BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MNH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHÒNG SẤY GỖ
SỬ DỤNG HƠI NƯỚC QUÁ NHIỆT NĂNG SUẤT 100 m3/mẻ
Họ và tên sinh viên: LƯƠNG NGỌC ANH
NGUYỄN DUY THẮNG
Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
Niên khóa: 2006 – 2010
Tháng 7/2010
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHÒNG SẤY GỖ
SỬ DỤNG HƠI NƯỚC QUÁ NHIỆT NĂNG SUẤT 100 m3/mẻ
Tác giả
LƯƠNG NGỌC ANH
NGUYỄN DUY THẮNG
Khóa luận được đề trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ nhiệt lạnh
Giáo viên hướng dẫn
Th.s BÙI CÔNG HẠNH
Tháng 7/2010
i
LỜI CẢM TẠ
Đầu tiên chúng con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, người đã sinh
thành, yêu thương, chăm sóc, dạy dỗ và chỉ bảo, cho chúng con những lời khuyên bổ
ích để chúng con đạt được kết quả ngày hôm nay.
Trải qua 4 năm phấn đấu học tập, hôm nay chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất
cả các Thầy Cô trường Đại Học Nông Lâm TP. HCM đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt
cho chúng tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu.
Đặc biệt chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn Th.s
Bùi Công Hạnh đã tận tình giúp đỡ và chỉ dẫn cho chúng tôi hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Và cuối cùng xin được gởi lời cảm ơn đến Công ty Scancom Việt Nam cùng
toàn thể Cô Chú, Anh Chị các phòng ban đã nhiệt tình chỉ dẫn trong thời gian thực tập
cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi hoàn thành tốt luận văn.
Lương Ngọc Anh
Nguyễn Duy Thắng
ii
TÓM TẮT
1- Tên đề tài:
−
Tính toán thiết kế phòng sấy gỗ sử dụng hơi nước 100m3/mẻ.
2- Thời gian và địa điểm thực hiện:
−
Thời gian: Theo kế hoạch của bộ môn ngành công nghệ nhiệt lạnh thời
gian thực hiện đề tài từ ngày 22/4/2010 đến ngày 22/7/2010.
−
Địa điểm: Đề tài được thực hiện tại trường đại học Nông Lâm và được
khảo sát thực tế tại công ty TNHH Scancom Việt Nam.
3- Mục đích đề tài:
−
Khảo sát hệ thống sấy gỗ Bạch Đàn tại Công ty Scancom.
−
Tính toán hệ thống sấy gỗ sử dụng nhiệt hơi nước.
4- Phương pháp và phương tiện:
−
Tìm hiểu nghiên cứu, khảo sát, tính toán hệ thống sấy gỗ.
−
Sử dụng các dụng cụ, phần mềm hiện có để thực hiện đề tài.
5- Kết quả:
−
Khảo sát thực tế hệ thống sấy có tại Công ty Scancom thu được các kết
quả cơ bản, vẽ lại hệ thống sấy gỗ.
−
Tính toán thiết kế hệ thống sấy gỗ 100 m3/mẻ.
+ Các kích thước phòng sấy gỗ.
+ Chọn các thiết bị phụ trợ.
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM TẠ ................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...........................................................................vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH .......................................................................................... viii
Chương 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
1.2 Mục đích đề tài .......................................................................................................... 2
Chương 2. TỔNG QUAN.............................................................................................. 3
2.1 Tình hình chế biến và xuất khẩu gỗ tại Việt Nam ..................................................... 3
2.2 Vài nét về công ty Scancom Việt Nam ..................................................................... 4
2.3 Các tính chất của gỗ liên quan đến quá trình sấy ...................................................... 8
2.3.1 Cấu tạo của gỗ ................................................................................................ 8
2.3.2 Liên kết nước trong gỗ ................................................................................... 9
2.3.3 Các khuyết tật của gỗ khi sấy.......................................................................10
2.4 Các phương pháp sấy gỗ .........................................................................................10
2.4.1 Phương pháp sấy tự nhiên (hong phơi) ........................................................10
2.4.2 Sấy qui chuẩn ...............................................................................................11
2.4.3 Sấy hơi nước quá nhiệt ................................................................................11
2.4.4 Sấy ngưng tụ ẩm..........................................................................................12
2.4.5 Sấy chân không ............................................................................................12
2.4.6 Sấy cao tần ...................................................................................................13
2.5 Thực trạng kỹ thuật và công nghệ sấy gỗ tại Việt Nam ..........................................13
Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................14
3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ..........................................................................14
3.2 Phương pháp thiết kế ...............................................................................................14
3.3 Phương pháp khảo sát..............................................................................................14
iv
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................15
4.1 Khảo sát thực tế hệ thống sấy gỗ có tại công ty Scancom Việt Nam......................15
4.1.1 Các thông số kỹ thuật của hệ thống sấy gỗ tại công ty Scancom Việt Nam 15
4.1.2 Cách sắp sếp gỗ vào phòng sấy ....................................................................17
4.1.3 Kiểm tra nhiệt độ ướt, nhiệt độ khô, độ ẩm môi trường, độ ẩm gỗ .............19
4.1.4. Độ ẩm gỗ .....................................................................................................21
4.1.5. Kiểm tra gỗ khi hoàn tất quy trình sấy, ra lò...............................................23
4.1.6 Kiểm tra, đánh giá toàn bộ lô gỗ .................................................................26
4.1.7 Đánh giá phần trăm sử dụng của gỗ sau khi sấy: .........................................27
4.2 Tính toán thiết bị hệ thống sấy ................................................................................28
4.2.1 Chọn phương pháp sấy .................................................................................28
4.2.1.1 Chọn thiết bị sấy ............................................................................28
4.2.1.2 Chọn tác nhân sấy, chế độ sấy và qui trình sấy .............................28
4.2.1.3 Chọn vật liệu sấy và cách sắp xếp vật liệu trong buồng sấy:.........30
4.2.2 Tính toán quá trính sấy . ...............................................................................31
4.2.2.1 Tính toán quá trính sấy lý thuyết ...................................................31
4.2.2.2: Tính toán quá trình sấy thực ........................................................41
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................58
5.1 Kết luận....................................................................................................................58
5.2 Đề nghị ....................................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................59
PHỤ LỤC .....................................................................................................................60
v
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Cty TNHH
: Công Ty Trách Nhiện Hữu Hạn.
DN
: Doanh nghiệp.
DV
: Dịch Vụ.
EU
: European Union.
F - QA - 090 : Froms – Quality Assurance - 090.
QA
: Quality Assurance.
PLC
: Programmable Logic Controller.
RMP
: Raw Material Production.
SX
: Sản Xuất.
TBS
: Thiết Bị Sấy.
TNS
: Tác Nhân Sấy.
XK
: Xuất Khẩu.
XNK
: Xuất Nhập Khẩu.
NK
: Nhập Khẩu.
DNTN
: Doanh Nghiệp Tư Nhân.
Cty LD SX
: Công Ty Liên Doanh Sản Xuất.
vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ ...................................................... 4
Bảng 2.2: Danh sách 20 công ty đạt kim ngạch xuất khẩu sản phẩm gỗ cao nhất năm
2006. ........................................................................................................................ 6
Bảng 2.3: Danh sách 20 doanh nghiệp xuất khẩu điển hình vào thị trường Đức 7 tháng
năm 2008. ................................................................................................................ 7
Bảng 2.4: Kim ngạch nhập khẩu gỗ năm 2009 tại công ty Scancom. ............................ 8
Bảng 4.1: Khoảng cách thanh kê theo bề dày gỗ. .........................................................18
Bảng 4.2: Bảng dung sai cho phép bề dày gỗ ..............................................................19
Bảng 4.3: Bảng Chênh lệch nhiệt độ. ...........................................................................21
Bảng 4.4: Chọn nhóm gỗ để cài đặt cho máy. ..............................................................23
Bảng 4.5: Các trường hợp khác của độ ẩm gỗ sau khi sấy. ..........................................25
Bảng 4.6: Quy cánh chọn pallet ....................................................................................26
Bảng 4.7: Kim nghạch nhập gỗ tại công ty năm 2009..................................................30
Bảng 4.8: Quy trình sấy gỗ ...........................................................................................31
Bảng 4.9: Thông số trạng thái không khí trong buồng sấy của các giai đoạn. .............32
Bảng 4.10: Thông số tính toán của vật liệu ..................................................................33
Bảng 4.11: Thông số trạng thái không khí của giai đoạn I ...........................................34
Bảng 4.12: Thông số trạng thái không khí của giai đoạn II. ........................................36
Bảng 4.13: Thông số trạng thái không khí của giai đoạn III ........................................39
Bảng 4.14: Sự phụ thuộc truyền nhiệt vào nhiệt độ giai đoạn I ...................................43
Bảng 4.15: Sự phụ thuộc truyền nhiệt vào nhiệt độ giai đoạn II ..................................46
Bảng 4.16: Thông số không khí trong quá trình sấy thực giai đoạn II ........................47
Bảng 4.17: Sự phụ thuộc truyền nhiệt vào nhiệt độ giai đoạn III .................................50
Bảng 4.18: Thông số không khí trong quá trình sấy thực giai đoạn III. ......................51
Bảng 4.19: Giá trị trở lực tại các vị trí của hệ thống ....................................................55
vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 4.1: Quạt hướng trục thuận nghịch ......................................................................15
Hình 4.2: Thiết bị gia nhiệt kiểu KΦ ............................................................................16
Hình 4.3: Thiết bị gia nhiệt kiểu ống xoắn có cách ......................................................17
Hình 4.4: Khoảng cách từ thanh kê đến đầu gỗ............................................................18
Hình 4.5: Đầu bằng của bó gỗ phải quay về phía tường. .............................................19
Hình 4.6: Sơ đồ xếp gỗ trong lò sấy. ............................................................................22
Hình 4.7: Máy đo ẩm độ hiệu Lignonat .......................................................................23
Hình 4.8: Vùng độ ẩm gỗ sau khi sấy. .........................................................................24
Hình 4.9: Quá trình sấy lý thuyết không hồi lưu trên đồ thị t - d .................................34
Hình 4.10: Quá trình sấy lý thuyết có hồi lưu. .............................................................37
Hình 4.11: Sơ đồ tính toán hệ số truyền nhiệt ..............................................................42
Hình 4.12: Sơ đồ tính trở lực hệ thống .........................................................................54
viii
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, công nghệ và thiết bị sấy gỗ tại Việt Nam đang được chú trọng và đầu
tư nhiều với những kỹ thuật tiên tiến và hiện đại như sấy gỗ bằng dòng điện cao tần,
sấy chân không, sấy bằng hơi nước hệ thống điều khiển PLC…,đứng trước sự phát
triển ngày một của công nghệ và thiết bị sấy gỗ làm cho các xí nghiệp, công ty phải
cân nhắc thật kỹ với các công nghệ mới. Với những công nghệ cũ nhưng vẫn mang lại
năng suất cao nếu ta biết cải tiến các khuyết điểm của công nghệ cũ, giảm bớt các chi
phí không cần thiết trong quá trình sấy và nâng cao chất lượng sản phẩm sấy, đó là
một đòi hỏi phải áp dụng đúng kỹ thuật công nghệ vào từng hoàn cảnh cụ thể. Tuy
nhiên, việc đưa các thiết bị hiện đại và cải tiến các thiết bị cũ vào trong từng hoàn cảnh
cụ thể đòi hỏi chúng ta cần phải cân nhắc thật kỹ lưỡng: như chi phí chế tạo, lắp đặt,
vận hành hệ thống sấy phải thấp hơn so với thiết bị nhập của nước ngoài, chế độ sấy
phải phù hợp với từng loại gỗ, mục đích sử dụng.
Sấy là một khâu khá quan trọng trong quy trình sản xuất gỗ, một sản phẩm gỗ có
tồn tại được lâu hay không, có giữ nguyên được hình dạng ban đầu hay không…phụ
thuộc vào rất nhiều ẩm độ của gỗ mang đi gia công.
Qua phân tích các thực trạng sấy gỗ nhận thấy phương pháp sấy gỗ bằng hơi
nước tuy không còn mới mẻ nhưng khá phù hợp với tình hình hiện tại của các doanh
nghiệp sấy gỗ ở nước ta. Chính vì thế nhóm sinh viên chúng tôi làm đề tài: “Tính toán
thiết phòng sấy gỗ sử dụng hơi nước năng suất 100m3/mẻ”.
Với khả năng và trình độ kinh nghiệm có hạn, đề tài chắc chắn khó tránh khỏi
những sai sót. Rất mong được ý kiến đóng góp từ quý thầy cô và bạn bè để đề tài được
tốt hơn.
1
1.2 Mục đích đề tài
1.2.1 Mục đích chung
− Tìm hiểu về sấy gỗ. Tính toán thiết kế hệ thống sấy gỗ Bạch Đàn 100m3/mẻ.
− Khảo sát phòng sấy gỗ Bạch Đàn 100m3/mẻ hiện có tại công ty Scancom
Việt Nam..
1.2.2 Mục đích cụ thể
− Khảo sát hệ thống sấy gỗ hiện có tại công ty Scancom Việt Nam.
Địa chỉ: Khu Công Nghiệp Sóng Thần 1, Đường 8, Lô 10, Huyện Dĩ An, Bình
Dương.
− Tính toán chung cho hệ thống sấy gỗ sử dụng nhiệt bằng hơi nước.
− Tìm hiểu các thiết bị dùng trong công nghệ sấy gỗ hơi nước.
2
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tình hình chế biến và xuất khẩu gỗ tại Việt Nam
Ngành công nghiệp chế biến đồ gỗ XK của Việt Nam đã đạt được những thành
tựu lớn, từ vị trí thứ 10 năm 2006 đã lên vị trí thứ 6 năm 2009 trong danh mục những
mặt hàng XK chủ đạo của Việt Nam. Những năm gần đây, tổng kim ngạch XK hàng
hóa của Việt Nam tăng trưởng mỗi năm đạt trên 20 % (riêng mặt hàng đồ gỗ, tính
chung thời kỳ 2001 - 2005, kim ngạch XK bình quân mỗi năm tăng hơn 38 %).
Sản phẩm đồ gỗ Việt Nam đã có chỗ đứng trên thị trường của 20 nước. Nhật
Bản, EU và Mỹ là những thị trường dẫn đầu mức tiêu thụ sản phẩm gỗ Việt Nam. Ba
thị trường này chiếm hơn 70 % tổng sản phẩm gỗ XK của Việt Nam, trong đó EU
chiếm xấp xỉ 28 %, Nhật Bản chiếm 24 %, thị trường Mỹ chiếm hơn 20 %.
Hiện nay, công nghiệp chế biến gỗ XK của Việt Nam đang đi lên, với 1.250 DN, trong
đó có 60 DN có vốn đầu tư nước ngoài, thu hút 170.000 lao động trên cả nước, với
nhiều nghệ nhân có trình độ tay nghề cao. Một số trung tâm như TP. Hồ Chí Minh,
Hà Nội, Bình Dương, Đồng Nai đã hình thành các khu liên hợp chế biến đồ gỗ tầm cỡ.
Tuy nhiên, bên cạnh những triển vọng lớn thì thách thức với việc XK đồ gỗ của
Việt Nam cũng không phải là nhỏ. Điều đó có thể thấy ngay được là thị phần đồ gỗ
Việt Nam trong danh mục thị phần đồ gỗ NK của nước ngoài còn quá nhỏ bé. Chẳng
hạn, đồ gỗ Việt Nam chỉ chiếm 7,5 % trong kim ngạch NK đồ gỗ của Nhật, 0,92 %
của Mỹ và 0,25 % của EU.
Vấn đề giá nguyên liệu, thực tế nguyên liệu gỗ ở Việt Nam không đủ đáp ứng
cho nhu cầu chế biến gỗ XK. Từ nguồn tài nguyên gỗ bị cạn kiệt do khai thác bừa bãi
mà ta phải nhập tới 80 % gỗ nguyên liệu. Hiện giá nguyên vật liệu gỗ đang tăng do
nạn cháy rừng, lũ lụt, môi trường suy thoái… Nhiều nước như Lào, Myanma,
Inđônêxia vốn là bạn hàng cung cấp đồ gỗ nguyên liệu chủ yếu cho Việt Nam nay đã
ra lệnh cấm XK gỗ thô, nên ta phải nhập gỗ qua sơ chế, giá thành đắt. Ước tính trong 3
năm qua, giá nguyên liệu gỗ vào Việt Nam đã tăng từ 20 - 22 %. Điều này làm giảm
3
đáng kể lợi nhuận của các DN do tỷ trọng gỗ phụ liệu trong giá XK sản phẩm gỗ tăng
mạnh.
Kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ
(10 nước có kim ngạch xuất khẩu cao)
Bảng 2.1: Kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ
Đơn vị tính: 1.000 USD
TT
Tên nước
Năm 2008
Năm 2009
% tăng
1.063.990
1.100.184
103,40
1
Mỹ
2
Nhật Bản
378.839
355.366
93,80
3
Trung Quốc
145.633
197.904
135,89
4
Anh
197.651
162.748
82,34
5
Đức
152.002
106.047
69,77
6
Hàn Quốc
101.521
95.130
93,70
7
Pháp
101.316
70.357
69,44
8
Australia
75.427
67.492
89,48
9
Hà Lan
95.466
56.736
59,43
10
Canada
67.900
54.579
80,38
11
Khác
449.538
331.106
73,65
2.829.283
2.597.649
Tổng số
(nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn)
2.2 Vài nét về công ty Scancom Việt Nam
ScanCom là một công ty trẻ. Kể từ khi bắt đầu hoạt động trong tháng 4 năm
1995, đã phát triển trở thành một trong những nhà sản xuất lớn nhất thế giới của đồ nội
thất trong nhà và ngoài trời cũng như các phụ kiện trang trí. Với 5.000 nhân viên và
30.000 nhân viên hợp đồng sản xuất.
Những sản phẩm được thiết kế hấp dẫn, đa dạng, đạt tiêu chuẩn chất lượng cao,
quy hoạch giao hàng chính xác và giá cả cạnh tranh. Cùng với phương pháp tiếp cận
chịu trách nhiệm của Scancom Việt Nam để nhận thức môi trường và xã hội.
Quản lý nhóm Scancom là trụ sở chính tại văn phòng công ty Korsor, Đan
Mạch, trong khi hoạt động sản xuất được đặt tại Việt Nam, Indonesia và Brazil.
4
Với tính năng tuyệt vời của một loạt các dòng sản phẩm bao gồm đồ nội thất làm từ gỗ
vườn, gỗ Teak, sơn gỗ, nhôm, Petan, thép và sắt non. Đã cũng cung cấp đệm, parasols,
các sản phẩm bảo trì và một loạt các mặt hàng trang trí tạo cảm hứng. Scancom gần
đây cũng vừa giới thiệu một dòng sản phẩm mới trong nhà làm bằng da, gỗ, kim loại
và mây, mà đã rất phổ biến.
Tại Việt Nam công ty Scancom được đặt tại Khu Công Nghiệp Sóng Thần 1,
Đường 8, Lô 10, Huyện Dĩ An, Bình Dương. Được thành lập từ năm 2000 với 100 %
vốn đầu tư nước ngoài. Scancom Việt Nam đã từng bước khẳng định mình trên thị
trường xuất khẩu sản phẩm đồ gỗ ngoài trời ra các thị trường nước ngoài, để thực hiện
được những dòng sản phẩm như đã nói công ty đã đầu tư nhiều máy móc thiết bị hiện
đại nhất trong lúc đó. Đặc biệt là hệ thống sấy gỗ tại công ty, được ban giám đốc chú
trọng đầu tư về mặt công nghệ như sấy gỗ bằng hệ thống điểu khiển PLC từ năm
2005 đã nâng cao công suất sấy gỗ lên đáng kể làm giảm tỉ lệ khuyết tật xuống tối
thiểu, mặt dù đã qua 10 năm hoạt động nhưng hệ thống sấy gỗ vẫn còn hoạt động rất
tốt. Gỗ nguyên liệu được công ty nhập chủ yếu từ Brazil với hai loại gỗ Bạch Đàn và
gỗ Teak đã qua sơ chế, và có nguồn gốc xuất xứ dùng để làm các sản phẩm ngoài trời.
Nhờ vào các thiết bị hiện đại và sự nỗ lực của toàn thể công ty trong nhiều năm qua
công ty luôn dẫn đầu về doanh thu trong lĩnh vực sản xuất đồ gỗ.
5
Bảng 2.2: Danh sách 20 công ty đạt kim ngạch xuất khẩu sản phẩm gỗ cao nhất năm
2006.
Công ty
Trị giá (USD)
Cty TNHH Scancom Việt Nam
41.637.887
Cty TNHH Theodore Alexander Hcm
34.591.588
Cty TNHH Poh Huat
34.561.159
Cty TNHH San Lim Furniture Việt Nam
34.126.261
Cty TNHH Latitude Tree (Việt Nam)
29.844.014
Cty TNHH Công nghiệp Gỗ Kaiser
28,807,267
Cty TNHH Great Veca Việt Nam
26.148.977
Cty TNHH Koda International
25.826,033
Cty Cổ phần Cẩm Hà
25.223.374
Cty TNHH Standart Furniture Việt Nam
21.023.016
Cty Cổ phần Kỹ nghệ gỗ Trường Thành
20.137.930
Cty TNHH RK Resources
19.656.991
Cty LD SX Nguyên liệu Giấy Việt - Nhật
19.131.500
Cty TNHH Johnson Wood
18.620.162
DNTN Duyên Hải
18.581.584
Cty TNHH FuTa (Việt Nam)
18.373.433
Cty TNHH Tiến đạt
17.786.008
DN Chế xuất Marumitsu - Việt Nam
17.722.557
Cty TNHH SX Đồ mộc Chien Việt Nam
17.622.965
(Vinanet 12/2/2007)
6
Bảng 2.3: Danh sách 20 doanh nghiệp xuất khẩu điển hình vào thị trường Đức 7 tháng
năm 2008.
Doanh nghiệp xuất khẩu
Mặt hàng chính
Cty TNHH Scancom Việt Nam
Cty Cổ phần Cẩm Hà
Kim ngạch
(USD)
Bàn ghế; tủ
9.595.400
Bàn ghế; Ván sàn, đồ dùng
4.272.146
nhà bếp...
Cty Cổ phần Kỹ Nghệ Gỗ Tiến Đạt
Bàn ghế; đồ nội thất...
Chi nhánh Cty SX và XNK Lâm sản Sài
Bàn ghế, đồ nội thất...
gòn tại Bình Định
CN Cty Cổ phần Hoàng Anh Gia Lai -
Bàn ghế, đồ nội thất....
NM Gỗ Hoàng Anh Quy Nhơn
3.041.896
2.889.960
2.271.747
Tổng Cty SX Đầu tư DV XNK Bình Định
Bàn ghế, đồ nội thất...
2.252.308
Cty Cổ phần Công nghệ Gỗ Đại Thành
Bàn ghế...
2.127.072
Cty TNHH CP Chế biến gỗ Đức Thành
Nội thất, ván, gỗ mỹ nghệ...
1.573.579
Cty LD Woodsland
Ván sàn, bán ghế, gỗ mỹ nghệ
1.551.844
Cty CP Công nghiệp và XNK Cao su
Bàn ghế, giường, gỗ mỹ nghệ
1.535.053
Cty XNK và xây dựng á châu
Tủ, giường, bàn ghế...
1.490.024
DNTN Gia Hân
Bàn ghế, đồ nội thất...
1.294.378
Cty TNHH Phước Hưng
Bàn ghế, đồ nội thất...
1.208.855
Cty TNHH Thế Vũ
Bàn ghế, đồ nội thất...
1.163.532
Cty LD Scansia-Pacific
Bàn ghế, đồ nội thất...
1.145.087
Cty Cổ phần Chế biến gỗ Piscico Đồng an Bàn ghế, gỗ mỹ nghệ...
1.138.199
Cty CP Lâm đặc sản XK Quảng Nam
Bàn ghế, gỗ mỹ nghệ...
1.120.817
Cty Cổ phần Chế biến Gỗ nội thất Pisico
Bàn ghế, đồ nội thất...
1.049.165
Cty Cổ phần Chế biến Gỗ Thuận an
Bàn ghế, giường....
1.046.586
Cty TNHH Tân Phước
Bàn ghế, đồ nội thất....
934,75
(Theo VITC)
7
Bảng 2.4: Kim ngạch nhập khẩu gỗ năm 2009 tại công ty Scancom.
Đơn vị tính: m3
Tháng
Bạch Đàn
Teak
Tổng
1
2679
98
2777
2
863
3
866
3
2255
4
2259
4
1685
1685
5
1150
1150
6
1887
7
1091
8
1787
12
1799
9
2622
9
2631
10
3183
11
2420
64
2484
12
2755
88
2843
65
1952
1091
3183
Tổng
25516
( nguồn:phòng kỹ thuật công ty Scancom Việt Nam ).
2.3 Các tính chất của gỗ liên quan đến quá trình sấy
2.3.1 Cấu tạo của gỗ
Gỗ là một sản phẩm có cấu tạo rất phức tạp, đa dạng và không đồng nhất do ảnh
hưởng của các điều kiện sinh trưởng, tự nhiên biến động. Trong lĩnh vực sấy gỗ, chúng
ta chỉ quan tâm những đặc điểm cấu tạo ảnh hưởng đến quá trình dẫn ẩm, quá trình
khô và co rút của gỗ làm nảy sinh những khuyết tật ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sấy.
Những đặc điểm cần lưu ý:
a- Hình thức phân bố tế bào trong mạch gỗ: gỗ lá rộng có mạch xếp vòng, lá
kim có mạch phân tán, vì thế gỗ lá rộng dễ nảy sinh khuyết tật hơn. Thực tế chứng
minh là gỗ lá kim dễ sấy hơn gỗ lá rộng. Kích thước tế bào mạch gỗ, mật độ lỗ mạch
quyết định đến khối lượng riêng của gỗ và yếu tố này ảnh hưởng rất lớn đến quá trình
làm khô gỗ.
8
b- Tia gỗ: sự khác biệt về tia gỗ giữa các loại gỗ không lớn lắm (chỉ một vài
loại), nhất là đối với các loại gỗ tạp thì tác dụng của tia gỗ đến quá trình sấy là rất bé.
Đây là một đặc điểm cấu tạo có khả năng gây nên khuyết tật gỗ trong quá trình sấy,
ảnh hưởng đến chất lượng gỗ và thời gian sấy.
c- Giác và lõi: dĩ nhiên phần gỗ giác bao giờ cũng khô nhanh hơn và ít bị
khuyết tật hơn gỗ lõi. Nhưng trong thực tế sản xuất thì hầu như phần gỗ giác bị bỏ đi
(trừ giác của cẩm lai) hoặc có thể sử dụng ở dạng tận dụng và xếp tương đương với
dạng gỗ tạp.
d- Thể bít: mức độ thể bít hóa của từng loại gỗ có ý nghĩa hết sức quan trọng
đến quá trình sấy gỗ. Thể bít ảnh hưởng rất lớn đến quá trình di chuyển ẩm trong gỗ,
làm cho gỗ khô chậm, sinh ra sự chênh lệch ẩm độ giữa các lớp bên trong và bề mặt
gỗ, dễ gây nên nứt nẻ bề mặt trong quá trình sấy.
2.3.2 Liên kết nước trong gỗ
Khi còn tươi trong gỗ tồn tại ở hai dạng nước: nước tự do và nước liên kết.
Nước tự do tồn tại trong các khoảng trống trong xoang tế bào. Các phần tử nước liên
kết với vật liệu Hemiceluloz Celuloz trong vùng định hình của vách tế bào theo kiểu
liên kết hydrozen được gọi là liên kết nước. Trong quá trình làm khô gỗ, dù bằng
phương pháp nào, nước tự do bao giờ cũng thoát ra trước, sau đó nước liên kết mới bắt
đầu thoát ra với một mức năng lượng cần thiết cao hơn năng lượng bốc hơi. Trạng thái
nước tự do thoát đi nhưng nước liên kết còn lại nguyên vẹn được gọi là điểm bão hòa
thớ gỗ. Các phân tử nước liên kết bị kiềm giữ trong cơ cấu vách tế bào chiếm cả những
không gian nhất định trong cơ cấu này. Sự loại trừ chúng trong quá trình sấy sẽ làm
cho cơ cấu Celuloz và Hemiceluloz trong vách tế bào chuyển dịch đến gần nhau hơn
và gây hiện tượng co rút. Ngược lại, sự hấp thụ thêm nước liên kết sẽ dẫn đến hiện
tượng trương nở. Các hiện tượng này làm cho công nghệ sấy gỗ nói chung trở nên
phức tạp. Sấy gỗ là một quá trình làm khô gỗ một cách chủ động thông qua điều tiết
các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tương đối của môi trường, để một mặt thúc đẩy quá
trình khô, rút ngắn thời gian sấy. Mặc khác bảo đảm chất lượng, tránh các khuyết tật
sấy mà cơ chế hình thành chủ yếu là các ứng suất hình thành do sự co rút không đồng
đều bên trong gỗ.
9
2.3.3 Các khuyết tật của gỗ khi sấy
a- Gỗ bị cong, vênh: gỗ bị cong, vênh là do các bộ phận của gỗ bị co rút không
đồng đều (co rút theo chiều thớ khác nhau). Để hạn chế khuyết tật này, cần chú ý khi
xếp gỗ vào sấy phải dùng thanh kê có bề dày đều nhau và đặt thanh kê đúng vị trí quy
định.
b- Gỗ bị nhăn bề mặt: khuyết tật này xảy ra ở một số loại gỗ nhất định. Gỗ bị
nhăn bề mặt đôi khi sinh ra nứt nẻ lớn. Để tránh hiện tượng này khi sấy không nên gia
nhiệt quá cao và không được phép tăng nhiệt độ quá mức quy định của chế độ sấy.
c- Gỗ bị nứt: Gỗ bị nứt là do ứng suất sinh ra quá lớn bên trong gỗ, làm cho các
thớ gỗ bị phá hủy. Ứng suất hình thành ở giai đoạn sấy đầu sẽ gây nứt ngoài, còn ứng
suất trong giai đoạn sau sẽ sinh ra nứt bên trong. Để tránh cho gỗ không bị khuyết tật
này, nhất thiết không được hạ thấp độ ẩm của môi trường sấy xuống quá thấp so với
quy định của chế độ sấy.
d- Biến cứng bề mặt: có một số loại gỗ chứa hàm lượng nhựa nhiều, khi sấy ở
nhiệt độ cao dễ xảy ra trường hợp nhựa tràn ra bề mặt. Ở điều kiện nhiệt độ, ẩm độ
cao, lớp gỗ ở bề mặt ván và nhựa khi tiếp xúc với môi trường sấy sẽ biến cứng dần tạo
ra một màng nhựa rắn bao phủ bề mặt bay hơi của ván và làm ngưng hẳn quá trình làm
khô gỗ ở lớp bên trong. Đối với các loại gỗ này cần có một chế độ sấy đặc biệt, sấy ở
nhiệt độ thấp ở giai đoạn đầu, về sau có thể tăng nhiệt độ lên.
2.4 Các phương pháp sấy gỗ
2.4.1 Phương pháp sấy tự nhiên (hong phơi)
Hong phơi là phương pháp đơn giản, ít tốn kém và được sử dụng rộng rải, kể cả
trong sản xuất công nghiệp. Hong phơi cũng được quan tâm đúng mức và được chú ý
cân nhắc khi lựa chọn và áp dụng các phương pháp sấy hiện đại. Ở hầu hết các nước,
sấy tự nhiên được sử dụng và được coi là một phương pháp sấy trước (sơ bộ) nhằm
giảm độ ẩm của gỗ trước khi đưa vào sấy công nghiệp. Gỗ xẻ khi cưa thường có độ ẩm
rất lớn (50 – 60 %) và thậm chí có thể lên tới 100 %. Khi điều kiện hong phơi thuận
tiện, tùy theo kích thước ván, độ ẩm của gỗ có thể giảm xuống xấp xỉ điểm bảo hòa
thớ gỗ (25 – 30 %). Nhờ vậy tiết kiệm được một lượng năng lượng đáng kể cho quá
trình sấy công nghiệp sau đó. Tuy nhiên, phương pháp này hoàn toàn phụ thuộc vào
thời tiết, rất khó chủ động trong qui trình sản xuất công nghiệp.
10
2.4.2 Sấy qui chuẩn
Còn gọi là sấy truyền thống là hình thức sấy gián tiếp với tác nhân sấy là không
khí. Lò đốt cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sấy thông qua bộ trao đổi nhiệt. Tác
nhân sấy sau khi nóng lên sẽ được quạt thổi vào buồng sấy làm khô gỗ đã được sắp
xếp sẵn theo yêu cầu với từng loại gỗ.
Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là khi thay đổi trạng thái của tác nhân
sấy sẽ làm thay đổi tốc độ khô của gỗ. Sự thay đổi trạng thái tác nhân sấy được thực
hiện thông qua quá trình cấp nhiệt cũng như sự hòa trộn khí tươi trước khi đưa vào
buồng sấy. Phương pháp sấy này đang giữ vị trí chủ đạo trong ngành chế biến gỗ hiện
nay ở nước ta.
2.4.3 Sấy hơi nước quá nhiệt
Phương pháp này sử dụng trực tiếp hơi nước nóng làm tác nhân sấy. Đây là
phương pháp ngày càng được áp dụng nhiều trong sấy gỗ xẻ và được coi là một
phương pháp nhằm tăng cường năng lực sấy, tăng hiệu quả kinh tế của quá trình sấy.
So với phương pháp sấy truyền thống, sấy hơi nước quá nhiệt sẽ được rút ngắn đáng
kể thời gian sấy. Phương pháp này phù hợp để sấy các loại gỗ lá kim và các loại gỗ
tạp lá rộng.
Nguyên lý cơ bản của phương pháp sấy này có thể tóm tắt như sau: gỗ được đặt
trong môi trường hơi nước quá nhiệt có nhiệt độ lớn hơn 100 0C (điểm sôi của nước tại
áp suất khí quyển), nước trong gỗ sẽ đạt đến nhiệt độ sôi và hầu như được chuyển
thành hơi nước. Ở điều kiện áp suất bình thường, nước khi hóa hơi sẽ tăng thể tích lên
gấp 1600 lần, do đó hơi nước trong các mô và tế bào gỗ sẽ tạo nên một áp suất khí rất
lớn so với ngoài môi trường sấy. Điều này giúp hơi nước bên trong gỗ di chuyển ra
ngoài môi trường sấy một cách dễ dàng. Qua nhiều kết quả nghiên cứu, áp suất trong
gỗ có khi lên đến 20 atm, trung bình khoảng 6 atm.
Ở nhiệt độ 110 0C, gỗ sẽ trở nên rất dẻo dai, do đó ít nảy sinh khuyết tật trong
quá trình sấy. Trong sấy hơi quá nhiệt, việc theo dõi và kiểm tra quá trình sấy sẽ đơn
gian hơn so với sấy qui chuẩn. Nhờ biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ và độ ẩm cân bằng
của gỗ, ta dễ dàng biết được diễn biến độ ẩm của gỗ sấy và biết được điểm kết thúc
của quá trình sấy.
11
2.4.4 Sấy ngưng tụ ẩm
Nguyên lý cơ bản của phương pháp này: Không khí nóng và ẩm sau khi sấy
phần lớn được hút qua dàn lạnh của thiết bị lạnh. Ở đây không khí sẽ được làm lạnh,
hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ lại thành nước. Không khí lạnh chứa hàm lượng
ẩm thấp sau khi được làm nóng sẽ trở nên rất khô đi vào buồng sấy gỗ. Sau khi sấy,
nước trong gỗ thoát ra sẽ làm cho không khí trở nên ẩm và được lập lại chu trình biến
đổi trạng thái như trên.
Sấy ngưng tụ ẩm bằng thiết bị lạnh đã du nhập vào nước ta trong một vài năm
gần đây. Hiệu quả của phương pháp sấy này trong sấy gỗ còn phụ thuộc vào rất nhiều
yếu tố và cần được cân nhắc lựa chọn tùy điều kiện cụ thể của từng cở sở sản xuất.
Những yếu tố cơ bản cần được xem xét khi sử dụng phương pháp này:
− Chỉ có nguồn năng lượng điện duy nhất.
− Gỗ cứng và dày cần sấy ở nhiệt độ cao.
− Độ ẩm cuối cùng không đòi hỏi thấp lắm.
− Năng suất tương đối thấp.
2.4.5 Sấy chân không
Sấy chân không từ lâu là một phương pháp sấy kỹ thuật được sử dụng để sấy
các loại vật liệu khác nhau, kể cả lĩnh vực sấy gỗ. Đối với các loại gỗ khô chậm, khó
sấy, sấy chân không có một vị trí đáng kể nhằm rút ngắn được thời gian sấy và cải
thiện được chất lượng sấy.
Nguyên lý cơ bản của phương pháp sấy chân không là sự phụ thuộc áp suất
điểm sôi của nước. Nếu làm giảm áp suất trong một thiết bị chân không xuống đến
một áp suất mà ở đó nước trong gỗ bắt đầu sôi, sẽ tạo theo tiết diện ngang của ván sấy
một chênh lệch áp suất rất lớn và qua đó hình thành nên một dòng ẩm chuyển động
trong gỗ theo hướng từ trong ra bề mặt. Điều đó có nghĩa là ở một áp suất nhất định,
nước sẽ có một điểm sôi nhất định. Do vậy khi hút chân không sẽ làm cho áp suất
trong gỗ giảm đi và đến mức nhiệt độ của gỗ đạt đến nhiệt độ sôi của nước. Ở điều
kiện áp suất ấy, nước trong gỗ sẽ hóa hơi và làm tăng áp suất trong gỗ, tạo nên chênh
lệch áp suất giữa bên trong và bề mặt gỗ, tạo điều kiện thúc đẩy quá trình di chuyển
ẩm từ trong ra ngoài bề mặt và bay hơi ở đó. Dưới điều kiện chân không, quá trình bay
hơi nước sẽ diễn ra nhanh chống và gỗ khô rất nhanh, rút ngắn đáng kể thời gian sấy.
12
2.4.6 Sấy cao tần
Sấy gỗ trong từ trường điện xoay chiều có tần số cao được gọi tắt là sấy cao tần.
Với phương pháp sấy cao tần, quá trình gia nhiệt do hiện tượng cảm ứng điện từ xoay
chiều của chất điện môi (gỗ) làm cho trong gỗ chỗ nào ẩm nhất sẽ được làm nóng
nhanh nhất và mạnh nhất. Nếu ẩm được phân bố đều trên thanh gỗ thì trong sấy cao
tần gỗ sẽ được làm nóng đồng đều. Nhưng do quá trình khô, ẩm trên lớp mặt gỗ bay
hơi và khuếch tán ẩm ra ngoài không khí, sẽ làm cho lớp gỗ bề mặt lạnh hơn. Do đó
hình thành một chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài gỗ. Như vậy chiều
chuyển dịch nhiệt trong gỗ là chiều từ trong ra ngoài và trùng với chiều dịch chuyển
của ẩm trong quá trình sấy.
Phương pháp này tuy chưa được phát triển rộng rãi, song có thể thấy rằng đây
là phương pháp cần được nghiên cứu và phát triển trong tương lai.
2.5 Thực trạng kỹ thuật và công nghệ sấy gỗ tại Việt Nam
Sau ngày giải phóng, thiết bị sấy gỗ được nhập vào Việt Nam qua các chương
trình viện trở, đi kèm với các dây chuyền thiết bị mộc ở phía Bắc như: xí nghiệp mộc
Giáp Bát (Hà Nội),…. Ở các tỉnh phía Nam, các thiết bị sấy ngưng tụ ẩm bằng thiết bị
lạnh cũng được nhập vào qua các công ty liên doanh với nước ngoài như: Savimex,
Satimex…và một số công ty khác. Cũng bắt đầu với thời gian này, vào khoảng năm
1990 thiết bị sấy chế tạo trong nước cũng dần dần phát triển và đỉnh cao là các năm
1991 - 1992. Thiết bị nhập từ nước ngoài chủ yếu ở hai dạng: lò sấy hơi nước và lò sấy
ngưng tụ ẩm bằng thiết bị lạnh vỏ bằng kim loại. Thiết bị sấy trong nước đa phần là lò
sấy tường xây bằng gạch, gia nhiệt bằng hơi nước và hơi lò đốt. Loại lò đốt hơi trực
tiếp có ở một vài cơ sở nhưng không nhiều.
Hiện nay các ngành khoa học kỹ thuật phát triển mạnh, nguồn năng lượng sấy
đa dạng và sự canh tranh khốc liệt của các sản phẩm gỗ ở thị trường nội địa và xuất
khẩu dẫn đến những yêu cầu khắt khe về sản phẩm sấy, chất lượng sản phẩm tốt nhất
và giá thành trên một đơn vị sản phẩm sấy phải thấp. Các máy sấy thế hệ mới hiện nay
thường được ứng dụng những kỹ thuật mới để tự động hóa quá trình sấy. Các loại máy
sấy này cải thiện được đáng kể những hạn chế của các phương pháp sấy truyền thống
như: thời gian sấy dài, chất lượng sản phẩm sấy không cao. Mặc khác đối với các máy
sấy này có thể sấy tốt các loại gỗ khó sấy, nhiều nhựa và các loại gỗ tạp khác.
13
Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
– Tìm hiểu thông tin về sấy gỗ và sấy gỗ bằng hơi nước trên sách, báo, internet.
– Nghiên cứu lý thuyết tính toán các thiết bị có liên quan đến sấy gỗ bằng hơi
nước.
– Tham khảo các luận văn tốt nghiệp, các công trình khoa học đã được công bố
về sấy gỗ bằng hơi nước .
3.2 Phương pháp thiết kế
– Tổng hợp các số liệu ban đầu.
– Chọn mô hình thiết kế.
– Tính toán và thiết kế các bộ phận của hệ thống sấy bằng hơi nước.
– Thiết lập bảng vẽ.
3.3 Phương pháp khảo sát
– Phương pháp thu thập số liệu: đo đạt tất cả các thông số của hệ thống sấy tại nơi
thực tập theo kế hoạch.
– Phương pháp xử lý các số liệu: phân tích, tính toán, vẽ lại tất cả hệ thống sấy tại
nơi thực tập.
14
Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Khảo sát thực tế hệ thống sấy gỗ có tại công ty Scancom Việt Nam
4.1.1 Các thông số kỹ thuật của hệ thống sấy gỗ tại công ty Scancom Việt Nam
Hệ thống sấy tại công ty được bố trí như hình (hình 1.1 – phụ lục): 14 phòng
sấy, kích thước cơ bản bên trong của mỗi phòng sấy: dài x rộng x cao = 12 x 8 x 6 m.
Phương pháp bố trí các thiết bị sấy: dàn quạt và calorife được lắp đặt trên trần
giả và được bố trí về một phía sau của phòng sấy.
1- Dàn quạt:
Hình 4.1: Quạt hướng trục thuận nghịch
−
Số lượng: 6 quạt cho mỗi phòng.
−
Loại quạt: quạt hướng trục thuận nghịch.
−
Đường kính vỏ: 804 mm.
15
−
Đường kính cánh: 800 mm.
−
Đường kính trục: 35 mm.
−
Kết cấu vỏ bao: 920 x 920 x 620 mm.
−
Số cánh: 9 cánh
−
Cách gắn động cơ với quạt: trực tiếp.
−
Công suất động cơ: 5,5 kW.
−
Số vòng quay: 1420 v/phút.
2- Dàn nhiệt:
B
C
A
Hình 4.2: Thiết bị gia nhiệt kiểu KΦ
Được thiết kế 2 loại, 7 phòng sấy dùng dàn nhiệt tấm, 7 phòng sấy dùng
dàn nhiệt kiểu ống có cánh được hàn thành từng khối.
Dàn nhiệt kiểu tấm.
A = 1250 mm.
B = 902 mm.
C = 200 mm.
Số lượng trong mỗi phòng: 4 dàn lắp theo chiều ngang phòng.
Dàn nhiệt kiểu ống có cánh xoắn.
16