Hiện nay gỗ và các sản phẩm gỗ đã trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Đây là một mặt hàng đem lại thu nhập đáng kể đặc biệt cho người dân ở vùng sâu vùng xa. Để nâng cao tính chất cơ lý và chất lượng gỗ việc sấy gỗ là cần thiết và khâu sấy là khâu tốn năng lượng và ảnh hưởng nhiều tới tiến độ sản xuất nhất trong các xí nghiệp chế biến gỗ hiện nay. Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít 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. Trong chế biến nông hải sản, sản phẩm sấy phải đảm bảo duy trì màu sắc, hương vị, các vi lượng. Trong sấy thóc phải đảm bảo thóc sau khi sấy có tỷ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất… Sấy gỗ là một bộ phận quan trọng của lĩnh vực gia công thuỷ nhiệt gỗ. Ý nghĩa của quá trình gia công thuỷ nhiệt gỗ trong công nghiệp chế biến gỗ nói riêng và trong nền kinh tế quốc dân rất to lớn. Hiện nay, với yêu cầu chất lượng ngày càng cao của thị trường gỗ thì công đoạn sấy càng trở lên quan trọng trong công nghiệp chế biến gỗ. Một yêu cầu quan trọng đó là sản phẩm gỗ phải đạt được độ ẩm tiêu chuẩn và đồng đều không cong vênh nứt nẻ. Nhất là đối với thị trường xuất khẩu gỗ hiện nay thì vấn đề chất lượng càng trở lên quan trọng.
Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO Đề tài: Sấy gỗ Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Mục lục Lời nói đầu Nội dung Tổng quan sấy gỗ 1.1 Khái niệm sấy gỗ 1.2 Phân loại phương pháp sấy 1.2.1 Sấy tự nhiên (phơi nắng) 1.2.2 Sấy nhân tạo 1.2.2.1 Sấy đối lưu với tác nhân sấy không khí nóng 1.2.2.2 Sấy đối lưu đốt 1.2.2.3 Sấy đối lưu nhiệt 1.2.2.4 Sấy bể mỡ dầu mỏ 1.2.2.5 Sấy gỗ tiếp xúc 1.2.2.6 Sấy xạ 1.2.2.7 Sấy điện trường dòng điện có tần số cao 1.2.2.8 Sấy dòng điện chiều 1.3 Mục đích sấy gỗ 1.3.1 Phòng chống mục sâu hại cho gỗ 1.3.2 Phòng tượng cong vênh nứt gỗ 1.3.3 Nâng cao cường độ lực học, cải thiện tính chất vật lý cho gỗ 1.3.4 Làm giảm khối lượng gỗ 1.4 Những biến đổi trình sấy 1.5 Cơ chế thoát ẩm khỏi vật liệu trình sấy 1.5.1 Quá trình khuếch tán nội (trong lòng vật liệu sấy) 1.5.2 Quá trình khuếch tán ngoại 1.5.3 Mối quan hệ trình khuếch tán nội khuếch tán ngoại 10 1.6 Các giai đoạn trình sấy 10 1.7 Các nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy 11 1.7.1 Ảnh hưởng nhiệt độ không khí 11 1.7.2 Ảnh hưởng độ ẩm tương đối không khí 11 Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ 1.7.3 Ảnh hưởng tốc độ chuyển động không khí 11 1.7.4 Ảnh hưởng áp suất tác nhân sấy 11 1.7.5 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu 12 1.7.6 Ảnh hưởng việc ủ ẩm 12 1.7.7 Ảnh hưởng thân nguyên liệu 12 1.8 Quy trình chế biến gỗ 12 Các thông số sấy gỗ cho loại gỗ thường gặp 13 2.1 Sấy gỗ thông 13 2.2 Sấy gỗ keo 15 2.3 Sấy gỗ cao su 20 2.4 Sấy gỗ quế 22 Phương pháp sấy tự nhiên (hong phơi) 23 Phương pháp sấy gỗ nước 25 4.1 Cấu tạo hệ thống sấy gỗ nước 26 4.1.1 Lò 26 4.1.2 Calorifer 28 4.1.3 Quạt đối lưu không khí 29 4.1.4 Động 31 4.1.5 Hệ thống phun ẩm 31 4.1.6 Hộp thoát ẩm 32 4.1.7 Động vent – Damper Actuator 33 4.1.8 Trần phụ 33 4.1.9 Cửa 33 4.1.10 Hệ thống van tách nước 34 4.1.11 Bộ điều khiển Helios 34 4.2 Nguyên lý làm việc hệ thống sấy 35 4.3 Quy trình sấy gỗ 35 4.3.1 Chuẩn bị 35 4.3.1.1 Chuẩn bị nồi 35 4.3.1.2 Chuẩn bị hầm sấy 36 4.3.1.3 Chuẩn bị gỗ sấy yêu cầu kỹ thuật xếp gỗ vào lò 36 Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ 4.3.2 Chế độ sấy 38 4.3.2.1 Phân chia thời gian sấy 38 4.3.2.2 Nhiệt độ sấy 39 4.4 Ưu nhược điểm phương pháp sấy gỗ nước 41 4.4.1 Ưu điểm 41 4.4.2 Nhược điểm 41 Công nghệ sấy chân không vacon 41 5.1 Ưu điểm 43 5.2 Nhược điểm 43 Sấy gỗ lượng mặt trời 43 6.1 Những ưu điểm vượt trội lò sấy 45 6.2 Nhược điểm 45 Kết luận 46 Tài liệu tham khảo 47 Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Lời nói đầu Hiện gỗ sản phẩm gỗ trở thành mặt hàng xuất chủ lực Việt Nam Đây mặt hàng đem lại thu nhập đáng kể đặc biệt cho người dân vùng sâu vùng xa Để nâng cao tính chất lý chất lượng gỗ việc sấy gỗ cần thiết khâu sấy khâu tốn lượng ảnh hưởng nhiều tới tiến độ sản xuất xí nghiệp chế biến gỗ Quá trình sấy không trình tách nước nước khỏi vật liệu cách đơn mà trình công nghệ Nó đòi hỏi sau sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn lượng chi phí vận hành thấp Chẳng hạn, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng, sản phẩm sau sấy không nứt nẻ cong vênh Trong chế biến nông - hải sản, sản phẩm sấy phải đảm bảo trì màu sắc, hương vị, vi lượng Trong sấy thóc phải đảm bảo thóc sau sấy có tỷ lệ nứt gãy xay xát thấp nhất… Sấy gỗ phận quan trọng lĩnh vực gia công thuỷ nhiệt gỗ Ý nghĩa trình gia công thuỷ nhiệt gỗ công nghiệp chế biến gỗ nói riêng kinh tế quốc dân to lớn Hiện nay, với yêu cầu chất lượng ngày cao thị trường gỗ công đoạn sấy trở lên quan trọng công nghiệp chế biến gỗ Một yêu cầu quan trọng sản phẩm gỗ phải đạt độ ẩm tiêu chuẩn đồng không cong vênh nứt nẻ Nhất thị trường xuất gỗ vấn đề chất lượng trở lên quan trọng Vì lý trên, nhóm em chọn đề tài “sấy gỗ” nhằm có nhìn cụ thể, hiểu sâu ngành công nghiệp Trong trình làm báo cáo, thời gian có hạn nên không tránh khỏi sai sót, nhóm em mong thầy bổ sung đóng góp ý kiến để đề tài hoàn chỉnh Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy! Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Nội dung Tổng quan sấy gỗ 1.1 Khái niệm sấy gỗ Sấy gỗ trình mà tác dụng nhiệt độ, làm cho nước (ẩm) gỗ hóa loại bỏ Quá trình nước bay phát sinh áp suất riêng phần nước không khí thấp áp suất bão hòa nhiệt độ đó, thông thường nước không khí ẩm không bão hòa, mà nhiệt độ phát sinh trình bay nước Gỗ xẻ tạo từ gỗ tròn tươi, chúng chứa lượng ẩm lớn, thông thường lượng ẩm có xu hướng bay khỏi bề mặt ván, theo thời gian mà ván luôn trạng thái sấy khô Ở điều kiện áp suất thường mà gỗ gia nhiệt đến nhiệt độ lớn 100°c, làm cho phần nước gỗ phát sinh tượng sôi bay sấy gỗ trình sấy mà người tổ chức, điều khiển theo tiêu chuẩn định, trình sấy tự nhiên nhờ vào điều kiện khí hậu Đối tượng nghiên cứu công nghệ sấy gỗ chủ yếu phần gỗ thực (Solid Wood), tức là: sấy gỗ xẻ; nghiên cứu môi trường sấv; đặc tính trình sấy gỗ quy luật truyền ẩm, truyền nhiệt trình sấy; nghiên cứu thiết bị, công nghệ thiết kế lò sấy gỗ 1.2 Phân loại phương pháp sấy Sấy chia làm hai phương pháp: 1.2.1 Sấy tự nhiên (phơi nắng) Sử dụng lượng mặt trời để tách ẩm khỏi vật liệu sấy 1.2.2 Sấy nhân tạo Đặc điểm sấy nhân tạo tạo đối lưu tuần hoàn cưỡng không khí nóng thiết bị sấy Các phương pháp sấy phổ biến là: 1.2.2.1 Sấy đối lưu với tác nhân sấy không khí nóng Phương pháp áp dụng chủ yếu công nghiệp, ưu điểm cường độ sấy cao, cho phép điều chỉnh phạm vi rộng, đạt độ ẩm cuối gỗ, bị khuyết tật cho phép tiến hành sấy quanh năm, không phụ thuộc vào thời tiết 1.2.2.2 Sấy đối lưu đốt Tương tự trình sấy trên, thiết bị sấy rẻ tiền so với sấy không khí nóng khói đốt không phân loại kỹ làm ảnh hưởng vào buồng sấy làm biến đổi màu gỗ dễ gây cháy gỗ cần sấy 1.2.2.3 Sấy đối lưu nhiệt Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Tương tự sấy không khí nóng phương pháp có nhiệt độ tác nhân sấy lớn 1000C, trình sấy nhanh nhiên chất lượng độ bền gỗ giảm bị đốt nóng 1.2.2.4 Sấy bể mỡ dầu mỏ Gỗ ẩm nhận chìm bể mỡ dầu mỏ nung nóng đến nhiệt độ 100 C, ẩm lỏng gỗ nung nóng đến sôi tạo thành thoát khỏi gỗ Mỡ dầu mỏ chất thải công nghiệp hóa dầu, mỡ nhiệt độ lớn 120 ÷ 1300C thời gian sấy gỗ nhanh ÷ lần so với phương pháp sấy Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm mỡ ngấm vào gỗ làm màu sắc gỗ bị biến đổi, hạn chế việc gia công đánh vecni mặt gỗ ngược lại mỡ thấm vào gỗ có tác dụng chống ẩm, hạn chế côn trùng phá hoại gỗ, phương pháp thường dùng để sấy gỗ làm tà vẹt, làm trụ điện 1.2.2.5 Sấy gỗ tiếp xúc Dùng sản xuất gỗ đồ gỗ, đặc điểm phương pháp sấy cường độ trình sấy cao 1.2.2.6 Sấy xạ Lợi dụng tích chất nhiệt ánh sáng, thân ánh sáng đặc biệt ánh sáng dài gây tác dụng nhiệt Nếu vật bị chiếu sáng hấp thụ nhiều hay tùy theo tính chất loại vật thể 1.2.2.7 Sấy điện trường dòng điện có tần số cao Phương pháp dựa tính dẫn điện gỗ, gỗ đưa vào hai kim loại tụ điện gỗ đun nóng làm bốc nước Gỗ sấy xếp giá đỡ sắt nung nóng trường điện từ truyền nhiệt cho gỗ sấy, nung nóng gỗ làm cho nước bốc Phương pháp có giá thành thiết bị cao nên sử dụng Nếu cường độ dòng điện lớn dung tích gỗ nhỏ thời gian sấy điện từ trường rút ngắn từ 50 ÷ 60 lần so với lò sấy bình thường 1.2.2.8 Sấy dòng điện chiều Dìm gỗ vào nước có axít yếu, cho dòng điện chiều qua nước, dọc theo gỗ ướt xuất dòng điện chiều mạnh nước làm gỗ bị nung nóng ẩm thoát Sau vớt gỗ ẩm bề mặt gỗ thoát gỗ khô nhanh chóng 1.3 Mục đích sấy gỗ 1.3.1 Phòng chống mục sâu hại cho gỗ Khi độ ẩm gỗ nhỏ 20%, gỗ dự trữ nước, tránh nguy hại từ mục, mọt biến màu gỗ Ví dụ, gỗ Thông loại gỗ phân bố rộng rãi tỉnh có khí hậu mát mẻ Việt Nam, gỗ có khối lượng thể tích cường độ mức trung bình, thích hợp sử dụng kiến trúc, làm thùng xe, đồ gia dụng, , loại gỗ dễ bị mục biến màu, sấy cho độ ẩm đạt nhỏ 20%, đảm bảo tốt chất lượng gỗ trình sử dụng Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ 1.3.2 Phòng tượng cong vênh nứt gỗ Đem gỗ sấy đạt đến độ ẩm thích hợp với môi trường sử dụng, tránh co rút dãn nở gỗ, từ tránh tượng cong vênh hay nứt gỗ Ví dụ khu vực Đông bắc Việt Nam, độ ẩm thăng gỗ đạt khoảng 10%, mà gỗ cần phải sấy đến độ ẩm tương ứng từ 7-9% Còn khu vực ven biển phía Đông nam, khí hậu nóng ẩm, nên sấy gỗ cần sấy đến độ ẩm khoảng 12- 13% Ờ khu vực Đông bắc, với sản phẩm gỗ để xuất sang bắc Mỹ, cần sấy đến độ ẩm cuối khoảng 6-8% 1.3.3 Nâng cao cường độ lực học, cải thiện tính chất vật lý cho gỗ Khi độ ẩm thấp độ ẩm bão hoà thớ gỗ, cường độ lực học gỗ tuỳ theo giảm xuống độ ẩm mà tăng lên Ngoài ra, độ ẩm thấp cải thiện tính chất vật lý gỗ, nâng cao chất lượng dán dính cho gỗ, vân thớ gỗ, độ chiết quang hay tính cách điện gỗ thể rõ 1.3.4 Làm giảm khối lượng gỗ Gỗ sau qua sấy, khối lượng giảm xuống khoảng 30-50% Ví lâm phần khai thác gỗ, gỗ đưa vào xưởng xẻ, sau ván xẻ tạo tiến hành sấy đạt đến độ ẩm thích hợp cho vận chuyển (20%), sau vận chuyển đi, tiết kiệm nhiều cho chi phí vận chuyển Đồng thời lại phòng tránh tác hại nấm mốc sâu hại trình trung chuyển gỗ, đảm bảo chất lượng cho gỗ Tóm lại, sấy gỗ biện pháp kỹ thuật cần thiết để lợi dụng tiết kiệm gỗ, công đoạn quan trọng công nghệ chế biến gỗ Những ngành nghề liên quan đến sấy gỗ có nhiều, như: sản xuất đồ gia dụng, trang trí nội thất, kiến trúc, sản xuất thùng xe, đóng tàu thuyền, máy dệt, dụng cụ âm nhạc, sản xuất đồ quân dụng, giới, sàn xuất đồ dùng thể thao, đồ chơi, , hầu hết gỗ sử dụng cho ngành nghề cần phải tiến hành sấy Sấy gỗ đảm bảo cho trình sử dụng hợp lý tiết kiệm nguồn tài nguyên rừng có hạn Trung Quốc nay, góp phần đảm bảo cân sinh thái, có ý nghĩa lớn cho kinh tế quốc dân công đại hoá đất nước 1.4 Những biến đổi trình sấy Trong trình sấy xảy hai trình bản: Quá trình trao đổi nhiệt: Vật liệu sấy nhận nhiệt để tăng nhiệt độ để ẩm bay vào môi trường Quá trình trao đổi ẩm: Quá trình diễn chênh lệch độ ẩm tương đối vật ẩm độ ẩm tương đối môi trường không khí xung quanh Động lực trình chênh lệch áp suất bề mặt vật liệu sấy áp suất riêng phần nước môi trường không khí Quá trình thải ẩm diễn độ ẩm vật ẩm độ ẩm cân với môi trường không khí xung quanh Do đó, trình sấy ta sấy đến độ ẩm nhỏ độ Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ ẩm cân Độ ẩm môi trường không khí xung quanh nhỏ trình sấy nhanh độ ẩm cuối vật liệu thấp Qua kết luận độ ẩm tương đối môi trường không khí xung quanh động lực trình sấy, nguyên nhân sấy bơm nhiệt (sấy lạnh) thời gian sấy giảm nhiều 1.5 Cơ chế thoát ẩm khỏi vật liệu trình sấy Quá trình thoát ẩm khỏi vật liệu trình sấy chia làm hai trình: 1.5.1 Quá trình khuếch tán nội (trong lòng vật liệu sấy) Quá trình khuếch tán nội trình chuyển dịch ẩm từ lớp bên lớp bề mặt vật ẩm Động lực trình chênh lệch nồng độ ẩm lớp bên lớp bề mặt Qua nghiên cứu ta thấy ẩm dịch chuyển từ nơi có phân áp suất cao đến nơi có phân áp suất thấp Như ta biết nhiệt độ tăng nên phân áp suất giảm Do tùy thuộc vào phương pháp sấy thiết bị sấy mà dòng ẩm dịch chuyển tác dụng nồng độ ẩm dòng ẩm dịch chuyển tác dụng nhiệt độ chiều ngược chiều với Ta biểu thị tốc độ khuếch tán nội phương trình sau: Trong đó: 𝑑𝑊 𝑑𝑐 = 𝑘 𝐹 𝑑𝜏 𝑑𝑥 W – lượng nước khuếch tán, kg; dτ– thời gian khuếch tán, giờ; F – diện tích bề mặt khuếch tán, m2 ; k - hệ số khuếch tán; 𝑑𝑐 𝑑𝑥 - gradien độ ẩm Nếu hai dòng ẩm dịch chuyển chiều với làm thúc đẩy trình thoát ẩm, rút ngắn thời gian sấy Nếu hai dòng ẩm dịch chuyển ngược chiều kìm hãm thoát ẩm, kéo dài thời gian sấy 1.5.2 Quá trình khuếch tán ngoại Quá trình khuếch tán ngoại trình dịch chuyển ẩm từ lớp bề mặt vật liệu sấy vào môi trường không khí xung quanh Động lực trình chênh phân áp suất bề mặt vật ẩm phân áp suấthơi môi trường không khí Lượng nước bay trình khuếch tán ngoại thực điều kiện áp suất nước bề mặt (Pbm) lớn áp suất riêng phần nước không khí (Pkk) Sự chênh lệch ∆𝑃 = 𝑃𝑏𝑚 − 𝑃𝑘𝑘 Lượng nước bay tỷ lệ thuận với ∆𝑃 , với bề mặt bay thời gian làm khô ta có: Trang Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ 𝑑𝑊 = 𝐵(𝑃𝑏𝑚 − 𝑃𝑘𝑘 ) 𝐹 𝑑𝜏 Tốc độ bay nước biểu diễn sau: 𝑑𝑊 = 𝐵(𝑃𝑏𝑚 − 𝑃𝑘𝑘 ) 𝐹 𝑑𝜏 Trong đó: W – lượng nước bay hơi, kg F – diện tích bề mặt bay hơi, m2 dτ– thời gian bay hơi, B – hệ số bay 1.5.3 Mối quan hệ trình khuếch tán nội khuếch tán ngoại Khuếch tán nội khuếch tán ngoại có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, trình khuếch tán nội động lực trình khuếch tán ngoại ngược lại Tức khuếch tán ngoại tiến hành khuếch tán nội tiếp tục nhưthế độ ẩm nguyên liệu giảm dần Tuy nhiên trình sấy ta phải cho hai trình ngang với nhau, tránh trường hợp khuếch tán ngoại lớn khuếch tán nội Vì khiđó làm cho bay hơiở lớp bề mặt diễn mãnh liệt làm cho bề mặt sản phẩm bị khô cứng, hạn chế thoát ẩm Khi xảy tượng ta khắc phục cách sấy gián đoạn (quá trình sấy - ủ liên tiếp) mục đích để thúc đẩy trình khuếch tán nội 1.6 Các giai đoạn trình sấy Quá trình làm khô vật liệu ẩm chia làm ba giai đoạn: 1.6.1 Giai đoạn nung nóng vật liệu sấy Giai đoạn nhiệt độ vật liệu sấy tăng từ nhiệt độ ban đầu nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh, giai đoạn trường nhiệt độ biến đổi không tùy thuộc vào phướng án sấy Ẩm bay chủ yếu ẩm liên kết lý tốc độ sấy tăng dần Đường cong sấy đường cong tốc độ sấy giai đoạn đường cong, lượng liên kết nước liên kết lý nhỏ đường cong sấy đường cong tốc độ sấy thường đường cong lồi 1.6.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc Giai đoạn sấy đẳng tốc giai đoạn ẩm bay nhiệt độ không đổi (nhiệt độ bầu ướt), chênh lệch nhiệt độ vật liệu sấy nhiệt độ tác nhân sấy không đổi nên tốc độ sấy không đổi Do đó, đường cong sấy đường cong tốc độ sấy giai đoạn đường thẳng Ẩm tách giai đoạn chủ yếu ẩm liên kết lý ẩm liên kết hóa lý 1.6.3 Giai đoạn sấy giảm tốc Ở giai đoạn sấy lượng nước lại nguyên liệu chủ yếu nước liên kết có lượng liên kết lớn Vì vậy, việc tách ẩm khó khăn cần lượng lớn nên đường cong sấy đường cong tốc độ sấy thường có Trang 10 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ quạt đầu vào không khí Độ ẩm môi trường sấy đọc liên tục điều khiển qua sensor đo độ ẩm Ngưỡng độ ẩm để mở cửa thoát ẩm đặt điều khiển Hình: Hệ thống hộp thoát ẩm 4.1.7 Động vent – Damper Actuator Được sử dụng để mở cửa thoát ẩm Khớp nối động gắn vào trục nối hàng Khi có tín hiệu điều khiển động xoay 900 để đóng mở cửa thoát ẩm Do kết cấu liên kết đặc biệt, nên cửa thoát ẩm gắn với trục nối chặt tượng trượt động vent quay trục liên kết 4.1.8 Trần phụ Trần phụ chia không gian lò sấy thành phần Phần để xếp gỗ, phần để lắp quạt Với kết cấu này, không khí lưu thông lò từ đầu đến đầu mà không bị “ngắn mạch” Hình: Trần phụ 4.1.9 Cửa Trang 33 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Gỗ đưa vào buồng ta dùng xe nâng để đưa vào, kích thước kiêu gỗ cồng kềnh Vì vậyđòi hỏi cửa đưa gỗ vào phải rộng, thuận tiện cho xe nâng đưa gỗ vào Tuy nhiên cửa lớn phải đảm bảo vấn đề cách nhiệt cho buồng Ta phải bố trí để cửa mở dễ dàng thuận tiện cho việc đưa sản phẩm vào Ta bố trí đưa gỗ vào hình vẽ: – Vòng cao su; 2– Các kiêu gỗ; -Cửa thoát ẩm lấy khí; 4– Tay quay mở cửa; -Cửa Hình 4.1 Bố trí cửa buồng sấy Để thuận tiện cho xe nâng đưa gỗ vào buồng ta thiết kế cửa rộng mặt tường Mặt tường thiết phải quay theo hướng nhà máy chế biến gỗ, nơi tập chung gỗ thuận tiện vận chuyển Cửa rộng có khối lượng lớn, ta sử dụng tay quay nâng mở để nâng cửa dịch bên để cửa mở hoàn toàn Quanh cửa ta bố trí vòng đệm cao su để làm kín cửa đóng cửa tránh tổn thất nhiệt Trên cửa có lỗ xả ẩm vào lấy khí trời vào Hình: Cửa lò sấy gỗ 4.1.10 Hệ thống van tách nước Do nhiệt trao đổi nhiệt với không khí lò sấy, nước ngưng tụ thành nước Để tách nước mà không mang theo nước, hệ thống tách nước phải sử dụng van tách nước phù hợp Với lò sấy nước nên sử dụng van tách nước kiểu phao 4.1.11 Bộ điều khiển Helios Trang 34 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Đây điều khiển số, tự động điều khiển toàn trình sấy qua giai đoạn Bộ điều khiển tích hợp đầu đo độ ẩm gỗ, đầu đo độ ẩm môi trường sấy, đầu đo nhiệt độ có độ xác cao, bù tự động Các thống số đo hiển thị liên tục mặt hiển thị LED qua giai đoạn sấy Mặt thị LED đưa cảnh báo có cố điện, lỗi sensor , lỗi trình sấy độ ẩm thấp, nhiệt đố cao, Bộ điều khiển có tích hợp sẵn chương sấy mà người vận hành sử dụng cho phù hợp với qui cách loại gỗ cần sấy 4.2 Nguyên lý làm việc hệ thống sấy - Cửa nạp liệu; – Bình chứa nước; – Bình áp lực; – Calorifer; - Hệ thống phun ẩm; 7,8 -Đường cấp; -Đường cấp nước vào bình chứa; 10 –bơm nước vào nồi Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy Nguyên lý hoạt động hệ thống sấy: nhiên liệu (củi gỗ) nạp vào cửa (1) đốt cháy, quạt thổi vào nồi Nước balong nhận nhiệt nóng lên chuyển trạng thái từ lỏng sang Hơi áp suất nhiệt độ cao theo đường (7) đưa tới bình áp lực (bình gom hơi), sau nóng dẫn vào buồng sấy qua calorifer (4) trao đổi nhiệt Nhiệt nhả vào buồng sấy nước ống ngưng tụ lại hồi lại vào bình chứa nước cấp vào nồi 4.3 Quy trình sấy gỗ 4.3.1 Chuẩn bị Hầm sấy trước phục vụ sản xuất phải thực bước sau: 4.3.1.1 Chuẩn bị nồi Kiểm tra nồi hơi: thực bước chuẩn bị vận hành nồi theo quy định: kiểm tra phận van hơi, van nước, đồng hồ áp lực, thủy tối, thủy sáng, van cấp, xả nước, quạt gió, bơm nước, lọc tủ điều khiển …và vệ sinh trong, lò Chuẩn bị đầy đủ nhiên liệu, than củi, nước Trang 35 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Chuẩn bị nhân lực (người vận hành nồi hơi, có chứng hành nghề quan có thẩm quyền cấp) Cần có nhật ký ghi diễn biến trình vận hành nồi 4.3.1.2 Chuẩn bị hầm sấy Thời gian sấy kéo dài từ vài ngày đến vài ba tuần nên trước xếp gỗ vào lò phải thực bước kiểm tra sau: - Kiểm tra tủ điện: Kiểm tra dây điện thiết bị tủ điện phải đủ điều kiện để vận hành an toàn Điện phải đủ pha, điện áp phải điều kiện cho phép - Kiểm tra lò sấy: Kiểm tra quạt: Các bulong, đai ốc toàn phận quạt phải xiết chặt ( bulong đầu trục quạt, bulong chân môtơ, bulong treo lồng quạt…) Kiểm tra van cấp nhiệt, xả nước hệ thống dẫn nhiệt, ống phun ẩm, hệ thống cửa xả, hút không khí… Kiểm tra đóng mở cửa trước, cửa thăm phía sau vệ sinh hẩm sấy Cuối thử tất quạt xem có hoạt động bình thường không (lưu ý : Khi quạt chạy khoảng 1000 nên thay mỡ ổ bi trục môtơ) - Chuẩn bị kê: Thanh kê loại “vật tư thiết bị “ phụ thiếu Thanh kê đáy: kê để mặt lò sấy, thường có quy cách 100×100mm× L (chiều dài phụ thuộc vào kích thước lò sấy) Thanh kê làm gỗ xây cố định gạch Khoảng cách khoảng 0,5 m có hướng song song với chiều gió thổi quạt Khi xếp gỗ lên trốc kê, chiều dài gỗ xếp vuông góc với chiều gió thổi quạt Như lớp gỗ xếp làm kê lò sấy có khe hở sấp xỉ 10 cm để thông gió Yêu cầu mặt kê đáy phải có độ cao (nằm mặt phẳng) Thanh kê lớp gỗ sấy: kê làm gỗ, xử dụng lâu dài, có chiều dày khoảng 70% chiều dày gỗ sấy Nên làm kê theo dạng sau: có tiết diện cm × cm × 0,5 dài khoảng m Khi sấy gỗ có chiều dày từ cm đến cm đặt chiều cm nằm Khi sấy gỗ có chiều dày nhỏ cm đặt chiều cm nằm 4.3.1.3 Chuẩn bị gỗ sấy yêu cầu kỹ thuật xếp gỗ vào lò Gỗ sấy: Gỗ sấy lò cần chủng loại gỗ có chiều dày Như chịu chung chế độ sấy có kết Trong trường hợp khác chiều dày không nên chênh lệch hai lần Trường hợp nên ưu tiên lập chế độ sấy cho loại gỗ nhiều loại cần chất lượng độ ẩm cho mục đích sản xuất Cá biệt lò có nhiều kích thước gỗ dày Trang 36 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ khác hai ba loại gỗ khác có ưu tiên nêu Không nên sấy lò nhiều loại gỗ khác có tính chất kích thước chênh lệch nhiều Để xếp nhiều gỗ lò, gỗ đưa vào sấy nên cắt đầu loại bỏ phần không dùng Xử lý ván cong trước xếp vào lò sấy Xếp gỗ vào lò: Đây khâu quan trong, định phần chất lương gỗ sấy Nguyên tắc cần ý xếp gỗ vào lò : Chiều dài ván gỗ ( xếp ván nằm ) vuông góc với hướng gió quạt Xếp gỗ có chiều dày thành lớp + Gỗ dày < 3cm xếp ván khít ván tạo thành mặt phẳng + Gỗ dày > cm xếp ván cách ván từ 0,5 - chiều dày ván + Nếu lò sấy có 2,3 chiều dày khác xếp theo thứ tự mỏng cùng, dài Hình: Gỗ xếp vào lò Sau xếp lớp ván thứ lên kê đầy xong đặt kê lớp ván lên lớp ván thứ kê vuông góc với ván, cách từ 0,4 - 0,8 m tùy gỗ mỏng hay dày Trang 37 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Gỗ mỏng nan kê cần sát (0,3 đến 0,4m) Cứ tiếp tục xếp đầy lò Cần ý kê phải đặt cho cùng, tạo thành đường thẳng đứng(để gỗ sau sấy không bị cong lượn sóng) Hình: Cách xếp gỗ vào lò Trường hợp gỗ chưa đủ lò yêu cầu sản xuất cần phải sấy xếp gỗ vào lò theo nguyên tắc : Ước lượng khối lượng gỗ để xếp gọn lại theo chiều ngang Xếp thành tường nhằm tránh hướng gió thẳng Cách xếp nêu phần Nếu gỗ, xếp đến nửa chừng hết dùng cót ép, gỗ dán … tạo thành chắn phần không gian lại - Buộc gỗ phải qua khe hở lớp gỗ Sau xếp gỗ xong, phía cần đặt vật nặng trải mặt gỗ sấy 50kg/1m2 bề mặt, tùy thuộc vào độ dày gỗ tăng trọng lượng giúp giảm cong vênh trình thoát ẩm Nên làm đè sử dụng lâu dài bê tông cốt thép, trọng lượng vừa cho người khuân vác 4.3.2 Chế độ sấy 4.3.2.1 Phân chia thời gian sấy Gọi tổng thời gian chế độ sấy đơn vị thời gian phân chia theo tỷ lệ sau (tương ứng với nhiệt độ sấy) Ví dụ : Sấy gỗ có độ ẩm ban đầu (Wđ) = 60%; Wc = 12% ta có: Wđ – Wc %: 60-40 Σ gian (60 thời – 12 %)m sấy = 40-30 0,25 30-20 0,18 20-15 0,25 15-12 0,18 [12-9] 0,14 Trang 38 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Ở giai đoạn 12% đến 9% : Thời gian đưa độ ẩm từ 15% đến 12% xuống 12% đến 9% cần tỷ lệ thời gian 0,18 ( Ngoài tổng thời gian sấy = ) Với mục đích “ủ” gỗ trở lại độ ẩm 12% vừa Theo tỉ lệ trên, giả sử ta sấy loại gỗ có chế độ thời gian sấy giai đoạn sau : 5×24h = 120h , ta có thời gian tương ứng giai đoạn sau: 120 30+22+30+22+16+ [22] 4.3.2.2 Nhiệt độ sấy Xử lý nhiệt “luộc”: Gỗ đưa vào sấy có độ ẩm ban đầu khác ván, độ ẩm trong, chúng khác Để khắc phục vấn đề ta đưa độ ẩm chúng trở lại cách : Đóng kín lò sấy Tăng nhiệt độ lên cao ( 65-70oC) Phun ẩm, chạy quạt Công việc xử lý môt thời gian định vào độ dày gỗ mức độ ẩm gỗ khác nhiều hay Trung bình thời gian kéo dài số 1/2 chiều dày gỗ tính mm Ví dụ gỗ dày 20mm thời gian “luộc” khoảng 10 (Giai đoạn nằm quy trình sấy bước) Nhiệt độ sấy: Có khoảng tỷ lệ thời gian có nhiêu thang nhiệt độ sấy Thang nhiệt độ sấy thường cách 3-4oC Ví dụ: Wđ - Wc %: 60-40 40-30 30-20 20-15 15-12 [12-9] Trang 39 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ (60 – 12 %) ToSấy 45 49 53 57 61 65 Xử lý ẩm: Khi Δt( chênh lệch độẩm môi trường) mức cho phép tiến hành phun ẩm khoảng 10 – 20’’(giây) nghỉ 15-20 phút lại tiếp vài lần để Δt trở lại theo yêu cầu Sử dụng cửa hút xả khí: Khi “luộc” đóng tất cửa Khi bắt đầu chế độ sấy (đưa to từ 70OC đến 80oC 45oC) mở cửa ven sả theo tỉ lệ chia thời gian sấy: từ đến lớn (lúc phun ẩm nên đóng cửa lại) “Ủ” giai đoạn sấy cuối thường xuyên theo dõi (đo) độ ẩm gỗ Nếu thấy gần đạt chuẩn bị xử lý ủ (khoảng tiếng kiểm tra độ ẩm lần ) Khi gỗ có W% đạt yêu cầu bắt đầu xử lý ẩm: đóng 1/2 cửa hút, xả, phun ẩm từ đến lần, lần 1015” , cách khoảng 30’ để bề mặt gỗ sấy ẩm trở lại chút Kết thúc: Ngừng cấp nhiệt, chạy quạt khoảng 8-12 tiếng Hé cửa chính, cửa phụ để nguội Khi gỗ nguội hẳn cần lấy khỏi lò Thời gian Nhiệt độ Độ ẩm gỗ dự kiến Độ mở Ven Độ ẩm môi (giờ) % trường % ( °C) % Giai đoạn luộc gỗ 12 Lớn ≥60 ≥88 Giai đoạn 48 45 53,33 20 69 Giai đoạn 34 49 40 35 55 Giai đoạn 48 53 26,67 55 44 Giai đoạn 34 57 20 70 34 Giai đoạn 27 61 12 95 27 Giai đoạn ủ 34 65 50 Bảng: Quy trình sấy Lưu ý: 40 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Quy trình sấy gồm giai đọan giám sát thay đổi theo thực tế để đạt yêu cầu 4.4 Ưu nhược điểm phương pháp sấy gỗ nước 4.4.1 Ưu điểm Quá trình sấy kiểm soát hạn chế khuyết tật Đạt độ ẩm thấp so với hong phơi Thời gian sấy ngắn so với hong phơi Lò sấy sử dụng cho nhiều loại gỗ khác Đạt độ ẩm xác theo yêu cầu Các sâu nấm hại gỗ bị diệt trình sấy 4.4.2 Nhược điểm Đòi hỏi đầu tư lớn so với hong phơi Yêu cầu chi phí cho lượng Yêu cầu công nhân vận hành phải có kỹ vận hành bảo dưỡng lò sấy Hiện phần lớn nhà máy nước phát triển thường hong phơi trước đưa gỗ vào sấy nhằm tiết kiệm chi phí lượng Đây bước tốt cần làm sấy loại gỗ khó sấy Công nghệ sấy chân không vacon Hình: Máy sấy gỗ chân không Có nhiều phương pháp sấy ứng dụng để đáp ứng đầy đủ yêu cầu mặt chất lượng,thời gian sấy tối giảm lựa chọn hàng đầu doanh nghiệp lớn phương pháp sấy chân không 41 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ 1: Thiết bị sấy chân không, 2: Thiết bị ngưng tụ ẩm, 3: Bơm hút chân không, 4: Phin lọc bụi, ẩm, 5: Ống xoắn đồng, 6: Chốt cửa tủ sấy, 7: Khay sấy, 8: Đồng hồ ro le nhiệt, 9: Van xả khí, 10: Van hút chân không, 11: đồng hồ đo áp suất, 12: Nhiệt kế thủy ngân, 13: Khóa chân không Hình: Công nghệ sấy chân không Nguyên lý phương pháp sấy chân không phụ thuộc vào áp suất điểm sôi nước Nếu làm giảm áp suất thiết bị chân không xuống đến áp suất mà nước vật bắt đầu sôi bốc tạo nên dòng chênh lệch áp suất đáng kể dọc theo bề mặt vật, làm hình thành nên dòng ẩm chuyển động bề mặt vật Điêu có nghĩa áp suất định nước có điểm sôi nhật định, hút chân không làm cho áp suất vật giảm đến lúc nhiệt độ vật đạt đến nhiệt độ sôi nước áp suất Nước vật hóa hơi, động lực tạo điều kiện thúc đẩy trình di chuyển ẩm bên vật bề mặt bay trình sấy chân không Chính ưu điểm không bị tác động biến tính giữ gần đầy đủ tính chất đặc trưng ban đầu nên sản phẩm sấy khô phường pháp sấy chân không giữ thời gian sử dụng lâu dài bị tác động yếu tố Hiện nhiều nước công nghiệp phát triển công nghệ sấy chân không áp dụng từ lâu doanh nghiệp nước chưa áp dụng phổ biến chi phí đầu tư ban đầu cao vận hành phức tạp Với nhu cầu sử dụng nay,việc nghiên cứu phát triển ứng dụng công nghệ chân không sử dụng áp suất âm (VACON) mang đến bước đột phá lĩnh vực sấy gỗ cứng, gỗ quý phục vụ cho Ngành công nghiệp chế biến gỗ xuất nước nỗ lực Đáp ứng yêu cầu đặc thù doanh nghiệp, tiết kiệm lượng, thân thiện với môi trường, tiếp cận công nghệ đại trình 42 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ độ kỹ thuật tiên tiến Châu Âu mục tiêu công trình.Với số lượng sấy không lớn cho mẻ hàng thời gian sấy phải ngắn, chất lượng gỗ đảm bảo, giá thành hợp lý, công nghệ thân thiện với môi trường góp phần tiết kiệm tài nguyên Công nghệ sấy chân không VACON giúp thời gian sấy nhanh gấp lần, chất lượng gỗ sấy tốt hơn, giảm tỷ lệ khuyết tật gỗ sấy, giá thành sấy hợp lý giảm 20% so với sấy nước thông dụng Cùng với ưu điểm vượt trội trên,công nghệ sấy chân không VACON giảm hiệu suất tiêu thụ lượng thân thiện với môi trường 5.1 Ưu điểm Thời gian sấy nhanh Chất lượng sấy tốt, hư hỏng gỗ 5.2 Nhược điểm Giá thành cao Sấy gỗ lượng mặt trời Thời gian qua, công nghệ sấy hệ thống dùng nước, hệ thống dùng buồng đốt sử dụng sấy gỗ có nhiều cải tiến Tuy nhiên, công nghệ sấy gỗ tiêu tốn nhiều lượng, thải môi trường khối lượng khói bụi khí cacbonic mức cao Vì vậy, sấy gỗ lượng mặt trời đời, phương pháp giúp tiết kiệm lượng, rút ngắn thời gian sấy góp phần đáng kể vào việc tăng suất, chất lượng cho công tác sản xuất, chế biến gỗ lâm sản Hệ thống sấy gỗ lượng mặt trời có cấu tạo gồm phần: phần thứ khoang hấp thụ lượng mặt trời; phần thứ hai khoang sấy; phần lại hệ thống gia nhiệt phụ trợ 43 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Hình: Sấy gỗ lượng mặt trời Khi hệ thống hoạt động, ánh nắng mặt trời xuyên qua suốt phần lấy sáng chạm vào hấp thụ nhiệt phần hấp thụ nhiệt Các phần tử không khí bề mặt hấp thụ nhiệt nhận lượng xạ nóng lên Quạt hút làm di chuyển phần tử không khí nóng xuyên qua làm khô sản phẩm cần sấy Trong vận hành, luồng gió đưa vào thông qua quạt hút để đẩy không khí ẩm Vào lúc trời nắng, máy bơm nhiệt đặt lò sấy hoạt động có tác dụng hút ẩm khỏi lò sấy bơm nhiệt trở lại lò Máy bơm nhiệt tự động hóa hoàn toàn hiệu máy tốt giai đoạn sấy đầu, độ ẩm gỗ tươi từ 60 đến 70 % xuống 20 % Máy sấy gỗ lượng mặt trời thực yêu cầu điều tiết trình sấy cấp đa phương pháp, không giúp tiết kiệm tới 50% lượng so với lò sấy nước mà ổn định nhiệt độ độ ẩm môi trường sấy theo chế độ sấy chuẩn, đảm bảo thực quy trình sấy sạch, không gây ô nhiểm môi trường, nâng cao chất lượng gỗ sấy, đồng thời giúp cải thiện đáng 44 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ kể điều kiện lao động, hạ giá thành sấy, tăng suất hiệu kinh tế lớn cho nhà máy, sở sấy gỗ nước ta 6.1 Những ưu điểm vượt trội lò sấy Không gây ô nhiểm môi trường Tiết kiệm lượng (điện nhiên liệu ≥ 60%) Giảm đến 50% chi phí sấy Chất lượng sấy đảm bảo Cải thiện đáng kể điều kiện lao động sấy gỗ Điều tiết trình sấy ổn định dễ dàng 6.2 Nhược điểm Phụ thuộc vào thời thiết 45 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Kết luận Sấy gỗ công đoạn quan trọng trình gia công sản phẩm sau sau Nếu trình sấy tốt, hư hại, độ ẩm đạt yêu cầu, không cong vênh sản xuất sản phẩm có độ bền cao, chất lượng tốt, mẫu mã đẹp mắt, có khả cạnh tranh cao thị trường Vì nhà máy chế biến gỗ thiếu hệ thống sấy gỗ Hệ thống sấy gỗ đại chất lượng gỗ sau sấy tốt, cần lao động vận hành lò, từ chi phí giảm đáng kể Qua thời gian tìm hiểu, nhóm em nắm bắt hiểu rõ tầm quan trọng, kỹ thuật sấy gỗ phương pháp khác Đây kiến thức quan trọng, giúp chúng em có hiểu biết đắn hệ thống sấy gỗ, hệ thống phổ biến ngành học Mặc khác báo cáo giúp chúng em phân tích ưu, nhược điểm hệ thống sấy gỗ khác Từ có nhìn thực tế muốn áp dụng hệ thống vào thực tế Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trình hoàn thiện báo cáo Trong báo cáo nhiều điều thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý, bảo thầy người đọc, người nghe để hoàn thiện Nhóm em xin chân thành cảm ơn! 46 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Tài liệu tham khảo Trần Văn Phú, Tính toán thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, 2001 Hoàng Văn Chước, Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB Khoahọc Kỹthuật, 2006 Hồ Xuân Các - Nguyễn Hữu Quang,Công nghệ sấy gỗ, NXB nông nghiệp Hoàng Văn Chước, Kỹ thuật sấy, NXB Khoa học Kỹthuật, 2004 5.http://tailieu.tv/tai-lieu/huong-dan-quy-trinh-say-go-bang-hoi-nuoc-cap-nhietgian-tiep-25734/ 6.http://www.td-in.com/bv/ki-thuat-say/Ky-thuat-xu-ly-go-bang-phuong-phap-say48.aspx http://doc.edu.vn/tai-lieu/chuyen-de-say-go-51067/ http://www.slideshare.net/ssuserb5758a/hng-dn-sy-g Một số hình ảnh Internet 47 ... mặt gỗ thoát gỗ khô nhanh chóng 1.3 Mục đích sấy gỗ 1.3.1 Phòng chống mục sâu hại cho gỗ Khi độ ẩm gỗ nhỏ 20 %, gỗ dự trữ nước, tránh nguy hại từ mục, mọt biến màu gỗ Ví d , gỗ Thông loại gỗ phân... Nam, gỗ có khối lượng thể tích cường độ mức trung bình, thích hợp sử dụng kiến trúc, làm thùng xe, đồ gia dụng, , loại gỗ dễ bị mục biến màu, sấy cho độ ẩm đạt nhỏ 20 %, đảm bảo tốt chất lượng gỗ. .. nhanh, bề mặt nguyên liệu nhẵn sáng tốc độ khô chậm 1.8 Quy trình chế biến gỗ Gỗ tròn đưa nhà máy Trang 12 Môn: Kỹ thuật sấy Sấy gỗ Xẻ gỗ theo quy cách Xếp, buộc thành kiêu gỗ Đưa vào buồng sấy Sấy