 919,19 kgkkk/h

 Tác nhân sấy trước khi vào buồng sấy(τ) của gỗ thôngđiểm 1) có t1=260C và φ1=34,98% =>

v1=0,875m3/kg kkk(τ) của gỗ thôngphụ lục 5 hướng dẫn thiết kế hệ thống sấy)

 Tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết(τ) của gỗ thôngđiểm 2) có t2=240C và φ2=43,81% =>

v2=0,87 m3/kg kkk(τ) của gỗ thôngphụ lục 5 hướng dẫn thiết kế hệ thống sấy)

3.5 Tính toán quá trình sấy thực tế

3.5.1 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy thực tế

Hình 3.3 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy thực tế

Phương trình cân bằng nhiệt cho TBS

Q + Qbs + WCntm1 + G2Cmtm1 + LI1 + Gvc.Cvctm1 = G2Cmtm2 + Q5 + LI3’ + Gvc.Cvc.tm2

Q + Qbs = L(τ) của gỗ thôngI3’ – I1) + G2Cm(τ) của gỗ thôngtm2 – tm1) + Q5 – WCn.tm1 + Gvc.Cvc.(τ) của gỗ thôngtm2 – tm1)

Q + Qbs = Q2 + Qm + Q5 + Q1 + Qvc (τ) của gỗ thông*)

Trong đó :

+ Q - Nhiệt lượng cung cấp để gia nhiệt tác nhân sấy

+ Qbs - Nhiệt lượng bổ sung

Do không dùng thiết bị gia nhiệt cho không khí sau dàn nóng nên Qbs = 0

+ Q1 = - WCmtm1 - Nhiệt hữu ích do ẩm mang vào

+ G2Cm.(τ) của gỗ thôngtm2 – tm1) = Qm - Nhiệt lượng tổn thất do vật liệu sấy mang ra

+ Q5 - Nhiệt tổn thất ra môi trường theo kết cấu bao che