Thiết kế lò sấy gỗ xẻ với nguồn nhiệt là hơi đốt cho xí nghiệp phôngsavang huyện mương phiêng tỉnh saynhabuly nước CHDCND lào

ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ loại vật liệu đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều ngành kinh tế khác Vì gỗ có nhiều ƣu điểm hẳn loại vật liệu khác nhƣ: Xi măng, sắt, thép, …gỗ dễ gia cơng, nhẹ nhàng có khả đàn hồi tốt Ngồi gỗ cịn làm đƣợc số loại nhạc cụ nhƣ: Trống, sáo, đàn… thứ mà loại vật liệu khác không làm đƣợc Tuy nhiên bên cạnh ƣu điểm bật đó, gỗ tồn số nhƣợc điểm Một nhƣợc điểm chủ yếu là: Gỗ có tính chất luôn hƣớng tới độ ẩm thăng bằng, gỗ hút ẩm nhả ẩm nhanh, gây co dãn kích thƣớc, nứt nẻ làm ảnh hƣởng tới mối liện hệ gỗ Để ổn định kích thƣớc, cải thiện nâng cao tính chất cho gỗ, q trình sấy phải đƣợc thực sau gỗ đƣợc xẻ Trƣớc đƣa gỗ vào sử dụng nên sấy gỗ để độ ẩm gỗ lại khoảng – 15% Trong năm gần đây, nhiều doanh nghiệp Lào có cơng ty PhơnSaVan trọng khâu sấy nhu cầu lò sấy gỗ với quy mô vừa nhỏ ngày tăng cao, gỗ sau sấy nâng cao đƣợc giá trị xuất gỗ xẻ xuât tiêu dùng nƣớc Đứng trƣớc yêu cầu sản xuất đòi hỏi, nhƣ vấn đề cấp bách việc sử dụng nguyên liệu gỗ, công nghệ sấy trở thành khâu quan trọng việc gia công chế biến sử dụng gỗ Trƣớc tình hình thực tế sản xuất đề tài thực đồ án: “ Thiết kế lò sấy gỗ xẻ với nguồn nhiệt đốt cho xí nghiệp PhơnSaVang huyện Mương Phiêng tỉnh SayNhaBuLy nước CHDCND Lào” Chƣơng NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1 Vài trị cơng nghệ sấy chế biên gỗ Trong cơng nghệ chế biến nói chung Từ xa xƣa ngƣời sử dụng phƣơng pháp hong phơi tự nhiên để làm giảm độ ẩm gỗ Nhƣng phƣơng pháp thƣờng phải tốn nhiều thời gian, mặt sản xuất để hong, nhƣng phƣơng pháp có nhƣợc điểm chất lƣợng gỗ không cao, không đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày cao ngƣời Để giải vấn đề ngƣời đƣa phƣơng pháp sấy Sấy gỗ có tác dụng làm ổn định kích thƣớc gỗ, hạn chế mốc, mục, cong vênh, giảm độ dƣ gia công tăng thời gian sử dụng gỗ Bởi sấy gỗ đạt đến độ ẩm phù hợp tính chất lý ổn định, cho phép gia công giới đạt chất lƣợng cao hẳn so với gỗ có độ ẩm cao Nhƣ sấy gỗ cơng đoạn có vai trị quan trọng công nghệ chế biến gỗ Mục tiêu đề tài Thiết kế lò sấy gỗ xẻ gia nhiệt đốt gian tiếp có kết cấu gọn nhẹ, giá thành phù hợp với khả kinh tế Xí Nghiệp chế biến gỗ PhơnSaVang huyện Mƣơng Phiêng tỉnh SayNhaBuLy nƣớc CHDCND Lào Gỗ sấy phải đạt yêu cầu chất lƣợng cho xuất nội địa 1.3 Phạm vi phƣơng pháp nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu Thiết kế lị sấy đốt gián tiếp có dung tích 15 m3 đáp ứng đƣợc yêu cầu chế biến xí nghiệp 1.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu + Phƣơng pháp điều tra khảo sát: điều tra tìm hiểu số mơ hình lị sấy đơt với quy mô vừa nhỏ thực tế sản xuất + Phƣơng pháp kế thừa: Kế thừa số kết nghiên cứu lò sây đốt + Phƣơng pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia số thiết bị sấy, vật liệu kết cấu lò sấy 1.3 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu tình hình sản xuất sấy gỗ cơng ty; Thiết kế lò sấy đốt với quy mơ 15 m3 Tính tốn thiết kế lị sấy đốt Kết luận kiến nghị 1.3.4 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Đề tài thiết kế mơ hình lị sấy đốt với quy mơ vừa nhỏ phù hợp với tình hình sản xuất công ty làm sở cho công ty hoạch định kế hoạch mở rộng sản xuất Chƣơng CƠ SỞ THỰC TIỄN 2.1 Vị trí địa lý thủy văn địa điểm thiết kế 2.1.1 Vị trí địa lí khí hậu thuỷ văn 2.1.1.1 Vị trí địa lý Xí nghiệp Phơn Xa Vang Huyện Mƣơng Phiêng cách thị xã Say Nha Bu Ly 32 km Xung quanh có nhiều xí nghiêp chế biến gỗ với quốc lộ 13B chạy qua Vì thuận lợi cho sản xuất nhƣ phát triển xí nghiệp + Phía Bắc giáp Phơn Hin + Phía Nam giáp Nam Hia + Phía Đơng giáp Cang + Phía Tây giáp rừng tự nhiên Huyện Mƣờng Phiêng có diện tích 3.037 km2, với độ dốc lớn chủ yếu miền núi chiếm 67%, đồng chiếm 33% Tổng diện tích rừng chiếm 60% diên tích tồn huyện, Rừng có nhiều thực vật động vật quý 2.1.1.2 Khí hậu thuỷ văn Xí Nghiệp Phơn Sa Vang nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, năm có mùa rõ rệt, mùa mƣa từ tháng đến tháng 10 có đặc điểm khơng khí nóng ẩm, có số ngày lƣợng mƣa tập trung mùa này; mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau có đặc điểm khơng khí khơ hạn lạnh, có số ngày nắng tập trung mùa Theo số liệu trạm khí tƣợng sở nơng - lâm nghiệp huyện Mƣơng Phiêng tỉnh Say Nha BuLy : - Nhiệt độ trung bình năm 15,65 0c - Nhiệt độ trung bình cao năm 21.2 0c vào tháng - Nhiệt độ trung bình thấp năm 0c vào tháng - Nhiệt độ tối cao năm 28 0c - Nhiệt độ tối thấp năm - 0.10c - Lƣợng mƣa: 1.557,4 mm/năm 2.2 Một số để lựa chọn tính tốn 2.2.1 Đặc điểm tình hình sản xuất kinh doanh xí nghiệp - Ngun liệu: Hiện tai xí nghiệp gỗ sản xuất chủ yếu loại gỗ từ rừng tự nhiên số loại gỗ rừng trồng + Gụ + Giáng Hƣơng + Trị + Thơng Trong loại gỗ sản xuất lớn xí nghiệp gỗ Thông, chiếm tới 2/3 đầu vào nguyên liệu xí nghiệp - Sản phẩm chủ yếu loại gỗ xẻ có kích thƣớc nhƣ sau: ( dày x rộng x dài: mm) 20 x 300 x 1700 20 x 400 x 1700 25 x 400 x 1700 20 x 600 x 1700 - Sản xuất: + Xuất khẩu: Sản phẩm công ty đƣợc xuất sang thị trƣờng nƣớc Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam… + Trong nƣớc: Ngoài sản phẩm gỗ xẻ xuất khẩu, cơng ty có mặt hàng phục vụ nhu cầu nƣớc Bàn ghế, tử, giƣờng, khung cửa - Năng suất sản xuất Xí Nghiệp 1800 m3 gỗ trịn/năm Hình Sản phẩm gỗ xẻ công ty 2.2.2 Loại gỗ Nhƣ ta trình bày trên, loại gỗ có đặc điểm cấu tạo khối lƣợng thể tích đặc trƣng theo loại gỗ Trong công nghệ sấy thi khối lƣợng thể tích đặc điểm cấu tạo ảnh hƣởng lớn đến trình sấy Vì trình sấy ta phải ln cho loại gỗ có khối lƣợng thể tích vào sấy mẻ, tránh đƣa loại gỗ có khối lƣợng thể tích khác mẻ sấy Nhƣ nói loại gõ mà xí nghiệp sản xuất bao gồm: Gụ, Giáng Hƣơng, Trò chỉ… 2.2.3 Chiều dày ván Đối với loại ván xẻ, ván mỏng quãng đƣờng vận chuyển ẩm ngắn, thời gian sấy ngắn nhiệt độ đƣợc nâng cao Ngƣợc lại loại ván có bề dầy lớn, quãng đƣờng vận chuyển ẩm dài khó sấy thời gian sấy kéo dài, yêu cầu chế độ sấy mẻ Do kỹ thuật sấy ta nên chọn loại ván có chiều dày mẻ sấy, gỗ sấy dày nên làm nóng thời gian dài Nhƣ nói trên, phạm vi đồ án đề tài tiến hành nghiên cứu trình sấy cho loại ván có kích thƣớc: 30 mm 2.2.4 Yêu cầu chất lƣợng Phụ thuộc vào mục đích sử dụng sản phẩm gỗ sấy Yêu cầu chất lƣợng gỗ sấy ảnh hƣởng đến việc lựa chọn chế độ sấy Chất lƣợng gỗ sấy yêu cầu ngƣời tiêu dùng Chất lƣợng gỗ sấy cao thời gian gỗ sấy dài, thƣờng sử dụng chế độ sấy mềm 2.2.5 Độ ẩm ban đầu gỗ sấy Thời gian sấy phụ thuộc vào vào độ ẩm ban đầu nguyên liệu độ ẩm sau sấy gỗ có độ ẩm ban đầu lớn độ ẩm bão hồ sử dụng chế độ sấy có T T nhỏ Nếu gỗ có độ ẩm ban đầu >Wbh ta sử dụng chế độ cấp * Kĩ thuật sấy ngƣời ta phân chế độ sấy cấp Cấp 1: W ≥60  30% Cấp 2: 20% ≤W ≤30% Cấp 3: 10% ≤W ≤20% 2.3 Một số kiểu lò sấy đốt thực tế 2.3.1 Lò sấy đốt trực tiếp Ƣu điểm: Lắp đặt đơn giản vốn đầu tƣ xây dựng ít, cho hiệu suất nhiệt cao, suất truyền nhiệt nhanh, tiết kiệm đƣợc nhiên liệu giảm thời gian sấy Nhƣợc điểm: - Do nhiệt đốt đƣợc truyền trực tiếp vào nguyên liệu sấy nên dễ xảy hoả hoạn, cháy, nổ - Khi sấy gỗ bị bẩn, khói bám bề mặt gỗ xảy biến màu - Trong q trình trao đổi ẩm, nhiệt vận hành lị sấy, khó điều chỉnh chế độ sấy đƣợc lựa chọn Đối với loại lò sấy thƣờng dùng loại sấy tăm, sấy đũa, không áp dụng cho loại gỗ xẻ dùng để sản xuất đồ mộc chất lƣợng gỗ sấy khơng cao Chính lẽ loại lị sấy sử dụng sấy gỗ 2.3.2 Lò sấy đốt gián tiếp Lò sấy đốt gián tiếp lị có đốt khơng đƣợc truyền trực tiếp vào đống gỗ mà đƣợc truyền qua thiết bị tản nhiệt Vì vậy, đốt đóng vai trị làm nguồn nhiệt gián tiếp mơi trƣờng sấy khơng khí Đây loại lị sấy đƣợc dùng phổ biến xƣởng sản xuất vừa nhỏ Ƣu điểm: Có cấu trúc gọn nhẹ,vốn đầu tƣ ít, để xây dựng lắp đặt, đạt đƣợc hiệu tƣơng đối cao, tiết kiệm đƣợc nhiên liệu Khi lị sấy khơng bị biến màu, hạn chế đƣợc mức hoả hoạn, dễ vận hành, độ ẩm gỗ tƣơng đối đồng Nhƣợc điểm: Đối với lị sấy có dung lƣợng lớn phải có thiết bị cách nhiệt tốt, khơng dễ bị nứt biến dạng(khó khống chế đƣợc nhiệt độ độ ẩm q trình sấy) Địi hỏi ngƣời vận hành lị sấy phải có kinh nghiệm tay nghề cao.Gỗ dễ xảy khuyết tật, không đảm bảo chất lƣợng, khó khăn q trình thơng muội muội bám vào ống tản nhiệt 2.4 Một số kiểu lị sấy đốt có Để thuận lơi cho trình, thiết kế, đề tài khảo sát số lị sấy đốt số xí nghiệp bên Việt Nam 2.4.1.Cấu tạo lò sấy (Caxe – 91) - Nguyên lý hoạt động + Hơi đốt từ buồng đốt đƣợc đƣa vào hệ thống dàn tản nhiệt để làm nóng mơi trƣờng sấy nhờ ống xoắn dàn tản nhiệt Môi trƣờng sấy sau làm nóng nhờ quạt gió đƣa tuần hồn qua đống gỗ + Vịng tuần hồn khơng tuần hồn ngang, khơng khí đƣợc tuần hoàn nhiều lần + Độ ẩm tƣơng đối môi trƣờng sấy đƣợc điều tiết hệ thống cửa nạp 4, cửa thải thiết bị phun ẩm Nhiệt độ môi trƣờng sấy đƣợc khống chế tăng giảm cƣờng độ + Sau vịng tuần hồn phần khơng khí đƣợc thải ngồi thơng qua cửa thải lƣợng khơng khí đƣợc bù vào thơng qua cửa nạp lại đƣợc làm nóng nhờ thiết bị tản nhiệt + Ƣu điểm Lị sấy có cấu trúc mới, đơn giản, dễ chế tạo, thi cơng Có thể sử dụng chi phí nƣớc, để giảm chi phí đầu tƣ Cấu trúc hợp lí, linh động việc chuyển đổi phƣơng thức gia nhiệt khác Khi cần thiết gia nhiệt nƣớc, nƣớc nóng… giữ nguyên đƣợc máy phù hợp với điều kiện sản xuất đƣợc liên tục ổn định + Nhƣợc điểm Lắp quạt thiết bị nhiệt tƣơng đối khó khăn, phức tạp Khi kiểm tra quạt dàn tản nhiệt gặp nhiều khó khăn Trong q trình tuần hồn mơi trƣờng sấy gây vùng gỗ bị triệt tiêu áp suất Làm gỗ khô không Gặp khó khăn thơng muội Hình Cấu tạo lò sấy đốt Caxe -91 2.4.2.Lò sấy đốt có thiết bị tản nhiệt dạng phẳng - Nguyên lý hoạt động Gỗ xếp vào lò sấy xe goòng đƣa vào lò sấy đốt đƣợc đƣa vào kênh dẫn sang, qua đống gỗ, sang kênh qua ống khói nhờ chênh lệch áp suất dàn tản nhiệt đặt nghiêng so với tƣờng góc 6- 80 Tấm tản nhiệt ngồi chức tản nhiệt nhiệm vụ làm kênh dẫn khí vào đống gỗ.Sau khơng khí hết kênh dẫn nhờ thiết bị quạt gió đƣa gió vào đống gỗ sau lại đƣa vào thiết bi tản nhiệt kênh dẫn, nhờ quạt gió phần khơng khí ẩm đƣợc thải ngồi + Ƣu điểm Kết cấu đơn giản, dễ dàng việc lắp đặt Vốn đầu tƣ thấp, chất lƣợng gỗ sấy đƣợc đảm bảo 10 + Nhiệt lƣợng cháy thấp (QH) Xác định nhiệt lƣợng cháy gỗ, theo công thức A Anaderrin QB =47.2  (100 - Wa) = 47.2  (100 - 30) =3304 (kcal/kg) QH =4400 - 50Wa = 4400 - 50  30 = 2900 (kcal/kg) 5.1.3 Lƣợng khơng khí cần thiết để đốt cháy hồn tồn 1kg nhiên liệu Lƣợng khơng khí khơ lí thuyết G0 cần thiết để đốt cháy hết kg nhiên liệu gỗ : G0 =0,0596(100 - Wa) = 4,172 (kcal/kg) Nhƣng thực tế phải dùng lƣợng lớn khơng khí tỉ lệ khơng khí cho vào lị đốt Ga lƣợng khơng khí lí thuyết Go cần thiết để đốt cháy hoàn toàn kg nhiên liệu :   Ga G0 Với  hệ số thừa khơng khí  =2 Ga  G0   =4,172  2= 8,344 (kg/kg nhiên liệu) 5.1.4 Lƣợng nƣớc có đốt Lƣợng nƣớc có đốt tính kg nhiên liệu Gn =0,549 + 0,045  Wa + 0,0000596    d0  (100-Wa) (kg/kg nhiên liệu) Gn =0,549 + 0,045  30 + 0,0000596   20  (100-30) (kg/kg nhiên liệu) Gn =2,065 (kg/kg nhiên liệu) 5.1.5 Lƣợng đốt thu đƣợc đốt cháy 1kg nhiên liệu Lƣợng đốt thu đƣợc đốt cháy kg nhiên liệu phụ thuộc vào độ ẩm (W a ) hệ số khơng khí thừa  Cơng thức GCT =(0,00431+ 0,0596   )  (100 - Wa) GCT =(0,00431+ 0,0596  )  (100 - 30) = 8,64 (kg/kg nhiên liệu) 5.1.6 Hàm lƣợng ẩm đốt (dk) 56 Hàm lƣợng ẩm đốt dk  Gn 2,065  1000   1000  2391 GCT 8,64 5.1.7 Hàm lƣợng nhiệt đốt Đƣợc xác định theo công thức sau I 793    I 793   9,54   391,93 0,072   0,072  5.1.8 Nhiệt độ đốt TH  737  W    I (0,072   )  C h   0,0922  0,00168  W  0,001    d   C n Trong đó: Ch tỉ lệ đốt Ch = 0,22(kcal/kg 0C) Cn tỉ lệ đốt Cn = 0,509(kcal/kg 0C) Độ ẩm tuyệt đối nhiên liệu W = 42,8 % TH   737  45,8   9,54  (0,072  2)  0,22  0,0922  0,00168  42,8  0,001   20  0,509 = 1277,85 (0C) 5.1.9 Lƣợng CO2 có đốt Lƣợng CO2 có đốt đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu gỗ đƣợc xác định theo công thức sau CO2  20,2  10,1% 5.1.10 Thể tích thực đốt tính kg nhiên liệu Cơng thức tính Vk= Vkhơ +Vnƣớc + Với Vkhô =0,0186  C30 +(  - 0,21)  V0 +0,08  N30 (m3/kg ) V0 =0,0461  (100 - Wa) =0,0461  70 = 3,234 (kg/kg nhiên liệu) 57  Vkhô = 0,0186  10,1 +(2 - 0,21)  32,34 + 0,08  0,49 (m3/kg ) = 6,433(m3/kg ) + Vnƣớc = 0,0124  (9 H30 + W30)+ 0,016    V0 Vnƣớc = 0,0124  (9  4,284 + 30) + 0,016   3,234 = 0,9517 (m3/kg) Từ ta có VK =Vkhơ + Vnƣớc = 6,433 + 0,9517 = 7,385(m3/kg) 5.1.11 Khối lƣợng riêng đốt K  GK (kg/m3) VK Với GK khối lƣợng hơI đốt thu đƣợc đốt cháy 1kg gỗ GK =GCT +GN=8,64 +2,065 =10,705 (kg/kg nhiên liệu) K  GK 10,705   1,45 (kg/m ) VK 7,385 5.2 Tính tốn lị đốt 5.2.1 Nhiệt lƣợng mát lò đốt Khi mát kg nhiên liệu ta có phƣơng trình cân nhiệt nhƣ sau QH =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5(kcal/kg nhiên liệu) Mất mát nhiệt lƣợng cháy không hết (Q4) Khi đốt củi than có phần tử cháy khơng hết phần tử sau: Các hạt nhỏ lọt qua quạt lò Qlò Những phần tử nhỏ lọt lại tro Qtro Những phần tử nhỏ bay ngồi ống khói Qbay 58 Qua nghiên cứu thực nghiệm xác định với lò đốt củi Q4 =1,5%  QH=0,015  2900=43,5(kcal/kg) Nhiệt lƣợng khói mang (Q2) Q2 =  I KT  I1   1   44   (KJ/kg) 100  Trong đó: Ikt =Ik0 +(  kt - 1)I0 Với I0k entapi khói lí thuyết I0k =(VCO2  CCO2 + VN2  CN2 + VH2O  CH2O)T VCO2 =1,86 C 30 1,86  34,44 =  0,64 m 100 100 VH2O = 0,0124(9.H30 + W30) + 0,016 x V0 VH2O = 0,0124(9.4,284 + 30) + 0,016 x 3,324 =2,55 (m3) VN2 = 0,79V0 + 0,008N30 = 0,79  3,234 + 0,008  30 = 0,9 (m3) Nhiệt dung riêng đẳng áp chất khí T = 150oC tra theo giáo trình kĩ thuật nhiệt ta đƣợc CCO2 =0,416 (kcal/ m3 0C) ; CN2 =0,311 (m3/ kgnl) ; CH2O =0,362 (m3/kgnl) Nhiệt độ đầu ống khói T =150 0C I0k =(0,64  0,416 + 2,55  0,311 + 0,9  0,632)  150 I0k =207,76 I0 Entapi không khí lí thuyết I0= V0  Ck  T =3,234  0,24  150=116,422 (kcal/kg) Ikt =Ik0 +(  kt - 1)I0 =207,76 +( - 1)  116,422 =324,182 (kcal/kg) I1 Entapi khơng khí ngồi trời mang vào buồng đốt I1 =   V0  Ck  Tk =2  3,234  0,24  14=21,13 (kcal/kg) 59 44  44     Q2 =  I KT  I1   1     324,182  21,13  1    193,37 (KJ/kg)  100   100  Mất mát toả khói mơi trƣờng xung quanh (Q3) Nhiệt lƣợng mát môi trƣờng phụ thuộc vào loại lò đốt,chiều dày vật liệu xây dựng lò Q3 đƣợc xác định theo phƣơng trình truyền nhiệt phức tạp nên thƣờng lấy theo kinh nghiệm Q3 = 0,8% x QH =0,008 x 2900 =23,2 (kcal/kg) Mất mát xỉ than mang (Q5) Với nguyên liệu củi, nhiệt lƣợng Q5 lấy Q5 =0,5% x QH =0,005 x 2900 =14,5 (kcal/kg nguyên liệu) Vậy tổng nhiệt lƣợng nhiệt mát Qmm = Q2 + Q3 + Q4 + Q5=193,37 + 23,2 + 43,5 + 14,5 = 274,57 (kcal/kg nguyên liệu) 5.2.2 Hiệu suất lò đốt lƣợng nhiên liệu tiêu hao a Hiệu suất lò đốt Lƣợng nhiệt thực tế thu đƣợc đốt cháy 1kg nhiên liệu QTT = Q = QH - Qmm = 2900 - 274,57 = 2625,43(kcal/kg nguyên liệu) Vậy hiệu suất lò đốt   b QTT 2625,43  100   100  90,53% QH 2900 Lƣợng nhiên liệu tiêu hao Nhiệt lƣợng cần thiết để cung cấp để làm bay kg ẩm h QCT = QS1giờ = 861472,34 kj/h = 205112,46 (kcal/h) Lƣợng củi tiêu tốn 60 G1h  QCT 205112,46   78,125 kg QTT 2625,43 Với C hệ số dự trữ C =1,2 , TCN =50 h Gmẻ =G1h  TCN =78,125  1,2  49,41 = 4632,2 kg/mẻ 5.3 Xác định thơng số chủ yếu lị đốt 5.3.1 Thơng số chủ yếu lị đốt Diện tích buồng đốt Fbd  V Gm (m3) 3600    f Trong đó: f0 tiết diện khơng khí 1m2 ghi lò f0 =0,16 m2  tốc độ khơng khí qua lị  =0,75(m/s) Gmax lƣợng củi tiêu hao G1h =78,125 V thể tích khơng khí thực tế để đốt cháy kg V =   VLT VLT  2,76  C0   H  O0 (m3/kg nhiên liệu) 21,1  1,293 Với C0 , H0, O0 tỉ lệ % thành phần Hiđro, oxy, bon có nguyên liệu Co =49,2 % VLT  Ho =6,1 % Oo = 42,0 % 2,76  49,2   6,1  42  4,626 (m /kg nhiên liệu) 21,1  1,293 V =  4,626  9,25   VLT = (m3/ kg) Fbd  V Gm 9,25  78,125   1,67 (m ) 3600    f 3600  0.75  0,16 Dung tích lị đốt Vlo  Gm  QB qm Trong đó: QB nhiệt lƣợng cháy cao nhiên liệu QB =3304 (kcal/kg) Qm cƣờng độ nhiệt lò đốt, lấy 170000 – 200000 (Kcal/m3h) 61 Vlo  Gm  QB (m3) qm Chọn kích  78,125  3304  1,52 thƣớc buồng đốt: 170000 Kích thƣớc buồng đốt phải đáp ứng nhƣ cầu nhƣ sau + Dự trữ đƣợc nguyên liệu thời gian định để hạn chế mở cửa nạp nguyên liệu thƣờng xuyên + Nhiên liệu buồng đốt phải cháy hoàn toàn, lƣợng tro sau cháy phải nằm lại phần lớn ghi lò, để tận dụng đƣợc nhiệt lƣợng làm nóng nhiên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho trình cháy + Thực tế diện tích mặt ghi lị thƣờng 4-10 diện tích buồng đốt Ta có Fbđ =4 Ftt =4  1,67=6,69 (m2) Do tơi chọn kích thƣớc buồng đốt nhƣ sau 2,5  2,5  1,0 m 62 Chƣơng VẬN HÀNH, BẢO DƢỠNG 6.1 Kết cấu phận lò đốt đƣợc thiết kế STT Tên TB Kích thƣớc Cơng Suất Số lƣợng (mm) Kích thƣớc lị bao 5200 x 2450 x 1900 Kích thƣớc đống gỗ 4200 x 2000 x lị 1700 Ống tản nhiệt Dngồi= 88,5 ống Dtr= 80,5 Động quạt 0,8 kW 6.2 Vận hành lò đốt Trƣớc đƣa gỗ vào lò sấy, kiểm tra kĩ thuật sấy gỗ, kiểm tra thiết bị lò sấy nhƣ thiết bị tăng nhiệt, hoạt động quạt gió, mơtơ, trạng thái trần, tƣờng, kiểm tra hoạt động cửa thoát nhả ẩm… Phân loại ván, kiểm tra chất lƣơng ván trƣớc sấy, xác định độ ẩm ban đầu ván Xếp ván gỗ sấy cho phù hợp với kê Chuẩn bị nguyên liệu đốt Kiểm tra lần cuối trƣớc đóng cửa, Tiến hành đốt củi hồn thành cơng việc Điều chỉnh lƣợng củi cho đặn, điều chỉnh lƣợng củi phù hợp với lƣợng nhiệt cần cung cấp 63 Trong trình sấy phải thƣờng xuyên quan sát trình sấy, kiểm tra theo dõi độ ẩm gỗ thông qua cửa quan sát nhiệt kế 6.3 Phòng cháy chữa cháy Lị sấy nhiệt đốt dễ có nguy cháy nhiều loại lò sấy nhiệt khác Vì việc phịng cháy chữa cháy việc cần thiết phân xƣởng có lị sấy Do cần đảm bảo u cầu sau: - Các thùng chứa nƣớc thƣờng xuyên phải chứa nƣớc đầy - Khi điện khơng nên cho củi vào buồng đốt, điện thời gian dài nên khơng nên đốt, cần phải tắt hẳn buồng đốt - Khi phát sinh cháy không đƣợc mở cửa lò để phun nƣớc dập lửa mà cần phải đƣa nƣớc vào lị cửa phụ thơng qua cửa khí 6.4 Bảo dƣỡng lị sấy - Xem xét kiểm tra thiết bị lò sấy nhƣ thiết bị tăng nhiệt, mối hàn quạt gió… - Thƣờng xun vệ sinh lị, thơng muội ống khói thiết bị tản nhiệt - Cho dầu mỡ vào quạt mô tơ, kiểm tra ốc quạt, dây đay 64 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Sau thời gian thực đề tài, đƣợc hƣớng dẫn giúp đỡ Thầy giáo TS.Vũ Huy Đại, thầy cô khoa chế biến lâm sản, cán cơng nhân viên xí nghiệp PhônSaVang huyện Mƣơng Phiêng tỉnh SayNhaBuLy nƣớc CHDCND Lào với cố gắng thân hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đề tài đề tài giải đƣợc số vấn đề sau: - Hồn thành việc phân tích liệu thu thập đƣợc làm sở cho việc tính tốn thiết kế - Lựa chọn lò sấy đốt để thiết kế tính tốn với dung tích 15m3 đảm bảo yêu cầu chất lƣợng phù hợp với tình hình sản xuất địa phƣơng - Kết phân tích đƣa đƣợc kiểu lị sấy có cấu trúc hợp lí với vẽ kết cấu lị Sơ tính tốn đƣợc tổng kinh phí đầu tƣ xây dựng Vì thời gian có hạn kinh nghiệm thực tế thân hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong đƣợc góp ý phê bình thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để tài đề tài đƣợc hoàn thiện 7.2 Kiến nghị Qua kết đề tài đề tài mạnh dạn đề xuất số ý kiến sau: - Vấn đề lƣợng sấy gỗ cần quan tâm ảnh hƣởng đến giá thành sản phẩm hiệu kinh tế Nên sử dụng biện pháp hong phơi để giảm độ ẩm gỗ trƣớc đem vào sấy - Với nguồn ngun liệu gỗ cịn dồi sử dụng đầu mẩu gỗ làm nhiên liệu tiện kiệm nhiều chi phí cho sản xuất 65 - Cần phải nghiên cứu cấu tậo, tính chất gỗ ảnh hƣởng đến cơng nghệ sấy để phân tích lựa chọn phƣơng án hợp lí cho loại gỗ sấy Từ đƣa tiêu chuẩn cần thiết 66 MỤC LỤC Nội dung Trang ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1 Vài trị cơng nghệ sấy chế biên gỗ 2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phạm vi phƣơng pháp nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu 1.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.3.4 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Chƣơng CƠ SỞ THỰC TIỄN 2.4.2.Lò sấy đốt có thiết bị tản nhiệt dạng phẳng 10 2.4.3.Lị sấy có thiết bị gian nhiệt dạng ống đứng đầu lò 11 2.4.4 Những yêu cầu thiết kế lò sấy 13 2.4.4.1 Yêu cầu chất lƣợng 13 2.4.2.2 Những yêu cầu hiệu 13 2.4.2.3 Yêu cầu cấu trúc lò 13 Chƣơng TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ 15 3.1 Năng suất lò sấy 15 3.1.1 Lựa chọn lò sấy 15 3.1.2 Lựa chọn kích thƣớc lị sấy 15 3.1.2.1 Kích thƣớc đống gỗ 15 3.1.2.2 Kích thƣớc lị sấy 16 3.2 Tính toán nhiệt 19 3.2.1 Lựa chọn nguyên liệu tính tốn 19 3.2.2 Lựa chọn chế độ sấy 19 3.2.2.1 Những để lựa chọn chế độ sấy 19 3.2.2.2 Chiều dày ván 21 3.2.2.3 Yêu cầu chất lƣợng 22 67 3.2.2.4 Độ ẩm ban đầu ván 22 3.2.3.Lựa chọn chế độ sấy 22 3.3 Tính tốn thời gian sấy 23 3.3.1.Tính tốn thời gian xử lí 23 3.3.2 Tính tốn thời gian sấy (s) 25 3.5 Xác định hàm lƣợng ẩm bay từ gỗ 27 3.5.1 Lƣợng ẩm bay bình quân từ m3 gỗ 27 3.5.2 Lƣợng ẩm bay mẻ gỗ 28 3.5.3 Lƣợng nứơc bay bình quân 28 3.5.4.Tốc độ bay trính sấy 28 3.5.5 Tốc độ bay tính tốn 28 3.6 Xác định khơng khí 28 3.6.1 Lƣƣ lƣợng khơng khí tuần hoàn sơ 28 3.6.2 Khối lƣợng khơng khí tuần hồn tính kg ẩm bay 29 3.6.2.1 Hàm lƣợng ẩm khơng khí trạng thái ta có 29 3.6.2.2 Kiểm tra kết 29 3.6.3 Xây dựng q trình sấy lí thuyết từ xác định lƣợng khơng khí 30 3.6.3.1 Xây dựng qúa trình sấy lí thuyết 30 3.6.3.2 Xác định lƣợng khơng khí trao đổi 31 3.6.3.3 lƣợng khơng khí thải 32 3.6.3.4 Xác định thơng số trạng th 32 3.7 Chi phí nhiệt trình sấy 33 3.7.1 Nhiệt lƣợng tiêu hao làm nóng gỗ 33 3.7.2 Nhiệt lƣợng ẩm làm nóng tính cho 1kg ẩm bay 33 3.7.3 Nhiệt lƣợng cần thiết tính cho kg ẩm bay 34 3.7.4 Xác định nhiệt lƣợng bay bình quân 34 3.7.5 Xác định nhiệt lƣợng tổn hao qua vỏ lò sấy 34 3.7.2.2 Xác định hệ số truyền nhiệt vỏ lò 39 3.7.2.3 Tình tốn nhiệt lƣợng tổn thất qua vỏ lò 40 68 3.7.2.4 Nhiệt lƣợng tiêu hao trình sấy 41 3.7.5 Tính tốn thiết bị tăng nhiệt 42 Chƣơng TÍNH TỐN KHÍ ĐỘNG LỰC LỊ SẤY 45 4.1.Tính tốn kênh dẫn khí có tiết diện thay đổi 45 4.1.1 Lƣu lƣợng khơng khí tuần hồn cần thiết 45 4.1.2 Lƣu lƣợng khơng khí tuần hồn lị sấy 45 4.1.2.1 Vận tốc dịng khơng khí qua đầu kênh 46 4.1.2.2 Lƣu lƣợng khơng khí tuần hồn tiết diện cuối kênh 46 4.2 Tính tốn tổn hao cột áp 46 4.2.1 Tổn hao cột áp qua mƣơng có tiết diện thay đổi 48 4.3.2 Tổn hao cột áp qua mƣơng đứng thứ 11 48 4.3.3 Tổn hao czột áp đống gỗ 48 4.3.4 Tổn hao cột áp đột thu (6) 49 4.3.5 Tổn hao cột áp đột mở 49 4.3.6 Tổn thất cột áp ngoặt (7,10) 49 4.3.7 Tổn hao cột áp vị trí cong trịn (4,12) 50 4.3.8 Tổn hao cột áp chắn trục quạt 50 4.3.9 Tổn hao cột áp thiết bị tăng nhiệt 51 4.4 Lựa chọn xác định công thức quạt cần thiết 52 4.5 Tính tốn hệ thống dẫn phun ẩm, khí 53 4.5.1 Hệ thống dẫn khí 53 4.5.2 Hệ thống phun ẩm 54 Chƣơng TÍNH TỐN LỊ ĐỐT 55 5.1 Các thông số lò đốt 55 5.1.1 Thành phần hoá học chủ yếu nguyên liệu gỗ 55 5.1.2 Nhiệt lƣợng cháy gỗ 55 5.1.3 Lƣợng khơng khí cần thiết để đốt cháy hồn tồn 1kg nhiên liệu 56 5.1.4 Lƣợng nƣớc có đốt 56 5.1.5 Lƣợng đốt thu đƣợc đốt cháy 1kg nhiên liệu 56 69 5.1.6 Hàm lƣợng ẩm đốt (dk) 56 5.1.7 Hàm lƣợng nhiệt đốt 57 5.1.8 Nhiệt độ đốt 57 5.1.9 Lƣợng CO2 có đốt 57 5.1.10 Thể tích thực đốt tính kg nhiên liệu 57 5.1.11 Khối lƣợng riêng đốt 58 5.2 Tính tốn lị đốt 58 5.2.1 Nhiệt lƣợng mát lò đốt 58 5.2.2 Hiệu suất lò đốt lƣợng nhiên liệu tiêu hao 60 5.3 Xác định thông số chủ yếu lò đốt 61 5.3.1 Thơng số chủ yếu lị đốt 61 Chƣơng VẬN HÀNH, BẢO DƢỠNG 63 6.1 Kết cấu phận lò đốt đƣợc thiết kế 63 6.2 Vận hành lò đốt 63 6.3 Phòng cháy chữa cháy 64 6.4 Bảo dƣỡng lò sấy 64 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 7.1 Kết luận 65 7.2 Kiến nghị 65 70 ... tài Thiết kế lò sấy gỗ xẻ gia nhiệt đốt gian tiếp có kết cấu gọn nhẹ, giá thành phù hợp với khả kinh tế Xí Nghiệp chế biến gỗ PhônSaVang huyện Mƣơng Phiêng tỉnh SayNhaBuLy nƣớc CHDCND Lào Gỗ sấy. .. kiểu lò sấy đốt có Để thuận lơi cho q trình, thiết kế, đề tài khảo sát số lò sấy đốt số xí nghiệp bên Việt Nam 2.4.1.Cấu tạo lò sấy (Caxe – 91) - Nguyên lý hoạt động + Hơi đốt từ buồng đốt đƣợc... đũa, không áp dụng cho loại gỗ xẻ dùng để sản xuất đồ mộc chất lƣợng gỗ sấy khơng cao Chính lẽ loại lị sấy sử dụng sấy gỗ 2.3.2 Lị sấy đốt gián tiếp Lò sấy đốt gián tiếp lị có đốt khơng đƣợc truyền