Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt hơi nước với mô hình điều khiển tự động quá trình sấy gỗ qui mô nhỏ

Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nhỏ dùng hơi nước, điều khiển tự động. Giải pháp hiệu quả, tiết kiệm năng lượng cho quá trình sấy gỗ quy mô nhỏ.

• Tác giả: Cao Xuân Thanh
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Huy Đại
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Chế Biến Lâm Sản
• Đề tài: Thiết Kế Lò Sấy Gỗ Xẻ Nguồn Nhiệt Hơi Nước Với Mô Hình Điều Khiển Tự Động Quá Trình Sấy Gỗ Quy Mô Nhỏ
• Loại tài liệu: Khoá Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khám phá lò sấy gỗ xẻ hơi nước và xu hướng tự động hóa

Ngành công nghiệp chế biến gỗ tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vực xuất khẩu. Để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng khắt khe của thị trường quốc tế, công đoạn sấy gỗ đóng vai trò then chốt. Gỗ tự nhiên có nhược điểm lớn là tính hút nhả ẩm, gây ra các khuyết tật như cong vênh, nứt nẻ trong quá trình gia công và sử dụng. Việc áp dụng công nghệ sấy gỗ bằng hơi nước là một giải pháp hiệu quả để ổn định độ ẩm, nâng cao phẩm chất vật liệu. Tuy nhiên, các phương pháp sấy thủ công truyền thống không còn đáp ứng được nhu cầu về năng suất và độ chính xác. Xu hướng tất yếu hiện nay là tự động hóa quá trình sấy gỗ. Việc tích hợp một hệ thống điều khiển lò sấy gỗ hiện đại không chỉ giúp tối ưu hóa chế độ sấy gỗ cho từng loại vật liệu mà còn giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công, giảm chi phí vận hành và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều. Đề tài “Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt hơi nước với mô hình điều khiển tự động quá trình sấy gỗ qui mô nhỏ” ra đời nhằm giải quyết bài toán này, tập trung vào việc xây dựng một mô hình lò sấy gỗ quy mô nhỏ hiệu quả, phù hợp với điều kiện sản xuất tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam.

1.1. Lịch sử và thực trạng công nghệ sấy gỗ tại Việt Nam

Từ xa xưa, phương pháp hong phơi tự nhiên đã được áp dụng để làm khô gỗ. Tuy nhiên, phương pháp này phụ thuộc nhiều vào thời tiết và không kiểm soát được chất lượng. Đến thế kỷ XIX, các lò sấy thủ công đầu tiên ra đời. Tại Việt Nam, công nghiệp sấy gỗ phát triển muộn hơn. Trước năm 1975, chỉ có một số ít lò sấy gỗ công nghiệp sử dụng môi trường tuần hoàn. Hiện nay, nhiều doanh nghiệp đã đầu tư các thiết bị sấy gỗ công nghiệp hiện đại, nhưng chủ yếu là các hệ thống bán tự động hoặc nhập khẩu với chi phí cao. Việc nghiên cứu và phát triển các mô hình lò sấy gỗ tự động nội địa hóa, đặc biệt là lò sấy gỗ mini và quy mô nhỏ, là một nhu cầu cấp thiết để nâng cao năng lực cạnh tranh cho ngành chế biến gỗ.

1.2. Tầm quan trọng của việc sấy gỗ trong sản xuất đồ gỗ

Sấy gỗ không chỉ là quá trình loại bỏ hơi nước. Nó là một công đoạn công nghệ quyết định đến chất lượng cuối cùng của sản phẩm. Gỗ sau khi được sấy đúng quy trình sấy gỗ xẻ sẽ đạt được độ ẩm cân bằng, phù hợp với môi trường sử dụng, từ đó hạn chế tối đa hiện tượng co ngót, biến dạng. Hơn nữa, quá trình sấy còn giúp tiêu diệt nấm mốc và côn trùng gây hại, tăng độ bền cơ học và khả năng dán dính của gỗ. Đối với các sản phẩm đồ gỗ xuất khẩu, việc kiểm soát độ ẩm là yêu cầu bắt buộc. Do đó, đầu tư vào một hầm sấy gỗ hơi nước hiện đại là đầu tư cho chất lượng và uy tín của doanh nghiệp.

II. Thách thức sấy gỗ truyền thống và giải pháp tự động hóa

Quy trình sấy gỗ thủ công và bán tự động đối mặt với nhiều thách thức cố hữu, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thành phẩm và chi phí vận hành lò sấy gỗ. Vấn đề lớn nhất là sự thiếu đồng đều của môi trường sấy. Nhiệt độ và độ ẩm trong lò không được phân bố đều, dẫn đến tình trạng các tấm ván trong cùng một mẻ sấy có độ khô không đồng nhất, gây ra ứng suất bên trong vật liệu. Điều này làm tăng tỷ lệ sản phẩm bị lỗi như nứt bề mặt, cong vênh. Thêm vào đó, việc điều khiển thủ công đòi hỏi công nhân phải có kinh nghiệm cao và phải theo dõi liên tục, làm tăng chi phí nhân công và dễ xảy ra sai sót do yếu tố con người. Chất lượng gỗ sấy phụ thuộc quá nhiều vào tay nghề của người vận hành. Thời gian sấy thường kéo dài do không tối ưu được các giai đoạn, gây lãng phí năng lượng. Giải pháp cho những vấn đề này nằm ở việc thiết kế lò sấy gỗ tự động, sử dụng một hệ thống điều khiển lò sấy gỗ thông minh. Hệ thống này cho phép giám sát và điều chỉnh các thông số môi trường sấy một cách chính xác và liên tục, đảm bảo quy trình sấy gỗ xẻ diễn ra một cách tối ưu nhất.

2.1. Các khuyết tật thường gặp khi sấy gỗ không đúng cách

Sấy gỗ là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ. Nếu không tuân thủ đúng chế độ sấy gỗ, vật liệu rất dễ gặp phải các khuyết tật nghiêm trọng. Các vết nứt bề mặt và nứt bên trong xảy ra do sự chênh lệch độ ẩm quá lớn giữa lớp bề mặt và lõi gỗ. Hiện tượng cong vênh (cong theo chiều dọc, chiều ngang hoặc xoắn vặn) là kết quả của sự co rút không đồng đều. Gỗ cũng có thể bị biến màu do nhiệt độ sấy quá cao hoặc do phản ứng hóa học của các chất trong gỗ. Tất cả những khuyết tật này không chỉ làm giảm giá trị thẩm mỹ mà còn ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của sản phẩm, gây tổn thất kinh tế lớn cho nhà sản xuất.

2.2. Lợi ích của việc tự động hóa quá trình sấy gỗ

Việc áp dụng tự động hóa quá trình sấy gỗ mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Đầu tiên, chất lượng gỗ sấy được cải thiện rõ rệt và ổn định nhờ việc kiểm soát chính xác nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ lưu thông không khí. Hệ thống tự động giúp rút ngắn thời gian sấy bằng cách áp dụng các chế độ sấy được lập trình sẵn, tối ưu hóa cho từng loại gỗ và độ dày khác nhau. Điều này giúp tăng hiệu quả năng lượng lò sấy. Hơn nữa, hệ thống giảm thiểu sự can thiệp của con người, tiết kiệm chi phí nhân công và loại bỏ các lỗi vận hành chủ quan. Dữ liệu từ các cảm biến độ ẩm gỗ và nhiệt độ được ghi lại liên tục, giúp doanh nghiệp dễ dàng theo dõi, phân tích và cải tiến quy trình sản xuất.

III. Phương pháp thiết kế lò sấy gỗ xẻ tối ưu hiệu quả năng lượng

Việc thiết kế một hầm sấy gỗ hơi nước hiệu quả đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và kinh nghiệm thực tiễn. Mục tiêu là xây dựng một hệ thống không chỉ đảm bảo chất lượng gỗ sấy mà còn tối ưu về hiệu quả năng lượng lò sấy. Cơ sở thiết kế bắt đầu từ việc xác định quy mô lò, thường là từ 20-25m³/mẻ cho một lò sấy gỗ quy mô nhỏ. Cấu tạo lò sấy gỗ là yếu tố cốt lõi, bao gồm vỏ lò, hệ thống gia nhiệt, hệ thống quạt tuần hoàn và các cửa trao đổi khí. Vỏ lò phải được xây dựng bằng vật liệu cách nhiệt tốt như bê tông bọt, bông thủy tinh để giảm thiểu tổn thất nhiệt. Nguyên lý lò sấy gỗ hơi nước dựa trên việc sử dụng hơi nước bão hòa từ lò hơi công nghiệp cho lò sấy để gia nhiệt cho không khí tuần hoàn trong lò. Không khí nóng này sẽ đi qua đống gỗ, lấy đi hơi ẩm và sau đó một phần được thải ra ngoài, một phần được tái tuần hoàn. Việc tính toán công nghệ, bao gồm năng suất lò, lượng ẩm cần bay hơi, và lượng không khí tuần hoàn, là bước quan trọng để lựa chọn các thiết bị phù hợp, đảm bảo lò hoạt động ổn định và tiết kiệm.

3.1. Nguyên lý cấu trúc và sơ đồ công nghệ sấy gỗ hiện đại

Mô hình cấu trúc lò sấy được đề xuất trong nghiên cứu bố trí quạt gió và dàn tản nhiệt ở phía trên, tách biệt với đống gỗ bằng một trần giả. Cấu trúc này tạo ra dòng không khí tuần hoàn cưỡng bức mạnh mẽ và đồng đều theo chiều dọc đống gỗ, giúp gỗ khô đều hơn. Sơ đồ công nghệ sấy gỗ cho thấy không khí được quạt hút, đẩy qua dàn tản nhiệt để làm nóng, sau đó thổi qua các khe hở của đống gỗ. Sau khi hấp thụ ẩm từ gỗ, một phần không khí ẩm được thải ra ngoài qua cửa thoát khí, đồng thời không khí khô từ bên ngoài được hút vào qua cửa nạp khí để duy trì độ ẩm mong muốn trong lò. Quá trình này được điều khiển tự động để tối ưu hóa việc trao đổi nhiệt và trao đổi chất.

3.2. Tính toán các thông số kỹ thuật then chốt của lò sấy

Để thiết kế lò, việc tính toán chính xác các thông số là bắt buộc. Năng suất lò được xác định dựa trên loại gỗ, chiều dày, độ ẩm ban đầu và thời gian sấy dự kiến. Dựa trên năng suất, kích thước buồng sấy (chiều dài, rộng, cao) được tính toán để đảm bảo không gian cho đống gỗ và luồng không khí lưu thông. Lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy được tính toán dựa trên nhiệt lượng làm nóng gỗ, nhiệt lượng làm bay hơi nước và tổn thất nhiệt qua vỏ lò. Từ đó, công suất của dàn tản nhiệt và lò hơi công nghiệp cho lò sấy được lựa chọn. Cuối cùng, tính toán khí động học xác định lực cản của hệ thống, từ đó chọn công suất và số lượng quạt gió phù hợp để tạo ra vận tốc không khí tuần hoàn yêu cầu.

IV. Bí quyết xây dựng hệ thống điều khiển tự động lò sấy gỗ

Linh hồn của một lò sấy gỗ tự động hiện đại chính là hệ thống điều khiển lò sấy gỗ. Hệ thống này chịu trách nhiệm giám sát và điều khiển toàn bộ quá trình sấy một cách chính xác theo một chương trình đã được lập trình sẵn. Cấu trúc của hệ thống bao gồm các thành phần chính: thiết bị đo lường, bộ điều khiển trung tâm và cơ cấu chấp hành. Các thiết bị đo lường như cảm biến độ ẩm gỗ và cảm biến nhiệt độ - độ ẩm không khí liên tục thu thập dữ liệu thực tế bên trong lò. Dữ liệu này được gửi về bộ điều khiển nhiệt độ độ ẩm trung tâm (thường là PLC hoặc vi điều khiển). Bộ điều khiển sẽ so sánh giá trị thực tế với giá trị cài đặt trong chế độ sấy gỗ và đưa ra tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành. Các cơ cấu này bao gồm van điều khiển tuyến tính để điều chỉnh lượng hơi nước vào dàn tản nhiệt, hệ thống phun ẩm, và các động cơ điều khiển cửa gió. Sự phối hợp nhịp nhàng giữa các thành phần này giúp duy trì môi trường sấy lý tưởng trong suốt các giai đoạn, từ làm nóng, sấy chính đến xử lý cuối.

4.1. Lựa chọn thiết bị cho hệ thống điều khiển tự động

Việc lựa chọn thiết bị đóng vai trò quyết định đến độ chính xác và ổn định của hệ thống. Cảm biến độ ẩm gỗ loại điện trở là lựa chọn phổ biến, được cắm trực tiếp vào các tấm ván mẫu để đo độ ẩm theo thời gian thực. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí (ví dụ: loại SHT1x) cần có độ chính xác cao và khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt trong lò sấy. Bộ điều khiển trung tâm PLC (Programmable Logic Controller) được ưu tiên sử dụng trong môi trường công nghiệp do độ tin cậy và khả năng lập trình linh hoạt. Đối với cơ cấu chấp hành, van điều khiển tuyến tính cho phép điều chỉnh lưu lượng hơi nước một cách mượt mà, giúp kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn so với van on/off.

4.2. Xây dựng thuật toán và lập trình chế độ sấy gỗ

Thuật toán điều khiển là bộ não của hệ thống. Nó được xây dựng dựa trên mối quan hệ giữa độ ẩm gỗ và các thông số môi trường sấy (nhiệt độ, độ ẩm tương đối). Các chế độ sấy gỗ cho từng loại gỗ khác nhau (ví dụ: gỗ Thông ba lá, gỗ Keo) được lập trình sẵn trong bộ điều khiển. Mỗi chế độ bao gồm nhiều giai đoạn, với các giá trị nhiệt độ và độ ẩm cài đặt khác nhau. Hệ thống sẽ tự động chuyển giai đoạn dựa trên giá trị độ ẩm thực tế đo được từ cảm biến độ ẩm gỗ. Ví dụ, khi độ ẩm gỗ giảm từ 60% xuống 40%, hệ thống sẽ tự động chuyển sang giai đoạn sấy tiếp theo với nhiệt độ cao hơn và độ ẩm môi trường thấp hơn. Lập trình điều khiển cũng bao gồm các quy trình xử lý nhiệt ẩm cuối cùng để giảm ứng suất trong gỗ, đảm bảo chất lượng thành phẩm.

V. Đánh giá hiệu quả và chi phí vận hành lò sấy gỗ tự động

Mô hình lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt hơi nước tự động mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật vượt trội so với phương pháp truyền thống. Về mặt kỹ thuật, chất lượng gỗ sấy được đảm bảo đồng đều, tỷ lệ sản phẩm lỗi giảm đáng kể, đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu. Thời gian sấy được rút ngắn từ 15-25%, giúp tăng năng suất và vòng quay sản xuất. Về mặt kinh tế, hiệu quả năng lượng lò sấy được cải thiện rõ rệt. Hệ thống điều khiển chính xác giúp tránh lãng phí nhiệt, giảm tiêu thụ hơi nước và điện năng. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho một lò sấy gỗ tự động có thể cao hơn, nhưng chi phí vận hành lò sấy gỗ về lâu dài lại thấp hơn đáng kể. Chi phí nhân công giảm do không cần người vận hành túc trực. Chi phí bảo trì cũng được tối ưu hóa. Việc tính toán và dự trù kinh phí xây lắp cho một lò sấy gỗ quy mô nhỏ (25m³/mẻ) cho thấy đây là một khoản đầu tư hợp lý và có khả năng thu hồi vốn nhanh chóng cho các doanh nghiệp chế biến gỗ, đặc biệt là các xưởng sản xuất có quy mô vừa và nhỏ.

5.1. Phân tích chi phí đầu tư và vận hành thực tế

Chi phí đầu tư cho một lò sấy gỗ quy mô nhỏ bao gồm các hạng mục chính: chi phí xây dựng vỏ lò (tường, nền, trần), chi phí mua sắm thiết bị sấy gỗ công nghiệp (dàn tản nhiệt, quạt, đường ống), và chi phí cho hệ thống điều khiển lò sấy gỗ (cảm biến, PLC, van điều khiển). Chi phí vận hành hàng tháng bao gồm chi phí nhiên liệu cho lò hơi, chi phí điện cho quạt và hệ thống điều khiển, và chi phí nhân công (giảm đáng kể). So sánh với lò thủ công, mặc dù vốn ban đầu cao hơn, nhưng chi phí vận hành thấp hơn giúp điểm hòa vốn đến nhanh hơn. Đặc biệt, việc giảm tỷ lệ gỗ hỏng đã mang lại khoản tiết kiệm lớn, trực tiếp làm tăng lợi nhuận.

5.2. Hướng dẫn bảo trì lò sấy gỗ hơi nước để tăng tuổi thọ

Để lò hoạt động ổn định và bền bỉ, công tác bảo trì lò sấy gỗ hơi nước cần được thực hiện định kỳ. Cần thường xuyên kiểm tra độ kín của vỏ lò và cửa lò để tránh thất thoát nhiệt. Hệ thống dàn tản nhiệt cần được vệ sinh, loại bỏ bụi bẩn để đảm bảo hiệu quả trao đổi nhiệt. Động cơ quạt cần được kiểm tra, bôi trơn định kỳ. Đối với hệ thống điều khiển, cần kiểm tra hoạt động của các cảm biến độ ẩm gỗ và cảm biến môi trường, hiệu chuẩn lại nếu cần thiết để đảm bảo độ chính xác. Việc bảo trì đúng cách không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị mà còn duy trì hiệu quả năng lượng lò sấy ở mức tối ưu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Gỗ là loại vật liệu tự nhiên được con người sử dụng từ lâu. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật xu hướng sử dụng gỗ hợp lý và nâng cao chất lượng gỗ nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng của xã hội ngày càng được hình thành rõ. Như chúng ta đã biết, gỗ là loại vật liệu có hệ số phẩm chất tương đối cao so với các loại vật liệu khác như: bê tông, sắt, thép…, nhưng đồng thời gỗ cũng có những nhược điểm lớn đó là có tính hút nhả ẩm làm thay đổi kích thước, gây nên các khuyết tật trong quá trình gia công, chế biến và sử dụng như: cong, vênh, nứt nẻ… Để hạn chế nhược điểm đó gỗ cần được sấy khô tới độ ẩm nhất định trước khi đưa vào gia công, chế biến và sử dụng. Thực tế cho ta thấy trong những năm gần đây, ngành chế biến gỗ ở Việt Nam đã đạt được tốc độ phát triển cao.

Đồ gỗ đã trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu lớn, góp phần vào sự phát triển kinh tế chung cho cả nước. Đồ gỗ xuất khẩu phải là những mặt hàng có chất lượng cao, mà để nâng cao được chất lượng sản phẩm gỗ thì trong quá trình gia công chế biến sấy gỗ là một khâu rất quan trọng. Để đảm bảo được chất lượng gỗ sấy thì gỗ phải được sấy trong những lò sấy hiện đại có chất lượng cao. Tự động điều khiển quá trình sấy đang là một xu hướng phát triển trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng.

Lò sấy với hệ thống điều khiển tự động cho chất lượng gỗ sấy tốt, có thể đáp ứng yêu cầu đồ gỗ xuất khẩu và góp phần làm giảm chi phí nhân công. Các cơ sở chế biến gỗ ở nước ta đã xuất hiện những lò sấy với hệ thống điều khiển bán tự động và tự động được nhập khẩu, có mức độ tự động hoá khác nhau. Đứng trước những đòi hỏi thực tế của sản xuất, được sự phân công của khoa chế biến lâm sản tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt hơi nước với mô hình điều khiển tự động quá trình sấy gỗ qui mô nhỏ ”. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ XU THẾ CỦA SẤY GỖ 1.

Lịch sử phát triển và thực trạng công nghệ sấy gỗ trên thế giới Thời kì gia công gỗ bằng thủ công, con người ta đã biết hong phơi gỗ để giảm độ ẩm của gỗ trước lúc đưa vào sản xuất đồ mộc. Đến thế kỷ thứ XIX, một số xưởng gỗ của đường sắt, xưởng làm nhạc cụ có khối lượng tương đối lớn, có yêu cầu cao về mặt chất lượng, lúc đó mới bắt đầu xây dựng lò sấy thủ công. Từ đó mới có những đề tài nghiên cứu chế độ sấy. Năm 1875 đã bắt đầu xây dựng lò sấy dùng môi trường sấy bằng không khí nóng, hơi quá nhiệt và khí đốt.

Năm 1873 giáo sư Gađôlin đã viết quyển sách đầu tiên về hiện tượng cong vênh của ván xẻ lúc sấy. Các nhà khoa học trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu để giải quyết các bài toán kỹ thuật, công nghệ của quá trình sấy. Năm 1918 lần đầu tiên giáo sư K.Radin người Liên Xô đã đề ra biểu đồ I-d để biểu diễn các trạng thái và tính toán các thông số của không khí ẩm (môi trường sấy). Độc lập với K.

Radin, năm 1923 nhà khoa học người Đức Molier cùng công bố một đồ thị tương tự. Cùng với sự phát triển của xã hội, công nghiệp gia công cơ giới gỗ cũng phát triển ngày càng mạnh mẽ, những lò sấy thủ công năng suất thấp, chất lượng kém không còn đáp ứng được nhu cầu về khối lượng sấy ngày càng lớn và đòi hỏi chất lượng ngày càng cao. Từ đó đòi hỏi phải ra đời các lò sấy hiện đại về trang thiết bị, tiên tiến về công nghệ. Trước những đòi hỏi bức thiết của thực tiễn, các công trình nghiên cứu lý luận về bản chất của quá trình sấy, chế độ sấy gỗ với nhiều loại môi trường trong các kiểu lò sấy khác nhau ngày càng phát triển sâu rộng ở các nước trên thế giới.

2 Hiện nay, ở các nước có nền công nghiệp chế biến gỗ phát triển thì họ đã có các hệ thống lò sấy hiện đại về trang thiết bị, tiên tiến về công nghệ. Và do đó chất lượng gỗ sấy họ đạt được là rất cao. Lịch sử phát triển và thực trạng công nghệ sấy gỗ trong nƣớc Cũng như trên thế giới, từ xa xưa người thợ mộc Việt Nam đã biết sử dụng phương pháp hong phơi để làm khô gỗ, nhất là khi chế tạo các sản phẩm mộc trạm trổ có yêu cầu chất lượng cao. Nhưng có thể nói công nghiệp gia công cơ giới gỗ ở nước ta phát triển rất muộn, đến trước năm 1975 mới chỉ có một số ít lò sấy môi trường tuần hoàn sấy bằng hơi đốt ở miền Nam và các xí nghiệp sản xuất đồ gỗ, đồ mộc ở miền Bắc để sấy gỗ xẻ làm nhạc cụ, học cụ, đồ chơi, ván bóc, dăm cho ván dăm với những qui trình và chế độ sấy áp dụng cho lò sấy nhập nội được cái tiến.

Hiện nay, cùng với sự phát triển của công nghiệp sản xuất đồ gỗ đã xuất hiện nhiều kiểu lò sấy với hệ thống công nghệ, trang thiết bị có qui mô khác nhau ở những doanh nghiệp chế biến gỗ rải rác trên cả nước. Tuy nhiên qua khảo sát một vài doanh nghiệp cho thấy công tác về sấy gỗ chưa được quan tâm đúng mức, và trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học về sấy gỗ cũng chưa được quan tâm nhiều, chỉ có một vài đề tài nghiên cứu về phân loại gỗ sấy, thiết bị sấy, kỹ thuật sấy. Do vậy, việc đẩy mạnh công tác nghiên cứu khoa học về sấy gỗ để thấy được tầm quan trọng của khâu sấy gỗ ở Việt Nam là một việc rất thiết thực. Xu hƣớng phát triển chủ yếu hiện nay của sấy gỗ Hoàn thiện kỹ thuật công nghệ sấy; Rút ngắn thời gian sấy; Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành sấy gỗ; Tự động hoá điều khiển qúa trình sấy; Chương trình hoá chế độ sấy bằng công nghệ thông tin hiện đại.

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Thiết kế lò sấy gỗ xẻ nguồn nhiệt hơi nước có quy mô nhỏ (20-25m3/ mẻ), có kết cấu khoa học, hợp lý, đảm bảo chất lượng gỗ sấy. Xây dựng mô hình điều khiển tự động hoá quá trình sấy gỗ phù hợp với lò sấy đó. PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3. Phạm vi nghiên cứu - Thiết kế lò sấy, tính toán trong điều kiện khí hậu miền Bắc; - Lò sấy có quy mô nhỏ; - Xây dựng một mô hình điều khiển tự động quá trình sấy gỗ.

Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp kế thừa Kế thừa một số kết quả nghiên cứu về tính toán chế độ sấy; Kế thừa một số kết quả nghiên cứu về thiết bị sấy và điều hành quá trình sấy. Phương pháp kết hợp cơ sở lý thuyết với khảo sát thực tiễn Cơ sở lý thuyết về thiết kế lò sấy gỗ; Cơ sở tự động điều khiển quá trình sấy gỗ; Khảo sát một số mô hình lò sấy và mô hình điều khiển tự động quá trình sấy gỗ của một số lò sấy trong thực tế. Phương pháp chuyên gia Tham khảo ý kiến của chuyên gia về một số thiết bị sấy, về thiết bị điều khiển và mô hình điều khiển tự động quá trình sấy. Nội dung nghiên cứu 1.

Cơ sở thiết kế; 2. Tính toán công nghệ; 3. Xây dựng mô hình điều khiển tự động quá trình sấy gỗ; 4. Kết quả tính toán và dự trù kinh phí; 5.

Kết luận và đề xuất ý kiến. 5 CHƢƠNG I: CƠ SỞ THIẾT KẾ LÒ SẤY 1. CƠ SỞ THỰC TIỄN THIẾT KẾ LÒ SẤY 1. Tình hình sấy gỗ ở miền Bắc Việt Nam Thực tiễn cho ta thấy trong những năm gần đây, ở miền Bắc đã xuất hiện các doanh nghiệp chế biến gỗ tương đối lớn, với những trang thiết bị về máy móc tương đối hiện đại như: nhà máy Woodland - KCN Quang Minh, Cty Yên Sơn – Hưng Yên, Cty Shinec - Hải Phòng, Cty TNHH Phú Đạt…Đây là những công ty có qui mô tương đối lớn, có hệ thống lò sấy điều khiển bán tự động và tự động, sấy gỗ để sản xuất những mặt hàng phục vụ xuất khẩu, nguyên liệu chủ yếu là từ gỗ rừng trồng như: thông, các loại keo… Mặc dù hiện nay đang chịu ảnh hưởng của sự suy thoái kinh tế toàn cầu, nhưng các doanh nghiệp chế biến gỗ vẫn không ngừng mở rộng qui mô sản xuất đa dạng hoá các mặt hàng phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu.

Chính vì vậy các lò sấy điều khiển thủ công, chất lượng gỗ sấy thấp không thể đáp ứng trước những đòi hỏi chất lượng gỗ sấy ngày càng cao của các doanh nghiệp chế biến. Do vậy đòi hỏi các lò sấy phải có trang thiết bị hiện đại với phương pháp điều khiển tiên tiến, đặc biệt là tự động điều khiển quá trình sấy, mang lại hiệu quả sản xuất rất cao. Cơ sở thực tiễn về điều kiện khí hậu thuỷ văn ở miền Bắc Việt Nam Trong thực tế, trước khi thiết kế một công trình nào đó người ta luôn xét đến điều kiện địa lí, khí hậu thuỷ văn của vị trí đặt công trình đó. Và thiết kế lò sấy cũng vậy, vị trí địa lí và điều kiện khí hậu thuỷ văn là những yếu tố quan trọng, nó ảnh hưởng đến việc tính toán lượng nhiệt, lựa chọn các thiết bị và kết cấu lò sấy.

6 Ở phạm vi đề tài này tôi chọn điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam làm cơ sở tính toán, thiết kế lò sấy. Miền Bắc Việt Nam có lượng mưa trung bình hàng năm từ 1500 – 300 mm. Độ ẩm trung bình năm 80%. Nhiệt độ trung bình năm 23 oC, trong đó nhiệt độ trung bình vào mùa hè là 33oC, mùa đông là 14oC.

Và đây sẽ là những thông số sử dụng trong quá trình tính toán thiết kế lò sấy trong đề tài này. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ LÒ SẤY 1. Vai trò của công nghệ sấy trong sản xuất đồ gỗ Gỗ có tính đa dạng, bền đẹp, thân thiện với con người… gỗ dễ gia công, chế biến.