TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM SẤY LẠNH ỨNG DỤNG ĐỂ SẤY GỖ

Bài báo mô tả chi tiết cấu tạo máy sấy bơm nhiệt, các quy trình sấy, các bài thí nghiệm và trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm đối với loại gỗ được chọn để thí nghiệm. Từ các kết quả sấy thực nghiệm, chúng tôi phân tích và đánh giá chất lượng gỗ sấy đồng thời chọn chế độ sấy với thời gian sấy ngắn mà chất lượng gỗ không ảnh hưởng gì nhiều.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM SẤY LẠNH ỨNG DỤNG ĐỂ SẤY GỖ Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM SẤY LẠNH ỨNG DỤNG ĐỂ SẤY GỖ CALCULATING AND DESIGNING EXPERIMENTAL MODEL FOR COLD DRYING APPLYING FOR WOOD DRYING SVTH: Trần Quốc Dũng, Nguyễn Văn Minh Lớp:05N1-Khoa CNNĐL, Trường Đại học Bách khoa GVHD: TS. Trần Văn Vang Khoa Công nghệ Nhiệt-Điện lạnh, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Bài báo mô tả chi tiết cấu tạo máy sấy bơm nhiệt, các quy trình sấy, các bài thí nghiệm và trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm đối với loại gỗ được chọn để thí nghiệm. Từ các kết quả sấy thực nghiệm, chúng tôi phân tích và đánh giá chất lượng gỗ sấy đồng thời chọn chế độ sấy với thời gian sấy ngắn mà chất lượng gỗ không ảnh hưởng gì nhiều. ABSTRACT The article describes structured heat pump dryer, drying process, all experimen ts and presented result of experimental studies for wood selected for the experiment. From the experimental results of drying, we analyze and evaluate the quality wood drying simultaneously select drying mode for a short time but does not affect much quality wood 1. Mở đầu Gỗ là loại vật liệu bền nhẹ,được sử dụng nhiều trong sinh hoạt đời sống, cũng như công nghiệp.Tuy nhiên việc chế biến gỗ bằng phương pháp thông thường còn tốn nhiều thời gian và chất lượng gỗ kém.Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng sấy gỗ bằng phương pháp sấy lạnh là điều cần thiết. Bởi theo lý thuyết thì sấy lạnh cho phép sấy vật liệu nhanh mà lại đảm bảo chất lượng vật sấy tốt nhất. 2. Nội dung 2.1. Thiết bị sấy thực nghiệm 2.1.1. Cấu tạo - Buồng sấy: Buồng sấy thực nghiệm có kích thước 1160Lx830Wx940H (mm). Bên trong có xếp gỗ, 1 quạt tuần hoàn cưỡng bức công suất 160 W - Bơm nhiệt: Máy nén 12000 BTU/h; 2 dàn lạnh diện tích 2x 0,19 m2, 3 dàn nóng diện tích 3 x 0,25 m2, bình chứa cao áp; 2 ống mao, điện trở công suất 0,7 kW, quạt hút (hướng trục) 130kW Hệ thống còn lắp các thiết bị tự đông điều khiển như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, các van điện từ … để điều khiển tự động duy trì nhiệt độ và độ ẩm 164 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 1155 31 440 10 3 11 250 14 5 9 8 150 470 2 13 15 4 7 6 12 Hình 1. Sơ đồ cấu tạo máy sấy bơm nhiệt 1-Bọc cách nhiệt; 2-Khung sắt; 3-Quạt hướng trục; 4-Máy nén; 5-Dàn lạnh; 6-Máng hứng nước; 7-Dàn nóng ngoài; 8-Dàn nóng trong; 9-Điện trở; 10-Tấm hướng dòng; 11-Buồng sấy; 12-Kính 13-Ống mao;14-Lọc bụi;15-Bình chứa cao áp xem ga; Mô hình thực nghiệm máy sấy bơm nhiệt đã thực hiện Hình 2: Mô hình máy sấy bơm nhiệt 2.1.2. Nguyên lý hoạt động Không khí được quạt hút, hút vào dàn lạnh và được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ đọng sương nên ẩm sẽ ngưng tụ và tách ra khỏi không khí.Dung ẩm của không khí giảm xuống nhưng do nhiệt độ cũng giảm nên độ ẩm tương đối của không khí sau dàn lạnh cao.Không khí tiếp tục được quạt hút về dàn nóng và được gia nhiệt đẳng dung ẩm nên độ ẩm của không khí giảm mạnh.Sau đó không khí được đưa về buồng sấy, hấp thụ ẩm của gỗ. Độ ẩm tương đối của không khí tăng và không khí được hút về dàn lạnh. Chu trình cứ thế tiếp tục. 165 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 2.2. Quy trình thực nghiệm sấy gỗ Gỗ được lựa chọn để sấy thí nghiệm là gỗ thông 2.2.1. Chuẩn bị gỗ sấy Gỗ sấy có kích thước 710Lx100Wx25H (mm). Các thanh kê có kich thước 25x25 x600 (mm).Gỗ được xêp đống đầy trong buồng sấy. 2.2.2. Chọn chế độ sấy thực nghiệm Ta tiến hành 2 phương pháp sấy: - Giữ nguyên chế độ sấy gỗ ( nhiệt độ, độ ẩm) cho đến khi gỗ đạt độ ẩm yêu cầu.Ta tiến hành 2 bài thí nghiệm ở nhiệt độ 20 và 25oC , độ ẩm thấp nhất có thể. - Thay đổi chế độ sấy (nhiệt độ, độ ẩm) tùy thuộc từng giai đoạn bốc ẩm của gỗ 2.2.3. Phương pháp lấy số liệu a. Xác định độ ẩm gỗ - Đo độ ẩm gỗ:Chọn một số thanh ngẫu nhiên đo độ ẩm, sau đó lấy giá trị trung bình là độ ẩm ban đầu của gỗ đưa vào sấy. Các thanh gỗ có độ ẩm quá cao hoặc quá thấp sẽ loại ra. - Bố trí các mẫu gỗ phải thông qua việc lựa chọn tiêu chuẩn để mẫu gỗ đại diện thích hợp nhất cho toan bộ đống gỗ.Mặt khác cách sắp xếp phải sao cho dễ lấy ra và xếp vào vị trí trong việc kiểm tra định kỳ suốt quy trình sấy gỗ - Đo độ ẩm của gỗ nhờ thiết bị đo độ ẩm gỗ cầm tay - Trong quá trình sấy, cứ 6 tiếng lấy mẫu ra đo lại độ ẩm gỗ 1 lần b. Xác định trạng thái không khí trong phòng - Dùng sensor cảm biến nhiệt độ và độ ẩm trong phòng - Thiết bị đo tốc độ gió trong phòng c. Xác định chất lượng gỗ sấy - Độ cong vênh, nứt nẻ dẫn đến không sử dụng vào các mặt hàng cùng loại đã định ra ban đầu. - Sự đồng đều về độ ẩm trong đống gỗ và trong từng thanh gỗ sấy - Độ chai cứng, nhăn nh ...