Đố án quá trình thiết bị sấy gỗ thông 10000 m3 trên ngày

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA: HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ
Thiết Bị Sấy Gỗ Thông 10000 m
3
/ngày
Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THỊ TIẾN THIỀU
Sinh viên thực thiện: MÔNG ĐÀM THUẬN
LÃ VĂN NAM
TRẦN QUỐC KỲ
Lớp : DH11H1
Khóa: 2011
TP. Vũng tàu , ngày….tháng … năm …
LỜI NÓI ĐẦU
Rừng là tài nguyên cần được quản lý chặt chẽ, khai thác một cách hợp lý. Vì rừng
đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động sống trên trái đất. Ngoài ra trong
nhiều lĩnh vực sinh hoạt và sản xuất của con người tài nguyên rừng nói chung và gỗ nói
riêng đóng một vai trò quan trọng.
Hiện nay trong nhiều lĩnh vực gỗ ngày càng được sử dụng rộng rãi đa dạng và phong
phú. Trong ngành xây dựng, ngành chế tạo máy, ngành giao thông vận tải, ngành điện,
ngành hàng hải, và nhiều ngành khác…
Qua đó ta thấy gỗ ngày càng được sử dụng rộng rãi, nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng
cao và đòi hỏi chất lượng tốt. Để gỗ có chất lượng tốt thì kỹ thuật sấy gỗ đóng một vai trò
rất quan trọng.
Sấy gỗ trong sản xuất gỗ là làm tăng chất lượng gỗ, làm tăng độ bền cơ lý, tránh
hiện tượng co rút nứt nẻ ở gỗ, giảm trọng lượng gỗ trong khâu vận chuyển, hạn chế sự
phát sinh của nấm và côn trùng phá hoại gỗ, nâng cao tuổi thọ gỗ.
LỜI CÁM ƠN
NGUYỄN NGỌC PHÚ, khoa CN nhiệt – điện lạnh
Cô NGUYỄN THỊ TIẾN THIỀU đã hướng dẫn và giúp đỡ tận tình giúp chúng em hoàn

thành đề tài này.
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU 1 2
CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ
1.1 Vai trò của độ ẩm trong gỗ và mục đích sấy gỗ 5-6
1.2 Phương pháp sấy gỗ 6-9 3
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẤY GỖ
2.1 Tính chất của gỗ liên quan đến quá trình sấy gỗ 10-19
2.2 Những hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình sấy gỗ 19-27
2.3 Chế độ và quy trình sấy gỗ 27-32
2.4 Bảo quản gỗ sấy 32-34
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
3.1 Nhiệm vụ thiết kế
3.2 Chọn vật sấy và kiểu hầm sấy
3.3 Kỹ thuật xếp đống gỗ
3.4 Kích thước hầm sấy và thời gian sấy
Bảng các thông số đã tính
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN NHIỆT
4.1 Chọn nguyên liệu chế độ sấy
4.2 Xác định lượng nước bay hơi từ gỗ
4.3 Thông số của tác nhân sấy
4.4 Nhiệt lượng tiêu thụ và quá trình sấy thực tế
4.5 Môi chất truyền nhiệt
4.6 Tính chọn calorifer
4.7 Đường ống dẫn hơi và đường ống dẫn nước ngưng
4.8 Thiết bị tách nước ngưng
4.9 Thiết bị phun ẩm
4.10 Sơ đồ đường hơi và đường nước ngưng
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG LÒ SẤY

5.1 Khí động học đối với quá trình sấy gỗ
5.2 Tính trở lực hầm sấy
5.3 Chọn quạt và xác định công suất của quạt
5.4 Tính toán ống dẫn khí và thoát khí
CHƯƠNG 1:
PHƯƠNG PHÁP SẤY GỖ
1.1. VAI TRÒ CỦA ĐỘ ẨM TRONG GỖ VÀ MỤC ĐÍCH SẤY GỖ
1.1.1. Vai trò của độ ẩm trong gỗ
Ẩm có vai trò trong việc duy trì hoạt động sống của cây. Khi cây chết, ẩm của gỗ
bị phá huỷ và phân hoá gỗ, biến gỗ tươi thành gỗ mục nát làm phân bón cho đất nhường
chỗ cho chồi non phát triển. Nhờ đó mà hoạt động sống của cây duy trì trong hàng thế kỷ.
Ẩm của gỗ phá hoại và làm mục nát gỗ nhưng khi gỗ bị thấm nước hoàn toàn và
không khí được loại bỏ hết ra khỏi lỗ hổng tế bào của gỗ thì gỗ sẽ không bị mục nát nữa.
Theo Kebol thì gỗ chỉ bị mục khi độ ẩm của gỗ nằm trong phạm vi 22 ÷130%.
Trong xây dựng ẩm của gỗ làm biến dạng cong vênh các xà dầm và cột gỗ, làm giảm
độ bền và sức chịu đựng của vật liệu.
Trong các hàng mộc dân dụng thì khi gia công và chế biến gỗ, ẩm gây sự co rút và
biến dạng hình thể sản phẩm cần gia công, làm mất màu, nứt nẻ và giảm chất lượng thành
phẩm.
Qua nhiều nghiên cứu bằng thực nghiệm cho thấy độ bền cơ học của gỗ tăng lên khi
độ ẩm của gỗ giảm từ 30 ÷ 0%.
Trong các ngành sử dụng gỗ thường yêu cầu về vật liệu gỗ phải khô, không co rút cong
vênh có khả năng chống được nấm mốc, tránh được sự mất màu cũng như chịu đựng
được sự phá hoại của côn trùng, gỗ càng khô thì độ dẫn điện dẫn nhiệt càng thấp, nhiệt trị
tăng lên. Khi gỗ khô dễ thấm tẩm các chất cần thiết nhằm chống mối mọt, làm tăng thời
gian sử dụng gỗ.
1.1.2. Mục đích sấy gỗ
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
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%.
Dưới tác dụng của dòng điện một chiều ẩm cũng thoát ra khỏi gỗ, khi đặt vào hai đầu
mẩu gỗ hai điện cực của một nguồn điện một chiều. Ẩm sẽ dịch chuyển từ cực âm sang
cực dương rồi thoát ra ngoài.
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.
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 nhận 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 tích 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 sáy bình thường.

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
2.1. TÍNH CHẤT GỖ LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY GỖ
2.1.1. Cấu trúc gỗ
Gỗ là một loại vật liệu không đồng nhất về cấu tạo, tính chất và loại vật liệu không
đẳng hướng. Có một lượng nước nhất định bên trong gỗ, nước này tồn tại dưới hai dạng:
Nước tự do trong bó mạch xoang bào và nước dính ở giữa các bó mạch làm cầu nối giữa
các mixencellulose trong vách tế bào.
Trên mặt cắt ngang của gỗ ta thấy những vòng năm đông tâm. Khi xem xét cấu
trúc gỗ, người ta phân biệt ra ba hướng vuông góc chính sau đây:
+ Hướng bán kính: Hướng dọc theo bán kính vòng năm.
+ Hướng tiếp tuyến: Hướng tiếp xúc với vòng năm.
+ Hướng trục: Hướng dọc theo trục của cây.
Tương ứng với các hướng trên người ta có các mặt cắt sau: mặt cắt ngang, mặt cắt
tiếp tuyến và mặt cắt xuyên tâm.
Khi quan sát bằng mắt thường ở các loại gỗ dẻ, sồi hoặc khi quan sát bằng kính
hiển vi ở các loại gỗ thông, dương người ta thấy có những dải ánh sáng hoặc hơi tối bị
đứt quãng và nằm dọc theo thân cây nên được gọi là tia gỗ. Giữa các thớ gỗ cũng xuất
hiện các lực liên kết, lực liên kết giữa các thớ gỗ và tia gỗ yếu hơn giữa các thớ gỗ với
nhau. Tia gỗ liên hệ với vòng năm kế cận theo hướng bán kính của cây hơn các hướng
khác.
Thông thường đa số các loại gỗ phần ở giữa cây gọi là lõi có màu đậm hơn, chắc
hơn, khó thoát nước và chậm khô; còn phần bìa vỏ cây có phần sáng hơn gọi là giác.

Do quá trình sinh trưởng, lõi bị dịch khỏi tâm hình học của cây khi đó gỗ trở
thành đặc hơn, lõi cây đặc và chắc hơn, khó thoát nước và chậm khô, phần bìa vỏ cây có
phần sáng hơn gọi là giác.
Nếu gỗ có thớ xiên hoặc có thớ vặn gọi là gỗ vặn thớ, khi sấy gỗ loại này thường
xảy ra hiện tượng xoắn vặn dọc theo thớ.
Gỗ có cấu tạo từ những nhóm tế bào khác nhau về hình dáng và chức năng. Cấu
tạo hoá học của màng tế bào phức tạp, thành phần của nó gồm: 50 % cellulose, 25 %
hemicellulose và còn lại là ligmin không định hình. Phần tử cơ bản của màng tế bào là
colocdimixen cấu tạo từ chuỗi phân tử cenllulose có hướng chủ yếu dọc theo thân cây,
đường kính mixen từ 5 ÷ 20 µm, chiều dài có thể khác nhau. Trong những mô gỗ bị ngập
nước những mixen này đã bị ngăn cách bởi những lớp nước mỏng và cấu trúc trên được
gọi là chuỗi mixen, tuy nhiên nước không thể thấm vào những phần tử mixen. Khi giảm
nước giữa các phần tử mixencellulose thì màng tế bào co lại, về mặt hóa lý có thể xem gỗ
là tổ chức mixen háo nước. Tóm lại, cấu trúc của gỗ rất phức tạp, nó ảnh hướng rất nhiều
đến quá trình sấy gỗ.
2.1.2. Độ ẩm của gỗ
a. Độ ẩm tương đối: Là lượng nước chứa trong gỗ quy về một đơn vị gỗ tươi.
b. Độ ẩm tuyệt đối: Là lượng nước chứa trong gỗ quy về một đơn vị khối lượng gỗ
khô kiệt.
c. Tính hút nước của gỗ và độ ẩm cân bằng:
Gỗ là một loại vật liệu có khả năng hút hơi nước trong không khí. Khi hút hơi
nước gỗ nở ra, khi thoát hơi nước gỗ sẽ co lại.
Khả năng hút và thoát hơi nước của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối
của không khí. Khi nhiệt độ giảm càng nhanh gỗ hút hơi nước càng mạnh và khi độ ẩm
không khí càng cao thì gỗ hút hơi nước càng nhiều. Trong không khí, ở điều kiện nhiệt
độ và độ ẩm không đổi sau một thời gian dài gỗ sẽ hút hoặc thoát ẩm cho đến khi độ ẩm
của gỗ không đổi.
Thực nghiệm xác nhận rằng: Ở trong không khí bão hoà ϕ = 100 %, độ ẩm của các
loại gỗ xấp xỉ bằng 30 %. Dựa vào kết luận trên, ta tiến hành thí nghiệm sau: Để trong
không khí có nhiệt độ và độ ẩm không đổi ( 0 < ϕ

kk
< 100 % ) hai mẩu gỗ cùng loại nhưng
có độ ẩm khác nhau. Một mẫu có độ ẩm lớn hơn 30% và một mẩu có độ ẩm 0%. Sau một
thời gian quan sát ta thấy: mẫu gỗ có độ ẩm 30% sẽ khô dần và mẫu gỗ có độ ẩm 0 % sẽ
ẩm dần, quá trình đó được gọi là quá trình cân bằng ẩm của gỗ.
Tuy cùng một điều kiện môi trường không khí như nhau nhưng độ ẩm cân bằng
của các loại gỗ khác nhau không bao giờ bằng nhau. Vì thế quá trình khô đi của mẫu gỗ
không phải là quá trình ngược lại của quá trình hút ẩm của mẫu gỗ ấy, khi đạt đến cân
bằng hai quá trình này chênh nhau từ 1 ÷ 3 %.
Nếu mẫu gỗ ban đầu ướt, để trong môi trường không khí thì độ ẩm của gỗ biến đổi
theo đường biểu diễn quá trình khô.
d. Các hình thức tồn tại của nước trong gỗ: tồn tại chủ yếu ở hai dạng sau:
Nước tự do: Là nước ở trong ruột và khe hở giữa các tế bào, thành phần này ảnh
hưởng đến khối lượng riêng của gỗ, đến sự cháy và khả năng thấm tẩm các dịch thể vào
gỗ.
Nước thấm: Là nước nằm giữa các mixencellulose trong vách tế bào, đó là nhân tố
chủ yếu ảnh hưởng đến tính chất của gỗ.
e. Độ ẩm bão hoà thớ gỗ
Gỗ ẩm ướt để ngoài không khí, nước trong gỗ bốc hơi ra ngoài. Khi nước tự do
thoát hết, nước thấm còn bão hoà trong gỗ (Vách tế bào), điểm đó gọi là điểm bão hoà
thớ gỗ và độ ẩm tương ứng gọi là độ ẩm bão hoà thớ gỗ, kí hiệu: W
bhtg
. Ngược lại khi gỗ
khó hút nước, khi nước thấm trong vách tế bào và nước tự do bắt đầu xuất hiện thì điểm
đó gọi là điểm bảo hoà thớ gỗ.
Tùy từng loại gỗ và tùy từng vùng khác nhau mà độ ẩm bão hoà thớ gỗ cũng khác
nhau.
Độ ẩm tương đối của không khí có ảnh hưởng đến độ ẩm bão hoà thớ gỗ, khi nhiệt
độ tăng thì độ ẩm bão hoà thớ gỗ giảm.
Điểm bão hoà thớ gỗ có ý nghĩa lớn vì nó là bước ngoặc của sự thay đổi tính chất

gỗ: Cường độ gỗ, sức co giãn, khả năng dẫn điện của gỗ,.v.v
+ Khi gỗ có W
gỗ
= 0 ÷ W
bhtg
thì hiện tượng giãn nở phát sinh, cường độ gỗ
giảm, hệ số dẫn nhiệt tăng.
+ Khi gỗ có W
gỗ
= W
bhtg
thì cường độ gỗ giảm xuống tối thiểu, độ giãn ít nhất,
khả năng dẫn nhiệt ít thay đổi.
+ Khi gỗ có W
gỗ
> W
bhtg
thì thể tích, cường độ gỗ, khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt
vẫn không thay đổi.
Tương tự hiện tượng xảy ra và ngược lại khi gỗ ướt thoát hơi nước. Dưới đây là một
số độ ẩm bảo hoà thớ gỗ của một số loại gỗ:
Chò chỉ: W
bhtg
= 33%.
Lim xanh: W
bhtg
= 20%.
Mít mật: W
bhtg
= 21%.

f. Độ ẩm của một số loại gỗ
Độ ẩm của gỗ không đồng nhất ngay cả trong cùng một loại cây. Độ ẩm thay đổi tùy
thuộc vào giống cây, điều kiện sinh trưởng, đất đai và các nhân tố khác, độ ẩm của gỗ
cũng thay đổi theo chiều cao và bán kính của cây. Vì những lý do đó, giá trị độ ẩm của gỗ
trong kỷ thuật chỉ là giá trị trung bình hoặc kết quả đo cục bộ.
Theo trạng thái độ ẩm trong gỗ, người ta chia gỗ ra làm các loại sau:
+ Gỗ ướt: Có độ ẩm cao hơn với gỗ tươi, ngâm lâu trong nước vừa vớt lên.
+ Gỗ ẩm: Gỗ tươi mới đốn hạ xuống, có W
gỗ
> 85%.
+ Gỗ hong, phơi: Độ ẩm thấp hơn gỗ tươi do để hong, phơi khô lâu ngày trong
không khí, W
gỗ
> 42%.
+ Gỗ khô: Để lâu ngoài không khí có mái che cho đến khi sự bay hơi ẩm ngừng
lại, W
gỗ
> 20%.
+ Gỗ khô hoàn toàn: Gỗ đã được thông qua các hệ thống sấy sơ bộ và dể lâu
trong phòng có hệ thống sưởi ấm, W
gỗ
= 6 ÷ 8 %.
+ Gỗ khô tuyệt đối: Gỗ được sấy cho đến khi ngừng thoát ẩm ở t =101 ÷ 105
0
C.
Tùy thuộc chức năng của gỗ, người ta chia gỗ ra thành các loại sau:
+ Gỗ ẩm: gỗ không được sấy và tách ẩm.
+ Gỗ vận chuyển: có độ ẩm bé hơn 22% thì gỗ này vẫn bị nấm phá hoại.
+ Gỗ sử dụng: độ ẩm phụ thuộc vào điều kiện vận hành và sử dụng.
Độ ẩm của gỗ khô kỹ thuật không phải bao giờ cũng bằng gỗ sử dụng, trong quá

trình chế biến độ ẩm của gỗ sẽ tăng lên khi nào gọt lớp gỗ khô ở ngoài hoặc khi dán. Bởi
vậy người ta hạ độ khô của gỗ kỹ thuật thấp hơn từ 1÷3%, nghĩa là sấy gỗ khô kỹ thuật
khô hơn gỗ khô sử dụng.
2.1.3. Tính chất nhiệt lý của gỗ
a. Tính chất dãn nở do nhiệt
Thông thường vật nóng lên dãn nở ra và ngược lại đem làm lạnh thì co lại. Với gỗ
cũng như vậy nhưng thực tế do gỗ là vật xốp, tính chất của gỗ phụ thuộc vào độ ẩm nên
nhiệt độ của gỗ tăng, nếu gỗ có độ ẩm bé hơn W
bhtg
kết hợp với hiện tượng thoát hơi
nước gỗ sẽ co rút lại. Về mặt giá trị độ co rút do khô đi lớn hơn nhiều so với dãn nở nhiệt.
b. Tính chất dẫn nhiệt của gỗ
Thông thường vật liệu có cấu tạo xốp hệ số dẫn nhiệt λ tăng theo khối lượng riêng.
Theo thực nghiệm người ta đưa ra công thức:
λ = 0,168.ρ + 0,022, kcal/m.K (2.1)
Trong đó: ρ: Khối lượng riêng của gỗ, kg/m
3
.
Theo chiều hướng khác nhau thì hệ số dẫn nhiệt λ theo chiều dọc lớn hơn 2 lần so
với chiều ngang thớ.
Ảnh hưởng của độ ẩm và nhiệt độ: Trong phạm vi độ ẩm của gỗ dưới điểm bão hoà
thớ gỗ, theo F.Kollman nếu độ ẩm tăng lên một phần trăm thì λ tăng từ (0,7÷0,8)%.
Khi độ ẩm của gỗ: W
gỗ
= W
bhtg
= (28 ÷30) % thì λ
gỗ
=
OH

2
λ
.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ cao, lớp không khí cách nhiệt tốt trong các
khoảng trống của vật liệu bị thay thế bởi lớp hơi nước dẫn nhiệt tốt. Mặt khác, ở nhiệt độ
cao có sự dao động và dịch chuyển của các phần tử trong các vật xốp càng dễ dàng. Do
đó nhiệt độ cao tính cách nhiệt của gỗ giảm.
Bằng thực nghiệm: ∆t = 1
0
C thì ∆λ = 1,47.Vr - 0,367 = 1,1.0,089.ρ
0
(2.2)
Trong đó:
Vr: Thể tích phần rỗng trong gỗ, m
3

0
ρ
: Khối lượng riêng của gỗ khô, kg/ m
3
∆λ: Độ chênh lệch của hệ số dẫn nhiệt, kcal/m.K
c. Nhiệt dung riêng của gỗ
Theo H.M.Kupullop, nhiệt dung riêng của gỗ:
+ Gỗ ướt: C = 0,28
2,0
100
1













+
t
W
, kcal/kg.K (2.3)
Với: W - Độ ẩm của gỗ ; t - nhiệt độ xác định.
+ Gỗ khô: C = 0,28
09,0
100
1
2,0
+













+
t
W
, kcal/kg.K (2.4)
Trên cơ sở thực nghiệm: Durlop (Mỹ) đưa ra công thức tính C như sau:
C = 0,266 + 0,0016. t, kcal/kg.K (2.5)
Trong khoảng nhiệt độ : t = (0÷100)
0
C thì NDR trung bình của gỗ:
C
tb
=
( )
dtt
∫
+
100
0
.0016,0266,0
100
1
= 0,324, kcal/kg.K
Theo Durlop, khi khối lượng gỗ thay đổi từ (0,23÷1,1) kg/cm
3
thì C không phụ thuộc
vào ρ. Sự phụ thuộc của C vào W
gỗ
được xác định:

C =
W
W
+
+
1
324,0
, kcal/kg.K (2.6)
2.1.4. Sự co rút của gỗ
Hiện tượng co rút của gỗ có nhiều dạng:
Co rút Thể tích
Chiều dài Dọc thớ
Ngang thớ Xuyên tâm
Tiếp tuyến
Theo chiều dọc thớ nhỏ hơn: 1 %
Theo chiều xuyên tâm: 2 ÷ 7 %
Theo chiều tiếp tuyến: 4 ÷ 14 %
Co rút thể tích là tổng hợp co rút theo 3 chiều nói trên. Sở dĩ có sự khác nhau vì co
rút giữa hai chiều dọc và ngang thớ là do trên thân cây phần lớn các tế bào sắp xếp theo
chiều dọc thân còn các tia gỗ sắp xếp theo chiều vuông góc trục.
Sự co rút làm thay đổi khoảng cách giữa các mixen do đó khi gỗ co rút thì các kích
thước thay đổi theo chiều ngang thân cây là chủ yếu. Các tế bào gỗ nằm vuông góc với
trục thân cây cùng với hướng bán kính, cách sắp xếp gỗ đó không cho phép gỗ co rút hết
khả năng của nó theo chiều xuyên tâm.
Gỗ chỉ co rút khi độ ẩm của gỗ nhỏ hơn W
bhtg
là khi ẩm liên kết bắt đầu tách khỏi gỗ.
Để đặc trưng cho sự co rút theo phương nào đó, người ta đưa ra khái niệm độ co rút hay
hệ số co rút K ( K là độ co rút của gỗ khi ẩm liên kết giảm xuống 1% ). Độ chênh co rút
theo các phương xác định tính đều bằng cách nhân hệ số K với độ ẩm liên kết trong phạm

vi dưới 30 %: Y= K(30 - W
C
), Với: W
C
- Độ ẩm cuối cùng sau khi sấy.
Tóm lại: Co rút là nguyên nhân gây nên sự nứt nẻ của gỗ trong quá trình sấy.
2.1.5. Biến dạng gỗ xẻ
Được biểu diễn trên hình 2.2
(a): Các cách cắt khác nhau trong những vùng khác nhau.
(b): Ván cắt theo hướng bán kính.
(c): Thể hiện vết nứt gỗ theo khối hộp.
(d):Ván cắt theo hướng bán kính không nứt khi sấy.
(e): Nứt và biến dạng khi cắt theo hướng bán kính.
(f): Nứt gỗ tròn
(a)
(
b)
(
c)
Hỗnh 3 : Caùc bióỳn daỷng cuớa gọự xeớ
(
d)
(
e)
(f)
Hỡnh 2.2: Cỏc bin dng ca g x
Trờn hỡnh v (a) l cỏc dng in hỡnh cỏc v trớ khỏc nhau trờn tit din ngang ca
khỳc g trũn. Phn bờn phi ca hỡnh (a) biu din bin dng vuụng ca thanh g sau khi
sy tit din ca chỳng bin thnh hỡnh nờm (vỡ mt phi ca thanh g vuụng gn vi
hng tip tuyn hn vỡ vy s co rỳt s ln hn phớa trỏi). mt s v trớ khỏc ca ton

mt ng thng ca tit din bin thnh ng cong g trũn s thy rt rừ hn (a).
i vi vỏn bin dng chia thnh ba hng profin sau: hng xuyờn tõm, hng tip
tuyn v hng trung gian.
+ Cong vờnh dc g x: do cu trỳc khụng ng hng, cu to g khụng ng
u phỏt sinh nhiu dng cong vờnh dc g x (ph thuc vo cỏc tia g, cỏc mt). Khi
xp g g lp di ớt cong vờnh do trng lng ca ng g ộp cht xung mt sn ca
xe goũng.
+ Nt rut g x do s co rỳt ỏng k theo hng tip tuyn (gp hai ln) so vi
hng xuyờn tõm.
+ S h mng ghộp ca cỏc sn phm bng g: nu s dng g cha sy thỡ khi
s dng sn phm khụ dn v cỏc mi ghộp s b h vỡ vy cỏc mi ghộp nờn s dng g
cng khụ cng tt.
2.2. NHNG HIN TNG VT Lí XY RA TRONG QU TRèNH SY G
2.2.1. Quá trình di chuyển ẩm bên trong khi sấy gỗ
Khi sấy, phần nước bên trong gỗ dần dần chuyển ra mặt ngoài gỗ thường khó hơn
bay hơi bề mặt. Sự khô của gỗ phụ thuộc vào môi trường xung quanh, nếu môi trường
xung quanh có nhiệt độ tăng và độ ẩm giảm thì tốc độ bay hơi càng mạnh.
Do cấu trúc của gỗ làm chậm tốc độ dịch chuyển ẩm từ trong ra ngoài, do đó hình
thành sự chênh lệch độ ẩm giữa lớp trong và lớp ngoài. Mức độ chênh lệch càng lớn thì
mức độ dịch chuyển càng mạnh và gỗ càng khô.
Khi độ ẩm gỗ xuống dưới độ bão hoà thớ gỗ thì xảy ra hiện tượng co rút, nước trong
gỗ bay hơi nhanh, sự co rút lớn và không đồng đều giữa các lớp. Đó là nguyên nhân của
hiện tượng nứt nẻ và cong vênh, vì vậy đây là giai đoạn cần chú ý.
Ngoài ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp trong và ngoài cũng là động lực thức
đẩy quá trình dịch chuyển ẩm từ nhiệt độ cao xuống nhiệt độ thấp.
Phương pháp sấy đối lưu là hạn chế sự dịch chuyển ẩm từ trong ra ngoài.Vì vậy trước khi
sấy cần phải làm nóng gỗ để tránh sự chênh lệch nhiệt độ (như đã nói ở trên). Sự chênh
lệch của áp suất giữa các phân áp suất bên trong gỗ và áp suất hơi nước của môi trường
không khí là động lực thúc đẩy quá trình thoát hơi nước.
2.2.2. Quá trình bay hơi nước trên bề mặt của gỗ

Hiện tượng bay hơi nước trên bề mặt nước hoặc trên bề mặt một vật ướt chỉ xảy ra
khi không khí xung quanh chưa đạt đến trạng thái bão hoà tức là ϕ < 100%. Độ ẩm của
không khí xung quanh càng bé thì quá trình bay hơi càng dễ dàng, nước bay hơi càng
mạnh, càng nhanh.Ở môi trường không khí bão hoà nước cũng có khả năng bay hơi
nhưng với điều kiện là nhiệt độ của nước phải lớn hơn nhiệt độ của không khí môi trường
xung quanh.
Tốc độ bay hơi nước trên bề mặt tự do còn phụ thuộc độ chênh lệch áp suất giữa các
phân áp suất hơi nước trên bề mặt với áp suất không khí tương ứng với độ ẩm hiện tại, độ
chênh lệch được xác định: ∆P = P
h
- P
n
, mmHg. (2.7)
Trong đó:
P
h
: Áp suất hơi nước trên bề mặt thoáng, mmHg.
P
n
: Phân áp suất hơi nước trong không khí, mmHg.
Vì vậy, trên bề mặt nước tự do luôn phủ một lớp hơi nước bão hoà phụ thuộc vào tốc
độ lưu động không khí. Nếu có sự chuyển động tuần hoàn thì bề dày lớp hơi nước này sẽ
mỏng và tạo điều kiện bay hơi nước từ bề mặt thoáng vào môi trường. Dưới áp suất khí
quyển, lượng nước bay hơi liên tục tính được trong 1 giờ trên 1m
2
diện tích mặt thoáng
là:
m = b(P
h
- P

n
), kg/m
2
h. (2.8)
Trong đó: b là hệ số bay hơi bề mặt phụ thuộc tốc độ lưu động của dòng khí
b = 0,00168 + 0,000128.ω
Với: ω là tốc độ lưu động của dòng khí trên bề mặt thoáng, m/s.
Thực nghiệm cho thấy sự bay hơi trên bề mặt gỗ cũng giống như sự bay hơi nước trên bề
mặt thoáng khi độ ẩm của gỗ lớn hơn độ ẩm bão hoà thớ gỗ: W
gỗ
> W
bhtg
.
2.2.3. Quá trình trao đổi ẩm giữa gỗ và môi trường xung quanh
Khi độ ẩm của gỗ nhỏ hơn độ ẩm bão hòa thớ gỗ (W
gỗ
< W
bhtg
) do áp suất hơi nước
ở bề mặt gỗ giảm dần bằng áp suất hơi nước trong không khí ở cùng nhiệt độ, lượng nước
thoát ra chậm và đủ thời gian để khuếch tán vào không khí do đó tốc độ bay hơi của nước
giảm. Lúc này người ta xem xét quá trình trao đổi ẩm giữa gỗ với môi trường xung quanh
xảy ra như thế nào và để làm cho gỗ khô có xu hướng ẩm thêm hoặc khô hơn thì phải làm
cho áp suất hơi nước trên bề mặt gỗ bằng áp suất môi trường.
Khi áp suất trên bề mặt gỗ lớn hơn môi trường thì ẩm sẽ tiếp tục bay hơi.
Khi áp suất trên bề mặt gỗ nhỏ hơn môi trường thì gỗ bị ẩm lại.
Ta thấy quá trình sấy gỗ cũng như các vật khác, tức là cũng có giai đoạn làm nóng gỗ
lên đến nhiệt độ t
gỗ
= t

độ kế ướt
: Quá trình này gỗ bay hơi nước và khi gỗ đạt đến độ ẩm
thăng bằng thì sự bay hơi kết thúc.
W, %
( a ) ( b )
n1 n2 n3
( c )

Hỗnh 2.3 : Phỏn bọỳ õọỹ ỏứm, bióỳn daỷng vaỡ ổùng suỏỳt
trong gọự ồớ thồỡi kyỡ sỏỳy õỏửu tión.
Trong thc t quỏ trỡnh ny thng kt thỳc sm hn khi sy xong m ca g
thng cao hn m thng bng vi phn trm. Chng hn mun sy g khụ n 10%
thỡ phi khng ch ch sy tng ng vi m thng bng l 8% kt thỳc quỏ
trỡnh sy sm hn nhng ta vn t m l 10%.
2.2.4. Bin dng v nhng ng sut sinh ra trong quỏ trỡnh sy
Do c im cu to nờn m phõn b trong g l khỏc nhau, õy l nguyờn nhõn
sinh ra cỏc ng lc bờn trong quỏ trỡnh sy.
Thi k u quỏ trỡnh sy: Lp mt ngoi khụ rt nhanh W
g
< W
bhtg
v xy ra hin
tng co rỳt. Cỏc lp bờn trong do m cũn cao nờn cha xy ra co rỳt vỡ vy hỡnh
thnh cỏc ng sut bờn trong g. nghiờn cu v xem xột cỏc hin tng v s thay i
m theo chiu dy ngi ta tin hnh kho sỏt nh sau:
Xột cỏc hin tng trờn tit din ngang g v gi x tỏch cỏc lp g bờn trong, bờn
ngoi nh (hỡnh v 2.3). Lp ngoi do hin tng co rỳt m kớch thc ngn li (n
1
), cỏc
lp bờn trong do cha co rỳt nờn kớch thc gia nguyờn. Do g l mt khi liờn tc nờn

chiu di thc t ca tm g s l giỏ tr n no ú, bờn trong g ng lc ng thi sinh ra
nờn nu ng lc vt quỏ mt gii hn no ú, bin dng tng v vt quỏ gii hn chu
ng g
s b phỏ
hoi v sinh
ra nt n.
Thời kỳ hai quá trình sấy: Khi độ ẩm bên trong gỗ W
gỗ
> W
bhtg
các lớp bên trong sẽ
co rút mạnh hơn, các lớp ngoài khi co rút bị biến dạng và ỳ ra làm cản trở sự co rút bên
trong. Thời kỳ này ngược lại thời kỳ đầu và sinh ra ứng lực ngược lại làm cho các lớp
bên ngoài bị nén lại và căng ra. Nếu trong thời kỳ đầu ứng lực sinh ra càng lớn thì thời kỳ
hai càng ngược lại sẽ mạnh hơn.
Về tính chất thì ứng lực thời kỳ đầu sinh ra nứt nẻ bề mặt, thời kỳ hai sinh ra nứt nẻ
bên trong vật.
Trong quá trình sấy tốc độ biến đổi của hàm lượng nước trong gỗ không giống nhau
trong từng giai đoạn của quá trình sấy.
Hình 2.4a: biểu diễn sự thay đổi độ ẩm của gỗ sấy theo từng thời gian sấy.
Hình 2.4b: biểu diễn tốc độ sấy trong từng giai đoạn khác nhau, tốc độ sấy nói lên
tốc độ biến thiên độ ẩm của gỗ trong từng thời gian sấy.
Đồ thị biểu diễn quá trình sấy
w
w
A
w
K
0 A B
C

τ
K
w
C
H ình 2.4a: Đồ thị quá trình sấy

τ
CBA O
= const
dW
dt
= 0
= 0
dt
dW
dW
dt
dt
dW
Hình 2.4b: Đồ thị biểu diển tốc độ sấy
Trên đồ thị: Đoạn OA là thời gian làm nóng nguyên liệu của quá trình sấy. Giai đoạn
này hầu như nước trong gỗ chưa bay hơi ra, chủ yếu là làm nóng gỗ lên đến một nhiệt độ
đảm bảo sự thoát hơi nước sau này dễ dàng do đó tốc độ sấy giai đoạn này bằng 0:

τ
d
Wd
= 0
Đoạn AB biểu thị giai đoạn tốc độ sấy không đổi
τ

d
Wd
= const.
Trong giai đoạn sấy đẳng tốc này, nước tự do trong gỗ thoát ra. Ở bề mặt gỗ, độ ẩm
giảm dần và đạt đến điểm bão hoà thớ gỗ. Cũng trong giai đoạn này, nước tự do trong gỗ
còn đủ và kịp thời di chuyển từ những lớp gỗ gần ngoài đi ra bề mặt gỗ và giữ được mức
liên tục đủ để bù lại cho lượng nước trên bề mặt gỗ đã bay hơi.
Tốc độ sấy giữ đều và liên tục mãi cho đến khi độ ẩm đạt đến độ giới hạn ẩm W
k
(Điểm K trên đồ thị). Do phân phối độ ẩm theo bề dày của ván không đồng đều, độ ẩm
giới hạn W
k
thường lớn hơn điểm bão hòa thớ gỗ và khi độ ẩm trong các phần của ván