7: Xe goòng 8: Calorifer 9: Tấm hướng dòng
3.4.2. Tính thời gian sấy
∗ Câc yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy:
a. Ảnh hưởng của loại gỗ vă chiều dăy vân:
Đối với mỗi loại gỗ khâc nhau thì cấu tạo vă khối lượng riíng của từng loại lă khâc nhau nín tính chất cơ lý của chúng cũng khâc nhau,ví dụ như loại gỗ có khối lượng riíng căng lớn thì chứng tỏ gỗ có cấu trúc chặt chẽ hơn, sẽ hạn chế căng nhiều quâ trình di chuyển ẩm từ trong ra ngoăi, tức lă gỗ có khối lượng riíng căng lớn thì quâ trình thoât ẩm căng chậm, căng khó sấy hơn gỗ có khối lượng riíng nhỏ. Như vậy, với cùng điều kiện sấy như nhau, câc loại gỗ khâc nhau sẽ khô ở mức độ khâc nhau.
Gọi An lă hệ số hiệu chỉnh loại gỗ, theo tính chất của từng loại gỗ. Đối với gỗ thông: Ta chọn: An = 1 theo [TL1]. (3.1)
b. Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dăy vân, kí hiệu As:
Vân căng dăy thì sấy căng lđu khô, căng khó sấy, tức thời gian sấy căng kĩo dăi. Thực nghiệm đê cho ta công thức tính hệ số hiệu chỉnh thời gian sấy theo bề dăy của vân như sau: As = 3 5 , 1 00283 , 0 50 S S = = 0,51 (3.2) Trong đó: S lă chiều dăy vân, S = 0,032 m.
c. Ảnh hưởng của chiều rộng vân đến thời gian sấy (Ab):
Do gỗ có cấu tạo không đồng nhất nín mức độ thoât nước theo chiều hướng khâc nhau thì thời gian sấy cũng khâc nhau.
Vân có vòng năm thẳng đứng (Vân xẻ xuyín tđm) có chiều dăi hơn 2m, hơi nước sẽ khuếch tân theo chiều tiếp tuyến.
Vân có vòng năm nằm ngang (Vân xẻ tiếp tuyến) có chiều dăi hơn 2m, ta thấy hơi nước khuếch tân chủ yếu theo chiều xuyín tđm.
Vân xẻ ngắn (l < 1m) hơi nước khuyếch tân chủ yếu theo chiều dọc thớ.
Trong sản xuất, phần lớn vân xẻ lă vân tiếp tuyến vì vậy nếu vân mỏng thì bề mặt bay hơi chủ yếu lă bề mặt tiếp tuyến còn nếu vân dăy thì bề mặt bay hơi tiếp tuyến so với toăn bộ bề mặt bay hơi sẽ bĩ dần, tỷ lệ giữa bề rộng vă chiều dăy vân quyết định tốc độ thoât hơi nước của vân.
Trong tính toân hệ số hiệu chỉnh Ab theo chiều rộng, người ta tính theo tỉ lệ giữa bề rộng / chiều dăy: Theo [TL1] ta chọn Ab = 1,2. (3.3)
d. Ảnh hưởng của chiều dăi vân đến thời gian sấy (Al):
Yếu tố năy chỉ xĩt đến đối với trường hợp sấy câc chi tiết ngắn hơn 1m vì đối với gỗ việc thoât hơi ẩm theo chiều dọc thớ lă rất lớn nhưng trong gỗ xẻ diện tích tiết diện ngang của vân lă rất bĩ so với diện tích bay hơi bề mặt của vân nín ảnh hưởng của nó đến thời gian sấy coi như không đâng kể.
e. Ảnh hưởng của tốc độ môi trường sấy đến thời gian sấy (Aω):
Tâc nhđn sấy có 2 nhiệm vụ: Truyền nhiệt cho gỗ vă mang hơi nước trín bề mặt gỗ đi. Hai quâ trình ấy không được tiến hănh tuỳ tiện mă phải chú ý kết hợp sao cho phù hợp với tính chất đặc điểm của từng loại gỗ.
Động lực thúc đẩy quâ trình bay hơi lă chính lệch âp suất, khi sấy bằng phương phâp không khí vă hơi nước lă chính lệch âp suất thănh phần của hơi nước trong gỗ vă hỗn hợp hơi nước – không khí trong lò sấy ( môi trường sấy ).
Tăng tốc độ tâc nhđn sấy tức lă tăng tốc độ bay hơi ẩm kết hợp lượng nhiệt cung cấp, như thế có nghĩa lă rút ngắn được thời gian sấy. Khi độ ẩm của gỗ lớn hơn độ ẩm bêo hoă thớ gỗ thì việc đẩy hơi nước phần lớn ở lúc bắt đầu sấy, trong khi gỗ chưa được lăm nóng thì chỉ được phĩp rút đi một lượng nước bằng lượng ẩm dẫn từ gỗ ra bề mặt để câc sợi nước (mao quản) khỏi bị đứt đoạn. Nếu để xảy ra hiện tượng cắt đứt câc đường mao quản ấy thì bề mặt gỗ sẽ khô nhanh hơn vă trín lớp bề mặt gỗ bắt đầu co rút khâc nhau sẽ hình
thănh ứng suất kĩo ngang sẽ gđy nứt nẻ trín bề mặt vă đầu vân, câc ứng suất sẽ giảm đi khi năo dốc ẩm độ hình thănh trong gỗ chưa vượt quâ một giâ trị nhất định.
Trong phạm vi độ ẩm của gỗ bĩ hơn độ ẩm bêo hoă thớ gỗ, muốn lăm tăng tốc độ quâ trình sấy thì không những tăng tốc độ tâc nhđn sấy mă còn phải tăng tốc độ trong hầm sấy, vì vậy truyền nhiệt từ bề mặt vân văo bín trong bằng con đường dẫn nhiệt qua đó lăm cho chính lệch nhiệt độ giữa bề mặt vân vă bín trong vân tăng lín.
Đối với câc loại gỗ nhạy bĩn với nhiệt ( không sấy ở nhiệt độ cao được ) thì phải hạn chế tốc độ sấy tức lă sấy ở nhiệt độ thấp vă thời gian sấy sẽ kĩo dăi.
Mặt khâc, quâ trình khô của nhiín liệu cũng bị cản trở bởi tốc độ tâc nhđn sấy thấp, lượng ẩm hầu như đứng yín vă lăm thănh một lớp hơi bêo hoă đứng yín phủ lín mặt vân lăm cản trở quâ trình thoât ẩm từ trong ra ngoăi.
Qua kết quả nghiín cứu người ta đưa đến kết luận: Hướng đi của dòng không lớn nhưng ngược lại chiều dăi quêng đường đi của không khí qua đống gỗ (Bề rộng gỗ tuần hoăn ngang vă bề rộng gỗ tuần hoăn đứng) có ý nghĩa quan trọng.
Nhiệt độ vă độ ẩm của không khí thay đổi rất lớn từ bề mặt gỗ đến giữa dòng không khí ( kẽ trống giữa hai lớp vân, bề cao của thanh kí ) vă từ đầu văo đến đầu ra của dòng. Hiện tượng năy đầu tiín xuất hiện ở dòng chảy đối với tốc độ thấp của dòng. Nó chỉ có thể trânh được nhờ tốc độ lớn của dòng chảy rối.
Do vậy, dòng rối sẽ lăm rút ngắn thời gian sấy, việc giảm khoảng câch giữa câc lớp gỗ cũng có tâc dụng như vậy. Khi tốc độ tâc nhđn sấy bĩ, khoảng câch giữa câc lớp vân trong đống gỗ hẹp lại sẽ có tâc dụng lăm tăng tốc độ của dòng vă tăng mức độ chảy rối của dòng. Nhưng nó cũng bị giới hạn ở mức độ nhất định, khi tốc độ v > 3 m/s thì tâc dụng ấy rất bĩ. Trong trường hợp đó ta có thể xếp vân khít lại với nhau mục đích tăng hệ số lợi dụng của hầm.
chảy tầng chảy rối
Hình 3.5: Trắc đồ tốc độ của câc dòng chảy
Cuối cùng nhấn mạnh rằng: Điều quan trọng ở đđy lă lăm thế năo cho tốc độ của không khí đi qua toăn bộ tiết diện ngang của đống gỗ một câch đồng đều để qua đó trânh được hiện tượng khô không đồng đều của gỗ trong hầm sấy.
Dưới đđy lă hệ số ảnh hưởng của tuần hoăn không khí vă của hầm sấy đến thời gian sấy Av chọn theo [TL1]:
+ Hầm sấy hơi quâ nhiệt : Aω = 0,4.
+ Hầm sấy hơi nước có công suất nhiệt cao vă tốc độ cao (> 2 m/s) : Aω = 0,67.
+ Hầm sấy tuần hoăn có tốc độ không khí 1÷2 m/s : Aω= 1 + Hầm sấy tuần hoăn tự nhiín :
Đối với vân rất mỏng: Aω = 1,7
Đối với vân mỏng : Aω= 1,4
Đối với vân dăy : Aω= 1,2
Trong thực tế lò sấy có tốc độ ω >2 m/s. Vậy ta chọn Aω= 1 (3.4)
f. Ảnh hưởng chất lượng gỗ đến thời gian sấy (Ak):
Nếu yíu cầu chất lượng gỗ sấy căng cao thì thời gian sấy căng dăi vì phải sấy ở chế độ sấy mềm. Đối với mỗi cấp chất lượng sấy thì trị số Ak có giâ trị khâc nhau:
+ Chất lượng gỗ sấy loại 0 : Ak = 1,4 +Chất lượng gỗ sấy loại 1 : Ak = 1,33 + Chất lượng gỗ sấy loại 2 : Ak = 1,0 + Chất lượng gỗ sấy loại 3 : Ak = 0,9
+ Chất lượng gỗ sấy loại 4 : Ak = 0,8
Do trong thiết kế ta chọn gỗ sấy có chất lượng loại 1 nín Ak = 1,33 (3.5)
g. Ảnh hưởng của độ ẩm đầu vă độ ẩm cuối đến thời gian sấy (Aw):
Thời gian sấy phụ thuộc văo độ ẩm đầu Wa vă độ ẩm cuối Wc của gỗ, hệ số phụ thuộc của thời gian sấy văo độ ẩm của gỗ Aw tỉ lệ với lôgarit với tỷ số giâ trị độ ẩm ban
đầu Wa vă độ ẩm cuối cùng của gỗ Wc: Aw = 1,43. log C
a
WW W
Đối với gỗ thông ta có: Wa = 82 % ; Wc = 10 %
Dođó: Aw = 1,43. log 10
82
= 1,31 (3.6) Thời gian sấy τs được tính bằng ngăy, có nhiều câch tính nhưng câch tính đơn giản được xâc định bằng tích số của câc hệ số ảnh hưởng với thời gian sấy của nguyín liệu tiíu chuẩn (5 ngăy).
Đối với nguyín liệu sấy lă vân, theo [TL1], công thức tính sẽ có 5 hệ số ảnh hưởng sau: τs = 5.An.As.Ab.Ak.A .Aw, ngăy.
Trong đó: 5: Thời gian sấy gỗ tiíu chuẩn.
∗ Trong tất cả câc hệ số trín thì hệ số ảnh hưởng của loại gỗ, chiều dăy của vật liệu lă lớn nhất.
Vậy từ (3.1), (3.2), (3.3), (3.4), (3.5), (3.6) ta tính được:
τ
s= 5 x 1 x 0.51x 1,2 x 1,33 x 1 x 1,31 = 5,3 ngăyChọn :
