Nghiên cứu thiết kế máy sấy gỗ lạng mỏng 0,4 - 0,7 mm kiểu trống quay chân không
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 55 trang )
Header Page 1 of 120.
bộ công thơng
tổng công ty máy động lực và máy nông nghiệp
viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp
-----------------------------------------------
báo cáo tổng kết
đề tài khoa học công nghệ năm 2008
đề tài:
Nghiên cứu thiết kế máy sấy gỗ lạng mỏng
0,4 - 0,7mm kiểu trống quay chân không
Mã số : 252-08RD/HD-KHCN
Cơ quan chủ quản
Chủ nhiệm đề tài
Viện nghiên cứu tkct
máy nông nghiệp
Kỹ s Đào thanh Căng
7321
23/4/2009
Hà Nội 2008
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 1 of 120.
1
Header Page 2 of 120.
Danh sách những ngời thực hiện chính
STT
Họ và tên
Đơn vị
Cơ quan
công tác
1
Nguyễn Tờng Vân Tiến sĩ
Viện ncTKct máy NN
2
Trần Xuân Trình
Kỹ s
Viện ncTKct máy NN
3
Đặng Hữu Tiếp
Kỹ s
C.ty CP Công nghiệp và
sản xuất ván nhân tạo
4
Đoàn Văn Huân
Kỹ s
Viện ncTKct máy NN
5
Hoàng Quốc Bình
Kỹ thuật
viên
Viện ncTKct máy NN
6
Trần Thị Nguyệt
Lãng
Kỹ s
C.ty CP Công nghiệp và
sản xuất ván nhân tạo
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 2 of 120.
2
Header Page 3 of 120.
Nội dung
A. Mở đầu
Trang
5
B. Khảo sát, nghiên cứu chế tạo máy sấy gỗ mỏng 0,4- 7
0,7mm
Chơng I: Nguyên lý hoạt động của máy sấy gỗ bóc và tính
toán kết cấu lô sấy.
11
1.Mô phỏng nguyên lý
11
2.Cơ sở thực tiễn
12
2.1. Thông tin về một số loại gỗ
12
2.1.1. Một số tính chất vật lý và cơ học chủ yếu của gỗ Bồ đề
12
2.1.2. Một số tính chất vật lý và cơ học chủ yếu của gỗ Keo lá
tràm
12
2.1.3. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Keo lai.
13
2.1.4. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Mỡ.
14
2.1.5. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Thông.
15
2.2. Tính tóan và chọn lô sấy
16
Chơng II. Tính toán và thiết kế gia nhiệt
20
1. Lựa chọn kết cấu
20
2. Tính toán phân cấp nhiệt
20
2.1. Tính nhiệt cho giai đoạn đốt nóng
20
2.2. Tính nhiệt lợng đốt nóng cho thiết bị truyền tải
21
2.3. Tính nhiệt lợng tổn thất ra môI trờng.
21
3. Tính toán nhiệt cho giai đoạn sấy
22
Chơng III. Tính chuyển động của máy
25
1. Tính toán chuyển động của máy
25
1.1. Lựa chọn chuyển động
25
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 3 of 120.
3
Header Page 4 of 120.
1.2. Tính toán tốc độ máy sấy
25
2. Tính công suất máy sấy
26
3. Tính toán phần vỏ
28
Chơng IV. Công nghệ chế tạo
29
1. Chế tạo trục lô
29
2. Lô sấy
29
2.1. Bích đầu lô
29
2.2. Thân lô
30
2.3. Lá che gió và gioăng chặn
31
2.4. Lắp ráp
31
Các thông số kỹ thuật chính của máy sấy gỗ lạng
32
SL-4/900
Chơng V. Kết quả khảo nghiệm máy sấy gỗ lạng
34
1.Mục tiêu
34
2. Nội dung
34
3. Phơng pháp khảo nghiệm và ghi số liệu.
35
4. Kết quả khảo nghiệm
36
Nhận xét của hội đồng khảo nghiệm
45
Chơng VI. Kết luận chung và kiến nghị
46
I. Kết luận
46
II. Kiến nghị
46
Tài liệu tham khảo
47
Phụ lục
48
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 4 of 120.
4
Header Page 5 of 120.
Nghiên cứu, khảo sát
máy sấy gỗ lạng mỏng 0,4-0,7 mm
A-mở đầu
Cùng với quá trình đổi mới của nền kinh tế đất nớc gần 24
năm qua ngành nông nghiệp chế biến lâm sản, xuất khẩu sản phẩm
gỗ đã có bớc phát triển mới, vơn lên thành một ngành hàng có
thu nhập doanh số cao, có kim ngạch xuất khẩu đáng kể. Năm
2003 trên 560 USD, năm 2004 1,2 tỷ USD. Với tốc độ tăng trởng
nhanh, mặt hàng gỗ xuất khẩu hiện đang đứng thứ 5 trong danh
sách các mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu lớn của Việt Nam.
Với 2.000 doanh nghiệp chế biến gỗ trong toàn quốc có tới
300 doanh nghiệp chế biến và xuất khẩu gỗ sử dụng 170.000 lao
động trực tiếp và đến năm 2007 có năng lực sản xuất gấp 4 lần so
với năm 2003 góp phần đáng kể vào tạo việc làm tăng thu nhập
cho ngời lao động, tiêu thụ sản phẩm cho nghề rừng.
Tuy nhiên trong chế biến lâm sản vẫn còn nhiều điểm bất cập
về kỹ thuật cần khắc phục.
* Về nguyên liệu
Thành phần loại cây trồng rừng kinh tế cơ bản là cây mọc
nhanh, chu kỳ mọc cây 6 10 năm, gỗ nhỏ, chủ yếu cung cấp cho
công nghiệp chế biến giấy, sợi, dăm, ván nhân tạo. Trong khi cơ
cấu sản phẩm trong chế biến gỗ bao gồm đôc mộc chiếm tỷ lệ
63%, gỗ xẻ 16%, hàng thủ công mỹ nghệ 15%, các loại sản phẩm
khác 6% đều cần gỗ có kích thớc lớn thậm chí gỗ tốt, gỗ quý.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 5 of 120.
5
Header Page 6 of 120.
Rừng tự nhiên mỗi năm cung cấp 300.000 m 3 và nguồn nguyên
liệu quý hiếm này càng ngày càng giảm dớic áp lực của các tổ
chức Bảo vệ môI trờng và Bảo vệ rừng nhiệt đới Quốc tế. Việc
khai thác rừng tự nhiên tại các nớc đang xuất khẩu gỗ sẽ bị hạn
chế. Việc nhập khẩu ngày càng khó khăn.
* Về công nghệ và thiết bị
Chúng ta chuẩn bị kỹ cho chuyển từ sản xuất đồ gỗ từ nguồn
gỗ tự nhiên sang gỗ rừng trồng. Khi sử dụng gỗ rừng trồng nhu gỗ
ghép thanh, ván dăm, ván MDF đều phảI xử lý phủ bề mặt.
Từ những yêu cầu thực tiễn trên đây để tiếp tục phát triển
ngành chế biến lâm sản, cần đợc ứng dụng công nghệ tiên tiến và
chế tạo một số máy móc chuyên dùng để xử lý nâng cao chất lợng
sản phẩm. ở nớc ta khâu bảo quản là hết sức cần thiết. Sau khi gỗ
đợc chế biến lạng mỏng, bóc mỏng để làm vật liệu trang trí, phảI
đựơc sấy khô là phẳng, đóng ghim bảo quản trớc khi mang ra
dùng.
Xuất phát từ thực tế trên, Thủ tớng Chính phủ đã ra chỉ thị số
19/2004/CT-TTG ngày 1/6/2004 về một số giảI pháp phát triển
ngành chế biến gỗ và xuất khuẩu sản phẩm gỗ đã nhấn mạnh rà
soát sửa đổi bổ sung chính sách để giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi
cho các doanh nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế tham gia đầu
t chế biến, sản xuất sản phẩm gỗ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong
nớc và xuất khẩu.
Để thực hiện chỉ thị của Chính phủ, công tác nghiên cứu phảI
góp phần khắc phục những nhợc điểm ở trên và phát triển kỹ
thuật cho ngành chế biến gỗ có sản phẩm chất lợng cao hơn.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 6 of 120.
6
Header Page 7 of 120.
B-khảo sát nghiên cứu chế tạo máy sấy gỗ mỏng
0,4-0,7 mm
Mọi sự bứt phá của ngành chế biến gỗ ở Việt Nam có tới 2.000
doanh nghiệp chế biến gỗ. Trong đó có khoảng 300 doanh nghiệp
tham gia chế biến và xuất khẩu gỗ. Ngày nay khâu trang trí bề mặt
là hết sức quan trọng. Để quyết định giá thành của sản phảm ngòai
tạo dáng thì khâu tạo màu sắc, bề mặt sản phẩm đóng vai trò quan
trọng.
Trong trang trí bề mặt có 2 công nghệ chính:
1 Giấy tẩm keo
2 Tấm trang sức (Foomeca)
3 Ván lạng gỗ, hay ván lạng tổng hợp.
Hầu hết các doanh nghiệp chế biến xuất khẩu đều chọn
phơng pháp dán gỗ lên bề mặt ván dăm và ván MDF, hoặc gỗ thịt
rừng trồng đợc xử lý biến tính và làm đẹp bề mặt bằng phơng
pháp dán gỗ lạng có chất lợng cao. Gỗ quý, gỗ có vân đẹp đợc
lạng mỏng 0,4 0,7mm sau đó sấy khô là phẳng và đa vào dán
lên mặt gỗ.
Hiện nay ở khu vực miền Nam các doanh nghiệp nhập gỗ này
từ nớc ngòai. Một số cơ sở trang bị máy lạng gỗ mang phơi (năng
suất thấp) nh:
1. Công ty gỗ Khải Vy nhập gỗ mỏng.
2. Công ty Tiên Tiến - đang lạng ra để phơI.
3. Công ty Trờng Thành - đang lạng ra để phơI,
4. Công ty Tiến Đạt .
ở miền Bắc:
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 7 of 120.
7
Header Page 8 of 120.
1. Công ty Mỹ á.
2. Công ty gỗ dán Hùng Cờng (Yên Viên) Có máy sấy dạng
lới thích hợp hơn với gỗ dày 1,5mm trở lên, dùng làm gỗ lớp lõi.
3. Công ty Mỹ Hà (Phố Nối)
4. Công ty nội thất nhà đẹp (Cầu Diễn Hà Nội) - đang phới
gỗ.
5. Công ty TNHH Thơng mại Tân Trờng Xuân - đang nhập
gỗ mỏng.
Cho tới nay các công ty này mua ván về làm, duy có công ty
nội thất nhà đẹp đã trang bị máy lạng gỗ nhng cha có phớng
pháp bảo quản, sản phẩm sau khi lạng mang phơI (năng suất thấp),
hiệu quả đầu t máy lạng thấp (phụ thuộc vào than nhiên liệu).
* Một số doanh nghiệp chế tạo kinh doanh thiết bị chế biến
gỗ.
1. Công ty Fomach Tổng Công ty cơ khí lâm nghiệp chuyên
sản xuất chế tạo máy chế biến gỗ chủ yếu là máy tiện, phay, bào,
xẻ.
2. Công ty TNHH Hồng Ký ở miền Nam là một trong nhng
công ty chế tạo máy chế biến lâm sản lớn ở miền Nam, chuyên sản
xuất dây chuyền sản xuất ván ghép thanh và một số máy lẻ phục
vụ cho công nghệ pha chế gỗ về thiết bị bảo quản cha có gì.
3. Công ty TNHH Mai Lê chuyên chế tạo lò tẩm sấy gỗ thịt.
4. Công ty CP thơng mại công nghiệp và chế biến gỗ chuyên
sản xuất lò sấy gỗ thanh.
5. Trờng Đại học Lâm nghiệp ở xởng chỉ có những mô
tuýp sản xuất ván ghép thanh, lò sấy gỗ thịt (sấy buồng), máy sấy
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 8 of 120.
8
Header Page 9 of 120.
dăm gỗ và các thiết bị phục vụ trang trí bề mặt nh: buồng phun
sơn, máy dán giấy tẩm kéo, tấm trang sức.
6. Nhà máy cơ khí lâm nghiệp Sài Gòn là nhà máy lớn nhất
Việt Nam có khả năng và đang chế tạo gần nh toàn bộ các loại
máy của dây chuyền sản xuất ván thành và các may gia công gỗ
ván dăm, sản phẩm của nhà máy đạt chất lợng tốt.
* Qua khảo sát cha có doanh nghiệp nào nghiên cứu chế tạo
loại máy sấy gỗ mỏng, nh gỗ lạng, gỗ bóc để phục vụ cho ngành
chế biến gỗ. Một số cơ sở nhập máy sấy của nớc ngòai ứng dụng
không tốt vào Việt Nam
1- Giá quá đắt
2- Dạng sấy lới của công ty Hùng Cờng (Gia Lâm) dài 48m,
sau khi sẩy phảI đem đi là lại.
Việc nghiên cứu loại sấy gỗ lạng, gỗ mỏng là bức xúc cho
hiện nay để góp phần cho các doanh nghiệp chủ dộng của vật t
cho ngành chế biến.
* Lựa chọn thiết bị
Qua khảo sát tình hình chung của ngành chế biến lâm sản ta
thấy hiệ nay có một số phơng pháp xử lý làm khô gỗ mỏng loại
sấy lới và phơng pháp phơI nắng những loại trên đều có nhợc
điểm:
1. Sấy lới Công ty Hùng Cờng Gia Lâm (hình1) dài 48m,
sau khi sấy phảI có động tác là lại cho gỗ phẳng mới sử dụng
đợc.Din tớch lp t rt ln
- Phơi dới sức nắng mặt trời, phụ thuộc vào thiên nhiên.
- Năng suất thấp.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 9 of 120.
9
Header Page 10 of 120.
- Về mùa đông ảnh hởng lớn đến quá trình sản xuất.
- Không khai thác đợc năng suất của máy lạng gỗ.
Máy sấy lô trống quay chân không là loại sấy có quá trình
ngắn, gỗ đI theo hình sin. Trong quá trình sấy gỗ đựoc hút chặt
vào lô và đợc lật mặt khi chuyển lô, gỗ trong khi sấy đợc là
phẳng. Vì vậy sản phẩn khi ra phẳng sử dụng đợc ngay. Vì thế
phơng pháp này rất khả thi. (Hình2)
Qua khảo sát nghiên cứu ta thấy rằng máy sấy gỗ lạng là nhu
cầu bức thiết của ngành chế biến gỗ, đặc biệt là gỗ xuất khẩu. Sây
theo phơng pháp lô quay và chân không là phơng pháp tối u
trong điều kiện hiện nay. Vì thế chọn phơng pháp sấy lô quay và
hút chân không là hoàn toàn hợp lý.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 10 of 120.
10
Header Page 11 of 120.
Chơng i
Nguyên lý hoạt động của máy sấy gỗ bóc và
tính toán kết cấu lô sấy
1. Mô phỏng nguyên lý
Những đặc trng của công nghệ sấy gỗ bóc kiểu rulô đục lỗ
kết hợp kiểu thổi gió nóng nh sau:
Các lá gỗ bóc đợc dịch chuyển bằng 4 quả rulô đục lỗ. Các
rulô này phía trong có cơ cấu che gió một nửa đờng kính, vì thế
lá gỗ trong quá trình sấy chỉ bị hút bởi một nửa đờng kính rulô
không bị che gió. Nh vậy, là gỗ bóc bị hút từ rulô này sang rulô
khác theo hành trình, theo sơ đồ hình sin.
Cách thổi gió nóng trong công nghệ này (khác với các kiểu
máy sấy khác) gió nóng đợc thổi vuông góc với bề mặt lá gỗ gây
nên hiệu ứng với tốc độ gió 6-8 m/s, tạo nên sự thoát hơi rất nhanh
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 11 of 120.
11
Header Page 12 of 120.
trên bề mặt lá gỗ, rút ngắn hành trình lá gỗ bóc và nh vậy rút
ngắn thời gian sấy rất nhiều.
2. Cơ sở thực tiễn.
2.1. Thông tin về một số loại gỗ.
2.1.1. Một số tính chất vật lý và cơ học chủ yếu
của gỗ Bồ
đề.
*Khối lợng thể tích cơ bản:
0.41g/cm 3
*Tỷ lệ giãn nở:
Tỷ lệ giãn nở theo phơng dọc thớ:
0.65%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng xuyên tâm:
3.67%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng tiếp tuyến:
7.21%
Tỷ lệ giãn nở thể tích:
7.86%
*Tỷ lệ co rút
Tỷ lệ co rút theo phơng dọc thớ:
0.69%
Tỷ lệ co rút theo phơng xuyên tâm:
3.86%
Tỷ lệ co rút theo phơng tiếp tuyến:
8.02%
Tỷ lệ co rút thể tích:
8.36%
*Độ bền ép dọc:
36.90MPa
Độ bền ép ngang tiếp tuyến:
7.34MPa
Độ bền ép ngang xuyên tâm:
9.27MPa
Độ bền uốn tĩnh:
67.40MPa
Mô đun đàn hồi:
6963.00MPa.
2.1.2. Một số tính chất vật lý và cơ học chủ yếu của gỗ Keo
lá tràm.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 12 of 120.
12
Header Page 13 of 120.
*Tỷ lệ giãn nở:
Tỷ lệ giãn nở theo phơng dọc thớ:
0.28%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng xuyên tâm:
1.64%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng tiếp tuyến:
5.42%
Tỷ lệ giãn nở theo thể tích:
7.49%
*Khối lợng thể tích
Khối lợng thể tích gỗ khô kiệt:
0.45g/cm 3
Khối lợng thể tích cơ bản:
0.42g/cm 3
*Độ bền ép dọc của gỗ lõi:
66.50MPa
Độ bền ép ngang toàn bộ tiếp tuyến của gỗ lõi:
4.51MPa
Độ bền ép ngang toàn bộ xuyên tâm của gỗ lõi:
5.31MPa
Độ bền ép ngang cục bộ tiếp tuyến của gỗ lõi:
6.75MPa
Độ bền ép ngang cục bộ xuyên tâm của gỗ lõi:
6.15MPa
Độ bền uốn tĩnh của gỗ lõi:
87.10MPa
Mô đun đàn hồi của gỗ lõi:
8.24x10 3 MPa
2.1.3. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Keo lai.
*Tỷ lệ giãn nở:
Tỷ lệ giãn nở theo phơng dọc thớ:
0.37%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng xuyên tâm:
3.41%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng tiếp tuyến:
7.61%
*Tỷ lệ co rút:
Tỷ lệ co rút theo phơng dọc thớ:
0.59%
Tỷ lệ co rút theo phơng xuyên tâm:
3.73%
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 13 of 120.
13
Header Page 14 of 120.
Tỷ lệ co rút theo phơng tiếp tuyến:
7.61%
*Khối lợng thể tích:
Khối lợng thể tích gỗ khô kiệt:
0.54g/cm 3
Khối lợng thể tích cơ bản:
0.48g/cm 3
*Độ bền ép dọc:
62.35 MPa
Độ bền ép ngang toàn bộ:
7.29 MPa
Độ bền ép ngang cục bộ:
12.07 MPa
Độ bền uốn tĩnh:
88.60 MPa
Mô đun đàn hồi:
7500 MPa
Sức chống tách xuyên tâm:
14.25kgf/cm
Sức chống tách tiếp tuyến:
17.57kgf/cm
2.1.4. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Mỡ.
*Khối lợng thể tích
Khối lợng thể tích gỗ khô kiệt:
0.38g/cm 3
Khối lợng thể tích cơ bản:
0.34g/cm 3
*Tỷ lệ giãn nở.
Tỷ lệ giãn nở theo phơng dọc thớ:
0.54%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng xuyên tâm:
3.32%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng tiếp tuyến:
5.49%
Tỷ lệ giãn nở thể tích:
9.54%
*Tỷ lệ co rút:
Tỷ lệ co rút theo phơng dọc thớ:
0.54%
Tỷ lệ co rút theo phơng xuyên tâm:
3.37%
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 14 of 120.
14
Header Page 15 of 120.
Tỷ lệ co rút theo phơng tiếp tuyến:
5.58%
Tỷ lệ co rút thể tích:
10.08%
*Độ bền ép dọc:
40.00 MPa
Độ bền ép ngang tiếp tuyến:
4.01 MPa
Độ bền ép ngang xuyên tâm:
4.46 MPa
Độ bền uốn tĩnh:
55.42 MPa
Mô đun đàn hồi:
5737 MPa
2.1.5. Một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Thông.
*Khối lợng thể tích
Khối lợng thể tích gỗ khô kiệt:
0.54g/cm 3
Khối lợng thể tích cơ bản:
0.47g/cm 3
*Tỷ lệ giãn nở.
Tỷ lệ giãn nở theo phơng dọc thớ:
0.51%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng xuyên tâm:
4.14%
Tỷ lệ giãn nở theo phơng tiếp tuyến:
8.02%
Tỷ lệ giãn nở thể tích:
13.28%
*Tỷ lệ co rút:
Tỷ lệ co rút theo phơng dọc thớ:
0.53%
Tỷ lệ co rút theo phơng xuyên tâm:
4.19%
Tỷ lệ co rút theo phơng tiếp tuyến:
8.15%
Tỷ lệ co rút thể tích:
14.09%
*Độ bền ép dọc:
48.13 MPa
Độ bền ép ngang tiếp tuyến:
7.34 MPa
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 15 of 120.
15
Header Page 16 of 120.
Độ bền ép ngang xuyên tâm:
5.85 MPa
Độ bền uốn tĩnh:
63.69 MPa
Mô đun đàn hồi:
15337 MPa
2.2. Tính toán và chọn lô sấy.
Theo giáo trình của trờng Đại học Lâm nghiệp Xuân Mai, căn
cứ vào uốn tĩnh của các loại gỗ bóc và độ mỏng từ 0,4 - 0,7 ta
chọn lò sấy có đờng kính ỉ900 và trục lô là 273 dạng ống có
ỉ273.
* Tính toán độ thoáng của lô sấy và quá trình khí động
Diện tích bề mặt lô sấy
2,7 x 2,8 = 7,56 m 2
Diện tích tham gia mang gỗ đi sấy là 1/2 lô
-> S s =
7,56
= 3,78 m 2
2
(1)
Gỗ trên thuần đa vào sấy dài 2,5m
-> S gỗ
sấy
= 3,5 m 2
(2)
-> m = 1,61 kg
Để hút đợc tấm gỗ vào lỗ thì áp suất hút tạo ra một lực lớn
hơn trọng lực tấm gỗ và thế năng của nó. Để cho trên tính toán ta
lập biểu thức sau:
mg + F = P h x S
(3)
= P h x 3,6
F = m. 2 .R
Ph
=
mg + F
1,61x9,8 + 1,61
=
= 4,83 KN/m 2
3,6
S
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 16 of 120.
(4)
16
Header Page 17 of 120.
Trong đó: mg là thế năng của tấm gỗ.
F là trọng lực của tấm gỗ.
P h là lực hút.
S là diện tích tấm gỗ (m 2 )
Vậy lực hút cần thiết cho tòan bộ tấm gỗ là:
4,83 x 3.6 = 17.388 KN/m 2
Nh vậy áp suất cần thiết là 173mm H 2 O.
Nếu theo những thống số trên, riêng áp suất tại cửa hút của
quạt quá lớn. Theo phơng pháp lựa chọn ban đầu trên các lô đợc
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 17 of 120.
17
Header Page 18 of 120.
đột lỗ, trên toàn bề mặt phơng pháp trên đạt đợc một số yêu cầu
sau:
- Giữ tấm gỗ bằng nhiều điểm tránh đợc hiện tợng bong,
rộp.
- Thông qua phơng pháp trên tấm gỗ trong quá trình sấy luôn
phẳng.
- Theo các tài liệu tham khảo của trờng Đại học Lâm nghiệp,
để có thể giữ gỗ tối u và có tác dụng là gỗ, 1m 2 ta tạo ra 20003000 điểm giữ.
Qua thử nghiệm dạng mô hình, trên 2500 điểm đó, chúng ta
tiến hành nh sau:
-Đột lỗ đờng kính 3mm.
-Đột lỗ đờng kính 4mm.
-Đột lỗ đờng kính 5mm.
-Đột lỗ đờng kính 6mm.
Thì lỗ đờng kính 4mm là tối u cho việc gỗ đợc cố định vào
mặt lô sấy với cùng áp suất hút và cùng lu lợng gió cấp vào
thiết bị.
Theo sổ tay thiết bị công nghệ hóa ta chọn loại quạt có áp suất
250m H 2 0
Q = 7000 m 3 /h
Trong quá trình hoạt động, trục lò sấy đứng yên, vỏ lò chuyển
động, ở giữa đợc ngăn cách bởi tấm ngăn kim loại phần tiếp xúc
kết cấu bằng doăng. Vì thế khu vực tham gia sấy là buồng chân
không còn nửa kia ở trạng thái áp suất bình thờng.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 18 of 120.
18
Header Page 19 of 120.
Hình 2: Kết cấu lô sấy
Để đảm bảo áp suất đợc phân bố trên toàn bộ mặt lỗ sấy, trên
trục sấy đựoc kết cấu các ngăn dẫn khí tới từng khoang của lô
Phơng pháp này đã đợc kiểm nghiệm qua mô hình.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 19 of 120.
19
Header Page 20 of 120.
Chơng ii
tính toán và thiết kế gia nhiệt
1. Lựa chọn kết cấu
- Theo tính toán và thiết kế lò sấy, buồng sấy thì buông sấy có
kích thớc:
400 x 3000 x 2800mm
Buồng có dung tích 35m 3
- Tác nhiên truyền tải: Để quá trình sấy có hiệu quả trực tiếp
ta dùng calolife đặt ngay bên cạnh đờng đi của chu kỳ gỗ đi qua
có hơI nóng đợc đa trực tiếp vào bề mặt gỗ bằng mồm thổi gió.
2. Tính toán phân cấp nhiệt
Một số tài liệu của nớc ngoài cũng nh của trờng Đại học
Lâm nghiệp Xuân Mai, nhiệt độ thích hợp cho sấy gỗ mỏng là 90 0
120 0 C. ở nhiệt độ này tôi chọn phơng pháp cấp nhiệt là hơI quá
nhiệt.
2.1. Tính nhiệt cho giai đoạn đốt nóng:
Q V = G 1 C V (t V 2 t V 1 )
Trong đó:
G 1 : Khối lợng gỗ trong buống sấy (G 1 = 6,44)
C V : Nhiệt dung riêng (C V = 2,07)
t V 1 : Nhiệt độ môI trờng (t V 1 = 20 0 C)
t V 2 : Nhiệt độ trung bình qua quá trình sấy
(t V 2 = 100 0 C)
Thay số:
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 20 of 120.
20
Header Page 21 of 120.
Q V = 6,44 x 2,07 x (100 - 20) = 1066,46 KJ
2.2. Tính nhiệt lợng đốt nóng cho thiết bị truyền tải
Q C T = G C T (t C T 2 - t C T 1 )
Trong đó:Thiết bị truyền tải bằng thép có nhiệt dung riêng
C C T = 0,5 KJ/kgK
G C T = G 4 l o + G 4 v a c h = 2500 kg
R C T 2 = 151 0 C ; t C T 1 = 20 0 C
Nh vậy: Q C T = 2500 x 0,5 (151 - 20) = 163.750 KJ
2.3. Tính nhiệt lợng tổn thất ra môI trờng.
Để tính nhiệt lợng này chúng ta phảI chọn kích thớc buồng
sấy:
Với F = 72m 2 ; t = 110 20 = 90 0 C
Q M T = k.F. t
Trong đó k là hệ số truyền nhiệt
K=
Với
1
1 1 2 1
+
+
+
1 1 2 2
1
là hệ số trao đổi nhiệt giữa không khí và môI trờng
với bề mặt cách nhiệt.
Ta lấy
1
= 4,276 W/m 2 K
1
là hệ số dẫn nhiệt của thép
2
là hệ số dẫn nhiệt của bông thủy tinh
2
là hệ số trao đổi nhiệt của hơI bão hòa ở nhiệt độ 151 0 C (
1
= 0,5 W/mK
2
= 0,058 W/mK
2
= 3000)
1
là chiều dày thép làm calorife (
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 21 of 120.
1
= 0,001m)
21
Header Page 22 of 120.
2
là chiều dày lóp cách nhiệt (
2
= 0,05m)
Thay số ta đợc:
1
= 0,91
1
0,001 0,005
1
+
+
+
4,276
0,5
0,058 3000
k=
Q = k.F. t = 0,91 x 72 x 90 = 5896 (w) = 20.638 KJ/h
Nh vậy tổng nhiệt lợng đốt nóng vật liệu sấy, nhiệt đốt nóng
thiết bị truyền tảI, nhiệt tổn thất ra môI trờng trong giai đoạn đốt
nóng Q là:
Q = Q V + Q C T + Q M T
= 1066,46 + 163.750 + 10.314
= 175.130,46 KJ
Nếu áp suât hơI bão hòa 5at thì nhiệt ẩm hóa hơi:
R = 2691,25 kg/kgK
Do đó lợng hơI cần thiết cho giai đoạn đốt nóng D:
D =
Q' 175130,46
=
= 65 kg/h
2691,25
r
3. Tính toán nhiệt cho giai đoạn sấy:
Lợng ẩm cần bốc hơI từ gỗ cây:
W = G 1 W 1 W 2 = 6,44
110 W 2
70 12
= 3,81 kg
110 12
Lợng ẩm ban đầu chứa trong gỗ:
W = G 1 x W 1 = 6,44 x
70
= 4,508 kg
100
*Nhiệt lợng để đốt nóng và bốc hơi ẩm.
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 22 of 120.
22
Header Page 23 of 120.
Dễ dàng thấy rằng trong nguyên liệu Wkg trớc khi bốc hơI
đợc đốt nóng từ nhiệt độ ban đầu t 0 đến nhiệt độ t u . Do đó nhiệt
lợng này bằng
Q11 =
WC p a (t l - t 0 )
Trong số Wkg ẩm chứa trong gỗ chỉ có W kg đợc bôc hơI và
đi qua ta nhận sấy có nhiệt độ t m 2 > t b nên nhiệt lợng để bốc hơi
Wkg ẩm và quá nhiệt nó bằng:
O 1 2 = W[ V = C p a (t m 2 t b )
Do đó nhiệt lợng để đốt nóng ẩm và bôc hơI Q 1 băng
Q1 = Q11 + Q12
Trong đó t b là nhiệt độ bão hòa của hơI nớc.
ở áp suất khí quyển lấy t b = 100 0 C. Thay các giá trị ta đợc:
Q 1 = 3,8 x 4,18(110 - 20) + 2,3[(1691,25 + 4,18)(110 100)]
= 1429,5 + 6104,6 = 754,17 KJ
* Tổn thất nhiệt ra môI trờng trong giai đoạn sấy:
Dự kiến giai đoạn sấy diễn ra 2 phút nên tổn thất rất nhỏ, ta
lấy 180 KJ
* Nhiệt lợng tiêu hao chung trong quá trình sấy Q:
Q = Q 1 + Q M T S = 7534,17 + 180 = 7714,17 KJ
Lợng nớc cần thiết cho quá trình sấy D
D =
7714,17
2691,25
= 2,86 kg
* Tổng nhiệt lợng trong cả chu kỳ Q
Chu kì gồm 2 giai đoạn: giai đoạn đốt nóng, giai đoạn sấy
Q = Q + Q
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 23 of 120.
23
Header Page 24 of 120.
Q = 175130 + 7714,17 = 182.844,14 KJ
Tæng nhiÖt l−îng tÝnh cho 1 kg Èm bèc h¬i q:
q=
182.844,17
Q
=
= 48116,8 KJ
3,8
w
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 24 of 120.
24
Header Page 25 of 120.
chơng iii.
tính chuyển động của máy
1. Tính toán chuyển động của máy
1.1. Lựa chọn chuyển động
Theo thiết kế và lựa chọn phơng án công nghệ sấy gỗ mỏng
thiết bị đợc chuyển động dạng đặc biệt:
- Trục đứng yên
- Tang sấy chuyển động
Trục sấy đồng thời dùng làm ống để chuyển tảI khí động tạo
chân không trong tang sấy. Vì thế, đờng kính ống sấy là ỉ273.
Đảm bảo đủ bền để làm trục sấy.
1.2. Tính toán tốc độ máy sấy.
- Theo chỉ tiêu công nghệ gỗ phảI lu trong buồng sấy ít nhất
là 2phút trớc.
D 1 + D 2 + D 3 + D 4 + 2H + 3 = L
(*)
Trong đó: D 1 , D 2 , D 3 , D 4 là đờng kính tang sấy
H là khoảng cách giữa lô nạp liệu và tang D1 cũng
nh D4 và lô ra liệu.
là khoảng cách giữa các tang sấy.
Từ công thức (*) ta tính đợc chiều dài buồng là:
30 + ( 900 x 4 ) + 300 = 4.000 mm
luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 25 of 120.
25
