Đồ án thiết kế hệ thống sấy gỗ sử dụng buồng sấy năng suất 25 m3 mẻ

ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, Việt Nam nhiều nước giới sản phẩm chế biến từ gỗ đóng vai trị quan trọng khơng mặt thẩm mỹ mà cịn lợi ích kinh tế Hầu hết gỗ khai thác từ rừng, có phần khơng nhỏ gỗ khai thác bất hợp pháp, làm cho tài nguyên rừng ngày cạn kiệt Để nâng cao ý thức việc khai thác gỗ, cần tăng cường trồng rừng thay nâng cao khả chế biến gỗ nhằm sử dụng cách tối đa lượng gỗ khai thác Ở Việt Nam có nhiều doanh nghiệp chế biến gỗ tập trung chủ yếu TP Đà Nẵng Các doanh nghiệp sản xuất chế biến gỗ góp phần quan trọng phát triển chung nghành sản xuất chế biến gỗ xuất Việt Nam đóng góp phần khơng nhỏ vào ngân sách địa phương Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp sản xuất chế biến gỗ chưa có nhận thức đắn vai trò quan trọng việc sấy gỗ Một số doanh nghiệp có quan tâm đến việc sấy gỗ chủ yếu làm theo kinh nghiệm, khơng theo quy trình bản, kỷ thuật Trong đó, hạn chế lớn doanh nghiệp khả nhận biết tính chất gỗ, để từ có chế độ sấy phù hợp tránh xảy khuyết tật cho gỗ Đây lần nhận đề tài “Thiết kế hệ thống sấy gỗ” mang tính chất đào sâu chuyên nghành Sau thời gian giao hướng dẫn tận tình Thầy giáo TS.Trần Văn Vang em hồn thành xong đồ án Tuy nhiên, kiến thức tài liệu tham khảo hạn chế nên em khơng thể tránh khỏi sai sót q trình thiết kế, em mong bảo Thầy Cuối em xin chân thành cám ơn Thầy Trang ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG Mục lục CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỖ  Mục đích: Giới thiệu về vai trị độ ẩm gỗ, mục đích, quy trình ấy, cấu tạo của gỗ, các tính chất bản của gỗ liên quan đến quá trình sấy, các hiện tượng xảy quá trình sấy nhằm có các biện pháp xử lí thích hợp quá trình sấy để đảm bảo chất lượng gỗ sấy theo yêu cầu 1.1 Vai trò độ ẩm gỗ mục đích sấy gỗ : 1.1.1 Vai trị độ ẩm gỗ : - Quá trình sấy gỗ trình rút nước gỗ ra, tức trình làm bay nước gỗ, q trình làm khơ gỗ - Lượng nước chứa gỗ tồn nhiều dạng khác nhau, chủ yếu hai dạng: nước tự nước liên kết - Nước tự nằm khoang bào, ruột tế bào, nằm hệ thống mao quản gỗ nên gọi nước mao quản - Nước liên kết nước dính ướt (nước thấm) nằm vách tế bào, bó sellulose phần liên kết hố học qua cầu hiđrô phân tử nước phân tử sellulose Ranh giới hai loại nước định điểm bão hồ thớ gỗ 1.1.2 Mục đích sấy gỗ : - Sấy gỗ trình loại bỏ nước khỏi gỗ (đến độ ẩm yêu cầu) nhờ trình bay nước.Sấy gỗ có vai trị quan trọng, góp phần làm giảm khối lượng gỗ lại tăng cường độ, nâng cao tính ổn định kích thước gỗ trình sử dụng, hạn chế cong vênh, nứt nẻ sản phẩm Đồng thời, sấy gỗ nâng cao khả dán dính gỗ với nhau, khả trang sức cho gỗ, khả chống nấm mốc, sinh vật hại gỗ nâng cao tính âm gỗ … - Một vấn đề cần lưu ý trình sấy gỗ khâu xử lý nhiệt,xử lý chừng, xử lý cuối … Chẳng hạn, mục đích khâu xử lý nhiệt làm nóng gỗ mơi trường có độ ẩm bão hịa khơng khí cao nâng cao khả ẩm gỗ giai đoạn sau Mục đích khâu xử lý chừng làm giảm tượng nứt nẻ bề mặt gỗ xảy độ ẩm lớp mặt khô nhanh, độ ẩm bên cao Khâu xử lý cuối nhằm loại bỏ không đồng độ ẩm gỗ bề mặt cắt ngang, loại bỏ ứng suất dư xảy vết nứt ngầm biến dạng gỗ sau sấy … 1.2 Tính chất gỗ liên quan đến trình sấy : 1.2.1 Cấu tạo gỗ : - Gỗ nhiều vật liệu ẩm khác có cấu trúc xốp Khoảng cách phân tử cấu tạo nên khung vật chất khơ lơn kích thước phân tử Khơng gian phân tử gọi mao dẫn hay lỗ xốp Đối với vật liệu ẩm mao dẫn hay lỗ xốp chứa đầy nước - Cấu trúc không gian mao dẫn hay lỗ xốp phức tạp Tính chất xác định loạt yếu tố độ xốp, độ thẩm thấu, dạng kích thước lỗ xốp - Độ xốp gỗ xác định công thức: Trang ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG εv = Vl V − Vk = V V (1-1) Trong đó: V, Vl, Vk - Thể tích vật liệu ẩm, lỗ xốp phần khung vật liệu khô, m3; - Độ xốp bề mặt xác định theo công thức: εF = FL F (1-2) Với FL - tổng diện tích lỗ xốp mặt cắt có diện tích F - Cấu tạo gỗ có liên quan chặt chẽ đến tính chất gỗ khuyết tật tự nhiên, sở cho nhận biết, gia công, chế biến sử dụng đồ gỗ Hiểu rõ vấn đề sử dụng mục đích xác định chế độ gia cơng hợp lý, qua nâng cao hiệu suất sử dụng gỗ Chẳng hạn, thiên nhiên có hai loại gỗ gỗ rộng (gỗ cứng) gỗ kim (gỗ mềm) Trong đó, phần tia gỗ loại gỗ rộng chiếm (5÷10)% thể tích cây, với gỗ kim tia gỗ chiếm (1÷2)% thể tích Đồng thời, cần nắm khuyết tật tự nhiên gỗ như: Mắt gỗ, khuyết tật hình dạng (cong, thót nhọn, u bạch, bọng lõm …), khuyết tật cấu tạo (thớ nghiêng, loạn thớ, gỗ lệch tâm, gỗ hai tâm …) 1.2.2 Độ ẩm gỗ : 1.2.2.1 Độ ẩm tương đối : - Độ ẩm tương đối gỗ hàm lượng nước chứa gỗ qui đơn vị khối lượng gỗ tươi xác định theo công thức sau đây: Wa = G - Go 100% G (1-3) Trong G, Go khối lượng gỗ tươi gỗ khô kiệt, kg - Độ ẩm tương đối gỗ biến thiên từ đến 100% - Trong trình sấy nước bay hơi, khối lượng gỗ thay đổi từ G đến G2, tương ứng độ ẩm tương đối trước lúc sấy Wa1 sau sấy Wa2 Vì lượng gổ khơ trước lúc sấy sau sấy giống nên ta có mối quan hệ sau: Hay: G − Wa1 = G1 − Wa2 G Wa2 = - (1 − Wa1 ) G2 (1-4) (1-5) - Trong thực tế để sấy gỗ ta thường xác định khối lương gỗ ban đầu G 1, độ ẩm ban đầu Wa1 độ ẩm cuối trình Wa2 sấy cần đạt được, khối lượng gỗ cuối trình sấy là: G = G1 − Wa1 − Wa2 (1-6) - Như trình sấy, ta việc theo dõi khối lượng gỗ biết độ ẩm thời chúng biết cần dừng sấy lúc 1.2.2.2 Độ ẩm tuyệt đối gỗ : - Độ ẩm tuyệt đối gỗ hàm lượng nước chứa gỗ qui đơn vị khối lượng gỗ khô tuyệt đối (gỗ khô kiệt) xác định theo công thức sau: W= G - Go 100% Go (1-7) Trang ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG - Trong thực tế người ta hay dùng khái niệm để nói độ ẩm gỗ Về lý thuyết giá trị độ ẩm tuyệt đối nằm từ đến +∞ tuỳ thuộc vào lượng nước gỗ - Tương tự với độ ẩm tương đối, ta có mối quan hệ lượng gỗ trước sau sấy độ ẩm tuyệt đối sau: G + W2 = G1 + W1 (1-8) - Quan hệ độ ẩm tương đối tuyệt đối sau: W= Wa W Wa = - Wa W +1 (1-9) - Ta xác định lượng nước thoát khỏi gỗ đơn vị thời gian định: ∆G = G1 − G = G Wa1 - Wa2 W - Wa2 = G1 a1 − Wa1 − Wa2 (1-10) xác định theo độ ẩm tuyệt đối: ∆G = G W1 - W2 W - W2 = G1 1 + W2 + W1 (1-11) - Nếu sấy khô kiệt hồn tồn ∆G = Ga tức lượng nước chứa gỗ Bảng 1.1 Quan hệ độ ẩm toàn phần khối lượng thành phần gỗ Wa, (-) 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Ga, kg 400 233 150 100 66,7 42,9 25 11,1 Go, kg 100 100 100 100 100 100 100 100 100 167 83 50 33,3 23,8 17,9 13,9 11,1 ∆G, kg - Từ bảng ta thấy giai đoạn đầu độ ẩm W a lớn giảm độ ẩm 10% lượng nước lớn, cuối q trình độ ẩm thấp, để giảm độ ẩm W a lượng 10% lượng ẩm bé 1.2.2.3 Độ ẩm cân : - Nếu ta đặt hai mẩu gỗ mơi trường khơng khí có độ ẩm ϕ Một mẩu gỗ có độ ẩm ban đầu lớn mẩu có độ ẩm nhỏ, xấp xỉ 0% Người ta nhận thấy, độ ẩm mẩu gỗ ướt có xu hướng giảm dần độ ẩm mẩu gỗ khô tăng dần Độ ẩm hai mẩu có xu hướng tiệm cận dần đến giá trị gọi độ ẩm cân Wcb Thực tế cho thấy độ ẩm hai mẩu gỗ khó đạt giá trị cân mà thường chênh lệch từ 1÷3% xung quanh giá trị - Như đặt mơi trường khơng khí mẩu gỗ ướt khơ dần (độ ẩm giảm) thay đổi độ ẩm theo đường cong làm khơ, q trình gọi q trình làm khơ hay khử hấp thụ Ngược lại mẩu gỗ khô ẩm ướt dần (độ ẩm tăng) theo đường cong hút ẩm, trình gọi trình hút ẩm hay hấp thụ Trang ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG W, % 30 Quaï trỗnh laỡm khọ cuớa gọự W Wcb Quaù trỗnh huùt áøm ca gäù 10 τ, h Hình 1-1: Q trình cần độ ẩm gỗ - Theo G.K Phylonchenko độ ẩm cân vật liệu ẩm xác định bằng: 1/ n   1/ n  ϕ   B  ωcb =     b   100 − ϕ   b  (2-12) ,% - Trong B, b n số thực nghiệm cho bảng đây: Bảng 1-2 : Các giá trị thực nghiệm B, b n Vật liệu B b N Len 205 0,75 Tơ tằm 730 Bông 45 Gỗ 81 Thuốc 273 - Đối với loại hạt, G.A Egorov đề xuất công thức xác định độ ẩm cân hấp phụ sau: 1/ ωcbh  100  = K1 + 0,435.K ln   100 − ϕ  (2-13) Trong K1 K2 số thực nghiệm xác định tuỳ thuộc vào khoảng ωcb Nếu ωcbh = 0÷8% < ϕ 30%)(Giai đoạn sấy đẳng tốc): Giai đoạn kéo dài thời gian đủ gỗ sấy khơ gần đến điểm bão hồ thớ gỗ thời gian dài hay ngắn, phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu(Wa), loại gỗ kích thước ván (theo quy trình sấy) sấy (Δt) khơng q lớn Mặc dù giai đoạn ẩm nhiều, có cường độ thoát ẩm lớn, thường xảy trường hợp chai cứng bề mặt gỗ cản trở thoát ẩm sau, kéo dài thời gian sấy ; bề mặt gỗ bị nứt Trong thời gian cần trì nhiệt độ sấy ổn định, nhiệt độ sấy ban đầu hãm không cho lớp gỗ bề mặt khơ q nhanh, để đảm bảo q trình di chuyển ẩm từ bên mặt gỗ cách liên tục mức tối đa phù hợp với loại gỗ sấy Theo kinh nghiệm, giai đoạn cần phải đóng cửa khí tăng ∆t = 7÷10oC (đối với gỗ dễ sấy) ∆t = 5÷7 o C (đối với gỗ khó sấy) - Giai đoạn xử lý chừng Xử lý chừng thường thực loại gỗ khó sấy (dễ sinh khuyết tật, gỗ có qui cách lớn ) Để tiến hành giai đoạn ta phải phun ẩm liên tục suốt thời gian xử lý chừng, phụ thuộc vào qui cách gỗ (≈2 giờ/1cm chiều dày gỗ) - Giai đoạn sấy (Giai đoạn sấy cuối hay giai đoạn sấy giảm tốc): Giai đoạn biểu thị trình sấy mà độ ẩm gỗ sấy giảm xuống điểm bão hoà thớ gỗ Ở giai đoạn trình ẩm khó khăn Do q trình sấy bước sang giai đoạn sấy II tăng dần nhiệt độ sấy đồng thời mở dần cửa ẩm để tăng dần ∆t mơi trường sấy (giảm độ ẩm môi trường sấy), nhằm hổ trợ cho q trình làm khơ gỗ giai đoạn cuối Giai đoạn cuối thoát ẩm liên kết (w30% ) sấy (Δt) không lớn Mặc dù giai đoạn ẩm nhiều có cường độ thoát ẩm lớn thường xảy trường hợp chai cứng bề mặt gỗ cản trở thoát ẩm sau kéo dài thời gian sấy bị nứt - Giai đoạn gỗ có độ ẩm nằm khoảng độ ẩm bảo hòa thớ gỗ (W bhtg= 25 ÷30%) gỗ thường hay bị cơng vênh biến dạng Vì giai đoạn người vận hành phải ý giảm sấy cách tăng cường phun ẩm bổ sung để điều hòa ẩm gỗ sấy - Giai đoạn cuối thoát ẩm liên kết ( w< 20%) cần tăng dần sấy để rút ngắn thời gian sấy - Khi độ ẩm gỗ giảm xuống điểm bão hoà thớ gỗ tốc độ sấy giảm dần Trang 20 ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG Các loại chế độ sấy: Trong phạm vi đồ án sử dụng phân loại chế độ sấy sau: -Chế độ sấy gia tốc: Nhiệt độ sấy cao nhiệt độ sấy định mức 20÷250C - Chế độ sấy nhiệt độ cao: Chế độ sấy chủ yếu dùng cho lò sấy nhiệt với nhiệt độ cao 2000C nhiệt độ nhiệt kế ướt giữ cố định ttt=2000C - Chế độ sấy nhiệt độ thấp: Nhiệt độ sấy khoảng từ 500÷ 600C 2.1.3.3 Ngun lý tuần hồn TNS buồng sấy : - Tác nhân sấy dùng hầm sấy thiết kế là không khí nóng, để tiết kiệm nhiệt lượng người ta cho không khí nóng sau qua đống gỗ chỉ thải ngoài một phần nhỏ, đại bộ phận không khí được đưa trở lại hỗn hợp với không khí mới cho vào hầm sấy qua bộ phận trao đổi nhiệt rồi vào đống gỗ để sấy tiếp I Đống gỗ Calorifer (a) Hổn hợp 2 t1 t2 t3 t0 φ φ = 100% (b) d0 d1 =d3 d2 d Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn TNS đồ thị I-d thể tuần hồn TNS - Do khơng khí tại điểm (2) sau khỏi đống gỗ còn có nhiệt độ tương đối cao, nên tận dụng lại đỡ phải cấp nhiệt nhiều so với không khí mới, dễ làm nóng lên đến nhiệt độ thích hợp với chế độ sấy - Quá trình sấy tuần hoàn nhiều lần được tiến hành theo sơ đồ nguyên lý hình 3.2 - Đường - biểu thị quá trình hỗn hợp giữa không khí mới tại (0) và không khí thừa tại (2) tạo thành hỗn hợp không khí (3) trước vào calorifer - Khơng khí có độ chứa ẩm bé (I 0, d0) cịn khơng khí thừa sau khỏi đống gỗ có nhiệt độ tương đối cao độ chứa ẩm lớn (d 2), hỗn hợp hai trạng thái khơng khí với nhau, nhiệt độ độ chứa ẩm khơng khí đạt đến giá trị điểm hỗn hợp cần thiết (3) trước vào calorifer - Trong calorifer hỗn hợp (3) được làm nóng lên với trạng thái (1) Sau khỏi calorifer bắt đầu vào đống gỗ thực hiện quá trình sấy Ở nước gỗ bay và quá trình bay là quá trình thu nhiệt nên hàm lượng ẩm của không khí (d) sẽ tăng lên lúc đó nhiệt độ lại giảm đi, độ ẩm tương đối tăng lên cịn entanpi của nó khơng đởi vì khơng khí mất lượng nhiệt phục vụ cho quá trình bay hơi, nước bay lại khuếch tán vào tác nhân sấy và coi toàn bộ lượng bù lại cho không khí, đó entanpi của không khí không đổi Không khí sau khỏi đống gỗ ở trạng thái (2) Quá trình 1– là trình sấy lý thuyết được biểu diễn đồ thị I – d Trang 21 ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG 2.1.4 Chọn vật liệu sấy cách xếp gỗ buồng sấy 2.1.4.1 Chọn vật liệu sấy: - Khi chọn vật sấy phải kết hợp chặt chẽ hợp lý với hai mặt kinh tế kỹ thuật dây chuyên sản xuất gỗ, sấy ván sấy phơi - Sấy phôi: Ván ướt sau gia công chế biến đưa vào lò sấy + Ưu điểm : Tận dụng thể tích buồng sấy, thời gian sấy hơn, tiêu tốn nhiên liệu, độ ẩm đồng hơn, ứng suất hơn, mặt chức phơi + Nhược điểm : Khó phát khuyết tật gỗ gia công - Sấy ván : Ván ướt sau sấy xong gia công chế biến + Ưu điểm : Sau sấy xong dễ phát khuyết tật, độ co rút ít, cong vênh, ván bị khuyết tật đem sử dụng vào việc khác, thời gian vận chuyển bốc xếp + Nhược điểm : thời gian sấy lâu hơn, mặt chứa gỗ nhiều, tốn nhiên liệu ⇒ Dựa vào ưu khuyết điểm ta chọn phương pháp sấy ván kinh tế * Ở đồ án môn học em chọn vật liệu sấy gỗ keo lai với thơng số sau: • Gỗ có kích thước: L x B x H = 2000 x 200 x 25 (mm) • Độ ẩm gỗ trước sấy : 60% • Độ ẩm gỗ sau sấy : 12% * Đặc điểm gỗ keo : Gỗ keo loại gỗ khó sấy, gỡ sau sấy chủ yếu được sử dụng để sản xuất hàng mộc xuất khẩu dùng công nghiệp sản xuất giấy Gỗ keo có màu xám đến nâu, hình dạng thớ phổ biến gỗ keo thớ vân thẳng gợn sóng thớ xoắn Gỗ keo dễ dàng gia công thủ công ( khắc, tạc, chạm, đục ) sản phẩm gỗ keo có độ nhẵn bóng cao Tuy nhiên gỗ keo dễ bị tổn thương công mối mọt khơng có khả chống lại q trình mục rã * Gỗ keo thuộc nhóm gỗ sấy - Khối lượng riêng gỗ keo: ρ = 800 kg/m3 ứng với độ ẩm gỗ keo ω = 12% - Nhiệt độ sấy gỗ keo ( chiều dày 25 – 30 mm ) : 50 – 75 C - Gradient sấy gỗ keo : 2,5 – 3,2 Tải FULL (file word 50 trang): bit.ly/3eMsoSp Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Các loại chất lượng gỗ sấy : - Loại 0: loại gỗ xuất khẩu, gỗ sấy nhiệt độ thấp 40÷50 0C - Loại 1: loại gỗ sấy chất lượng cao dùng gia cơng gỗ với độ xác cao sản xuất mơ hình dụng cụ âm nhạc - Loại 2: loại gỗ có chất lượng dùng gia cơng đồ gỗ với độ xác loại Gỗ loại sấy nhiệt độ 80 ÷ 90 0C dùng sản xuất đồ gỗ, chế tạo phụ tùng ôtô, toa xe, máy cơng nghiệp - Loại 3: loại gỗ có chất lượng trung bình dùng để gia cơng với độ xác loại Gỗ sấy nhiệt độ 90 ÷ 1000C, gỗ loại dùng xây dựng, đóng bao bì chun dùng - Loại 4: loại gỗ sấy khô dùng sản xuất đồ gỗ, xây dựng nhà ở, sản xuất bao bì… * Nhiệm vụ đặt đồ án sấy gỗ chất lượng loại Trang 22 ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG 2.1.4.2 Cách xếp vật liệu buồng sấy : - Sự nứt nẻ vật liệu hậu việc khơng tn theo quy trình chế độ sấy Tuy nhiên đơi xảy xếp vật liệu sai Vì kỹ thuật xếp đống gỗ ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng gỗ sấy - Ở xếp gỗ thành đống, đống ta xếp gỗ theo lớp, lớp gỗ đặt lên kê Các kê thường làm gỗ khơ, cứng, khơng có mắt biến dạng Chiều dài kê bề rộng đống gỗ Tiết diện ngang kê: 25x25 Khoảng cách S kê theo chiều dài khơng q 15 ÷ 30 lần chiều dày δ vật liêu kê - Mục đích yêu cầu xếp gỗ đống tựa lên kê ngang để ngăn ngừa cong, vênh gỗ xẻ thời gian sấy; tạo nên khe hở cho tác nhân sấy lưu thông tiếp xúc với bề mặt gỗ để cấp nhiệt thải ẩm khỏi gỗ; thuận tiện cho việc vận chuyển - Đồng thời để ngăn ngừa biến dạng gỗ xẻ người ta nén chặt gỗ suốt thời gian sấy Khi xếp gỗ cần khắc phục hạn chế sau: - Chủng loại kích thước gỗ chưa đồng nhất, đặc biệt chiều dày gỗ nhiều chênh lệch Điều gây bất lợi trình điều chỉnh chế độ sấy thường kéo dài thời gian sấy không cần thiết - Độ ẩm gỗ trước sấy chưa kiểm tra không đồng Vì vậy, người cơng nhân vận hành khó chọn chế độ sấy đâu, đặc biệt với hầm sấy tự động - Khe hở tiết diện tác nhân sấy qua không đồng đều, có khoảng trống lớn Đây nguyên nhân dẫn đến gỗ sấy khô không tiêu tốn NL vơ ích sấy Trang 23 ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG Hình 2-3 : Các kê xếp Hình 2-4 : Các kê xếp không Tải FULL (file word 50 trang): bit.ly/3eMsoSp Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net 2.1.5 Chọn thời gian sấy : Tham khảo báo cáo nghiên cứu khoa học sấy gỗ thầy Trần Văn Vang : ‘’ NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH SẤY GỖ Ở CÁC ĐƠN VỊ CHẾ BIẾN GỠ MIỀN TRUNG -TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010’’ Bảng 2-1 Thời gian sấy tỷ lệ phế phẩm Gỗ keo gỗ Bạch đàn sau: Stt Kiểu hầm sấy Hầm sấy gia nhiệt khói Hầm sấy gia nhiệt nước Thời gian sấy(ngày) Chiều dày(mm) 20 25 30 40 17 20 22 25 16 19 21 23 Tỷ lệ phế phẩm(%) Chiều dày(mm) 20 25 30 40 8 4 ∗ Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy: a Ảnh hưởng của loại gỗ và chiều dày ván: - Đối với mỗi loại gỗ khác thì cấu tạo và khối lượng riêng của từng loại là khác nên tính chất lý của chúng cũng khác nhau,ví dụ loại gỗ có khối lượng riêng càng lớn thì chứng tỏ gỗ có cấu trúc chặt chẽ hơn, sẽ hạn chế càng nhiều quá trình di chuyển ẩm từ ngoài, tức là gỗ có khối lượng riêng càng lớn thì quá trình thoát ẩm càng chậm, càng khó sấy gỗ có khối lượng riêng nhỏ Như vậy, với cùng điều kiện sấy nhau, các loại gỗ khác sẽ khô ở mức độ khác - Gọi An là hệ số hiệu chỉnh loại gỗ, theo tính chất của từng loại gỡ Đối với gỗ tiêu chuẩn sấy lị sấy tuần hoàn cưỡng ngày Cũng điều kiện sấy gỗ keo 25 ngày đạt yêu cầu Như hệ số hiệu chỉnh loại gỗ sé : An = 19 / = 3,8 (2-1) b Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dày ván, kí hiệu As: - Ván càng dày thì sấy càng lâu khô, càng khó sấy, tức thời gian sấy càng kéo dài Thực nghiệm đã cho ta công thức tính hệ số hiệu chỉnh thời gian sấy theo bề dày của ván sau: As = 0,00283 δ =0,35375 Trong đó: δ là chiều dày ván, δ = 25 mm - Đối với gỗ keo loại gỗ tương đối khó sấy nên ảnh hưởng chiều dày gỗ đến thời gian sấy lớn nên ta nhân thêm hệ số 1,25 Suy : As = 1,25 0,35375 = 0,442 (2-2) c Ảnh hưởng của chiều rộng ván đến thời gian sấy (Ab): - Do gỗ có cấu tạo không đồng nhất nên mức độ thoát nước theo chiều hướng khác thì thời gian sấy cũng khác Trong tính toán hệ số hiệu chỉnh Ab theo chiều rộng, người ta tính theo tỉ lệ giữa bề rộng / chiều dày: Theo [TL1] ta chọn Ab = 1,1 (2-3) d Ảnh hưởng của chiều dài ván đến thời gian sấy (Al): - Yếu tố này chỉ xét đến đối với trường hợp sấy các chi tiết ngắn 1m vì đối với gỗ việc thoát ẩm theo chiều dọc thớ là rất lớn gỗ xẻ diện tích tiết diện ngang Trang 24 ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG của ván là rất bé so với diện tích bay bề mặt của ván nên ảnh hưởng của nó đến thời gian sấy coi không đáng kể e Ảnh hưởng của tốc độ môi trường sấy đến thời gian sấy (A ω ): - Tác nhân sấy có nhiệm vụ: Truyền nhiệt cho gỗ và mang nước bề mặt gỗ Hai quá trình ấy không được tiến hành tuỳ tiện mà phải chú ý kết hợp cho phù hợp với tính chất đặc điểm của từng loại gỗ Động lực thúc đẩy quá trình bay là chênh lệch áp suất, sấy bằng phương pháp không khí và nước là chênh lệch áp suất thành phần của nước gỗ và hỗn hợp nước – không khí lò sấy ( môi trường sấy ) - Tăng tốc độ tác nhân sấy tức là tăng tốc độ bay ẩm kết hợp lượng nhiệt cung cấp, thế có nghĩa là rút ngắn được thời gian sấy Khi độ ẩm của gỗ lớn độ ẩm bão hoà thớ gỗ thì việc đẩy nước phần lớn ở lúc bắt đầu sấy, gỗ chưa được làm nóng thì chỉ được phép rút một lượng nước bằng lượng ẩm dẫn từ gỗ bề mặt để các sợi nước (mao quản) khỏi bị đứt đoạn Nếu để xảy hiện tượng cắt đứt các đường mao quản ấy thì bề mặt gỗ sẽ khô nhanh và lớp bề mặt gỗ bắt đầu co rút khác sẽ hình thành ứng suất kéo ngang sẽ gây nứt nẻ bề mặt và đầu ván, các ứng suất sẽ giảm nào dốc ẩm độ hình thành gỗ chưa vượt quá một giá trị nhất định - Dưới là hệ số ảnh hưởng của tuần hoàn không khí và của hầm sấy đến thời gian sấy Av chọn theo [TL1]: Tuần hoàn cưỡng mạnh w > m/s  Đối với ván rất mỏng δ < 22mm : Av = 1,2  Đối với ván mỏng 22 < δ < 32mm : Av= δ > 32 mm  Đối với ván dày : Av= 1,2 Trong thực tế lò sấy có tốc độ ω >2 m/s Vậy ta chọn Av= (2-4) f Ảnh hưởng chất lượng gỗ đến thời gian sấy (Ak): - Nếu yêu cầu chất lượng gỗ sấy càng cao thì thời gian sấy càng dài vì phải sấy ở chế độ sấy mềm Đối với mỗi cấp chất lượng sấy thì trị số Ak có giá trị khác nhau: + Chất lượng gỗ sấy loại : Ak = 1,4 + Chất lượng gỗ sấy loại : Ak= 1,33 + Chất lượng gỗ sấy loại : Ak = 1,0 + Chất lượng gỗ sấy loại : Ak = 0,9 + Chất lượng gỗ sấy loại : Ak = 0,8 - Do thiết kế ta chọn gỗ sấy có chất lượng loại2 nên Ak = (2-5) g Ảnh hưởng của độ ẩm đầu và độ ẩm cuối đến thời gian sấy (Aw): - Thời gian sấy phụ thuộc vào độ ẩm đầu Wa và độ ẩm cuối Wc của gỗ, hệ số phụ thuộc của thời gian sấy vào độ ẩm của gỗ Aw tỉ lệ với lôgarit với tỷ số giá trị độ ẩm ban đầu Wa và độ ẩm cuối cùng của gỗ Wc: Aw = 1,43 log Đối với gỗ thông ta có: Wa = 60 % Do đó: 60 Aw = 1,43 log = 12 Wa WC ; Wc = 12 % (2-6) - Thời gian sấy τs được tính bằng ngày, có nhiều cách tính cách tính đơn giản được xác định bằng tích số của các hệ số ảnh hưởng với thời gian sấy của nguyên liệu tiêu chuẩn (5 ngày) - Đối với nguyên liệu sấy là ván, theo [TL1], công thức tính sẽ có hệ số ảnh hưởng sau: 3453422 Trang 25 ... vấn đề sử dụng mục đích xác định chế độ gia cơng hợp lý, qua nâng cao hiệu suất sử dụng gỗ Chẳng hạn, thiên nhiên có hai loại gỗ gỗ rộng (gỗ cứng) gỗ kim (gỗ mềm) Trong đó, phần tia gỗ loại gỗ rộng... pháp sấy cưỡng Ở dây chọn phương pháp sấy đối lưu cưỡng với tác nhân sấy khơng khí nóng làm tác nhân sấy - Các thiết bị sấy gỗ: Hiện nay, gỗ thường sấy TBS như: buồng sấy, hầm sấy + Thiết bị sấy. .. tốc độ sấy giảm dần Trang 20 ĐỒ ÁN SẤY GỖ GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG Các loại chế độ sấy: Trong phạm vi đồ án sử dụng phân loại chế độ sấy sau: -Chế độ sấy gia tốc: Nhiệt độ sấy cao nhiệt độ sấy định