KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ LÒ SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG SẤY GỖ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ***************       VÕ THANH TIỀN         KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ LÒ SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG SẤY GỖ             LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN               Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2012     BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ***************       VÕ THANH TIỀN       KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ LÒ SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG SẤY GỖ       Ngành: Chế Biến Lâm Sản       LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC     Người hướng dẫn: TS HOÀNG THỊ THANH HƯƠNG     Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2012 i   LỜI CẢM ƠN   Con xin thành kính cảm ơn Ba, Mẹ, anh chị người thân gia đình tạo điều kiện để ngày hôm Tôi xin chân thành cảm ơn: Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Ban Chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp tồn thể q thầy tạo điều kiện, giúp đỡ truyền đạt kiến thức cho suốt q trình học tập TS Hồng Thị Thanh Hương trực tiếp hướng dẫn truyền đạt cho nhiều kiến thức q báu giúp tơi hồn thành khố luận Ban Giám đốc toàn thể anh, chị, em Trung tâm chế biến lâm sản, Giấy bột giấy Trường đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình thực khoá luận Ban giám đốc Cơ sở sấy Caxe, Công ty TNHH Phú An tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành khố luận Tồn thể tất bạn lớp DH08CB giúp tơi suốt q trình thực tập thực đề tài     Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 Sinh viên thực Võ Thanh Tiền                 ii   TÓM TẮT Võ Thanh Tiền, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 06/2012 “Khảo sát đánh giá hiệu lò sấy sử dụng lượng mặt trời sấy gỗ” Sử dụng lượng mặt trời sấy gỗ vừa tận dụng nguồn lượng tự nhiên; thân thiện với môi trường; giảm giá thành khâu sấy; chất lượng gỗ sấy tốt; đặc biệt sấy số loại gỗ khó sấy Đề tài tiến hành với nội dung: - Thu thập đánh giá điều kiện khí hậu thành phố Hồ Chí Minh, Tây Nguyên Hà Nội - Khảo sát đặc điểm, tính chất loại gỗ: Bạch đàn, Sồi, Keo lai - Phân tích, đánh giá hiệu lò sấy lượng mặt trời khu vực Tây Nguyên so với hiệu lò sấy nước - Đề xuất phương pháp tính tốn cơng nghệ Kết đạt được: - Khu vực Tây Nguyên, Tp Hồ Chí Minh miền đơng Nam Bộ thích hợp với dạng lò sấy sử dụng lượng mặt trời - Ứng dụng lò sấy sử dụng lượng mặt trời mà không cần thiết bị gia nhiệt tốt nên lắp đặt khu vực quanh vĩ độ 200 Bắc thích hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam - Một số loại gỗ: Bạch đàn, Chò chỉ, Sồi, thích hợp với chế độ sấy nhiệt độ thấp (400C – 600C) ứng dụng lò sấy sử dụng lượng mặt trời với tỷ lệ khuyết tật thấp - Hiệu quả: tiết kiệm lượng (20 – 30 %); gỗ sau sấy với tỷ lệ khuyết tật thấp; an toàn cháy nổ; thân thiện với môi trường iii   SUMMARY Vo Thanh Tien, University of Agriculture and Forestry in Ho Chi Minh City 06/2012 "Survey and evaluation of dryer performance solar energy use in drying." Using solar energy in drying medium to take advantage of natural energy sources; friendly environment, cost reduction in the drying stage; good quality wood drying, particularly dryer can dry some hard wood The content: - Collect and evaluate climate conditions in the city of Ho Chi Minh City, Tay Nguyen and Ha Noi - Survey characteristics and properties of three types of wood: eucalyptus, oak, acacia hybrid - Analyze and evaluate the efficiency of solar ovens in the Central Highlands region compared with the effect of the steam dryer - Proposed method of computing technology The results: - The Central Highlands, Ho Ho Chi Minh City and eastern South stoves suitable for use as solar energy - Application ovens use solar power without heating equipment is best installed in the area around 200 North latitude will suit the climatic conditions in Vietnam - Some types of wood: eucalyptus, for her, oak, mode suitable for drying at low temperature (400C - 600C) and drying applications in solar energy with low defect rates - Efficiency: energy efficiency (30%), wood drying with low defect rates; fire safety; friendly environment iv   M ỤC LỤC   TRANG TỰA i LỜI CẢM ƠN ii  SUMMARY iv  MỤC LỤC v  DANH SÁCH CÁC HÌNH vii  DANH SÁCH CÁC BẢNG viii  DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ix Chương MỞ ĐẦU 1  1.1 Đặt vấn đề 1  1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 2  1.2.1 Ý nghĩa khoa học 2  1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 2  1.3 Phạm vi đối tượng nghiên cứu 2  1.3.1 Phạm vi nghiên cứu 2  1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 2  Chương TỔNG QUAN 3  2.1 Tổng quan phương pháp sấy gỗ 3  2.1.1 Hong phơi 3  2.1.2 Sấy nước nhiệt 3  2.1.3 Sấy qui chuẩn 3  2.1.4 Sấy chân không 4  2.1.5 Sấy cao tần 4  2.2 Một vài ứng dụng độc đáo từ lượng mặt trời 5  2.3 Điều kiện khí hậu Việt Nam 6  2.4 Tổng quan tình hình sử dụng lượng mặt trời Việt Nam 7  2.5. Ứng dụng lượng mặt trời sấy gỗ 9  2.5.1 Trên giới 9  v   2.5.2 Ở Việt Nam 11  Chương MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 12  3.1 Mục tiêu mục đích nghiên cứu 12  3.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 12  3.2 Mục đích nghiên cứu 12  3.2 Nội dung 12  3.2 Phương pháp 12  3.2.1 Thu thập số liệu khí hậu 12  3.2.2 Kế thừa kết từ cơng trình nghiên cứu 13  3.2.3 Phương pháp khảo sát 13  Chương KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 14  4.1 Thu thập đánh giá điều kiện khí hậu Việt Nam 14  4.2 Khảo sát đặc điểm, tính chất loại gỗ: Bạch đàn, Sồi Keo lai 18  4.2.1 Bạch đàn 18  4.2.2 Gỗ Sồi trắng 22  4.2.3 Gỗ Keo lai 27  4.3 Phân tích, đánh giá hiệu tiết kiệm lượng lò sấy NLMT Tây Nguyên với loại hình sấy khác 30  4.5 Tính tốn lò sấy sử dụng lượng mặt trời 39  4.5.1 Tính tốn nhiệt 39  4.5.2 Tính tốn khí động lực 40  4.5.3 Tính số quạt 42  Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44  5.1 Kết luận 44  5.2 Kiến nghị 45  TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 48   vi   DANH SÁCH CÁC HÌNH     Hình 4.1: Cấu tạo hiển vi gỗ Bạch đàn 19  Hình 4.2: Cấu tạo hiển vi gỗ Sồi trắng 23  Hình 4.3: Cấu tạo hiển vi gỗ Keo lai 28  Hình 4.4: Lò sấy sử dụng lượng mặt trời xây dựng Đắk Lắk 30  Hình 4.5: Nguyên lý hoạt động lò sấy lượng mặt trời Kon Tum 34        vii   DANH SÁCH CÁC BẢNG     Bảng 4.1 Nhiệt độ trung bình hàng tháng, độ ẩm độ ẩm thăng Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh Đắk Lắk năm 2011 14  Bảng 4.2 Năng lượng mặt trời thu Hà Nội, Thành phố Hồ chí Minh Đắk Lắk năm 2011 16  Bảng 4.3 So sánh lượng mặt trời Việt Nam với số nước nhiệt đới có cơng nghiệp sấy gỗ ứng dụng lượng mặt trời phát triển 16  Bảng 4.4 Một số tính chất vật lý gỗ Bạch đàn 19  Bảng 4.5 Một số tính chất vật lý gỗ Bạch đàn 20  Bảng 4.6 Chế độ sấy gỗ Bạch đàn sử dụng lò sấy nước (s = 40 mm) 21  Bảng 4.7 Một số tính chất vật lý gỗ Sồi trắng 24  Bảng 4.8 Một số tính chất học gỗ Sồi trắng 24  Bảng 4.9 Chế độ sấy gỗ Sồi trắng sử dụng lò sấy nước (s = 50 mm) 25  Bảng 4.10 Chế độ sấy gỗ Keo lai sử dụng lò sấy đốt ( s = 25 mm) 29  Bảng 4.11 Chế độ sấy gỗ Chò (s = 50mm) Thời gian theo dõi 10/2 – 10/3/2012 31  Bảng 4.12 Chế độ sấy gỗ Chò (s = 50mm) Thời gian theo dõi 10/2 – 5/3/2012 32  Bảng 4.13 Đánh giá kết lò sấy lượng mặt trời Đắk Lắk 33  Bảng 4.14 Chế độ sấy gỗ Keo lai (s =25 mm) Thời gian theo dõi 10/3 – 28/3/2012 35  Bảng 4.15 Chế độ sấy gỗ Keo lai (s = 25 mm) lò sấy nước.Thời gian theo dõi 2/4 – 12/4/2012 36  Bảng 4.16 Đánh giá kết lò sấy lượng mặt trời Kon Tum 37        viii   DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU Chữ viết tắt Ý nghĩa Wa Độ ẩm ban đầu % Wc Độ ẩm gỗ sau sấy % Wtb Độ ẩm thăng gỗ % Wbh Điểm bảo hào thớ gỗ % Pmax Độ cứng kG W Cấp độ ẩm gỗ % Dcb Khối lượng thể tích g/cm3 T Nhiệt độ S Qui cách ván mm KL Khối lượng SL Số lượng Ddt Độ giãn nở theo chiều dọc thớ % Dtt Độ giãn nở theo chiều tiếp tuyến % Dxt Độ giãn nở theo chiều xun tâm % TDK Cửa khí STT Số thứ tự GĐS Giai đoạn sấy TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam NLMT Năng lượng mặt trời ix   Thứ nguyên C Phụ lục 1: Phân loại nhóm gỗ sấy phân cấp bề dày cho nhóm sấy Bảng 5.1 Phân loại nhóm gỗ sấy Nhóm gỗ sấy I II III IV V Chủng loại gỗ sấy Cẩm lai, Dáng hương, Gõ đỏ, Gõ mật, Trắc, Huỳnh đường, Hoàng đàn Cẩm xe, Đinh, Linh xanh, Sến, Kiền kiền, Nghiến, Sao, Săn mã, Xương cá Bằng lăng, Dầu gió, Chò loại, Bạch đàn, Cám, Gáo vàng Vên vên, Tràm vàng, Dầu rái, Trám,Thông nhựa Gia tỵ, Thông ba lá, Cao su, Mò cua, Bạch tùng, Cồng, Lòng mực, Thị rừng, Điều, Xồi vườn - Nhóm I: tập hợp loại gỗ quý hiếm, loại gỗ sử dụng sản xuất hàng mộc cao cấp mỹ nghệ xuất khẩu, dòi hỏi chất lượng sấy phải cao, không để nảy sinh khuyết tật dù nhỏ; qua thời gian sấy phải kéo dài, sấy với nhệt độ dốc sấy thấp - Nhóm II: tập hợp loại gỗ cứng nặng, khơng có đặc thù sấy đáng kể phải sấy với chế độ sây mềm, theo nguyên tắc: gỗ nặng khó sấy - Nhóm III: gỗ có khối lượng riêng trung bình, gỗ dễ nảy sinh khuyết tật sấy - Nhóm IV: gỗ có tính chất giống gỗ nhóm III, nhiên gỗ nhóm khơ chậm - Nhóm V: gỗ dễ sấy, sấy chóng khơ nảy sinh khuyết tật sấy Bảng 5.2 Phân cấp bề dày cho nhóm sấy Cấp bề dày I II III IV Bề dày ván (mm) 55,60 và65 40,45 50 25,30 35 10,15 20 49   Phụ lục 2: Một số quy trình sấy gỗ lò sấy lượng mặt trời Giáp Bát Bảng 5.1 Quy trình sấy cụ gỗ Keo chiều dày 18 ÷ 30 mm CD 01 Tốc độ gia nhiệt 0C/ giờ: 04 CD 02 EMC thời gian gia nhiệt:16 CD 03 Thời gian làm nóng gỗ:18 CD 04 Gradien sấy giai đoạn I: 2,2 CD 05 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 48 CD 06 Gradien sấy giai đoạn II: 3,0 CD 07 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 65 CD 08 CD 09 CD 10 CD 11 CD 12 CD 13 Thời gian cân ẩm:25 EMC thời gian cận ẩm:7 Độ ẩm cuối gỗ: Nhiệt độ cuối cùng: 40 Thời gian đảo chiều quạt: 04 Nhóm gỗ sấy: 03 Bảng 5.2 Quy trình sấy gỗ Keo chiều dày 31 ÷ 50 mm CD 01 Tốc độ gia nhiệt 0C/ giờ: 04 CD 02 EMC thời gian gia nhiệt:16 CD 03 Thời gian làm nóng gỗ:25 CD 04 Gradien sấy giai đoạn I: 2,0 CD 05 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 48 CD 06 Gradien sấy giai đoạn II: 2,8 CD 07 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 60 CD 08 CD 09 CD 10 CD 11 CD 12 CD 13 Thời gian cân ẩm:30 EMC thời gian cận ẩm:7 Độ ẩm cuối gỗ: Nhiệt độ cuối cùng: 40 Thời gian đảo chiều quạt: 04 Nhóm gỗ sấy: 03 Bảng 5.3 Quy trình sấy gỗ Thơng chiều dày 18 ÷ 30 mm CD 01 Tốc độ gia nhiệt 0C/ giờ: 05 CD 08 Thời gian cân ẩm:20 CD 02 EMC thời gian gia nhiệt:16 CD 03 Thời gian làm nóng gỗ:16 CD 04 Gradien sấy giai đoạn I: 2,0 CD 05 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 50 CD 06 Gradien sấy giai đoạn II: 2,8 CD 07 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 75 CD 09 EMC thời gian cận ẩm:7 Độ ẩm cuối gỗ: Nhiệt độ cuối cùng: 40 Thời gian đảo chiều quạt: 04 Nhóm gỗ sấy: 04 CD 10 CD 11 CD 12 CD 13 50   Bảng 5.4 Quy trình sấy gỗ Thơng chiều dày 31 ÷ 50 mm CD 01 Tốc độ gia nhiệt 0C/ giờ: 04 CD 02 EMC thời gian gia nhiệt:16 CD 03 Thời gian làm nóng gỗ:25 CD 04 Gradien sấy giai đoạn I: 2,2 CD 05 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 50 CD 06 Gradien sấy giai đoạn II: 3,0 CD 07 Nhiệt độ sấy giai đoạn I: 70 CD 08 CD 09 CD 10 CD 11 CD 12 CD 13 Thời gian cân ẩm:25 EMC thời gian cận ẩm:7 Độ ẩm cuối gỗ: Nhiệt độ cuối cùng: 40 Thời gian đảo chiều quạt: 04 Nhóm gỗ sấy: 04 Phụ lục 3: Quy trình sấy số loại gỗ sử dụng lò sấy lượng mặt trời Bảng 5.5 Chế độ sấy gỗ Muồng, Keo qui cách 25 mm, thời gian dự kiến (18 -20 ) ngày /1 mẻ sấy, Xưởng chế biến gỗ Đắk Hà, Kon Tum Cấp độ Gỗ Muồng, Keo, Hông ẩm gỗ W(%) Thời gian sấy (giờ) o Nhiệt độ sấy t ( C) > 60 30 -50 Làm nóng gỗ < 6-8h Đóng kín cửa (thời gian dài q gỗ bị mốc > 60 50 - 55 Gia nhiệt (10h), 24h Đóng kín cửa 60 – 50 50 - 55 50 – 40 50 - 55 40 – 30 50 - 55 Mở cửa xả ẩm từ 12h → Giai đoạn sấy16 - 18 15h đóng cửa xả tiếp tục giai đoạn ngày này, đảo chiều quạt (Thời gian sấy từ 7h 3h/ngày) 30 – 20 50 - 55 20 – 15 50 - 55 15 -12 55 ngày Đóng kín cửa 12 55 giảm xuống 30 Làm nguội (xử lý cuối) (24h) ngày Đóng kín cửa sáng – 17h chiều) Ban đêm đóng kín cửa giữ nhiệt, tắt quạt 51   Ghi Bảng 5.6 Chế độ sấy gỗ Cà chích qui cách (20) mm, thời gian dự kiến (6) ngày /1 mẻ Xưởng chế biến gỗ Đắk Hà, Kon Tum   Gỗ Cà chích Cấp độ ẩm gỗ W(%) Nhiệt độ sấy Ghi Thời gian sấy (giờ) t (oC)