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.

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

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

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.

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

/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

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

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

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

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)


(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)

(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