THIẾT kế hệ THỐNG hầm sấy gỗ NĂNG SUẤT 11000 m3 TRÊN năm

Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẦM SẤY GỖ
NĂNG SUẤT 11000/NĂM
Giảng viên hướng dẫn: TS. VÕ THỊ TIẾN THIỀU
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ
PHƯƠNG THÚY
NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG
Lớp: DH11H1
Khóa: 2011 – 2015
Vũng Tàu, tháng 05 năm 2014
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
Bộ Giáo Dục & Đào Tạo
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Khoa Hóa Học & Công Nghệ Thực Phẩm Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
1. Họ và tên sinh viên:
Nguyễn Thị Phương Thúy MSV: 1152010226
Ngô Văn Mạnh MSV 1152010127
Dương Việt Trung MSV 1152010245
2. Đề tài thiết kế
Thiết kế hầm sấy gỗ năng suất 11000 gỗ tiêu chuẩn một năm.

3. Dữ kiện ban đầu
− Loại gỗ: gỗ thông
− Kích thước: 4m x 0.2m x 0.032m
− Năng suất=11000
− Độ ẩm đầu: =80%
− Độ ẩm cuối: =12%
− Chất tải nhiệt: hơi nước áp suất 5 bar
− Tác nhân sấy: không khí
4. Nội dung yêu cầu
4.1 Yêu cầu tính toán
‒ Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng
‒ Tính toán và thiết kế thiết bị chính
‒ Tính toán thiết bị phụ
4.2 Yêu cầu bản vẽ
Bản vẽ chi tiết thiết bị chính: 1 bản vẽ A1 vẽ tay thiết bị chính, 1 bản vẽ sơ
đồ công nghệ vẽ máy.
4.3 Ngày giao đồ án: 15/02/2014
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
4.4 Ngày hoàn thành: 15/05/2014
Giáo viên hướng dẫn Trưởng bộ môn Giảng viên hướng dẫn
LỜI MỞ ĐẦU
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
Sấy là quá trình công nghệ được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công,
nông nghiệp. Trong nông nghiệp sấy là một trong những công đoạn quan trọng của
nông nghiệp sau thu hoạch. Ngoài ra, trong nhiều ngành sản xuất: Vật liệu xây dựng,
công nghiệp đồ gỗ, thực phẩm…kỹ thuật sấy cũng đóng góp một vai trò quan trọng

trong dây truyền sản xuất [1; 39].
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, ít tiêu tốn năng lượng 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, độ bền cơ lí. Trong chế biến nông - hải sản, sản phẩm sấy phải đảm bảo
duy trì màu sắc, hương vị, các vi lượng [7; 3].
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.
Nhất là đối với thị trường xuất khẩu gỗ hiện nay thì vấn đề chất lượng càng trở nên
quan trọng. Nhằm giải quyết thực trạng đó nhóm đã được giao đề tài: "Thiết kế hầm
sấy gỗ năng suất 11000m
3
gỗ tiêu chuẩn một năm”.
LỜI CẢM ƠN
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Võ Thị Tiến Thiều, giáo viên bộ môn quá
trình và thiết bị cùng các bạn chung lớp, đã nhiệt tình hướng dẫn và chỉ dạy giúp
chúng em hoàn thành đề tài. Chúng em cũng cảm ơn nhà trường đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi để chúng em hoàn thành tốt đồ án của mình.
Vũng Tàu, ngày 15 tháng 05 năm 2014
Sinh viên thực hiện
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3

/năm









Điểm: ………… Chữ ký: ………….
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN


Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm








Chữ ký: ………….
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU
LỜI CẢM ƠN

Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ 1
1.1. MỤC ĐÍCH 1
1.2. PHƯƠNG PHÁP 1
1.2.1. Sấy tự nhiên 2
1.2.2. Sấy nhân tạo 2
CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ SẤY GỖ 5
2.1. CHẾ ĐỘ SẤY 5
2.1.1. Cơ sở thành lập chế độ sấy 5
2.1.2. Cơ sở đánh giá chế độ sấy 5
2.1.3. Đặc điểm của loại chế độ sấy 6
2.1.4. Các loại chế độ sấy…………………………… 6
2.2. QUY TRÌNH SẤY 7
2.2.1. Chuẩn bị sấy 7
2.2.2.Chọn và xây dựng chế độ sấy cụ thể 7
2.2.3.Điều chỉnh ống phun 7
2.2.4. Xử lý giữa chừng 7
2.2.5. Xử lí cuối cùng và kết thúc 7
2.3. CÁC KHUYẾT TẬT CỦA GỖ TRONG QUÁ TRÌNH SẤY 8
2.3.1. Cong vênh 8
2.3.2. Gỗ bị nhăn bề mặt 8
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm

2.3.3. Nứt nẻ 8
2.4. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY 9
2.4.1. Vật liệu sấy 9
2.4.2. Tác nhân sấy 9
2.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN GỖ SẤY 10
2.5.1. Phương pháp quét 10
2.5.2. Phương pháp phun 10
2.5.3. Phương pháp ngâm thường 10
2.5.4. Phương pháp ngâm lạnh, đun nóng 10
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN NHIỆT HỆ THỐNG HẦM SẤY 11
3.1. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TÁC NHÂN SẤY 11
3.1.1. Thời điểm trước khi vào calorife 11
3.1.2. Thời điểm sau calorife 11
3.1.3. Thời điểm sau khi ra khỏi hầm sấy 12
3.1.4. Thời gian sấy 12
3.2. CÂN BẰNG VẬT CHẤT 13
3.3. CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 14
3.3.1. Tổn thất do vật liệu sấy 14
3.3.2. Tổn thất do cơ cấu bao che 15
3.3.3. Tổn thất do bộ phận vận chuyển 15
3.4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 19
3.4.1. Chọn xe goòng 19
3.4.2. Tính toán hầm sấy 19
3.4.3. Tổn thất qua kết cấu bao che 21
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 27
4.1. CHỌN CALORIFE 27
4.2. TÍNH TRỞ LỰC 33

4.3. TÍNH CÔNG SUẤT QUẠT VÀ CHỌN QUẠT 40
KẾT LUẬN 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ
1.1. MỤC ĐÍCH
Sấy gỗ là để ngăn ngừa sự phá huỷ gỗ tạo nên những tính chất cần thiết khi sử
dụng gỗ. Do yêu cầu của việc sử dụng gỗ trong mỗi ngành khác nhau mà có mục đích
sấy gỗ khác nhau.
Khi sấy trong những nhà máy xẻ gỗ thì mục đích của việc sấy gỗ là ngăn ngừa
sự phá huỷ gỗ, ngăn ngừa sự tấn công của côn trùng, làm giảm trọng lượng của gỗ
trong khâu vận chuyển đến nơi tiêu thụ, làm giảm giá thành vận chuyển.
Trong ngành xây dựng và chế biến gỗ thì mục đích sấy gỗ là nhằm chống biến
dạng và mài mòn ở những thiết bị và sản phẩm bằng gỗ, tăng cường những tính cơ lý
của gỗ. Sấy gỗ trong những ngành sản xuất, đặc biệt trong ngành ván sàn, gỗ lạng
nhằm tạo cho vật liệu những tính chất hoàn hảo phù hợp với những yêu cầu công nghệ
của ngành đó.
Tóm lại, mục đích chung của sấy gỗ là biến gỗ từ nguyên liệu tự nhiên thành
vật liệu công nghiệp đồng thời với việc gia tăng tính chất vật lý kỹ thuật, tính chất
công nghệ của gỗ và gỗ sau khi sấy có chất lượng cao khi chế tạo các sản phẩm có
chất lượng tốt hơn là gỗ chưa sấy. Vì vậy để đảm bảo nhu cầu xuất khẩu thành phẩm
của đồ gỗ thì sấy là một khâu công nghệ quan trọng không thể thiếu được trong ngành
chế biến lâm sản.
1.2. PHƯƠNG PHÁP
Sấy gỗ thực chất là quá trình tách ẩm ra khỏi gỗ, có nhiều phương pháp sấy gỗ
để loại ẩm ra khỏi gỗ. Có thể loại ẩm ra khỏi gỗ bằng các thiết bị cơ học như: lọc áp
suất cao, vít tải ép, máy ly tâm. Các phương pháp trên sử dụng rộng rãi để ép nước
trong vỏ cây, mạt cưa và mẩu nhỏ bằng gỗ.

Ẩm cũng có thể thoát ra khỏi bằng cách hấp bằng hơi bão hoà ở nhiệt độ 100
0
C. Ví
dụ: gỗ dẻ hấp hơi ở áp suất khí quyển trong 10h độ ẩm sẽ giảm từ 70% xuống 40%.
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 11
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
Trong công nghiệp để làm cho gỗ khô người ta dùng phương pháp sấy. Bản
chất của vật lý của phương pháp này như sau: Khi gỗ bị sấy nóng, ẩm lỏng trong gỗ
biến thành dạng hơi có thể tích lớn hơn ẩm lỏng hàng nghìn lần và bị dồn ra phía ngoài
rồi thoát ra môi trường xung quanh.
Quá trình sấy gỗ trong công nghiệp được tiến hành ở áp suất khí quyển, trong
công nghiệp thường không dùng phương pháp sấy chân không và sấy áp suất cao bởi
vì rất khó làm kín và các thiết bị phức tạp.
Trong sấy gỗ cần phân biệt hai khái niệm bay hơi và bốc hơi: Khi sấy sự sinh
hơi xảy ra trong vật liệu có nhiệt độ của ẩm lớn hơn hoặc bằng 100
0
C thì quá trình sấy
đó được gọi là quá trình bốc hơi. Khi sấy sự sinh hơi xảy ra trong vật liệu có nhiệt độ
của ẩm bé hơn 100
0
C thì quá trình sấy đó được gọi là quá trình bay hơi.
1.2.1. Sấy tự nhiên
Dùng nhiệt bức xạ mặt trời và không khí khô của khí quyển làm bay hơi ẩm của
gỗ. Phương pháp này dùng để sấy gỗ tròn gỗ xẻ, thời gian sấy nhanh hay chậm tùy
theo kích thước gỗ, thời gian sấy có thể kéo dài từ một đến ba năm, ta có thể tăng

cường độ sấy bằng cách dùng quạt gió thổi vào vật liệu sấy.
1.2.2. Sấy nhân tạo
Đặc điểm của sấy nhân tạo là tạo ra sự đối lưu tuần hoàn cưỡng bức của không
khí nóng trong thiết bị sấy. Các phương pháp sấy phổ biến hiện nay là:
a. Sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng
Phương pháp này được áp dụng chủ yếu trong công nghiệp, ưu điểm của nó là
cường độ sấy cao, cho phép điều chỉnh trong phạm vi rộng, đạt được bất kỳ độ ẩm
cuối cùng nào của gỗ, ít bị khuyết tật và cho phép tiến hành sấy quanh năm, không phụ
thuộc vào thời tiết .
b. Sấy đối lưu bằng hơi đốt
Tương tự như quá trình sấy trên, thiết bị sấy này rẻ tiền hơn so với sấy bằng
không khí nóng nhưng nếu khói đốt không được phân loại ra kỹ thì nó làm ảnh hưởng
vào buồng sấy sẽ làm biến đổi màu gỗ và dễ gây cháy gỗ cần sấy.
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 12
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
c. Sấy đối lưu bằng hơi quá nhiệt
Tương tự như sấy bằng không khí nóng nhưng phương pháp này có nhiệt độ tác
nhân sấy lớn hơn 100
0
C, quá trình sấy nhanh hơn tuy nhiên chất lượng và độ bền của
gỗ giảm đi do bị đốt nóng.
d. Sấy trong bể mỡ dầu mỏ
Gỗ ẩm được nhấn chìm trong bể mỡ dầu mỏ được nung nóng đến nhiệt độ hơn
100
0

C, ẩm lỏng trong gỗ được nung nóng đến sôi rồi tạo thành hơi thoát ra khỏi gỗ.
Mỡ dầu mỏ là chất thải trong công nghiệp hóa dầu, nếu mỡ ở nhiệt độ lớn hơn 120 ÷
130
0
C thì thời gian sấy gỗ nhanh hơn 5 ÷ 7 lần so với các phương pháp sấy trên. Tuy
nhiên phương pháp này có nhược điểm là mỡ sẽ ngấm vào gỗ làm màu sắc của gỗ bị
biến đổi, hạn chế việc gia công và đánh vecni trên mặt gỗ nhưng ngược lại chính mỡ
thấm vào gỗ có tác dụng chống ẩm, hạn chế côn trùng phá hoại gỗ, phương pháp này
thường dùng để sấy gỗ làm tà vẹt, làm trụ điện.
e. Sấy gỗ tiếp xúc
Dùng trong sản xuất gỗ tấm và đồ gỗ, đặc điểm của phương pháp sấy này là
cường độ quá trình sấy cao.
f. Sấy bức xạ
Lợi dụng tính chất nhiệt của ánh sáng, bản thân ánh sáng đặc biệt là ánh sáng
dài gây ra tác dụng nhiệt. Nếu vật bị chiếu sáng thì nó sẽ hấp thụ nhiều hay ít tùy theo
tính chất của từng loại vật thể.
g. Sấy trong điện trường của dòng điện có tần số cao
Phương pháp này dựa trên tính dẫn điện kém của gỗ, gỗ được đưa vào hai bản
kim loại như tụ điện ở đây gỗ được đun nóng và làm bốc hơi nước. Gỗ sấy được xếp
trên giá đỡ bằng sắt được nung nóng trong trường điện từ truyền nhiệt cho gỗ sấy,
nung nóng gỗ làm cho nước bốc hơi. Phương pháp này có giá thành thiết bị cao nên ít
sử dụng.
Nếu cường độ dòng điện lớn và dung tích gỗ nhỏ thời gian sấy trong điện từ
trường có thể rút ngắn từ 50 ÷ 60 lần so với các lò sấy bình thường.
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 13
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3

/năm
h. Sấy bằng dòng điện một chiều
Dìm gỗ vào trong nước có axít yếu, cho dòng điện một chiều đi qua nước, dọc
theo gỗ ướt xuất hiện dòng điện một chiều mạnh trong nước làm gỗ bị nung nóng và
ẩm thoát ra ngoài. Sau đó vớt gỗ ra ẩm trên bề mặt gỗ thoát ra ngoài gỗ khô nhanh
chóng.
Qua các phương pháp sấy đã trình bày ở trên và dựa vào ưu điểm của phương
pháp sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng (như đã được trình bày ở trên)
nên trong tính toán và thiết kế ta chọn phương pháp sấy này.
CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ SẤY GỖ
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 14
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
2.1. CHẾ ĐỘ SẤY
2.1.1. Cơ sở thành lập chế độ sấy
Sấy gỗ là quá trình rút ẩm từ trong gỗ ra. Do cấu trúc không đồng nhất nên việc
rút ẩm từ trong gỗ ra sao cho gỗ có được trạng thái ẩm, độ đồng điều trong toàn bộ
thanh gỗ, đạt yêu cầu về độ ẩm mong muốn sử dụng, bảo đảm chất lượng sấy theo yêu
cầu chất lượng của từng hạng, đồng thời rút ngắn thời gian sấy đến mức thấp nhất và
quá trình sấy kinh tế nhất là một việc phức tạp.
Để thành lập chế độ sấy thì cần có các cơ sở sau:
Trước khi sấy cần làm nóng gỗ trước nhằm mục đích rút ngắn thời gian
sấy. Thường gỗ trước khi sấy cần được làm nóng lên đến nhiệt độ bằng hoặc cao hơn
nhiệt độ khi sấy một ít, nhằm tạo điều kiện cho ẩm trong gỗ di chuyển từ bên trong ra
bên ngoài mặt gỗ và bay hơi nhanh hơn.
Độ chênh ẩm trong quá trình đầu của quá trình sấy không được quá lớn

vì gỗ dễ nứt bề mặt trong giai đoạn này.
Độ ẩm của các tác nhân sấy càng về cuối của quá trình sấy càng giảm,
đến lúc kết thúc quá trình sấy có thể giảm xuống 30%.
Nhiệt độ của tác nhân sấy ngược lại tăng dần từ khi bắt đầu sấy đến lúc
kết thúc sấy, điều đó phù hợp với việc tăng tốc độ sấy ở giai đoạn sau.
Khi độ ẩm của gỗ xuống dưới điểm bão hoà thớ gỗ, tốc độ giảm dần.
2.1.2. Cơ sở đánh giá chế độ sấy
a. Tiêu chuẩn về độ cứng của chế độ sấy
Độ cứng: Là đặc điểm của chế độ sấy, nó phản ánh khả năng của môi trường
tạo mức độ bay hơi ẩm. Độ cứng quyết định các thông số của tác nhân sấy, khi so
sánh các chế độ sấy khác nhau nên so sánh ở cùng một cấp chế độ sấy như nhau
(đối với chế độ sấy sắp xếp theo chế độ ẩm thì cùng cấp độ ẩm, theo thời gian thì
cùng cấp thời gian như nhau).
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 15
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
b. Tiêu chuẩn về hiệu quả của chế độ sấy
Ở đây ta chủ yếu dựa vào kết quả thời gian sấy cụ thể của từng chế độ sấy và
chất lượng của từng nguyên liệu sấy mà đánh giá.
Dốc sấy: Theo định nghĩa của Keylworth, dốc sấy là tỷ số giữa độ ẩm tức thời
(W ) và độ ẩm thăng bằng tương ứng (W ): W < W . Giả sử ta có hầm sấy tốt,
thích hợp với điều kiện và yêu cầu thực tế đòi hỏi và các bước chuẩn bị đã sắp xếp chu
đáo như: Lựa chọn phân loại gỗ, xác định độ ẩm ban đầu, xếp đống gỗ và xác định sơ
bộ thời gian thì vấn đề đặt ra là quá trình sấy nên điều chỉnh theo một quy luật nào đó
để đạt kết quả kinh tế nhất. Theo Keylworth thì kết quả sấy là do chất lượng của việc
lựa chọn dốc sấy về mặt kỹ thuật phù hợp với quá trình sấy quyết định.

2.1.3. Đặc điểm của các loại chế độ sấy
Trong giai đoạn đầu, cần làm ẩm di chuyển từ trong ra ngoài mặt gỗ bằng cách
nung nóng sơ bộ trong môi trường không khí có độ ẩm cao, gỗ không bền dưới tác
dụng nhiệt nên nhiệt độ bị hạn chế. Do đó thường sử dụng nhiệt độ tăng dần theo mức
nhiệt khô của nhiên liệu mà giảm độ ẩm tương đối của tác nhân. Nguyên liệu càng
nóng thì thời gian sấy càng ít và tác dụng nhiệt lớn hơn.
2.1.4. Các loại chế độ sấy
Trong phạm vi đồ án sử dụng phân loại chế độ sấy như sau:
+ Chế độ sấy gia tốc: Nhiệt độ sấy cao hơn nhiệt độ sấy định mức: 10 ÷15
0
C.
+ Chế độ sấy nhiệt độ cao: Chế độ sấy này chủ yếu dùng cho hầm sấy hơi quá
nhiệt với nhiệt độ cao hơn 100
0
C và nhiệt độ nhiệt kế ướt giữ cố định t
tt
= 100
0
C.
+ Chế độ sấy nhiệt độ thấp: Nhiệt độ sấy trong khoảng từ 50 ÷ 60
0
C. Ở một số
nước Đông Âu sử dụng chủ yếu chế độ sấy sắp xếp theo thời gian.
Còn chế độ sấy có chú ý đến diễn biến của ứng suất trong nguyên liệu là loại chế
độ sấy mới hiện nay, tuy nhiên còn nhiều trở ngại về kỹ thuật kiểm tra nên chưa được
sử dụng rộng rãi.
2.2. QUY TRÌNH SẤY
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 16

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
2.2.1. Chuẩn bị sấy
Xếp gỗ đúng quy trình về kỹ thuật xếp đống gỗ và tốt nhất nên xếp từng đống
xếp sẵn trên xe goòng trước khi đưa vào lò sấy.
Một đống gỗ nên xếp cùng một loại ván (gỗ), chiều dài và độ ẩm đều xấp xỉ nhau.
Nếu phải xếp đống gỗ theo nhiều kiểu khác nhau thì phải chọn những đống gỗ giống
nhau và đưa vào sấy. Chuẩn bị kịp thời mẫu gỗ đo độ ẩm trong gỗ, nếu chọn thanh gỗ
có độ ẩm lớn nhất trong đống gỗ và xếp phía dưới.
2.2.2. Chọn và xây dựng chế độ sấy cụ thể
Chọn quy trình sấy, chế độ sấy, nhiệt độ sấy.
2.2.3. Điều chỉnh ống phun ẩm, xả thêm hơi nước nóng, tùy theo từng loại gỗ mà
ta xử lý ban đầu cho thích hợp.
2.2.4. Xử lý giữa chừng
Nhằm giảm ứng suất bên trong gỗ, phòng ngừa hiện tượng nứt nẻ và khuyết tật
bên trong gỗ trong các giai đoạn sấy tiếp tục, ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sấy. Xử lý
giữa chừng tiến hành khi độ ẩm của gỗ đạt trung bình khoảng 25÷30%. Trường hợp độ
ẩm của gỗ còn cao hơn điểm bão hòa thớ gỗ thì việc xử lý giữa chừng chỉ tiến hành lúc
phát hiện có hiện tượng nứt bề mặt gỗ.
Nhiệt độ trong thời gian xử lý giữa chừng lớn hơn nhiệt độ cấp chế độ sấy
khoảng 6÷10
0
C, về độ ẩm cần phải điều chỉnh độ ẩm tác nhân sấy để trong giai đoạn
xử lý gỗ không khô hơn. Khi tiến hành xử lý cần theo dõi liên tục các thông số của ẩm
kế đồng thời điều chỉnh các khoá hơi của thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị phun ẩm.
2.2.5. Xử lý cuối cùng và kết thúc
Khi gỗ đạt đến trạng thái cần thiết ta phải để gỗ nguội dần trong lò sấy, trong
thời gian này cần phải tắt quạt và hệ thống calorife, mở hết các cửa dẫn và cửa thoát

khí. Thời gian làm nguội gỗ phụ thuộc vào thời tiết và vỏ hầm sấy, có thể từ 2÷12h.
2.3. CÁC KHUYẾT TẬT CỦA GỖ TRONG QUÁ TRÌNH SẤY
2.3.1. Cong vênh
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 17
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
Gỗ bị cong vênh là do các bộ phận của gỗ co rút không đồng đều sinh ra (co rút
không đồng đều theo các chiều thớ khác nhau). Nếu độ cong vênh ở các loại ván khác
nhau có khác nhau, đối với ván tiếp tuyến là nghiêm trọng nhất). Để hạn chế mức cong
vênh cần tuân theo các biện pháp sau: Khi xếp đống, cần sử dụng thanh kê có bề dày
đều nhau và phải đặt đúng vị trí của thanh kê, cự ly thanh kê không nên cách nhau quá
xa.
2.3.2. Gỗ bị nhăn bề mặt
Sự nhăn bề mặt gỗ (ván) là một hiện tượng biểu hiện trạng thái biến dạng hết
sức mãnh liệt và không tốt. Có khi do gỗ bị nhăn bề mặt mà sinh ra nứt nẻ. Khuyết tật
này thường xảy ra ở một số loại gỗ nhất định. Để tránh hiện tượng này, khi sấy không
nên sử dụng nhiệt độ sấy quá cao và không được phép tăng nhiệt độ quá mức quy định
của chế độ sấy.
2.3.3. Nứt nẻ
Là do sự phát sinh ứng suất quá lớn bên trong gỗ làm cho các thớ gỗ bị phá
hoại. Ứng suất hình thành ở các giai đoạn sấy đầu sẽ gây nên nứt ngoài. Còn ứng suất
hình thành ở giai đoạn sấy sau sẽ gây nên nứt trong. Để tránh nứt nẻ ở bề mặt ván, ta
cần tuân thủ chế độ sấy, nhất thiết không được hạ thấp nhiệt độ ẩm của môi trường sấy
xuống quá so với quy định của chế độ sấy.
2.4. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY
2.4.1. Vật liệu sấy

- Bản chất của vật liệu sấy: Cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm.
- Hình dạng vật liệu: Kích thước, chiều dày, bề mặt vật liệu…
- Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối và độ ẩm tới hạn của vật liệu.
- Trạng thái của vật liệu sấy: Tĩnh, động, tầng sôi.
2.4.2. Tác nhân sấy
- Loại tác nhân sấy: Không khí, khói lò.
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 18
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
- Độ ẩm, nhiệt độ, vận tốc tác nhân sấy.
- Điều kiện tiếp xúc (gián tiếp trực tiếp) giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy.
- Sự chênh lệch nhiệt độ ban đầu và cuối của tác nhân sấy.
- Ngoài ra còn các yếu tố như: Cấu tạo máy sấy, phương thức sấy, chế độ sấy…
2.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN GỖ SẤY
Có nhiều phương pháp bảo quản gỗ sấy dưới đây nhằm tiết kiệm và kéo dài
thời gian sử dụng gỗ.
2.5.1. Phương pháp quét
Là phương pháp đơn giản thường gặp trong thực tế, thuốc được hòa tan và được
quét trên bề mặt vật dụng bằng gỗ, để bảo quản gỗ tạm thời ở bến bãi trong thời gian
ngắn.
2.5.2. Phương pháp phun
Là dùng bơm phun trực tiếp vào gỗ để bảo quản tạm thời bề mặt gỗ, phương
pháp này nhanh hơn nhưng sẽ tốn rất nhiều thuốc.
2.5.3. Phương pháp ngâm thường
Thời gian ngâm thuốc từ 3÷4h sau đó bốc dỡ gỗ ra phơi từ 3 ÷ 4 tuần hoặc có loại
thường từ 8 ÷10 tuần tùy theo loại thuốc đem sử dụng.

2.5.4. Phương pháp ngâm lạnh, đun nóng
Giống như phương pháp ngâm thường nhưng chỉ khác là ở đây dùng hai bể, mỗi bể
chứa một dung dịch có nhiệt độ khác nhau.
Ngoài ra còn có các phương pháp khác như: Thẩm thấu, thay thế nhựa
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 19
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN NHIỆT HỆ THỐNG HẦM SẤY
3.1. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ TÁC NHÂN SẤY
3.1.1. Thời điểm trước khi vào calorife
- Áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí:
[1]
(bar)
Trong đó: t
0
= 27
o
C: Nhiệt độ không khí môi trường (lấy nhiệt độ trung bình
năm của Tp. Biên Hòa – Đồng Nai)
- Hàm ẩm của không khí đầu vào:
[2]

(kg ẩm/kg kkk)
Trong đó: : Độ ẩm của môi trường [5]
P
mt

= 0.981(bar): Áp suất của môi trường
- Hàm nhiệt của không khí đầu vào:
[2]
(J/kgkkk)
3.1.2. Thời điểm sau calorife
- Áp suất bão hòa của hơi nước sau calorife:
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 20
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
(bar)
Trong đó: t
1
= 101
o
C: Nhiệt độ không khí sau calorife
- Độ ẩm của không khí sau calorife:
Vì nên:
%
- Hàm nhiệt của không khí sau calorife:
(J/kgkkk)
3.1.3. Thời điểm sau khi ra khỏi hầm sấy
- Hàm ẩm của không khí sau khi ra khỏi hầm sấy:
Vì H
2
= H
1

nên:
(kg ẩm/kgkkk)
Trong đó: t
2
= t
m
+10: Nhiệt độ sau khi ra khỏi hầm sấy
t
m
= 39
o
C: Nhiệt độ bầu ướt (tra giản đồ Ramzin)
- Áp suất bão hòa của hơi nước sau khi ra khỏi hầm:
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 21
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
(bar)
- Độ ẩm của không khí sau khi ra khỏi hầm:
%
3.1.4.Thời gian sấy
[1]

(h)
Chọn thời gian sấy là 75h.
Trong đó:
: Hệ số phụ thuộc vào loại gỗ (gỗ thông)

: Hệ số phụ thuộc chiều dày gỗ (chiều dày gỗ 0.032m)
: Hệ số chiều rộng với tỉ số chiều rộng/chiều dày
: Hệ số phụ thuộc chất lượng gỗ (gỗ loại III)
: Hệ số phụ thuộc sự tuần hoàn môi chất (v
k
>2m/s)
: Hệ số phụ thuộc độ ẩm gỗ
120h: Thời gian sấy cơ bản
3.2. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
- Năng suất dòng nhập liệu:
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 22
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
(kg/h)
Trong đó:
V
0
= 11000 (m
3
): Năng suất gỗ tiêu chuẩn một năm
(kg/m
3
): Trọng lượng riêng của gỗ thông
t = 288*24: Thời gian làm việc một năm (288 ngày)
- Năng suất thiết bị sấy theo dòng nhập liệu:
[3]

(kg/h)
Trong đó:
: Độ ẩm đầu vào của vật liệu
: Độ ẩm đầu ra của vật liệu
- Lượng ẩm cần tách:
[3]

(kg/h)
- Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi lượng ẩm trong vật liệu:
Ta có: ẩm vào + ẩm vật liệu = ẩm ra.
[3]
Lượng không khí khô cần thiết để bay hơi lượng ẩm trong vật liệu:
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 23
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm

(kgkkk/h)
- Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm:
[3]

(kgkkk/kg ẩm)
3.3. CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
3.3.1. Tổn thất do vật liệu sấy
[3]
(kJ/h)

Trong đó:
C
vl
= 2.72 (kJ/kg*độ): Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy
o
C: Nhiệt độ của vật liệu sấy (thường lấy bằng nhiệt độ môi
trường)
o
C: Nhiệt độ của vật liệu sau khi sấy (thường thấp hơn nhiệt độ
tác nhân sấy sau khi sấy từ
o
C)
[3]
(kJ/kg ẩm)
3.3.2. Tổn thất do cơ cấu bao che
Tổn thất qua bao che thường từ % nhiệt lượng hữu ích để làm bay hơi ẩm
trong vật liệu.
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 24
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế hệ thống sấy gỗ 11000 m
3
/năm
Trong đó:
Q
hi
: Nhiệt lượng hữu ích cần thiết để bay hơi ẩm trong vật liệu
Chọn tổn thất qua cơ cấu bao che là 5%
- Nhiệt lượng hữu ích cần thiết để bay hơi ẩm trong vật liệu:

(kJ/h)
Trong đó:
C
a
= 4.187 (kJ/kg*độ): Nhiệt dung riêng của ẩm
r = 2500 (kJ/kg): Ẩn nhiệt hóa hơi của nước
- Vậy tổn thất qua bao che:
= 6031003.8615*5% = 301550.1931 (kJ/h)



(kJ/kg ẩm)
3.3.3. Tổn thất do bộ phận vận chuyển
- Số m
3
gỗ được sấy trong 75h:
(m
3
)
Chọn 1 xe goòng có 24 lớp gỗ, mỗi lớp có 10 cây gỗ.
- Số m
3
gỗ trên 1 xe goòng:

24*10*(l
gỗ
*b
gỗ
*h
gỗ

)
= 24*10*(4*0.2*0.032) = 6.144 (m
3
)
- Vậy số xe goòng trong hầm:
GVHD: VÕ THỊ TIẾN THIỀU
SVTH: NGÔ VĂN MẠNH
DƯƠNG VIỆT TRUNG Trang 25
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY