Tải bản đầy đủ

SAYGO huynh thai binh

ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, ở Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới các sản phẩm được chế biến
từ gỗ đóng một vai trò quan trọng không chỉ về mặt thẩm mỹ mà còn về lợi ích kinh tế. Hầu
hết gỗ được khai thác từ rừng, trong đó có một phần không nhỏ là gỗ khai thác bất hợp
pháp, do đó làm cho tài nguyên rừng ngày càng cạn kiệt. Để nâng cao ý thức về việc khai
thác gỗ, chúng ta cần tăng cường trồng rừng thay thế và nâng cao khả năng chế biến gỗ
nhằm sử dụng một cách tối đa lượng gỗ khai thác.
Ở Việt Nam hiện nay đã có nhiều doanh nghiệp chế biến gỗ nhưng tập trung chủ yếu
ở TP Đà Nẵng. Các doanh nghiệp sản xuất chế biến gỗ góp phần quan trọng đối với sự phát
triển chung của nghành sản xuất chế biến gỗ xuất khẩu của Việt Nam và đóng góp một phần
không nhỏ vào ngân sách của địa phương. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp sản xuất chế biến
gỗ vẫn chưa có nhận thức đúng đắn về vai trò quan trọng của việc sấy gỗ. Một số doanh
nghiệp có quan tâm đến việc sấy gỗ nhưng chủ yếu là làm theo kinh nghiệm, không theo
một quy trình bài bản, đúng kỷ thuật. Trong đó, hạn chế lớn nhất của các doanh nghiệp là
khả năng nhận biết về tính chất của gỗ, để từ đó có chế độ sấy phù hợp tránh xảy ra các
khuyết tật cho gỗ.
Đây là lần đầu tiên nhận đề tài “Thiết kế hệ thống sấy gỗ” mang tính chất đào sâu

chuyên nghành. Sau thời gian được giao và được sự hướng dẫn tận tình của Thầy giáo
TS.Trần Văn Vang em đã hoàn thành xong đồ án này. Tuy nhiên, do kiến thức và tài liệu
tham khảo còn hạn chế nên em không thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thiết kế, vì vậy
em rất mong được sự chỉ bảo của Thầy. Cuối cùng em xin chân thành cám ơn Thầy.

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thái Bình

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 1


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

Mục lục
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỖ
 Mục đích: Giới thiệu về vai trò của độ ẩm trong gỗ, mục đích, quy trình ấy, cấu tạo
của gỗ, các tính chất cơ bản của gỗ liên quan đến quá trình sấy, các hiện tượng xảy ra
trong quá trình sấy nhằm có các biện pháp xử lí thích hợp trong quá trình sấy để đảm bảo
chất lượng gỗ sấy theo yêu cầu.
1.1 Vai trò của độ ẩm trong gỗ và mục đích sấy gỗ :
1.1.1 Vai trò của độ ẩm trong gỗ :
- Quá trình sấy gỗ là quá trình rút nước trong gỗ ra, tức quá trình làm bay hơi nước trong
gỗ, quá trình làm khô gỗ.
- Lượng nước chứa trong gỗ tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, chủ yếu dưới hai dạng:
nước tự do và nước liên kết.
- Nước tự do là nằm trong các khoang bào, ruột tế bào, nằm trong hệ thống mao quản
của gỗ nên còn gọi là nước mao quản.
- Nước liên kết là nước dính ướt (nước thấm) nằm trong vách tế bào, giữa các bó
sellulose và một phần liên kết hoá học qua cầu hiđrô giữa phân tử nước và phân tử sellulose.
Ranh giới giữa hai loại nước trên quyết định điểm bão hoà thớ gỗ.
1.1.2 Mục đích sấy gỗ :
- Sấy gỗ là quá trình loại bỏ nước khỏi gỗ (đến độ ẩm yêu cầu) nhờ quá trình bay hơi
nước.Sấy gỗ có vai trò rất quan trọng, góp phần làm giảm khối lượng gỗ nhưng lại tăng
cường độ, nâng cao tính ổn định kích thước gỗ trong quá trình sử dụng, hạn chế sự cong
vênh, nứt nẻ của sản phẩm. Đồng thời, sấy gỗ còn nâng cao khả năng dán dính các thanh gỗ


với nhau, khả năng trang sức cho gỗ, khả năng chống nấm mốc, sinh vật hại gỗ và nâng cao
tính âm thanh của gỗ …
- Một vấn đề cần lưu ý trong quá trình sấy gỗ là khâu xử lý nhiệt,xử lý giữa chừng, xử lý
cuối … Chẳng hạn, mục đích của khâu xử lý nhiệt là làm nóng gỗ trong môi trường có độ
ẩm bão hòa không khí cao và nâng cao khả năng thoát ẩm của gỗ ở giai đoạn sau. Mục đích
của khâu xử lý giữa chừng là làm giảm hiện tượng nứt nẻ bề mặt gỗ có thể xảy ra khi độ ẩm
lớp mặt khô quá nhanh, trong khi độ ẩm bên trong còn rất cao. Khâu xử lý cuối cùng là
nhằm loại bỏ sự không đồng đều về độ ẩm gỗ trên bề mặt cắt ngang, loại bỏ ứng suất dư có
thể xảy ra các vết nứt ngầm và biến dạng của gỗ sau khi sấy …
1.2 Tính chất của gỗ liên quan đến quá trình sấy :
1.2.1 Cấu tạo gỗ :
- Gỗ cũng như nhiều vật liệu ẩm khác có cấu trúc xốp. Khoảng cách giữa các phân tử
cấu tạo nên khung vật chất khô lơn hơn kích thước của phân tử. Không gian giữa các phân
tử gọi là các mao dẫn hay các lỗ xốp. Đối với các vật liệu ẩm thì các mao dẫn hay lỗ xốp
chứa đầy nước.
- Cấu trúc không gian của các mao dẫn hay lỗ xốp rất phức tạp. Tính chất của nó được
xác định bởi một loạt các yếu tố như độ xốp, độ thẩm thấu, dạng và kích thước của các lỗ
xốp.
- Độ xốp của gỗ được xác định bằng công thức:
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 2


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG
εv =

Vl V − Vk
=
V
V

(1-1)

Trong đó:
V, Vl, Vk - Thể tích vật liệu ẩm, của các lỗ xốp và của phần khung vật
liệu khô, m3;
- Độ xốp bề mặt được xác định theo công thức:
εF =

FL
F

(1-2)

Với FL - là tổng diện tích của các lỗ xốp trên mặt cắt có diện tích F.
- Cấu tạo gỗ có liên quan chặt chẽ đến tính chất gỗ và khuyết tật tự nhiên, là cơ sở cho
sự nhận biết, gia công, chế biến và sử dụng đồ gỗ. Hiểu rõ vấn đề này sẽ sử dụng đúng mục
đích và xác định chế độ gia công hợp lý, qua đó nâng cao được hiệu suất sử dụng gỗ. Chẳng
hạn, trong thiên nhiên có hai loại gỗ chính là gỗ lá rộng (gỗ cứng) và gỗ kim (gỗ mềm).
Trong đó, phần tia gỗ của loại gỗ lá rộng chiếm (5÷10)% thể tích cây, với gỗ lá kim tia gỗ
chỉ chiếm (1÷2)% thể tích cây. Đồng thời, chúng ta cần nắm được những khuyết tật tự nhiên
của gỗ như: Mắt gỗ, khuyết tật hình dạng (cong, thót nhọn, u bạch, bọng lõm …), khuyết tật
do cấu tạo (thớ nghiêng, loạn thớ, gỗ lệch tâm, gỗ hai tâm …)
1.2.2 Độ ẩm của gỗ :
1.2.2.1 Độ ẩm tương đối :
- Độ ẩm tương đối của gỗ là hàm lượng nước chứa trong gỗ qui về một đơn vị khối
lượng gỗ tươi và được xác định theo công thức sau đây:
Wa =

G - Go
.100%
G

(1-3)

Trong đó G, Go là khối lượng gỗ tươi và gỗ khô kiệt, kg.
- Độ ẩm tương đối của gỗ biến thiên từ 0 đến 100%.
- Trong quá trình sấy do nước bay hơi, khối lượng gỗ sẽ thay đổi từ G 1 đến G2, tương
ứng độ ẩm tương đối trước lúc sấy W a1 và sau khi sấy Wa2 . Vì lượng gổ khô trước lúc sấy và
sau khi sấy đều giống nhau nên ta có mối quan hệ sau:

Hay:

G 2 1 − Wa1
=
G1 1 − Wa2
G
Wa2 = 1 - 1 (1 − Wa1 )
G2

(1-4)
(1-5)

- Trong thực tế để sấy gỗ ta thường xác định được khối lương gỗ ban đầu G 1, độ ẩm ban
đầu Wa1 và độ ẩm cuối quá trình Wa2 sấy cần đạt được, như vậy khối lượng gỗ cuối quá trình
sấy sẽ là:
G 2 = G1 .

1 − Wa1
1 − Wa2

(1-6)

- Như vậy trong quá trình sấy, ta chỉ việc theo dõi khối lượng gỗ sẽ biết được độ ẩm hiện
thời của chúng và biết cần dừng sấy lúc nào.
1.2.2.2 Độ ẩm tuyệt đối của gỗ :
- Độ ẩm tuyệt đối của gỗ là hàm lượng nước chứa trong gỗ qui về một đơn vị khối lượng
gỗ khô tuyệt đối (gỗ khô kiệt) và được xác định theo công thức sau:
W=

G - Go
.100%
Go

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

(1-7)

Trang 3


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

- Trong thực tế người ta hay dùng khái niệm này để nói về độ ẩm của gỗ. Về lý thuyết
giá trị độ ẩm tuyệt đối có thể nằm từ 0 đến +∞ tuỳ thuộc vào lượng nước trong gỗ.
- Tương tự với độ ẩm tương đối, ta có mối quan hệ giữa lượng gỗ trước và sau khi sấy và
độ ẩm tuyệt đối như sau:
G 2 1 + W2
=
G1 1 + W1

(1-8)

- Quan hệ giữa độ ẩm tương đối và tuyệt đối như sau:
W=

Wa
W
và Wa =
1 - Wa
W +1

(1-9)

- Ta có thể xác định lượng hơi nước thoát khỏi gỗ trong một đơn vị thời gian nhất định:
∆G = G1 − G 2 = G 2 .

Wa1 - Wa2
W - Wa2
= G1. a1
1 − Wa1
1 − Wa2

(1-10)

hoặc xác định theo độ ẩm tuyệt đối:
∆G = G 2 .

W1 - W2
W - W2
= G1. 1
1 + W2
1 + W1

(1-11)

- Nếu sấy khô kiệt hoàn toàn thì ∆G = Ga tức bằng lượng hơi nước chứa trong gỗ
Bảng 1.1 Quan hệ giữa độ ẩm toàn phần và khối lượng các thành phần của gỗ
Wa, (-)
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
Ga, kg
400
233
150
100
66,7
42,9
25
11,1
0
Go, kg
100
100
100
100
100
100
100
100
100
∆G, kg 167
83
50
33,3
23,8
17,9
13,9
11,1
- Từ bảng trên ta thấy trong giai đoạn đầu khi độ ẩm W a còn lớn khi giảm độ ẩm 10%
lượng hơi nước thoát ra rất lớn, nhưng cuối quá trình khi độ ẩm thấp, để giảm độ ẩm W a
cũng cùng một lượng 10% thì lượng ẩm thoát ra rất bé.
1.2.2.3 Độ ẩm cân bằng :
- Nếu ta đặt hai mẩu gỗ trong một môi trường không khí có độ ẩm ϕ nào đó. Một mẩu
gỗ có độ ẩm ban đầu khá lớn và mẩu kia có độ ẩm khá nhỏ, xấp xỉ 0%. Người ta nhận thấy,
độ ẩm của mẩu gỗ ướt có xu hướng giảm dần và độ ẩm của mẩu gỗ khô tăng dần. Độ ẩm
của hai mẩu này có xu hướng tiệm cận dần đến một giá trị nào đó gọi là độ ẩm cân bằng
Wcb. Thực tế cho thấy độ ẩm của hai mẩu gỗ rất khó đạt giá trị cân bằng mà thường chênh
lệch nhau từ 1÷3% xung quanh giá trị đó.
- Như vậy khi đặt trong môi trường không khí thì mẩu gỗ ướt sẽ khô dần (độ ẩm giảm)
sự thay đổi độ ẩm theo đường cong làm khô, quá trình này gọi là quá trình làm khô hay khử
hấp thụ. Ngược lại mẩu gỗ khô sẽ ẩm ướt dần (độ ẩm tăng) theo đường cong hút ẩm, quá
trình này gọi là quá trình hút ẩm hay hấp thụ.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 4


N SY G

GVHD: TS.TRN VN VANG
W, %
30
Quaùtrỗnh laỡm khọ cuớa gọự

W

Wcb
Quaùtrỗnh huùt ỏứ
m cuớa gọự

10

, h

0

Hỡnh 1-1: Quỏ trỡnh cn bng m ca g
- Theo G.K. Phylonchenko m cõn ca vt liu m c xỏc nh bng:
1/ n



1/ n

B

cb = .
b 100
b


(2-12)

,%

- Trong ú B, b v n l cỏc hng s thc nghim v cho bng di õy:
Bng 1-2 : Cỏc giỏ tr thc nghim B, b v n
Vt liu
B
b
N
Len d
205
0,75
2
T tm
730
1
3
Bụng
45
1
2
G
81
1
2
Thuc lỏ
273
1
2
- i vi cỏc loi ht, G.A. Egorov xut cụng thc xỏc nh m cõn bng hp ph
nh sau:
1/ 2

cbh

100
= K1 + 0,435.K 2 . ln

100

(2-13)

Trong ú K1 v K2 l cỏc hng s thc nghim v c xỏc nh tuy thuc vo
khong ca cb.
Nu cbh = 0ữ8% v 0 < <10% thỡ K1 = 0 v K2=29,5
Nu cbh = 8ữ15,5% v 10 < <80% thỡ K1 = 2,7 v K2=19,5
Nu cbh > 15,5% v 80 < <100% thỡ K1 = 4,5 v K2=30,5
- Cỏc cụng thc thc nghim trờn õy cú tớnh cht tham kho, chỳng cú sai lch khỏ
ln so vi thc t.
1.2.2.4 m bóo th g :
- G m t ngoi khụng khớ, nc trong g bc hi ra ngoi. Khi nc t do thoỏt
ht, nc thm cũn bóo hũa trong g (vỏch t bo), im ú gi l im bóo hũa th g v
m tng ng gi l m bóo hũa th g, ký hiu : W bhtg. Ngc li khi g khụ hỳt
nc, khi nc thm trong vỏch t bo v nc t do bt u xut hin thỡ im ú gi l
im bóo hũa th g.
SVTH : Huynh Thai Binh - Lp : 08N1

Trang 5


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

1.2.4.Tính chất nhiệt lý của gỗ :
1.2.4.1.Tính giãn nở do nhiệt :
- Cũng như những vật liệu rắn khác, gỗ cũng có hiện tượng giãn nở vì nhiệt, khi nhiệt độ
tăng gỗ sẽ giãn nở và độ dài tăng lên. Qui luật thay đổi độ dài của gỗ được xác định theo
biểu thức:
l = lo .(1 + α.t )
(1-14)
o
o
Trong đó:
l, lo là độ dài của thanh gỗ ở nhiệt độ t Cvà 0 C, m.
α là hệ sô giãn nở dài, 1/K.
- Hệ số giãn nở dài α là đại lượng cho biết khi nhiệt độ tăng lên 1 oC thì một đơn vị chiều
dài của gỗ sẽ tăng lên bao nhiêu.
α=

1 dl
. , 1/K.
lo dt

(1-15)

- Đối với gỗ có một đặc thù cần tính đến khi nhiệt độ tăng. Do gỗ là loại vật liệu xốp, khi
nhiệt độ tăng, nếu độ ẩm của gỗ dưới độ ẩm bão hoà thớ gỗ , kết hợp với hiện tượng bay hơi
nước, gỗ sẽ khô đi, co rút lại rất mạnh. Sự co rút vì bị khô sẽ lớn hơn rất nhiều so với giãn
nở vì nhiệt, kết quả gỗ bị co rút lại. Vì vậy về mùa hè, mặc dù nhiệt độ tăng nhưng do bị mất
nước nên thực tế gỗ sẽ co lại. Ngược lại về mùa đông gỗ sẽ giãn nở ra.
1.2.4.2.Tính dẫn nhiệt :
- Gỗ là loại vật liệu xốp nên có tính chất dẫn nhiệt khá kém, có thể nói gỗ là một chất
cách nhiệt. Người ta ứng dụng tính chất này của gỗ để làm vật liệu cách nhiệt trong rất
nhiều trường hợp trong kỹ thuật và đời sống.
* Tính chất dẫn nhiệt của gỗ:
- Không có tính đẳng hướng, tức phụ thuộc vào hướng truyền nhiệt, mà chủ yếu là
hướng song song hay vuông góc thớ gỗ. Chẳng hạn theo chiều dọc thớ gỗ hệ số dẫn nhiệt
lớn hơn theo chiều ngang của nó.
- Phụ thuộc vào độ ảm của gỗ.
- Phụ thuộc vào từng loại gỗ: khối lượng riêng và cấu tạo.
* Ảnh hưởng của khối lượng riêng của gỗ :
- Gỗ có khối lượng riêng lớn sẽ ít xốp hơn nên có hệ số dẫn nhiệt lớn hơn và ngược lại.
Nếu đi sâu vào bản chất quá trình dẫn nhiệt là quá trình truyền động năng của các phân tử
bên trong nội bộ vật chất thì khi mật độ các phân tử càng dày đặc thì quá trình truyền động
năng càng dễ thực hiện.
- Bằng thực nghiệm F. Kollmann đã đưa ra được công thức xác định mối quan hệ giữa hệ
số dẫn nhiệt của gỗ vào khối lượng riêng của nó như sau:
λ = 0,178.ρ + 0,022
(1-16)
- Công thức (2-12) đúng cho tất cả các loại gỗ có độ ẩm khoảng 12% và nhiệt độ 27 oC.
- Theo chiều hướng của các thớ gỗ hệ số dẫn nhiệt cũng khác nhau. Qua nghiên cứu của
F.F. Wangaard, trên bề mặt cắt của thớ gỗ thì theo chiều hướng kính hệ số dẫn nhiệt lớn hơn
chiều tiếp tuyến khoảng 5÷10% đối với gỗ có lá rộng, còn gỗ lá kim thì sự chênh lệch không
đáng kể. Còn theo chiều dọc thớ gỗ hệ số dẫn nhiệt lớn gấp đôi theo chiều ngang của thớ gỗ.
* Ảnh hưởng của độ ẩm
- Khi độ ẩm của gỗ tăng thì hệ số dẫn nhiệt của nó tăng lên, gỗ dẫn nhiệt càng tốt. Độ ẩm
tăng càng đến gần độ ẩm bão hoà thớ gỗ thì hệ số dẫn nhiệt càng tiến gần đến giá trị hệ số
dẫn nhiệt của nước, khi đạt điểm bão hoà thới gỗ hệ số dẫn nhiệt xấp xỉ của nước.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 6


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

- Trong phạm vi độ ẩm của gỗ dưới điểm bão hoà của thớ gỗ, theo F. Kollmann cứ tăng
độ ẩm của gỗ lên 1% thì hệ số dẫn nhiệt của gỗ tăng lên khoảng 0,7÷1,8%, trung bình là
1,25%.
- Trong phạm vi độ ẩm từ 0% đến độ ẩm bão hoà thớ gỗ và nhiệt độ xấp xỉ 27 oC mối
quan hệ của hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc độ được biểu thị theo công thức:
λ = λ1.[1 − 0,0125.( W1 - W2 )]
(1-17)
* Ảnh hưởng của nhiệt độ
- Do gỗ là vật liệu xốp có các khoảng rỗng bên trong, khi nhiệt độ tăng lên hơi nước bốc
hơi và chiếm đầy các khoảng rỗng này thay cho không khí. Do hơi nước có hệ số dẫn nhiệt
lớn hơn không khí nhiều nên hệ số dẫn nhiệt của gỗ nói chung tăng. Mặt khác do sự đối lưu
của hơi nước trong các khoảng rỗng tăng lên khi nhiệt độ tăng nên hệ số dẫn nhiệt càng
tăng.
- Mối liên hệ giữa hệ số dẫn nhiệt và nhiệt độ được thể hiệu qua công thức:
t −t 

λ 2 = λ1.1 − (1,1 − 0,98.ρ o ) 1 2 
100 


(1-18)

t 

λ = λ 0 .1 + (1,1 − 0,98.ρ o )
100 


(1-19)

ρo - Khối lượng riêng của gỗ khô kiệt, kg/m3.
- Công thức trên được sử dụng trong phạm vi nhiệt độ -50 oC ÷100oC. Khi cho t1= 0oC và
t2 = t ta có:

1.2.4.3.Khối lượng riêng của gỗ:
- Là khối lượng vách tế bào gỗ trên một đơn vị thể tích vách tế bào gỗ tương ứng. Khối
lượng riêng của tất cả các loại gỗ gần bằng nhau, khoảng
1,54g/cm3.
- Đối với mọi loại gỗ thường như nhau và giá trị trung bình của nó là 1,54 g/cm3
1.2.4.4.Nhiệt dung riêng của gỗ :
- Nhiệt dung riêng của gỗ là lượng nhiệt cần thiết tính bằng kJ để làm nóng 1 kg gỗ tăng
lên 1oC .
- Gỗ có nhiệt dung riêng khá lớn , do đó muốn làm nóng gỗ phải cung cấp cho nó một
lượng nhiệt khá lớn . Nhiệt dung riêng của gỗ phụ thuộc rất nhiều vào độ ẩm của gỗ cũng
như phụ thuộc vào nhiệt độ .
- Nhiệt dung riêng của gỗ có thể xác định theo công thức sau (theo [TL4] , trang 21) :
 26,6 + 0,116 + ω 
C = 4,19
 , kJ/kg.K .
100 + ω



(1-20)

Với : ω – độ ẩm tương đối của gỗ .
- Ngoài ra theo H.M Kupullop, nhiệt dung riêng của gỗ:
- Đối với gỗ ướt :
 
t 
C = 0,28. W .1 +

  100 

0, 2

,[Kcal/kg.độ]

(1-21)

Với : W : Độ ẩm của gỗ
t : Nhiệt độ của gỗ
- Đối với gỗ khô:

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 7


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG
 
t 
C = 0,28. W .1 +

  100 

0, 2

+ 0,09 ,[Kcal/kg.độ]

(1-22)
- Trên cơ sở thực nghiệm: Durlop (Mỹ) đưa ra công thức tính nhiệt dung riêng C như
sau:
C = 0,266 + 0,0016.t
,[Kcal/kg.độ]
(1-23)
0
- Trong khoảng nhiệt độ: t = (0 ÷ 100) C nhiệt dung riêng trung bình của gỗ:
1
Ctb =
100

100

∫ ( 0,266 + 0,0016.t )dt

,[Kcal/kg.độ]

(1-24)

0

- Theo Durlop, khi khối lượng gỗ thay đổi từ (0,23 ÷ 1,1)kg/cm3 thì nhiệt dung riêng C
không phụ thuộc vào ρ. Sự phụ thuộc của nhiệt dung riêng C vào Wgỗ được xác định:
C=

w + 0,324
1+ w

, ,[Kcal/kg.độ]

(1-25)

- Ngoài ra gỗ còn có những tính chất khác như: Tính dẫn nhiệt (tỷ nhiệt, tính chất truyền
nhiệt, tỏa nhiệt, giản nở do nhiệt), tính chất dẫn điện, tính chất truyền âm, khả năng chống
lại sức xuyên qua của sóng điện từ, màu sắc, mùi vị và tính phản quang.
1.3.Sự co rút và biến dạng của gỗ :
- Gỗ có cấu tạo theo thớ và là môi trường không đẳng hướng nên sự co rút của gỗ theo
các hướng là không giống nhau. Đặc biệt hiện tượng co rút theo phương hướng kính và tiếp
tuyến của các thớ gỗ khác nhau rất nhiều, mức độ khác biệt phụ thuộc vào từng loại gỗ. Tỷ
lệ co rút theo phương tiếp tuyến và hướng tâm là (1,5÷2,2) lần.

Hình 1-3: Biến dạng ở các loại ván và ở các vị trí khác nhau trên tiết diện ngang
aKích thước ván xuyên tâm khi gỗ khô
bBiến dạng tổng hợp có rút ván trong thực tế
cBiến dạng ở vị trí khác nhau trên tiết diện ngang
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 8


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

- Sự chênh lệch sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất và ứng suất bên trong gỗ trong quá
trình sấy. Điều này sẽ tạo nên những vấn đề nan giải khi sấy gỗ, tuỳ thuộc vào cấu tạo của
từng tấm gỗ cụ thể mà có thể làm cho tấm gỗ bị biến dạng khi sấy.
1.4 Các trạng thái ứng suất trong quá trình sấy gỗ :
- Các sơ đồ dưới đây nêu lên bốn trạng thái điển hình của gỗ trong cả quá trình sấy.
- Sơ đồ hình 1-4A biểu thị sự phân bố sự phân bố độ ẩm của gỗ theo bề dày thanh gỗ
(tiết diện ngang).
- Hình 1-4B, nếu dùng phường pháp cưa để phá hoại mối liên hệ giữa các lớp trong và
ngoài của gỗ thì trong các giai đoạn sấy khác nhau kích thước tương đối của cá lớp sẽ thay
đổi khác nhau.
- Hình 1-4C biểu thị sự phân bố của ứng suất theo mặt cắt ngang của thanh gỗ.
- Hình 1-4D biểu thị hình dạng của hai nửa mẫu gỗ đã được cưa ra trong lúc đang còn
ứng suất.
- Hình 1-4E biểu thị sự thay đổi hình dạng của hai nửa mẩu gỗ đó sau khi đã được sấy
lại và làm cân bằng độ ẩm trở lại.

Hình 1-4: Sơ đồ thay đổi độ ẩm - ứng suất bên trong và biến dạng gỗ khi sấy
Trạng thái I: Là trạng thái của gỗ trước hoặc ngay khi mới bắt đầu sấy. Lúc đó độ ẩm
của gỗ trên toàn bộ bề dày của tấm gỗ và trên bề mặt của gỗ đều cao hơn điểm bão hoà thớ
gỗ (W > WBHTG). Hiện tượng co rút lúc này chưa xảy ra, trong gỗ chưa sản sinh ra ứng suất
bên trong, mẩu gỗ mới cưa ra hoặc để một thời gian cho độ ẩm của gỗ trở lại đồng đều, hình
dạng của nó vẫn không có gì thay đổi.
Trạng thái II: Đây là thời kỳ sấy đầu, độ ẩm của gỗ ở lớp gỗ ở lớp gỗ bề mặt thấp hơn
điểm bảo hoà thớ gỗ và bắt đầu co rút, trong lúc đó các lớp gỗ bên trong vẫn chưa có hiện
tượng co rút vì độ ẩm của lớp gỗ bên trong còn cao hơn điểm bảo hoà thớ gỗ. Các lớp gỗ
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 9


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

ngoài bị căng ra, còn các lớp bên trong thì nén lại. khi cưa mẫu gỗ ra, sẽ phát sinh hiện
tượng cong hình cung, độ lõm của nó hướng ra phía ngoài (hình 2-4IID). Sau đó nếu đem 2
nữa mẫu gỗ ấy sấy khô, thì độ cong của nó sẽ đổi chiều ngược lại với chiều ban đầu như
hình 2-4IIE. Trong trường hợp này nếu không chú ý trong khi sấy, các ứng lực bên trong
tiếp tục tăng lên và trên bề mặt ngoài của thanh gỗ ấy sẽ xuất hiện nứt nẻ. để khắc phục
nhược điểm (khuyết tật) có thể xảy ra đó, có thể áp dụng phương pháp xử lý ẩm để giảm bớt
tốc độ bay hơi của lớp ngoài mặt, giảm bớt mức độ co rút của nó và do đó giảm bớt được
mức độ sinh sản ứng lực bên trong gỗ và hạn chế được nứt nẻ ở ngoài mặt gỗ.
Trạng thái II: Đây là thời kỳ sấy đầu, độ ẩm của gỗ ở lớp gỗ ở lớp gỗ bề mặt thấp hơn
điểm bảo hoà thớ gỗ và bắt đầu co rút, trong lúc đó các lớp gỗ bên trong vẫn chưa có hiện
tượng co rút vì độ ẩm của lớp gỗ bên trong còn cao hơn điểm bảo hoà thớ gỗ. Các lớp gỗ
ngoài bị căng ra, còn các lớp bên trong thì nén lại. khi cưa mẫu gỗ ra, sẽ phát sinh hiện
tượng cong hình cung, độ lõm của nó hướng ra phía ngoài (hình 1-4IID). Sau đó nếu đem 2
nữa mẫu gỗ ấy sấy khô, thì độ cong của nó sẽ đổi chiều ngược lại với chiều ban đầu như
hình 1-4IIE. Trong trường hợp này nếu không chú ý trong khi sấy, các ứng lực bên trong
tiếp tục tăng lên và trên bề mặt ngoài của thanh gỗ ấy sẽ xuất hiện nứt nẻ. để khắc phục
nhược điểm (khuyết tật) có thể xảy ra đó, có thể áp dụng phương pháp xử lý ẩm để giảm bớt
tốc độ bay hơi của lớp ngoài mặt, giảm bớt mức độ co rút của nó và do đó giảm bớt được
mức độ sinh sản ứng lực bên trong gỗ và hạn chế được nứt nẻ ở ngoài mặt gỗ.
Trạng thái IV: Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình sấy, độ ẩm của gỗ tương đối
đồng đều trên toàn bộ tấm gỗ. Nhưng do những lớp gỗ bên trong co rút và tiếp tục co rút
tiếp, trong lúc đó những lớp gỗ bên ngoài đã ngừng co rút- lớp ngoài đã từ lâu giữ nguyên
kích thước theo sức căng cũ. Lớp bên trong thì vẫn tiếp tục giảm kích thước, quá kích thước
của lớp ngoài và hình thành nên ứng suất ngược lại ứng suất của thời kỳ đầu và bây giờ
những lớp gỗ bên trong lại bị căng, còn lớp gỗ bên ngoài lại bị nén lại. nếu đem cắt mẫu gỗ
đem làm 2 nửa, sẽ thấy chiều cong hình cung của 2 nửa này, trái với chiều cong của thời kỳ
đầu. Ứng lực này tiếp tục tăng lên đến khi độ ẩm của gỗ bên trong và bên ngoài đồng đều
mới thôi và lúc này quá trình sấy kết thúc (hình 1-4IVD và 1-4IVE).
Trong giai đoạn sấy này nếu điều chỉnh chế độ sấy không hợp lý sẽ sinh ra ứng suất lớn
làm nứt nẻ bên trong tấm gỗ. Nếu không sinh ra nứt nẻ thì ứng suất còn lại trong gỗ sau khi
sấy xong cũng có thể trở thành nguyên nhân sinh ra cong vênh của gỗ trong quá trình sử
dụng gia công chế biến gỗ. Vì thế việc xử lý điều hoà ứng lực một thời gian sau khi kết thúc
quá trình sấy là cần thiết (xử lý cuối cùng).
Từ những hiện tượng trên có thể sơ bộ rút ra những kết luận sau:
1). Khi áp dụng phương pháp sấy gỗ bằng hơi đốt, hơi nước, sự chênh lệch về độ ẩm của
những lớp bên trong và lớp gỗ ngoài mặt là không thể tránh khỏi, do đó việc xuất hiện ứng
suất bên trong của gỗ sấy theo các phương pháp sấy là tất nhiên.
2). Để giảm bớt ứng suất bên trong, thời kỳ đầu của quá trình sấy cần phải làm giảm bớt
cường độ bay hơi mặt ngoài của gỗ, tức là trong thời kỳ đầu cần phải dùng không khí ẩm có
độ ẩm cao để sấy.
3). Để loại trừ bớt ứng suất bên trong của gỗ trong thời kỳ thứ 2, tuỳ theo tình hình cần
thiết, tuỳ theo từng loại gỗ, có thể xử lý bằng không khí có độ ẩm cao để làm cho bề mặt
của gỗ ẩm lại và mềm bớt đi, để tạo cho nó có điều kiện co rút bổ sung và qua đó giảm bớt
ứng suất bên trong.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 10


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

Đây là những hiện tượng do sự chênh lệch độ ẩm, dẩn đến co rút không đồng đều và gây
nên ứng suất bên trong, là nguyên nhân gay nên các khuyết tật của gỗ sản sinh ra trong quá
trình sấy.
Ngoài ra do cấu tạo không đồng nhất của gỗ gây nên sự chênh lệch về co rút theo các
chiều hướng khác nhau của gỗ, đặc biệt là sự chênh lệch về co rút giữa chiều tiếp tuyến và
xuyên tâm, gây nên các hiện tượng nứt nẻ cong vênh trong quá trình sấy
1.5. Các nguyên nhân sinh ứng suất và các khuyết tật của gỗ sấy :
1.5.1 Các nguyên nhân sản sinh ứng suất :
Có nhiều nguyên nhân sản sinh ứng suất bên trong gỗ trong quá trình sấy. Sau đây là các
nguyên nhân chính.
1). Tốc độ khô không đồng đều của các lớp gỗ trong quá trình sấy là nguyên nhân chủ
yếu gây ra ứng suất bên trong gỗ trong quá trình sấy. Khi sấy, lớp bên ngoài tiếp xúc trực
tiếp và đầu tiên với tác nhân sấy nên khô nhanh xuống dưới điểm bão hoà thớ gỗ, lớp ngoài
sẽ co rút lại, trong khi lớp bên trong vẫn chưa bị co rút. Sự co rút của lớp bên ngoài sẽ bị các
lớp bên trong hạn chế dẫn đến hình thành ứng suất gây nên nứt nẻ bề mặt.
2). Các lớp gỗ phân bố theo chiều sâu có tốc độ khô nhanh chậm khác nhau và sẽ đạt đến
những mức độ co rút khác nhau khá rõ rệt. Giá trị co rút cuối cùng không những phụ thuộc
vào độ ẩm cuối cùng của gỗ mà còn phụ thuộc vào quá trình diễn biến độ ẩm của nó (tức
lớp gỗ nào khô từ từ, chậm sẽ có giá trị co rút lớn). Nguyên nhân này sẽ dẫn đến hiện tượng
nứt nẻ giữa lòng ván trong giai đoạn sấy cuối cùng.
3) Do sự sinh trưởng không đồng đều của cây gỗ khi còn sống dẫn đến hình thành ứng
suất sẵn có trong gỗ.
4). Sự co rút không đồng đều theo các chiều của các thớ gỗ cũng là nguyên nhân sản
sinh ra ứng suất bên trong gỗ cũng như dẫn đến các khuyết tật của nguyên liệu sấy.
5). Do thay nhiệt độ đổi đột ngột khi gia nhiệt, thông gió hoặc do mở cửa khi lò còn
nóng là nguyên nhân gây ra nứt nẻ bề mặt hoặc hai đầu ván. Ngoài ra sử dụng nhiệt độ cao
để sấy các loại gỗ cứng cũng gây ra hiện tượng tương tự.
1.5.2 Các khuyết tật của gỗ sinh ra trong quá trình sấy :
- Gỗ bị cong vênh
- Gỗ bị nhăn mặt
- Gỗ bị nứt nẻ
- Tồn tại ứng suất
1.6. Các phương pháp sấy gỗ :
1.6.1 Phương pháp sấy đối lưu :
Phương pháp sấy đối lưu là phương pháp sấy mà ở đó vật liệu sấy truyền ẩm cho môi
trường tác nhân sấy (thường là không khí hoặc khói nóng) khi chuyển động đối lưu ngang
qua bề mặt vật liệu sấy. Trên hình 2-5 là sơ đồ hệ thống sấy đối lưu theo phương pháp sấy
nóng, Không khí được quạt cấp dẫn đến bộ calorifer để gia nhiệt làm giảm độ ẩm ϕ (tăng
∆t), sau đó được đưa vào buồng sấy để trao đổi ẩm với vật liệu sấy. K

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 11


N SY G

GVHD: TS.TRN VN VANG
Vỏỷ
t lióỷ
u sỏỳ
y vaỡo
G1, I 1, d1

m1, W1
THI
T BậS
Y
Taùc nhỏn sỏỳ
y
ra

Taùc nhỏn sỏỳ
y
vaỡo
Go, Io, do

CALORIFER
QUA
T

G2, I 2, d2
m2, W2
Vỏỷ
t lióỷ
u sỏỳ
y ra

Hỡnh 1-5: H thng sy i lu
1.6.1.1 Phng phỏp sy núng :
Phng phỏp sy núng l phng phỏp s dng nhit nng thc hin quỏ trỡnh sy.
Trong phng phỏp ny nhit nng c s dng gia nhit cho vt liu sy v tỏc nhõn
sy.
i vi tỏc nhõn sy khi gia nhit m ca nú gim, nờn t = t - t tng, kh nng
thoỏt hi m t b mt vt liu sy vo tỏc nhõn sy cng c tng theo.
i vi vt liu sy, do c t núng nờn mt hi trong cỏc mao qun ca vt liu
sy tng v do ú phõn ỏp sut trờn b mt ca nú tng, hi m s thoỏt ra mụi trng sy
c nhanh chúng hn.
Nh vy nh gia nhit nờn chờnh phõn ỏp sut gia vt liu sy v tỏc nhõn sy tng
lờn, ng thi kh nng thoỏt hi nc t b mt ca vt liu sy tng.
* Sy bng khụng khớ nong
õy l phng phỏp ph bin v thụng dng nht. G c sy bng khụng khớ núng
c gia nhit t cỏc b trao i nhit hi khụng khớ t trong cỏc hm lũ. Hi nc c
cung cp t h thng lũ hi.
Khụng khớ núng c thi qua cỏc lp g xp trờn cỏc xe gũong. G c gia nhit, bc
hi nc vo trong khụng khớ v khụ dn.
* Sy bng khoi nong
V c bn quỏ trỡnh sy ging nh sy bng khụng khớ núng. Nguyờn lý lm vic ca h
thng nh sau: nhiờn liu c t chỏy to ra sn phm chỏy, nhit u ra cú th iu
chnh bng cỏch ho trn thờm khụng khớ. Sau ú sn phm chỏy c a trc tip vo
hm lũ sy g.
Nhc im ca phng phỏp sy ny l tỏc nhõn sy cú th lm nh hng n cht
lng ca g nh g b ỏm khúi, cú mựi
* Sy bng hi qua nhiờt
Hi quỏ nhit c s dng sy g trc tip. õy l phng phỏp c ỏp dng ngy
cng nhiu trong k thut v c coi l mt trong nhng gii phỏp nõng cao nng lc sy
v nõng cao hiu qu kinh t. So vi sy trong mụi trng khụng khớ núng thỡ s dng hi
quỏ nhit s gim thi gian sy ỏng k. Phng phỏp ny phự hp vi g lỏ kim v g tp
lỏ rng. Nhit sy thng ln hn 100oC.
1.6.1.2 Phng phỏp sy lnh :
Sy lnh l phng phỏp sy trc tip bng khụng khớ cú nhit thp xp x nhit
mụi trng, nhng cú m thp. khụng khớ cú m thp trc ht ngi ta cho nú i
SVTH : Huynh Thai Binh - Lp : 08N1

Trang 12


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

qua thiết bị trao đổi nhiệt có nhiệt độ thấp, hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ lại trên bề
mặt các dàn lạnh, dung ẩm d giảm đáng kể. Sau đó người ta cho không khí đi qua dàn nóng
để nâng nhiệt độ lên xấp xỉ nhiệt độ môi trường, khi đó nó có độ ẩm ϕ khá nhỏ đảm bảo cho
việc sấy gỗ.
Sau đó cho không khí chuyển động qua bề mặt các lớp gỗ, hơi nước sẽ khuếch tán vào
không khí và gỗ sẽ được sấy khô.
1.6.2 Phương pháp sấy chân không :
Sấy chân không đã có từ lâu và được sử dụng để sấy nhiều loại vật liệu khác nhau, kể cả
gỗ. Đối với các loại gỗ khô chậm và khó sấy, sấy chân không có thể giảm thời gian sấy gỗ
và nâng cao chất lượng gỗ sấy.
1.6..3 Phương pháp sấy bằng điện từ trường cao tần :
Sấy gỗ trong từ trường điện xoay chiều có tần số cao được gọi là sấy cao tần. Trong
phương pháp sấy cao tần, gỗ ướt là môi chất điện môi nằm giữa hai tấm bản cực. Các tấm
bản cực đóng vai trò chuyển tải sóng điện từ cao tần. Tần số ở đây nằm trong khoảng 3 đến
50MHz.
1.6.4 Phương pháp sấy tiếp xúc
Trong hệ thống sấy tiếp xúc vật liệu sấy được gia nhiệt bằng cách tiếp xúc trực tiếp với
các bề mặt nóng hoặc với chất lỏng nóng.
Như vậy ở phương pháp sấy tiếp xúc người ta tạo ra độ chênh lệch phân áp suất giữa
không khí và bề mặt vật liệu sấy bằng cách gia nhiệt vật liệu sấy. Tuy nhiên không khí trong
môi trường đó cũng được gia nhiệt một phần nên độ ẩm tương đối giảm làm tăng khả năng
bay hơi nước khỏi bề mặt vật liệu sấy.
1.7 Chế độ sấy và quy trình sấy gỗ :
1.7.1 Chế độ sây gỗ :
Khái niệm :
- Chế độ sấy gỗ là tập các thông số nhiệt vật lý của môi trường sấy trong suốt thời gian
sấy, thông thường chỉ dựa trên hai thông số là nhiệt độ t và độ ẩm ϕ. Sự thay đổi của các
thông số này trong thời gian làm việc có ảnh hưởng đến chất lượng gỗ và hiệu quả sấy rất
nhiều. Chọn chế độ thích hợp cho từng loại gỗ sẽ có các sản phẩm chất lượng cao, giảm thời
gian sấy và chi phí vận hành.
- Chế độ sấy qui định những giá trị nhiệt độ, độ ẩm của môi trường sấy và qui định tuần
tự tiến hành điều tiết quá trình sấy. Hay nói cách khác chế độ sấy là những bảng biểu về
nhiệt độ và độ ẩm của môi trường sấy trong các giai đoạn của quá trình sấy.
- Trong kỹ thuật sấy gỗ điều khiển quá trình sấy là điều tiết trạng thái của môi trường sấy
thông qua hai thông số chính là nhiệt độ và độ ẩm được thực hiện nhờ hệ thống gia nhiệt, hệ
thống thoát ẩm và hệ thống phun ẩm lò sấy.
- Một chế độ sấy được đặc trưng bởi hai thông số độc lập, vì vậy người ta có thể chọn
một cặp hai thông số bất kỳ để đặc trưng cho các chế độ sấy.
- Có loại chế độ sấy lấy 2 thông số nhiệt độ t và độ chênh nhiệt độ không khí với nhiệt
độ nhiệt kế ướt ∆t = t - tư. Tuy nhiên cũng có chế độ chọn 2 thông số nhiệt độ và độ ẩm cân
W

bằng Wcb. Ngoài ra người ta cũng có thể dựa vào dốc sấy U = W . Tất cả ba đại lượng ∆t,
cb
Wcb và U đều gián tiếp phản ánh độ ẩm không khí ϕ. Như vậy ta có thể có các cặp thông số
đặc trưng cho chế độ sấy sau: t và ϕ; t và ∆t; t và Wcb; t và U
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 13


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

1.7.2 Cơ sở thành lập chế độ sấy gỗ :
- Quá trình sấy là quá trình rút ẩm từ trong gỗ ra sao cho gỗ có được một trạng thái ẩm
độ đồng đều trong toàn bộ thanh gỗ, đạt yêu cầu về độ ẩm mong muốn trong sử dụng, bảo
đảm chất lượng của gỗ sấy theo từng yêu cầu của từng hạng chất lượng gỗ sấy, rút ngắn
được thời gian sấy đến mức thấp nhất và quá trình sấy kinh tế nhất là một việc làm rất phức
tạp.
- Trên cơ sở phân tích về ứng suất và biến dạng xảy ra trong các giai đoạn của quá trình
sấy, tìm hiểu rõ về bản chất của các quá trình dẫn ẩm, thoát ẩm trong gỗ và yêu cầu về chất
lượng của nguyên liệu sấy, có thể đi đến những kết luận sau đây để làm cơ sở thành lập các
chế độ sấy gỗ:
- Trước khi sấy cần làm nóng gỗ. Thông thường gỗ trước khi sấy đều được làm nóng
lên đến nhiệt độ bằng hoặc cao hơn nhiệt độ khi bắt đầu sấy một ít, nhằm mục đích tạo điều
kiện cho ẩm ở bên trong gỗ di chuyển từ bên trong ra ngoài mặt gỗ và bay hơi nhanh hơn.
- Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, không cho phép làm giảm độ ẩm của lớp bề
mặt gỗ một cách quá nhanh và đột ngột, bởi vì mức độ chênh lệch độ ẩm của gỗ ∆W = Wtrong
-Wmặt mà quá lớn gỗ sẽ rất dễ bị nứt bề mặt, điều này rất dễ xảy ra khi độ ẩm của gỗ lớn hơn
điểm bảo hoà thớ gỗ.
- Độ ẩm của môi trường sấy càng về cuối quá trình sấy càng giảm dần và đến lúc kết
thúc quá trình sấy có thể giảm xuống 30%, là độ ẩm tương đối của môi trường sấy cần thiết
để làm cho nguyên liệu sấy khô xuống đến độ ẩm sử dụng cần thiết bé nhất: 6- 10%.
- Nhiệt độ của môi trường sấy có thể tăng dần từ khi bắt đầu sấy cho đến lúc kết thúc
sấy. Điều ấy là phù hợp và cần thiết để tăng tốc độ sấy ở các giai đoạn sấy về sau, vì khi độ
ẩm của gỗ xuống dưới điểm bảo hoà thớ gỗ, thì tốc độ sấy sẽ giảm dần. Mặt khác nhiệt độ
lúc đầu nhỏ về sau lớn dần là cần thiết để giảm bớt mức độ bay hơi của lớp gỗ bề mặt trong
giai đoạn đầu của quá trình sấy và tăng tốc sấy ở giai đoạn sau của quá trình sấy, nhất đối
với các loại gỗ dễ sấy bay hơi nhanh.
1.7.3 Các loại chế độ sấy gỗ :
Có nhiều cơ sở để phân loại chế độ sấy gỗ.
a) Theo nhiệt độ
- Chế độ sấy gia tốc : Nhiệt độ sấy cao hơn nhiệt độ sấy định mức 10÷ 150C.
- Chế độ sấy nhiệt độ cao: Chế độ sấy này chủ yếu dùng cho lò sấy hơi quá nhiệt với
nhiệt độ cao hơn 1000C và nhiệt độ nhiệt kế ướt giữ cố định tư =1000C.
- Chế độ sấy nhiệt độ thấp : Nhiệt độ sấy trong khoảng từ 500÷ 600C.
b) Theo thời gian
- Ở đây quá trình thay đổi các thông số của chế độ sấy theo các cấp thời gian nhất định,
hoặc thay đổi tương đối liên tục theo thời gian từ đầu đến cuối quá trình sấy. Chế độ sấy này
nên sử dụng ở các cơ sở đã có qui định sấy tương đối ổn định, loại nguyên liệu ít biến động
và có nhiều kinh nghiệm về sấy gỗ.
- Chế độ sấy này thành lập trên cơ sở phân tích về cấu tạo và tính chất của từng loại gỗ,
dựa vào kích thước của ván và yêu cầu chất lượng gỗ sấy, qua đó tìm ra nhiệt độ sấy với dốc
sấy thích hợp, xác định thời gian sấy rồi tổng hợp xây dựng biểu đồ hoặc thành lập bảng qui
trình sấy.
- Thời gian sấy gỗ thường được tính theo công thức sau:
τ = 5.A1.A2.A3.A4.A5.A6 , ngày
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 14


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

Trong đó:
5 - thời gian sấy chuẩn (sấy gỗ thông kích thước 50x150x1000mm từ độ ẩm
60% đến 12% với tốc độ tác nhân 1÷2 m/s theo yêu cầu chất lượng sấy loại 2)
A1, A2, A3, A4, A5, A6 lần lượt là các hệ số xét tới ảnh hưởng của chủng loại gỗ,
kích thước gỗ sấy, độ ẩm, chất lượng sấy của gỗ, tốc độ tác nhân sấy khác so với chế độ sấy
gỗ chuẩn.
c) Theo cấp độ ẩm
- Trong chế độ sấy này phân biệt theo các nhóm lò sấy khác nhau : lò sấy bằng hơi nước,
hơi đốt kiểu chu kỳ, kiểu liên tục. Trong bảng sau đây là một số chế độ sấy dùng cho lò hơi
nước kiểu chu kỳ với sự tuần hoàn tự nhiên hoặc cưỡng bức của tác nhân sấy. Chế độ sấy
chia theo 6 cấp độ ẩm với thời gian sấy tính theo ngày chính là hiệu chế độ sấy. Số hiệu chế
độ sấy được chọn trong các bảng, biểu phụ thuộc vào chủng loại, độ ẩm, chất lượng của gỗ.
1.7.2 Qui trình sấy gỗ :
1.7.2.1.Công tác chuẩn bị :
- Trước khi xếp gỗ vào sấy, cán bộ kỹ thuật cần kiểm tra tình trạng các thiết bị lò sấy:
quạt gió, hệ thống gia nhiệt (calorifer), hệ thống điều tiết ẩm lò sấy, bàng cách vận hành
đóng, mở và chạy thử.
- Vệ sinh sạch sẽ bên trong lò. Dự định bố trí và xếp gỗ trong lò theo qui cách gỗ sẽ
được sấy nhằm đảm bảo tuần hoàn gió thuận lợi nhất, tăng diện tiếp xúc với gỗ nhiều nhất.
1.7.2.2.Xếp gỗ :
- Xếp gỗ đúng qui trình về kĩ thuật xếp đống gỗ và tốt nhất nên xếp từng đống, xếp sẵn
trên xe goòng trước khi đưa vào lò sấy.
- Một đống gỗ nên xếp cùng một loại ván (gỗ), chiều dài và độ ẩm đều xấp xỉ nhau.
- Nếu phải xếp đống gỗ theo nhiều kiểu khác nhau thi phải chọn những đống gỗ giống
nhau và đưa vào sấy.
- Chuẩn bị kịp thời mẫu gỗ đo độ ẩm trong gỗ, nên chọn thanh gỗ có độ ẩm lớn nhất
trong đống gỗ và xếp phía dưới .
- Gỗ trên xe được xếp theo đống,theo từng lớp, giữa các lớp có các thanh kê với tiết diện
khoảng 30x30, chiều dài thanh kê bằng bề rộng đống gỗ hoặc bằng ½ bề rộng đống gỗ, cự
ly giữa các thanh kê tuỳ thuộc qui cách gỗ sấy nhưng khoảng 200÷400mm. Bề rộng mỗi
đống gỗ xấp xỉ 1100÷1.200mm.Thanh kê được đặt ngang lò sấy còn gỗ được xếp dọc lò.
Với cách xếp gỗ như thế dòng không khí nóng sẽ luân chuyển một cách khá thuận lợi qua
khe hở giữa hai lớp gỗ do thanh kê tạo nên.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 15


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

Hình 1 - 6: Cách xếp gỗ trong hầm sấy
1.7.2.3 Vận hành sấy gỗ :
Vận hành sấy gỗ được tiến hành theo các bước sau:
1) Kiểm tra kỹ thuật
Trước khi đóng cửa lò sấy cán bộ kỹ thuật cần kiểm tra tình trạng thiết bị lò sấy như hệ
thống van, quạt, thiết bị đo lường điều khiển, bơm nước, hệ thống đường ống ..
2) Khởi động lò sấy
Sau khi đã kiểm tra kỹ hệ thống thiết bị tiến hành đóng cửa hầm sấy để khởi động lò đưa
vào hoạt động. Việc khởi động tiến hành theo tuần tự sau:
- Đóng cầu dao điện.
- Bật công tắc cho quạt hầm sấy làm việc.
- Mở van hơi chính cung cấp hơi cho hệ thống dàn gia nhiệt (calorifer) đồng thời mở van
xả nước của các dàn để hơi đi vào các dàn thuận lợi. Khi thấy hơi đã vào các dàn thì đóng
van xả nước lại.
- Mở van phun ẩm cho hầm sấy.
- Tiếp tục điều chỉnh van cấp hơi chính vào các dàn sao cho áp lực hơi khoảng 1at trong
quá trình phun ẩm.
3) Điều tiết quá trình sấy
Quá trình sấy diễn ra theo các giai đoạn sau:
- Giai đoạn làm nóng
Nhiệm vụ của giai đoạn này là làm nóng dần gỗ để đưa nhiệt độ gỗ từ nhiệt độ ban đầu
xấp xỉ nhiệt độ môi trường lên đến nhiệt độ khoảng 50÷60 oC trong một khoảng thời gian
nhất định. Tốc độ gia nhiệt khoảng 1cm chiều dày gỗ cho một giờ . Giai đoạn này chỉ gia
nhiệt mà không làm khô gỗ nên cần phải có một môi trường có độ ẩm rất cao. Do đó cần
phun ẩm một cách liên tục với áp suất hơi p=0,5÷1 at.
- Giai đoạn hấp gỗ
Giai đoạn này chỉ được thực hiện đối với một số loại gỗ khó sấy như: gỗ tươi, gỗ có hàm
lượng ẩm ban đầu ban đầu khá cao, gỗ sấy kích thước lớn (thay thế cho khâu luộc gỗ như
một số nơi vẫn làm).
Yêu của của giai đoạn này là tiếp tục duy trì độ ẩm của môi trường sấy ở trạng thái gần
bão hoà trong một thời gian thích hợp tuỳ theo kích thước của gỗ. Để làm được việc này ta

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 16


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

sẽ phun ẩm định kỳ: 4 tiếng phun ẩm định kỳ 2 tiếng – Phun ẩm định kỳ (4), 6 tiếng phun
ẩm 2 tiếng – Phun ẩm định kỳ (6) và 10 tiếng phun ẩm 2 tiếng – Phun ẩm định kỳ (10).
- Giai đoạn sấy 1: Giai đoạn thoát ẩm tự do (w > 30%)(Giai đoạn sấy đẳng tốc):
Giai đoạn này kéo dài trong một thời gian đủ để cho gỗ sấy khô gần đến điểm bão hoà
thớ gỗ. thời gian dài hay ngắn, phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu(Wa), loại gỗ và kích thước ván
(theo quy trình sấy).
thế sấy (Δt) không được quá lớn. Mặc dù
đây là giai đoạn ẩm thoát ra nhiều, có cường độ thoát ẩm lớn, nhưng thường xảy ra
trường hợp chai cứng bề mặt gỗ cản trở sự thoát ẩm về sau, kéo dài thời gian sấy ; hoặc
bề mặt gỗ bị nứt.
Trong thời gian này cần duy trì nhiệt độ sấy ổn định, bằng nhiệt độ sấy ban đầu và hãm
không cho lớp gỗ bề mặt khô quá nhanh, để đảm bảo quá trình di chuyển ẩm từ bên trong ra
mặt ngoài gỗ một cách liên tục và ở mức tối đa phù hợp với từng loại gỗ sấy. Theo kinh
nghiệm, trong giai đoạn này cần phải đóng các cửa thoát khí và tăng ∆t = 7÷10oC (đối với
gỗ dễ sấy) và ∆t = 5÷7 o C (đối với gỗ khó sấy).
- Giai đoạn xử lý giữa chừng
Xử lý giữa chừng thường được thực hiện đối với các loại gỗ khó sấy (dễ sinh khuyết tật,
gỗ có qui cách lớn . .). Để tiến hành giai đoạn này ta phải phun ẩm liên tục trong suốt thời
gian xử lý giữa chừng, phụ thuộc vào qui cách gỗ (≈ 2 giờ/1cm chiều dày gỗ)
- Giai đoạn sấy 2 (Giai đoạn sấy cuối cùng hay giai đoạn sấy giảm tốc):
Giai đoạn này biểu thị quá trình sấy mà ở đó độ ẩm của gỗ sấy giảm xuống dưới điểm
bão hoà thớ gỗ . Ở giai đoạn này quá trình thoát ẩm sẽ khó khăn. Do vậy trong quá trình sấy
bước sang giai đoạn sấy II sẽ tăng dần nhiệt độ sấy và đồng thời mở dần cửa thoát ẩm để
tăng dần ∆t của môi trường sấy (giảm độ ẩm môi trường sấy), nhằm hổ trợ cho quá trình
làm khô gỗ ở giai đoạn cuối.
Giai đoạn cuối thoát ẩm liên kết (w<20%), cần tăng dần thế sấy để thoát ẩm và
rút ngắn thời gian sấy.
- Ngoài ra, cần lưu ý trong quá trình sấy hạn chế thay đổi thông số TNS đột
ngột, như : khi chuyển trạng thái chế độ sấy, mở cửa lớn hầm sấy, khi kết thúc mẻ sấy,
- Giai đoạn xử lý cuối và làm và nguội
Đối với các loại gỗ dễ sấy, ván mỏng ta có thể không cần tiến hành xử lý cuối, còn nói
chung đối với gỗ khó sấy, gỗ có kích thước lớn, gỗ có nhu cầu chất lượng cao, hoặc cần sử
dung gia công ngay … thì cần phải tiến hành giai đoạn xử lý cuối trước khi làm nguội gỗ.
Mục đích của giai đoạn này là làm cân bằng độ ẩm và triệt tiêu ứng suất trong gỗ, để ổn
định kích thước gỗ trong quá trình gia công.
Để tiến hành giai đoạn cuối cần phải đóng các cửa thoát ẩm, phun ẩm liên tục trong suốt
thời gian xử lý cuối và có thể ngừng cung cấp nhiệt để giảm nhanh ∆t. Thời gian xử lý cuối
lấy khoảng 2 giờ/1cm bề dày gỗ. Chế độ xử lý cuối phụ thuộc vào qui cách ván và yêu cầu
về độ ẩm cuối cùng sau khi sấy, với nhiệt độ xử lý cuối bằng nhiệt độ sấy ở giai đoạn cuối
hoặc thấp hơn 5oC, ∆t duy trì ở mức ∆t=5÷10oC (ứng với độ ẩm W=8÷12%)
Đối với bộ điều khiển thì quá trình sấy được chia làm 5 giai đoạn
+ giai đoạn 1 (hâm nóng)
+ giai đoạn 2 (hâm nóng vào tâm lõi)
+ giai đoạn 3 ( sấy)
+ giai đoạn 4 (điều hòa)
+ giai đoạn 5 ( làm mát)
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 17


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

Ta có sơ đồ quy trình sấy Gỗ như sau:

Chuẩn bị
Gỗ sấy

Chọn và xây dựng
Chế độ sấy cụ thể

Xử lý cuối cùng và
kết thúc

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Điều chỉnh các thông
số trạng thái TNS

Xử lý giữa chừng

Trang 18


N SY G

GVHD: TS.TRN VN VANG

CHNG 2: CHN V TNH TON KCH THC BUNG SY
Mc ớch : Chn thiờt b sy thớch hp, chn tac nhõn sy, chờ sy v xõy dng qui
trỡnh sy
2.1 Chn phng phỏp sy :
2.1.1 Gii thiu phng phỏp sy i lu :
Vỏỷ
t lióỷ
u sỏỳ
y vaỡo
G1, I 1, d1

m1, W1
THI
T BậS
Y
Taùc nhỏn sỏỳ
y
ra

Taùc nhỏn sỏỳ
y
vaỡo
Go, Io, do

G2, I 2, d2

CALORIFER

m2, W2

QUA
T

Vỏỷ
t lióỷ
u sỏỳ
y ra

Hỡnh 2-5: H thng sy i lu
- Phng phỏp ny, vt liu nhn nhit bng i lu t mt dch th núng m thụng
thng l khụng khớ núng hoc khúi núng. Do tỏc nhõn sy c t núng nờn m tng
i gim, dn n phõn ỏp sut hi nc pam trong tỏc nhõn sy gim. Mt khỏc, do nhit
ca vt liu sy tng nờn mt hi trong cỏc mao qun tng v phõn ỏp sut hi nc
pab trờn b mt vt liu tng.
- Khi sy i lu, vt liu sy t trong dũng khụng khớ núng hoc khúi núng. Quỏ trỡnh
truyn nhit thc hin t b mt vo trong vt sy. Nhit b mt ln hn nhit bờn
trong vt sy. Nh vy nh t núng hoc c tỏc nhõn sy (TNS) ln vt liu sy (VLS)
hoc ch t núng VLS m hiu s gia phõn ỏp sut hi nc trờn b mt vt p ab v phõn ỏp
sut hi nc trong TNS pam tng dn n quỏ trỡnh dch chuyn m t trong lũng VLS ra b
mt v i vo mụi trng c TNS vn chuyn ra xa b mt VLS.
2.1.2 Chn thit b sy
- Thit b sy (TBS) l thit b nhit nhm thc hin cỏc quỏ trỡnh lm khụ cỏc vt liu,
cỏc chi tit hay cỏc sn phm nht nh, lm cho chỳng khụ v t n m nht nh theo
yờu cu. Mi loi vt liu sy thớch hp vi mt s phng phỏp sy v mt s thit b sy
nht nh. Vic chn thit b sy tin hnh theo 2 giai on sau:
- Chn s b phng phỏp sy: Nh ó phõn tớch trờn, g c sy theo hai phng
phỏp chớnh: phng phỏp sy t nhiờn v phng phỏp sy cng bc. dõy chn phng
phỏp sy i lu cng bc vi tỏc nhõn sy l khụng khớ núng lm tỏc nhõn sy.
- Cỏc thit b sy g: Hin nay, g thng c sy trong cỏc TBS nh: bung sy, hm
sy ...
+ Thit b sy bung: Thit b sy bung lm vic theo chu ky. Vt liu a vo
bung sy theo tng m. m v nhit sy thay i theo thi gian sy. Ch sy
khụng n nh. Vt liu sy c trờn khay, treo trờn giỏ hoc trờn bng ti.
SVTH : Huynh Thai Binh - Lp : 08N1

Trang 19


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

+ Thiết bị sấy hầm: Thiết bị sấy hầm làm việc liên tục. Vật liệu sấy được chất trên
khay để trên xe goòng hoặc để trên băng tải và được đưa vào ở một đầu hầm và lấy ra ở đầu
kia. Thông số của vật liệu sấy và môi chất sấy thay đổi theo chiều dài của hầm. Chế độ làm
việc ổn định.
⇒ Dựa vào đặc điểm của thiết bị sấy và vật liệu sấy: Gỗ được sấy theo từng mẻ. được
xếp trên các giá và được chất đầy không gian buồng sấy để tận dụng hiệu quả sử dụng
nhiệt cũng như không gian thiết bị nên ở đây ta chọn thiết bị sấy là thiết bị sấy buồng
2.1.3 Chọn tác nhân sấy và chế độ sấy
2.1.3.1 Chọn tác nhân sấy:
Trong kỹ thuật sấy gỗ tác nhân sấy có các loại sau:
- Hơi đốt nhiên liệu lỏng, khí:
+ Ưu điểm: thiết bị tạo hơi đốt đơn giãn, ít tốn kém nhiên liệu.
+ Nhược điểm: khó điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm tác nhân sấy, bám bẩn nguyên liệu
sấy và dễ gây cháy nhiên liệu.
- Hơi quá nhiệt:
+ Ưu điểm: không bán bẩn, không gây cháy nguyên liệu, có thể sấy ở nhiệt độ cao.
+ Nhược điểm: yêu cầu độ kín của lò cao.
- Không khí nóng:
+ Ưu điểm: dễ điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, không gây bụi bẩn cho thiết bị và
nguyên liệu sấy, khó gây cháy, không làm biến màu sản phẩm.Thiết bị sấy dùng không khí
nóng không cần phải kín lắm, có thể xây lò bằng gạch hoặc bê tông, giá thành xây dựng
thấp.
+ Nhược điểm: vốn đầu tư tương đối cao, là phương pháp sấy gián tiếp nên hiệu suất
thấp.
⇒ Trong đồ án này ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng.
2.1.3.2 Chọn chế độ sấy:
- Chế độ sấy là tập hợp tất cả các thông số có thay đổi trong quá trình sấy nhằm đảm bảo
chất lượng gỗ sấy và thời gian sấy. Các thông số này gồm có nhiệt độ. độ ẩm. tốc độ tác
nhân sấy (thường không đổi).
* Để thành lập chế độ sấy thì dựa vào 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.
- Giai đoạn thoát ẩm tự do ( w>30% ). thế sấy (Δt) không được quá lớn. Mặc dù đây là
giai đoạn ẩm thoát ra nhiều. có cường độ thoát ẩm lớn nhưng thường xảy ra trường hợp chai
cứng bề mặt gỗ cản trở sự thoát ẩm về sau. kéo dài thời gian sấy hoặc bị nứt.
- Giai đoạn gỗ có độ ẩm nằm trong khoảng độ ẩm bảo hòa thớ gỗ (W bhtg= 25 ÷30%) gỗ
thường hay bị công vênh. biến dạng. Vì vậy giai đoạn này người vận hành phải chú ý giảm
thế sấy bằng cách tăng cường phun ẩm bổ sung để điều hòa ẩm trong gỗ sấy.
- Giai đoạn cuối thoát ẩm liên kết ( w< 20%) cần tăng dần thế sấy để rút ngắn thời gian
sấy.
- Khi độ ẩm của gỗ giảm xuống dưới điểm bão hoà thớ gỗ. tốc độ sấy giảm dần.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 20


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

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 20÷ 250C.
- Chế độ sấy nhiệt độ cao: Chế độ sấy này chủ yếu dùng cho lò sấy hơi quá nhiệt với
nhiệt độ cao hơn 2000C và nhiệt độ nhiệt kế ướt giữ cố định ttt=2000C.
- Chế độ sấy nhiệt độ thấp: Nhiệt độ sấy trong khoảng từ 500÷ 600C.
2.1.3.3 Nguyên lý tuần hoàn của TNS trong buồng sấy :
- Tác nhân sấy dùng trong hầm sấy thiết kế là không khí nóng, để tiết kiệm nhiệt lượng
người ta cho không khí nóng sau khi qua đống gỗ chỉ thải ra ngoài một phần nhỏ, đại bộ
phận không khí được đưa trở lại hỗn hợp với không khí mới cho vào hầm sấy qua bộ phận
trao đổi nhiệt rồi đi vào đống gỗ để sấy tiếp.

I
1

2
Đống gỗ
1
Calorifer
3

(a)

Hổn hợp
2

2

t1
3
t2
t3
t0

0

φ

φ = 100%
(b)

0
d0

d1 =d3

d2

d

Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn TNS và đồ thị I-d thể hiện sự tuần hoàn TNS
- Do không khí tại điểm (2) sau khi ra khỏi đống gỗ còn có nhiệt độ tương đối cao, nên
khi tận dụng lại đỡ phải cấp nhiệt nhiều hơn so với không khí mới, dễ làm nóng lên đến
nhiệt độ thích hợp với chế độ sấy.
- Quá trình sấy tuần hoàn nhiều lần được tiến hành theo sơ đồ nguyên lý hình 3.2.
- Đường 0 - 2 biểu thị quá trình hỗn hợp giữa không khí mới tại (0) và không khí thừa tại
(2) tạo thành hỗn hợp không khí (3) trước khi vào calorifer.
- Không khí mới có độ chứa ẩm bé (I 0, d0) còn không khí thừa sau khi ra khỏi đống gỗ có
nhiệt độ tương đối cao và độ chứa ẩm khá lớn (d 2), khi hỗn hợp hai trạng thái không khí đó
với nhau, nhiệt độ và độ chứa ẩm của không khí sẽ đạt đến giá trị của điểm hỗn hợp cần
thiết (3) trước khi vào calorifer.
- Trong calorifer hỗn hợp (3) được làm nóng lên với trạng thái (1). Sau khi ra khỏi
calorifer bắt đầu đi vào đống gỗ thực hiện quá trình sấy. Ở đây do nước trong gỗ bay hơi và
quá trình bay hơi là quá trình thu nhiệt nên hàm lượng ẩm của không khí (d) sẽ tăng lên
nhưng trong lúc đó nhiệt độ lại giảm đi, độ ẩm tương đối tăng lên còn entanpi của nó không
đổi vì không khí mất đi lượng nhiệt phục vụ cho quá trình bay hơi, nhưng do hơi nước bay
ra lại khuếch tán vào tác nhân sấy và coi như toàn bộ năng lượng bù lại cho không khí, do
đó entanpi của không khí không đổi. Không khí sau khi ra khỏi đống gỗ ở trạng thái (2).
Quá trình 1– 2 là quá trình sấy lý thuyết được biểu diễn như trên đồ thị I – d.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 21


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

2.1.4 Chọn vật liệu sấy và cách sắp xếp gỗ trong buồng sấy
2.1.4.1 Chọn vật liệu sấy:
- Khi chọn vật sấy phải kết hợp chặt chẽ hợp lý với hai mặt kinh tế và kỹ thuật trong dây
chuyên sản xuất gỗ, có thể sấy ván hoặc sấy phôi.
- Sấy phôi: Ván ướt sau khi được gia công chế biến mới đưa vào lò sấy.
+ Ưu điểm : Tận dụng được thể tích buồng sấy, thời gian sấy ít hơn, tiêu tốn ít nhiên
liệu, độ ẩm đồng đều hơn, ứng suất ít hơn, mặt bằng chức phôi ít hơn.
+ Nhược điểm : Khó phát hiện được khuyết tật của gỗ khi gia công.
- Sấy ván : Ván ướt sau khi sấy xong mới được gia công chế biến.
+ Ưu điểm : Sau khi sấy xong dễ phát hiện khuyết tật, độ co rút ít, ít cong vênh, nếu
ván bị khuyết tật thì đem sử dụng vào việc khác, thời gian vận chuyển và bốc xếp ít.
+ Nhược điểm : thời gian sấy lâu hơn, mặt bằng chứa gỗ nhiều, tốn nhiên liệu.
⇒ Dựa vào ưu khuyết điểm trên ta chọn phương pháp sấy ván kinh tế hơn

* Ở đồ án môn học này em chọn vật liệu sấy là gỗ keo lai với các thông số như sau:
• Gỗ có kích thước: L x B x H = 2000 x 200 x 25 (mm).
• Độ ẩm của gỗ trước khi sấy : 60%
• Độ ẩm của gỗ sau khi sấy : 12%
* Đặc điểm của gỗ keo :
Gỗ keo là loại gỗ khó sấy, gỗ sau khi sấy chủ yếu được sử dụng để sản xuất hàng mộc
xuất khẩu hoặc dùng trong công nghiệp sản xuất giấy.
Gỗ keo có màu xám đến hơi nâu, những hình dạng thớ phổ biến nhất của gỗ keo là thớ
vân thẳng và gợn sóng hoặc thớ xoắn. Gỗ keo dễ dàng gia công thủ công ( khắc, tạc, chạm,
đục...) và sản phẩm của gỗ keo có độ nhẵn bóng cao . Tuy nhiên gỗ keo dễ bị tổn thương
bởi sự tấn công của mối mọt và cũng không có khả năng chống lại quá trình mục rã .
* Gỗ keo thuộc nhóm gỗ sấy 3.
- Khối lượng riêng của gỗ keo: ρ = 800 kg/m3 ứng với độ ẩm của gỗ keo ω = 12%
- Nhiệt độ sấy gỗ keo ( chiều dày 25 – 30 mm ) là : 50 – 75 C
- Gradient sấy của gỗ keo là : 2,5 – 3,2 .
Các loại chất lượng gỗ sấy :
- Loại 0: loại gỗ xuất khẩu, gỗ sấy ở nhiệt độ thấp 40÷500C.
- Loại 1: loại gỗ sấy chất lượng cao dùng trong gia công gỗ với độ chính xác cao sản
xuất mô hình dụng cụ âm nhạc.
- Loại 2: loại gỗ có chất lượng dùng trong gia công đồ gỗ với độ chính xác loại 2. Gỗ
loại 2 sấy ở nhiệt độ 80 ÷ 90 0C được dùng trong sản xuất đồ gỗ, chế tạo các phụ tùng ôtô,
toa xe, máy công nghiệp.
- Loại 3: loại gỗ có chất lượng trung bình dùng để gia công với độ chính xác loại 3.
Gỗ được sấy ở nhiệt độ 90 ÷ 100 0C, gỗ loại 3 được dùng trong xây dựng, đóng bao bì
chuyên dùng.
- Loại 4: loại gỗ sấy khô dùng trong sản xuất đồ gỗ, xây dựng nhà ở, sản xuất bao
bì…
* Nhiệm vụ đặt ra trong đồ án này là sấy gỗ chất lượng loại 2.
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 22


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

2.1.4.2 Cách sắp xếp vật liệu trong buồng sấy :
- Sự nứt nẻ vật liệu là hậu quả của việc không tuân theo quy trình chế độ sấy. Tuy nhiên
đôi khi nó xảy ra do sắp xếp vật liệu sai. Vì vậy kỹ thuật xếp đống gỗ cũng ảnh hưởng rất
quan trọng đến chất lượng gỗ sấy.
- Ở đây chúng ta sắp xếp gỗ thành từng đống, trong từng đống ta xếp gỗ theo từng lớp,
giữa các lớp gỗ được đặt lên các thanh kê. Các thanh kê thường làm bằng gỗ khô, cứng,
không có mắt và ít biến dạng. Chiều dài thanh kê bằng bề rộng đống gỗ. Tiết diện ngang của
thanh kê: 25x25 . Khoảng cách S giữa các thanh kê theo chiều dài không quá 15 ÷ 30 lần
chiều dày δ của vật liêu.

thanh


- Mục đích căn bản và yêu cầu chính khi xếp gỗ trong đống tựa lên các thanh kê ngang
là để ngăn ngừa cong, vênh gỗ xẻ trong thời gian sấy; tạo nên các khe hở cho tác nhân sấy
lưu thông và tiếp xúc với bề mặt gỗ để cấp nhiệt và thải ẩm ra khỏi gỗ; thuận tiện cho việc
vận chuyển.
- Đồng thời để ngăn ngừa biến dạng của gỗ xẻ người ta nén chặt gỗ trong suốt thời gian
sấy.
Khi xếp gỗ cần khắc phục được những hạn chế sau:
- Chủng loại cũng như kích thước gỗ chưa đồng nhất, đặc biệt là chiều dày các thanh gỗ
nhiều khi khá chênh lệch. Điều này gây bất lợi trong quá trình điều chỉnh chế độ sấy và
thường kéo dài thời gian sấy không cần thiết.
- Độ ẩm của gỗ trước khi sấy chưa được kiểm tra và không đồng đều. Vì vậy, người
công nhân vận hành rất khó chọn chế độ sấy bắt đầu từ đâu, đặc biệt là với các hầm sấy tự
động.
- Khe hở trên tiết diện tác nhân sấy đi qua không đồng đều, có những khoảng trống quá
lớn. Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến gỗ sấy khô không đều và tiêu tốn NL vô
ích khi sấy.

SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 23


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

Hình 2-3 : Các thanh kê được xếp đúng
đúng.

Hình 2-4 : Các thanh kê xếp không

2.1.5 Chọn thời gian sấy :
Tham khảo bài báo cáo nghiên cứu khoa học về sấy gỗ của thầy Trần Văn Vang :
‘’ NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH SẤY GỖ Ở CÁC ĐƠN VỊ CHẾ BIẾN GỖ MIỀN TRUNG
-TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010’’
Bảng 2-1 Thời gian sấy và tỷ lệ phế phẩm Gỗ keo và gỗ Bạch đàn như sau:

Stt

Kiểu hầm sấy

1
2

Hầm sấy gia nhiệt bằng khói
Hầm sấy gia nhiệt hơi nước

Thời gian sấy(ngày)
Chiều dày(mm)
20 25 30 40
17 20 22 25
16 19 21 23

Tỷ lệ phế phẩm(%)
Chiều dày(mm)
20 25 30 40
4
5
8
8
4
4
5
7

∗ Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy:
a. Ảnh hưởng của loại gỗ và chiều dày ván:
- Đối với mỗi loại gỗ khác nhau thì cấu tạo và khối lượng riêng của từng loại là khác
nhau nên tính chất cơ lý của chúng cũng khác nhau,ví dụ như loại gỗ có khối lượng riêng
càng lớn thì chứng tỏ gỗ có cấu trúc chặt chẽ hơn, sẽ hạn chế càng nhiều quá trình di chuyển
ẩm từ trong ra ngoài, tức là gỗ có khối lượng riêng càng lớn thì quá trình thoát ẩm càng
chậm, càng khó sấy hơn gỗ có khối lượng riêng nhỏ. Như vậy, với cùng điều kiện sấy như
nhau, các loại gỗ khác nhau sẽ khô ở mức độ khác nhau.
- Gọi An là hệ số hiệu chỉnh loại gỗ, theo tính chất của từng loại gỗ. Đối với gỗ tiêu chuẩn sấy
trong lò sấy tuần hoàn cưỡng bức mất 5 ngày . Cũng ở điều kiện như vậy nếu sấy gỗ keo thì mất
25 ngày mới đạt yêu cầu . Như vậy hệ số hiệu chỉnh loại gỗ ở đây sé là :
An = 19 / 5 = 3,8
(2-1)
b. Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dày ván, kí hiệu As:
- Ván càng dày thì sấy càng lâu khô, càng khó sấy, tức thời gian sấy càng kéo dài. Thực
nghiệm đã cho ta công thức tính hệ số hiệu chỉnh thời gian sấy theo bề dày của ván như sau:
As = 0,00283 δ 3 =0,35375
Trong đó: δ là chiều dày ván, δ = 25 mm.
- Đối với gỗ keo là loại gỗ tương đối khó sấy nên ảnh hưởng của chiều dày gỗ đến thời
gian sấy là rất lớn nên ta nhân thêm hệ số 1,25
Suy ra : As = 1,25 . 0,35375 = 0,442
(2-2)
c. Ảnh hưởng của chiều rộng ván đến thời gian sấy (Ab):
- Do gỗ có cấu tạo không đồng nhất nên mức độ thoát nước theo chiều hướng khác nhau
thì thời gian sấy cũng khác nhau.
Trong tính toán hệ số hiệu chỉnh Ab theo chiều rộng, người ta tính theo tỉ lệ giữa bề rộng /
chiều dày: Theo [TL1] ta chọn Ab = 1,1.
(2-3)
d. Ảnh hưởng của chiều dài ván đến thời gian sấy (Al):
- Yếu tố này chỉ xét đến đối với trường hợp sấy các chi tiết ngắn hơn 1m vì đối với gỗ
việc thoát hơi ẩm theo chiều dọc thớ là rất lớn nhưng trong gỗ xẻ diện tích tiết diện ngang
của ván là rất bé so với diện tích bay hơi bề mặt của ván nên ảnh hưởng của nó đến thời
gian sấy coi như không đáng kể.
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 24


ĐỒ ÁN SẤY GỖ

GVHD: TS.TRẦN VĂN VANG

e. Ảnh hưởng của tốc độ môi trường sấy đến thời gian sấy (A ω ):
- Tác nhân sấy có 2 nhiệm vụ: Truyền nhiệt cho gỗ và mang hơi nước trên bề mặt gỗ đi.
Hai quá trình ấy không được tiến hành tuỳ tiện mà phải chú ý kết hợp sao cho phù hợp với
tính chất đặc điểm của từng loại gỗ.
Động lực thúc đẩy quá trình bay hơi là chênh lệch áp suất, khi sấy bằng phương pháp
không khí và hơi nước là chênh lệch áp suất thành phần của hơi nước trong gỗ và hỗn hợp
hơi nước – không khí trong lò sấy ( môi trường sấy ).
- Tăng tốc độ tác nhân sấy tức là tăng tốc độ bay hơi ẩm kết hợp lượng nhiệt cung cấp,
như thế có nghĩa là rút ngắn được thời gian sấy. Khi độ ẩm của gỗ lớn hơn độ ẩm bão hoà
thớ gỗ thì việc đẩy hơi nước phần lớn ở lúc bắt đầu sấy, trong khi gỗ chưa được làm nóng
thì chỉ được phép rút đi một lượng nước bằng lượng ẩm dẫn từ gỗ ra bề mặt để các sợi nước
(mao quản) khỏi bị đứt đoạn. Nếu để xảy ra hiện tượng cắt đứt các đường mao quản ấy thì
bề mặt gỗ sẽ khô nhanh hơn và trên lớp bề mặt gỗ bắt đầu co rút khác nhau sẽ hình thành
ứng suất kéo ngang sẽ gây nứt nẻ trên bề mặt và đầu ván, các ứng suất sẽ giảm đi khi nào
dốc ẩm độ hình thành trong gỗ chưa vượt quá một giá trị nhất định .
- Dưới đây là hệ số ảnh hưởng của tuần hoàn không khí và của hầm sấy đến thời gian
sấy Av chọn theo [TL1]:
Tuần hoàn cưỡng bức mạnh w > 2 m/s
 Đối với ván rất mỏng δ < 22mm
: Av = 1,2
 Đối với ván mỏng
22 < δ < 32mm : Av= 1
 Đối với ván dày
δ > 32 mm
: Av= 1,2
Trong thực tế lò sấy có tốc độ ω >2 m/s. Vậy ta chọn Av= 1
(2-4)
f. Ảnh hưởng chất lượng gỗ đến thời gian sấy (Ak):
- Nếu yêu cầu chất lượng gỗ sấy càng cao thì thời gian sấy càng dài vì phải sấy ở chế độ
sấy mềm. Đối với mỗi cấp chất lượng sấy thì trị số Ak có giá trị khác nhau:
+ Chất lượng gỗ sấy loại 0 : Ak = 1,4
+ Chất lượng gỗ sấy loại 1 : Ak= 1,33
+ Chất lượng gỗ sấy loại 2 : Ak = 1,0
+ Chất lượng gỗ sấy loại 3 : Ak = 0,9
+ Chất lượng gỗ sấy loại 4 : Ak = 0,8
- Do trong thiết kế ta chọn gỗ sấy có chất lượng loại2 nên Ak = 1
(2-5)
g. Ảnh hưởng của độ ẩm đầu và độ ẩm cuối đến thời gian sấy (Aw):
- Thời gian sấy phụ thuộc vào độ ẩm đầu Wa và độ ẩm cuối Wc của gỗ, hệ số phụ thuộc
của thời gian sấy vào độ ẩm của gỗ Aw tỉ lệ với lôgarit với tỷ số giá trị độ ẩm ban đầu Wa và
độ ẩm cuối cùng của gỗ Wc:

Aw = 1,43. log

Đối với gỗ thông ta có: Wa = 60 %
Do đó:

Aw = 1,43. log

60
= 1
12

Wa
WC

;

Wc = 12 %
(2-6)

- Thời gian sấy τs được tính bằng ngày, có nhiều cách tính nhưng cách tính đơn giản
được xác định bằng tích số của các hệ số ảnh hưởng với thời gian sấy của nguyên liệu tiêu
chuẩn (5 ngày).
- Đối với nguyên liệu sấy là ván, theo [TL1], công thức tính sẽ có 5 hệ số ảnh hưởng sau:
τs = 5.An.As.Ab.Ak.Av.Aw, ngày.
Trong đó: 5: Thời gian sấy gỗ tiêu chuẩn.
SVTH : Huỳnh Thái Bình - Lớp : 08N1

Trang 25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×