THIẾT kế hệ THỐNG hầm sấy gỗ NĂNG SUẤT 11000 m3 TRÊN năm

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ 1 1.1. MỤC ĐÍCH 1 1.2. PHƯƠNG PHÁP 1 1.2.1. Sấy tự nhiên 2 1.2.2. Sấy nhân tạo 2 CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ SẤY GỖ 5 2.1. CHẾ ĐỘ SẤY 5 2.1.1. Cơ sở thành lập chế độ sấy 5 2.1.2. Cơ sở đánh giá chế độ sấy 5 2.1.3. Đặc điểm của loại chế độ sấy 6 2.1.4. Các loại chế độ sấy…………………………….. 6 2.2. QUY TRÌNH SẤY 7 2.2.1. Chuẩn bị sấy 7 2.2.2.Chọn và xây dựng chế độ sấy cụ thể 7 2.2.3.Điều chỉnh ống phun 7 2.2.4. Xử lý giữa chừng 7 2.2.5. Xử lí cuối cùng và kết thúc 7 2.3. CÁC KHUYẾT TẬT CỦA GỖ TRONG QUÁ TRÌNH SẤY 8 2.3.1. Cong vênh 8 2.3.2. Gỗ bị nhăn bề mặt 8 2.3.3. Nứt nẻ 8 2.4. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY 9 2.4.1. Vật liệu sấy 9 2.4.2. Tác nhân sấy 9 2.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN GỖ SẤY 10 2.5.1. Phương pháp quét 10 2.5.2. Phương pháp phun 10 2.5.3. Phương pháp ngâm thường 10 2.5.4. Phương pháp ngâm lạnh, đun nóng 10 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN NHIỆT HỆ THỐNG HẦM SẤY 11 3.1. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TÁC NHÂN SẤY 11 3.1.1. Thời điểm trước khi vào calorife 11 3.1.2. Thời điểm sau calorife 11 3.1.3. Thời điểm sau khi ra khỏi hầm sấy 12 3.1.4. Thời gian sấy 12 3.2. CÂN BẰNG VẬT CHẤT 13 3.3. CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 14 3.3.1. Tổn thất do vật liệu sấy 14 3.3.2. Tổn thất do cơ cấu bao che 15 3.3.3. Tổn thất do bộ phận vận chuyển 15 3.4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 19 3.4.1. Chọn xe goòng 19 3.4.2. Tính toán hầm sấy 19 3.4.3. Tổn thất qua kết cấu bao che 21 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 27 4.1. CHỌN CALORIFE 27 4.2. TÍNH TRỞ LỰC 33 4.3. TÍNH CÔNG SUẤT QUẠT VÀ CHỌN QUẠT 40 KẾT LUẬN 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẦM SẤY GỖ

Giảng viên hướng dẫn: TS VÕ THỊ TIẾN THIỀU Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY

NGÔ VĂN MẠNH DƯƠNG VIỆT TRUNG Lớp: DH11H1

Khóa: 2011 – 2015

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Khoa Hóa Học & Công Nghệ Thực Phẩm Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

1 Họ và tên sinh viên:

Nguyễn Thị Phương Thúy MSV: 1152010226

2 Đề tài thiết kế

Thiết kế hầm sấy gỗ năng suất 11000m3 gỗ tiêu chuẩn một năm

3 Dữ kiện ban đầu

 Chất tải nhiệt: hơi nước áp suất 5 bar

 Tác nhân sấy: không khí

4 Nội dung yêu cầu

4.1 Yêu cầu tính toán

‒ Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng

‒ Tính toán và thiết kế thiết bị chính

LỜI MỞ ĐẦU

Sấy là quá trình công nghệ được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công,nông nghiệp Trong nông nghiệp sấy là một trong những công đoạn quan trọng củanông nghiệp sau thu hoạch Ngoài ra, trong nhiều ngành sản xuất: Vật liệu xây dựng,công nghiệp đồ gỗ, thực phẩm…kỹ thuật sấy cũng đóng góp một vai trò quan trọngtrong dây truyền sản xuất [1; 39]

Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mộtcách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phảiđảm bảo chất lượng cao, ít tiêu tốn năng lượng và chi phí vận hành thấp Chẳng hạn,trong chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng, sản phẩm sau khi sấy không được nứt

nẻ, cong vênh, độ bền cơ lí Trong chế biến nông - hải sản, sản phẩm sấy phải đảm bảoduy trì màu sắc, hương vị, các vi lượng [7; 3]

Sấy gỗ là một bộ phận quan trọng của lĩnh vực gia công thuỷ nhiệt gỗ Ý nghĩacủa quá trình gia công thuỷ nhiệt gỗ trong công nghiệp chế biến gỗ nói riêng và trongnền kinh tế quốc dân rất to lớn Hiện nay, với yêu cầu chất lượng ngày càng cao củathị trường gỗ thì công đoạn sấy càng trở lên quan trọng trong công nghiệp chế biến gỗ.Nhất là đối với thị trường xuất khẩu gỗ hiện nay thì vấn đề chất lượng càng trở nên

quan trọng Nhằm giải quyết thực trạng đó nhóm đã được giao đề tài: "Thiết kế hầm

sấy gỗ năng suất 11000m 3 gỗ tiêu chuẩn một năm”

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến TS Võ Thị Tiến Thiều, giáo viên bộ môn quátrình và thiết bị cùng các bạn chung lớp, đã nhiệt tình hướng dẫn và chỉ dạy giúpchúng em hoàn thành đề tài Chúng em cũng cảm ơn nhà trường đã tạo mọi điều kiệnthuận lợi để chúng em hoàn thành tốt đồ án của mình

Vũng Tàu, ngày 15 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực hiện

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Điểm: ………… Chữ ký: …………

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Chữ ký: …………

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI NÓI ĐẦU

LỜI CẢM ƠN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ 1

1.1 MỤC ĐÍCH 1

1.2 PHƯƠNG PHÁP 1

1.2.1 Sấy tự nhiên 2

1.2.2 Sấy nhân tạo 2

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẤY GỖ 5

2.1 CHẾ ĐỘ SẤY 5

2.1.1 Cơ sở thành lập chế độ sấy 5

2.1.2 Cơ sở đánh giá chế độ sấy 5

2.1.3 Đặc điểm của loại chế độ sấy 6

2.1.4 Các loại chế độ sấy……… 6

2.2 QUY TRÌNH SẤY 7

2.2.1 Chuẩn bị sấy 7

2.2.2.Chọn và xây dựng chế độ sấy cụ thể 7

2.2.3.Điều chỉnh ống phun 7

2.2.5 Xử lí cuối cùng và kết thúc 7

2.3 CÁC KHUYẾT TẬT CỦA GỖ TRONG QUÁ TRÌNH SẤY 8

2.3.1 Cong vênh 8

2.3.2 Gỗ bị nhăn bề mặt 8

2.3.3 Nứt nẻ 8

2.4 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY 9

2.4.1 Vật liệu sấy 9

2.4.2 Tác nhân sấy 9

2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN GỖ SẤY 10

2.5.1 Phương pháp quét 10

2.5.2 Phương pháp phun 10

2.5.3 Phương pháp ngâm thường 10

2.5.4 Phương pháp ngâm lạnh, đun nóng 10

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN NHIỆT HỆ THỐNG HẦM SẤY 11

3.1 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TÁC NHÂN SẤY 11

3.1.1 Thời điểm trước khi vào calorife 11

3.1.2 Thời điểm sau calorife 11

3.1.3 Thời điểm sau khi ra khỏi hầm sấy 12

3.1.4 Thời gian sấy 12

3.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT 13

3.3 CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 14

3.3.1 Tổn thất do vật liệu sấy 14

3.3.2 Tổn thất do cơ cấu bao che 15

3.4 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 19

3.4.1 Chọn xe goòng 19

3.4.2 Tính toán hầm sấy 19

3.4.3 Tổn thất qua kết cấu bao che 21

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 27

4.1 CHỌN CALORIFE 27

4.2 TÍNH TRỞ LỰC 33

4.3 TÍNH CÔNG SUẤT QUẠT VÀ CHỌN QUẠT 40

KẾT LUẬN 42

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ

1.1 MỤC ĐÍCH

Sấy gỗ là để ngăn ngừa sự phá huỷ gỗ tạo nên những tính chất cần thiết khi sửdụng gỗ Do yêu cầu của việc sử dụng gỗ trong mỗi ngành khác nhau mà có mục đíchsấy gỗ khác nhau

Khi sấy trong những nhà máy xẻ gỗ thì mục đích của việc sấy gỗ là ngăn ngừa

sự phá huỷ gỗ, ngăn ngừa sự tấn công của côn trùng, làm giảm trọng lượng của gỗtrong khâu vận chuyển đến nơi tiêu thụ, làm giảm giá thành vận chuyển

Trong ngành xây dựng và chế biến gỗ thì mục đích sấy gỗ là nhằm chống biếndạng và mài mòn ở những thiết bị và sản phẩm bằng gỗ, tăng cường những tính cơ lýcủa gỗ Sấy gỗ trong những ngành sản xuất, đặc biệt trong ngành ván sàn, gỗ lạngnhằm tạo cho vật liệu những tính chất hoàn hảo phù hợp với những yêu cầu công nghệcủa ngành đó

Tóm lại, mục đích chung của sấy gỗ là biến gỗ từ nguyên liệu tự nhiên thànhvật liệu công nghiệp đồng thời với việc gia tăng tính chất vật lý kỹ thuật, tính chấtcông nghệ của gỗ và gỗ sau khi sấy có chất lượng cao khi chế tạo các sản phẩm có chấtlượng tốt hơn là gỗ chưa sấy Vì vậy để đảm bảo nhu cầu xuất khẩu thành phẩm của đồ

gỗ thì sấy là một khâu công nghệ quan trọng không thể thiếu được trong ngành chếbiến lâm sản

1.2 PHƯƠNG PHÁP

Sấy gỗ thực chất là quá trình tách ẩm ra khỏi gỗ, có nhiều phương pháp sấy gỗ

để loại ẩm ra khỏi gỗ Có thể loại ẩm ra khỏi gỗ bằng các thiết bị cơ học như: lọc ápsuất cao, vít tải ép, máy ly tâm Các phương pháp trên sử dụng rộng rãi để ép nướctrong vỏ cây, mạt cưa và mẩu nhỏ bằng gỗ

Ẩm cũng có thể thoát ra khỏi bằng cách hấp bằng hơi bão hoà ở nhiệt độ 100 0C Vídụ: gỗ dẻ hấp hơi ở áp suất khí quyển trong 10h độ ẩm sẽ giảm từ 70% xuống 40%.

Trong công nghiệp để làm cho gỗ khô người ta dùng phương pháp sấy Bảnchất của vật lý của phương pháp này như sau: Khi gỗ bị sấy nóng, ẩm lỏng trong gỗbiến thành dạng hơi có thể tích lớn hơn ẩm lỏng hàng nghìn lần và bị dồn ra phía ngoàirồi thoát ra môi trường xung quanh

Quá trình sấy gỗ trong công nghiệp được tiến hành ở áp suất khí quyển, trongcông nghiệp thường không dùng phương pháp sấy chân không và sấy áp suất cao bởi

Dùng nhiệt bức xạ mặt trời và không khí khô của khí quyển làm bay hơi ẩm của

gỗ Phương pháp này dùng để sấy gỗ tròn gỗ xẻ, thời gian sấy nhanh hay chậm tùytheo kích thước gỗ, thời gian sấy có thể kéo dài từ một đến ba năm, ta có thể tăngcường độ sấy bằng cách dùng quạt gió thổi vào vật liệu sấy

1.2.2 Sấy nhân tạo

Đặc điểm của sấy nhân tạo là tạo ra sự đối lưu tuần hoàn cưỡng bức của khôngkhí nóng trong thiết bị sấy Các phương pháp sấy phổ biến hiện nay là:

a Sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng

Phương pháp này được áp dụng chủ yếu trong công nghiệp, ưu điểm của nó làcường độ sấy cao, cho phép điều chỉnh trong phạm vi rộng, đạt được bất kỳ độ ẩmcuối cùng nào của gỗ, ít bị khuyết tật và cho phép tiến hành sấy quanh năm, không phụthuộc vào thời tiết

b Sấy đối lưu bằng hơi đốt

Tương tự như quá trình sấy trên, thiết bị sấy này rẻ tiền hơn so với sấy bằngkhông khí nóng nhưng nếu khói đốt không được phân loại ra kỹ thì nó làm ảnh hưởngvào buồng sấy sẽ làm biến đổi màu gỗ và dễ gây cháy gỗ cần sấy.

c Sấy đối lưu bằng hơi quá nhiệt

Tương tự như sấy bằng không khí nóng nhưng phương pháp này có nhiệt độ tácnhân sấy lớn hơn 100 0C, quá trình sấy nhanh hơn tuy nhiên chất lượng và độ bền của

gỗ giảm đi do bị đốt nóng

d Sấy trong bể mỡ dầu mỏ

Gỗ ẩm được nhấn chìm trong bể mỡ dầu mỏ được nung nóng đến nhiệt độ hơn

1000C, ẩm lỏng trong gỗ được nung nóng đến sôi rồi tạo thành hơi thoát ra khỏi gỗ

Mỡ dầu mỏ là chất thải trong công nghiệp hóa dầu, nếu mỡ ở nhiệt độ lớn hơn 120 

1300C thì thời gian sấy gỗ nhanh hơn 5  7 lần so với các phương pháp sấy trên Tuynhiên phương pháp này có nhược điểm là mỡ sẽ ngấm vào gỗ làm màu sắc của gỗ bịbiến đổi, hạn chế việc gia công và đánh vecni trên mặt gỗ nhưng ngược lại chính mỡthấm vào gỗ có tác dụng chống ẩm, hạn chế côn trùng phá hoại gỗ, phương pháp nàythường dùng để sấy gỗ làm tà vẹt, làm trụ điện

g Sấy trong điện trường của dòng điện có tần số cao

Phương pháp này dựa trên tính dẫn điện kém của gỗ, gỗ được đưa vào hai bản

kim loại như tụ điện ở đây gỗ được đun nóng và làm bốc hơi nước Gỗ sấy được xếptrên giá đỡ bằng sắt được nung nóng trong trường điện từ truyền nhiệt cho gỗ sấy,

nung nóng gỗ làm cho nước bốc hơi Phương pháp này có giá thành thiết bị cao nên ít

sử dụng

Nếu cường độ dòng điện lớn và dung tích gỗ nhỏ thời gian sấy trong điện từtrường có thể rút ngắn từ 50  60 lần so với các lò sấy bình thường

h Sấy bằng dòng điện một chiều

Dìm gỗ vào trong nước có axít yếu, cho dòng điện một chiều đi qua nước, dọctheo gỗ ướt xuất hiện dòng điện một chiều mạnh trong nước làm gỗ bị nung nóng và

ẩm thoát ra ngoài Sau đó vớt gỗ ra ẩm trên bề mặt gỗ thoát ra ngoài gỗ khô nhanhchóng

Qua các phương pháp sấy đã trình bày ở trên và dựa vào ưu điểm của phươngpháp sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng (như đã được trình bày ở trên)nên trong tính toán và thiết kế ta chọn phương pháp sấy này

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẤY GỖ

2.1 CHẾ ĐỘ SẤY

2.1.1 Cơ sở thành lập chế độ sấy

Sấy gỗ là quá trình rút ẩm từ trong gỗ ra Do cấu trúc không đồng nhất nên việcrút ẩm từ trong gỗ ra sao cho gỗ có được trạng thái ẩm, độ đồng điều trong toàn bộthanh gỗ, đạt yêu cầu về độ ẩm mong muốn sử dụng, bảo đảm chất lượng sấy theo yêucầu chất lượng của từng hạng, đồng thời rút ngắn thời gian sấy đến mức thấp nhất vàquá trình sấy kinh tế nhất là một việc phức tạp

Để thành lập chế độ sấy thì cần có các cơ sở sau:

Trước khi sấy cần làm nóng gỗ trước nhằm mục đích rút ngắn thời giansấy Thường gỗ trước khi sấy cần được làm nóng lên đến nhiệt độ bằng hoặc cao hơnnhiệt độ khi sấy một ít, nhằm tạo điều kiện cho ẩm trong gỗ di chuyển từ bên trong rabên ngoài mặt gỗ và bay hơi nhanh hơn

Độ chênh ẩm trong quá trình đầu của quá trình sấy không được quá lớn

vì gỗ dễ nứt bề mặt trong giai đoạn này

Độ ẩm của các tác nhân sấy càng về cuối của quá trình sấy càng giảm, đến lúc kết thúc quá trình sấy có thể giảm xuống 30%

Nhiệt độ của tác nhân sấy ngược lại tăng dần từ khi bắt đầu sấy đến lúc kết thúc sấy, điều đó phù hợp với việc tăng tốc độ sấy ở giai đoạn sau

Khi độ ẩm của gỗ xuống dưới điểm bão hoà thớ gỗ, tốc độ giảm dần

2.1.2 Cơ sở đánh giá chế độ sấy

a Tiêu chuẩn về độ cứng của chế độ sấy

Độ cứng: Là đặc điểm của chế độ sấy, nó phản ánh khả năng của môi trườngtạo mức độ bay hơi ẩm Độ cứng quyết định các thông số của tác nhân sấy, khi sosánh các chế độ sấy khác nhau nên so sánh ở cùng một cấp chế độ sấy như nhau(đối với chế độ sấy sắp xếp theo chế độ ẩm thì cùng cấp độ ẩm, theo thời gian thìcùng cấp thời gian như nhau)

b Tiêu chuẩn về hiệu quả của chế độ sấy

Ở đây ta chủ yếu dựa vào kết quả thời gian sấy cụ thể của từng chế độ sấy vàchất lượng của từng nguyên liệu sấy mà đánh giá

Dốc sấy: Theo định nghĩa của Keylworth, dốc sấy là tỷ số giữa độ ẩm tức thời(W tt ) và độ ẩm thăng bằng tương ứng (W tb ): W tt < W tb Giả sử ta có hầmsấy tốt, thích hợp với điều kiện và yêu cầu thực tế đòi hỏi và các bước chuẩn bị đã sắpxếp chu đáo như: Lựa chọn phân loại gỗ, xác định độ ẩm ban đầu, xếp đống gỗ và xácđịnh sơ bộ thời gian thì vấn đề đặt ra là quá trình sấy nên điều chỉnh theo một quy luậtnào đó để đạt kết quả kinh tế nhất Theo Keylworth thì kết quả sấy là do chất lượngcủa việc lựa chọn dốc sấy về mặt kỹ thuật phù hợp với quá trình sấy quyết định

2.1.3 Đặc điểm của các loại chế độ sấy

Trong giai đoạn đầu, cần làm ẩm di chuyển từ trong ra ngoài mặt gỗ bằng cáchnung nóng sơ bộ trong môi trường không khí có độ ẩm cao, gỗ không bền dưới tácdụng nhiệt nên nhiệt độ bị hạn chế Do đó thường sử dụng nhiệt độ tăng dần theo mứcnhiệt khô của nhiên liệu mà giảm độ ẩm tương đối của tác nhân Nguyên liệu càngnóng thì thời gian sấy càng ít và tác dụng nhiệt lớn hơn

2.1.4 Các loại chế độ sấy

Trong phạm vi đồ án sử dụng phân loại chế độ sấy như sau:

+ Chế độ sấy gia tốc: Nhiệt độ sấy cao hơn nhiệt độ sấy định mức: 10 150C

+ Chế độ sấy nhiệt độ cao: Chế độ sấy này chủ yếu dùng cho hầm sấy hơi quá

nhiệt với nhiệt độ cao hơn 1000C và nhiệt độ nhiệt kế ướt giữ cố định ttt = 1000C

+ Chế độ sấy nhiệt độ thấp: Nhiệt độ sấy trong khoảng từ 50  600C Ở một sốnước Đông Âu sử dụng chủ yếu chế độ sấy sắp xếp theo thời gian.

Còn chế độ sấy có chú ý đến diễn biến của ứng suất trong nguyên liệu là loại chế

độ sấy mới hiện nay, tuy nhiên còn nhiều trở ngại về kỹ thuật kiểm tra nên chưa được

có độ ẩm lớn nhất trong đống gỗ và xếp phía dưới

2.2.2 Chọn và xây dựng chế độ sấy cụ thể

Chọn quy trình sấy, chế độ sấy, nhiệt độ sấy

2.2.3 Điều chỉnh ống phun ẩm, xả thêm hơi nước nóng, tùy theo từng loại gỗ mà

ta xử lý ban đầu cho thích hợp

2.2.4 Xử lý giữa chừng

Nhằm giảm ứng suất bên trong gỗ, phòng ngừa hiện tượng nứt nẻ và khuyết tậtbên trong gỗ trong các giai đoạn sấy tiếp tục, ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sấy Xử lýgiữa chừng tiến hành khi độ ẩm của gỗ đạt trung bình khoảng 2530% Trường hợp

độ ẩm của gỗ còn cao hơn điểm bão hòa thớ gỗ thì việc xử lý giữa chừng chỉ tiến hànhlúc phát hiện có hiện tượng nứt bề mặt gỗ

Nhiệt độ trong thời gian xử lý giữa chừng lớn hơn nhiệt độ cấp chế độ sấykhoảng 6100C, về độ ẩm cần phải điều chỉnh độ ẩm tác nhân sấy để trong giai đoạn

xử lý gỗ không khô hơn Khi tiến hành xử lý cần theo dõi liên tục các thông số của ẩm

kế đồng thời điều chỉnh các khoá hơi của thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị phun ẩm

2.2.5 Xử lý cuối cùng và kết thúc

Khi gỗ đạt đến trạng thái cần thiết ta phải để gỗ nguội dần trong lò sấy, trongthời gian này cần phải tắt quạt và hệ thống calorife, mở hết các cửa dẫn và cửa thoátkhí Thời gian làm nguội gỗ phụ thuộc vào thời tiết và vỏ hầm sấy, có thể từ 212h

2.3 CÁC KHUYẾT TẬT CỦA GỖ TRONG QUÁ TRÌNH SẤY

2.3.1 Cong vênh

Gỗ bị cong vênh là do các bộ phận của gỗ co rút không đồng đều sinh ra (co rútkhông đồng đều theo các chiều thớ khác nhau) Nếu độ cong vênh ở các loại ván khácnhau có khác nhau, đối với ván tiếp tuyến là nghiêm trọng nhất) Để hạn chế mức congvênh cần tuân theo các biện pháp sau: Khi xếp đống, cần sử dụng thanh kê có bề dàyđều nhau và phải đặt đúng vị trí của thanh kê, cự ly thanh kê không nên cách nhau quáxa

2.3.2 Gỗ bị nhăn bề mặt

Sự nhăn bề mặt gỗ (ván) là một hiện tượng biểu hiện trạng thái biến dạng hếtsức mãnh liệt và không tốt Có khi do gỗ bị nhăn bề mặt mà sinh ra nứt nẻ Khuyết tậtnày thường xảy ra ở một số loại gỗ nhất định Để tránh hiện tượng này, khi sấy khôngnên sử dụng nhiệt độ sấy quá cao và không được phép tăng nhiệt độ quá mức quy địnhcủa chế độ sấy

2.3.3 Nứt nẻ

Là do sự phát sinh ứng suất quá lớn bên trong gỗ làm cho các thớ gỗ bị pháhoại Ứng suất hình thành ở các giai đoạn sấy đầu sẽ gây nên nứt ngoài Còn ứng suấthình thành ở giai đoạn sấy sau sẽ gây nên nứt trong Để tránh nứt nẻ ở bề mặt ván, tacần tuân thủ chế độ sấy, nhất thiết không được hạ thấp nhiệt độ ẩm của môi trường sấyxuống quá so với quy định của chế độ sấy

2.4 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY

2.4.1 Vật liệu sấy

- Bản chất của vật liệu sấy: Cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm.

- Hình dạng vật liệu: Kích thước, chiều dày, bề mặt vật liệu…

- Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối và độ ẩm tới hạn của vật liệu

- Trạng thái của vật liệu sấy: Tĩnh, động, tầng sôi

2.4.2 Tác nhân sấy

- Loại tác nhân sấy: Không khí, khói lò

- Độ ẩm, nhiệt độ, vận tốc tác nhân sấy

- Điều kiện tiếp xúc (gián tiếp trực tiếp) giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy

- Sự chênh lệch nhiệt độ ban đầu và cuối của tác nhân sấy

- Ngoài ra còn các yếu tố như: Cấu tạo máy sấy, phương thức sấy, chế độ sấy…

2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN GỖ SẤY

Có nhiều phương pháp bảo quản gỗ sấy dưới đây nhằm tiết kiệm và kéo dài thờigian sử dụng gỗ

2.5.1 Phương pháp quét

Là phương pháp đơn giản thường gặp trong thực tế, thuốc được hòa tan và đượcquét trên bề mặt vật dụng bằng gỗ, để bảo quản gỗ tạm thời ở bến bãi trong thời gianngắn

2.5.2 Phương pháp phun

Là dùng bơm phun trực tiếp vào gỗ để bảo quản tạm thời bề mặt gỗ, phươngpháp này nhanh hơn nhưng sẽ tốn rất nhiều thuốc

2.5.3 Phương pháp ngâm thường

Thời gian ngâm thuốc từ 34h sau đó bốc dỡ gỗ ra phơi từ 3  4 tuần hoặc cóloại thường từ 8 10 tuần tùy theo loại thuốc đem sử dụng

2.5.4 Phương pháp ngâm lạnh, đun nóng

Giống như phương pháp ngâm thường nhưng chỉ khác là ở đây dùng hai bể, mỗi bểchứa một dung dịch có nhiệt độ khác nhau.

Ngoài ra còn có các phương pháp khác như: Thẩm thấu, thay thế nhựa

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN NHIỆT HỆ THỐNG HẦM SẤY

3.1 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ TÁC NHÂN SẤY

3.1.1 Thời điểm trước khi vào calorife

- Áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí:

- Hàm ẩm của không khí đầu vào:

Y¿0=0 622∗ ϕ0∗Ρ0

Ρ mt−ϕ0∗Ρ0 [2]

=0.622∗ 0.79∗0.0355

0.981−0.79∗0.0355=0.0183 (kg ẩm/kg kkk)Trong đó: ϕ0=79% : Độ ẩm của môi trường [5]

Pmt = 0.981(bar): Áp suất của môi trường

- Hàm nhiệt của không khí đầu vào:

H0=1000∗t0+ ¯Y0∗(2493+1 97∗t0)∗103 [2]

=1000∗27+0.0183∗(2493+1.97∗27)∗103=73595.2770 (J/kgkkk)

3.1.2 Thời điểm sau calorife

- Áp suất bão hòa của hơi nước sau calorife:

- Độ ẩm của không khí sau calorife:

3.1.3 Thời điểm sau khi ra khỏi hầm sấy

- Hàm ẩm của không khí sau khi ra khỏi hầm sấy:

Vì H2 = H1 nên:

¯

Y2= H2−1000∗t2(2493+1 97∗t2)∗103

=150263 051−1000∗49(2493+1.97∗49)∗103=0.0391

(kg ẩm/kgkkk)Trong đó: t2 = tm +10: Nhiệt độ sau khi ra khỏi hầm sấy

tm = 39oC: Nhiệt độ bầu ướt (tra giản đồ Ramzin)

- Áp suất bão hòa của hơi nước sau khi ra khỏi hầm:

3.1.4.Thời gian sấy

τ =120∗A1∗A2∗A3∗A4∗A5∗A6 [1]

=120∗0.9∗0.52∗1.25∗0 9∗1∗1.18=74 5524 (h)Chọn thời gian sấy là 75h

Trong đó:

A1=0.9 : Hệ số phụ thuộc vào loại gỗ (gỗ thông)

A2=0.52 : Hệ số phụ thuộc chiều dày gỗ (chiều dày gỗ 0.032m)

A3=1.25 : Hệ số chiều rộng với tỉ số chiều rộng/chiều dày

A4=0.9 : Hệ số phụ thuộc chất lượng gỗ (gỗ loại III)

A5=1 : Hệ số phụ thuộc sự tuần hoàn môi chất (v k>2m/s)

A6=1 43 log(ω1

ω2)=1 43 log(0 120 8 )=1.18

: Hệ số phụ thuộc độ ẩm gỗ120h: Thời gian sấy cơ bản

3.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT

- Năng suất dòng nhập liệu:

G2=V0∗ρ0

t

=11000∗430288∗24 =684 317 (kg/h)Trong đó:

V0 = 11000 (m3): Năng suất gỗ tiêu chuẩn một năm

ρ0=430 (kg/m3): Trọng lượng riêng của gỗ thông

t = 288*24: Thời gian làm việc một năm (288 ngày)

- Năng suất thiết bị sấy theo dòng nhập liệu:

ω1=80% : Độ ẩm đầu vào của vật liệu

ω2=12% : Độ ẩm đầu ra của vật liệu

- Lượng ẩm cần tách:

W=G1−G2 [3]

=3010 9948−684 317=2326 6778 (kg/h)

- Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi lượng ẩm trong vật liệu:

Ta có: ẩm vào + ẩm vật liệu = ẩm ra

Cvl = 2.72 (kJ/kg*độ): Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy

t vl1=27 oC: Nhiệt độ của vật liệu sấy (thường lấy bằng nhiệt độ môitrường)

t vl2=44 oC: Nhiệt độ của vật liệu sau khi sấy (thường thấp hơn nhiệt độtác nhân sấy sau khi sấy từ 5÷10 oC)

⇒q vl=Q vl

=31642 8181

2326 6778 =13 6 (kJ/kg ẩm)

3.3.2 Tổn thất do cơ cấu bao che

Tổn thất qua bao che thường từ 3÷5 % nhiệt lượng hữu ích để làm bay hơi

ẩm trong vật liệu

Q m=Q hi∗(0 03÷0 05)Trong đó:

Qhi: Nhiệt lượng hữu ích cần thiết để bay hơi ẩm trong vật liệuChọn tổn thất qua cơ cấu bao che là 5%

- Nhiệt lượng hữu ích cần thiết để bay hơi ẩm trong vật liệu:

Q hi=W∗(r+Ca∗(t vl 2−tvl 1)

=2326 6778∗(2500+4 187∗( 44−27 ))=6031003 8615 (kJ/h)Trong đó:

C = 4.187 (kJ/kg*độ): Nhiệt dung riêng của ẩm

r = 2500 (kJ/kg): Ẩn nhiệt hóa hơi của nước

- Vậy tổn thất qua bao che:

Q m=Qhi∗5%

= 6031003.8615*5% = 301550.1931 (kJ/h) ⇒q m=

Q m W

- Số m3 gỗ trên 1 xe goòng:

V 1 xe= 24*10*(lgỗ*bgỗ*hgỗ)

Cvc = 0.59 (kJ/kg*độ): Nhiệt dung riêng của thép

⇒q vc=Q vc

W

=969.17332326.6778=0.4165 (kJ/kg ẩm)

 Nhiệt do ẩm vật liệu mang vào