Thiết kế lò sấy gỗ | Tiểu luận môn Công nghệ chế tạo máy Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

Phải tiến hành phân loại gỗ sấy theo loại gỗ, kích thước ván, bao gồm cả khối lượng gỗ từng loại gỗ và tỷ lệ từng loại ván (dựa vào số liệu điều tra sổ sách hoặc thu thập xác định điểm). Trong đó cần chú ý loại ván có tỷ lệ lớn nhất (ván loại chiếm nhiều nhất trong toàn bộ sản lượng gỗ sấy), để sau này có số lượng chính xác, dựa vào đó mà cân nhắc lựa chọn các thông số tính toán thiết kế cần thiết, Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Thông tin:
28 trang 2 tuần trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Thiết kế lò sấy gỗ | Tiểu luận môn Công nghệ chế tạo máy Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

Phải tiến hành phân loại gỗ sấy theo loại gỗ, kích thước ván, bao gồm cả khối lượng gỗ từng loại gỗ và tỷ lệ từng loại ván (dựa vào số liệu điều tra sổ sách hoặc thu thập xác định điểm). Trong đó cần chú ý loại ván có tỷ lệ lớn nhất (ván loại chiếm nhiều nhất trong toàn bộ sản lượng gỗ sấy), để sau này có số lượng chính xác, dựa vào đó mà cân nhắc lựa chọn các thông số tính toán thiết kế cần thiết, Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

21 11 lượt tải Tải xuống
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
Khoa: Cơ khí chế tạo máy
GVHD: TS. Quách Văn Thiêm
SVTH :
Lê Thị Thanh Tuyền 19138052
Đoàn Thị Hồng Yến 19138059
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 05/2022
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY GỖ ........................................................... 2
1.1. NHỮNG SỐ LIỆU CẦN THIẾT CHO VIỆC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ........................... 2
1 ........................................................................................ 2.1.1. Số lượng gỗ cần sấy trong năm
1 ................................................................................................................ 2.1.2. Thu thập số liệu
1 .............................................................. 2.1.3. Xác định cụ thể công dụng của từng loại gỗ sấy
1 ............................................................................................... 2.1.4. Những số liệu về hơi nước
1. ........................................................................................................... 21.5. Địa điểm xây dựng
1 ......................................................................................................... 2.1.6. Tình hình điện, nước
1 .......................................................................................... 2.1.7. Số liệu về khí tượng, thuỷ văn
1 .................................. 3.1.8. Khả năng cung cấp thiết bị, khả năng chế tạo và tận dụng thiết bị
1 ....................... 3.1.9. Bản vẽ mặt bằng của toàn bộ xi nghiệp và vị trí dự định đặt phân xưởng
1.1.10. Tình hình tổ chức, bố trí nhân lực, trình độ nghiệp vụ của công nhân và cán bộ kỹ
thuật ............................................................................................................................................ 3
1 ............................................ 3.1.11. Các số liệu khác có liên quan đến việc tính toán giá thành
1 .......................................................... 3.2. TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
1 ......................................................................................................... 3.2.1. Tính toán công nghệ
1 .................................................................... 3.2.1.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy.
1 .................................................................................................................. 3.2.2. Tính toán nhiệt
1 ....................................................................................... 3.2.2.1. Thông số công nghệ tính toán.
1 ............................................................................. 3.2.2.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi.
1 ............................................................................... 3.2.2.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi.
1 ..................................................................................... 3.2.3. Tính toán khí động lực của lò sấy
1 ................................................................................... 3.2.3.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn.
1 ............................................................................ 3.2.3.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu.
1 .............................................. 4.2.3.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt.
1 ............................................................................................... 4.3. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
1 ........................................................................ 4.3.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy
1 ............................................................................................... 4.3.2. Lựa chọn kích thước lò sấy
1 ................................................................................. 5.3.3. Tính toán nhiệt thất thoát qua vỏ lò:
1 ........................................................................................................... 7.4. TÍNH TOÁN NHIỆT
1 ........................................................................................... 7.4.1. Thông số công nghệ tính toán
1 ................................................................................................ 8.4.2. Tính toán thiết bị gia nhiệt
1 ............................................................................... 10.4.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi
1 ................................................................................. 12.4.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi
1 ....................................................................................... 12.5. TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG HỌC
1 ..................................................................................... 12.5.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn
1 .............................................................................. 12.5.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu
1 ................................................ 15.5.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt
1 ............................................................................................................ 16.6 KẾT CẤU LÒ SẤY
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CHẾ ĐỘ SẤY ........................................................................... 21
2 .............................................................................. 21.1. Những căn cứ để xây dựng chế độ sấy
2 .......................................................................................................... 23.2 Xây dựng chế độ sấy
2.3. Tính ............................................................................................. 23toán sơ bộ thời gian sấy
2 .............................................. 24.4. Thiết lập quy trình sấy, hướng dẫn thực hiện quy trình sấy
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 27
3.1. Kết luận ............................................................................................................................. 27
3.2. Kiến nghị ........................................................................................................................... 27
2
CHƯƠNG H TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY GỖ1: TÍN
1 .1. NHỮNG SỐ LIỆU CẦN THIẾT CHO VIỆC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
1 .1.1. Số lượng gỗ cần sấy trong năm
Phải tiến hành phân loại gỗ sấy theo loại gỗ, kích thước ván, bao gồm cả khối
lượng gỗ từng loại gỗ và tỷ lệ từng loại ván (dựa vào số liệu điều tra sổ sách hoặc thu
thập xác định điểm). Trong đó cần chú ý loại ván tỷ lệ lớn nhất (ván loại chiếm
nhiều nhất trong toàn bộ sản ợng gỗ sấy), để sau này slượng chính xác, dựa
vào đó mà cân nhắc lựa chọn các thông số tính toán thiết kế cần thiết, thường loại ván
này được chọn làm nguyên liệu tính toán.
1 .1.2. Thu thập số liệu
Các số liệu sơ bộ về độ ẩm ban đầu của từng loại gỗ sấy và một số tính chất cơ
lý, cũng như một số đặc điểm cơ bản về cấu tạo của mỗi loại gỗ sấy.
1 .1.3. Xác định cụ thể công dụng của từng loại gỗ sấy
Yêu cầu kỹ thuật đối với phạm vi sử dụng gỗ sấy như: Hạng chất lượng, độ ẩm
cuối cùng cần đạt được.
1 .1.4. Những số liệu về hơi nước
Các thông tin như: Nguồn cung cấp và khả năng cung cấp hơi nước, các chỉ tiêu
kỹ thuật cụ thể của hơi nước được phép sử dụng…
1 .1.5. Địa điểm xây dựng
Diện tích đất đai được sử dụng, loại đất, mực nước ngầm, hàm lượng nước trong
đất, độ chua của đất…
1.1 .6. Tình hình điện, nước
Mạng điện có thế hiệu bao nhiêu, công suất của trạm biến thế, tình hình cung cấp
điện, nước…Nước sử dụng cho nồi hơi lấy ở đâu, độ cứng của nước ra sao, có bảo
đảm sử dụng cho nồi hơi hoạt động không, cần tiến hành chuẩn bị những vấn đề gì
trước khi dùng nguồn nước đó…
1 .1.7. Số liệu về khí tượng, thuỷ văn
3
Nhiệt độ bình quân từng tháng, cả năm, nhiệt độ tối đa tối thiểu cũng như độ
ẩm của không khí, hướng gió chủ đạo, tình hình lụt lội…
1 .1.8. Khả năng cung cấp thiết bị, khả năng chế tạo và tận dụng thiết bị
1 .1.9. Bản vẽ mặt bằng của toàn bộ xi nghiệp và vị trí dự định đặt phân xưởng
1.1.10. Tình hình tổ chức, bố trí nhân lực, trình độ nghiệp vụ của công nhân và
cán bộ kỹ thuật
1 ính toán giá thành .1.11. Các số liệu khác có liên quan đến việc t
Tiền lương, giá cả nguyên vật liệu xây dựng, vốn đầu thiết bị, các loại định
mức…
Ngoài ra, tuỳ tình hình cụ thể từng nơi, từng lúc mà điều tra thu thập thêm những
số liệu cần thiết có liên quan đến tính toán thiết kế.
1.2. TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Việc tính toán thiết kế lò sấy có thể tiến hành theo các bước say đây:
1 .2.1. Tính toán công nghệ
1 .2.1.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy.
1 .2.1.2. Lựa chọn kích thước lò.
1 .2.2. Tính toán nhiệt
1.2.2.1. Th ông số công nghệ tính toán.
1 .2.2.2. Tính toán thiết bị gia nhiệt.
1 .2.2.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi.
1 .2.2.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi.
1. 2.3. Tính toán khí động lực của lò sấy
1 .2.3.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn.
1 .2.3.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu.
4
1. 2.3.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt.
1 .3. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
1 .3.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy
Phương pháp sấy bằng hơi nước.
Kiểu lò sấy liên lục.
1 .3.2. Lựa chọn kích thước lò sấy
Kích thước chồng gỗ sấy:
Dung tích gỗ sấy: E
= 70 m .
3
Hệ số đầy chồng gỗ: β
V
= 0.48.
Kích thước bao chồng gỗ: V = 147 m .
3
Kích thước chồng gỗ:
Cao: 3.6 m
7.6 Rộng: m
5.4 Dài: m
Kích thước lò sấy:
Kích thước bao trong:
Cao: 4 m
8 m Rộng:
7 m Dài:
Thể tích lò sấy:
V 4 × 8 × 7 224 m
= =
3
Hệ số lợi dụng thể tích lò:
K =
%100
lo
lo
V
E
31.25 % =
Kích thước bao ngoài:
Cao: 4.5 m
5
m Rộng: 8.5
7.5 m Dài:
1 .3.3. Tính toán nhiệt thất thoát qua vỏ lò:
Hệ số truyền nhiệt qua vỏ lò sấy được tính bằng công thức:
K =
++
j
j
ac
11
1
Hệ số truyền nhiệt qua trần lò sấy:
= 100 Trong đó: δ
j
mm: bề dày trần.
= 7.8 . α
a
W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ lò.
= 10 . α
c
W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
λ
j
hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cấu tạo trần lò.
208 W/m. 0.005 Tôn kẽm: λ
1
=
0
C; δ
1
= m.
0.35 0.04 Ván dán: λ
2
= W/m.
0
C; δ
2
= m.
0.0051 W/m. 0.003 Bông thuỷ tinh: λ
3
=
0
C; δ
3
= m.
Ván cốt pha: λ
4
0.35 = W/m.
0
C; δ
4
= 0.042 m.
Tôn nhôm: λ
5
= 208 W/m.
0
C; δ
5
= 0.01 m.
K =
ac
11
1
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
++++++
0.95
Ta lấy K = 1
trần
Hệ số truyền nhiệt qua tường lò sấy:
= 250 mm = 0.25 Trong đó: δ
j
m: bề dày tường.
Tôn kẽm
Ván dán
Bông thuỷ tinh
Ván cốt pha
Tôn nhôm
6
= 7.5 . α
a
W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ.
= 10 . C α
c
W/m
2 0
: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
Gạch: λ
1
= 0.8 0.2 W/m.
0
C; δ
1
= m.
Vữa xi măng và lớp hồ dầu: λ C; δ
2
= 0.8 W/m.
0
2
0.05 = m.
K =
1.83
Ta lấy K = 2
Hệ số truyền nhiệt qua nền lò sấy:
Trong đó: δ
j
= 650 mm = 0.65 m: bề dày nền.
= 7.5 . α
a
W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ.
= 15 . α
c
W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
0.8 λ
j
= W/m.
0
C (Vữa xi măng, bê tông xi măng + cát sỏi, gạch vở,
đá dăm)
K =
8.0
6,0
15
1
5.7
1
1
++
1.05
Ta lấy K = 1
nền
Hệ số truyền nhiệt cửa lò sấy:
Gồm Cửa chính.
Cửa thăm lò.
Trong đó: δ
j
= 50 mm = 0.05 m: bề dày cửa.
7.8 . α
a
= W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ.
Vữa xi m ng + H dă ầu
Gạch
Vữa xi m ng + H dă ầu
7
10 . α
c
= W/m
2 0
C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
Tôn nhôm: λ
1
= 208 W/m.
0
C; δ
1
= 0.002 m
Ván cốt pha: λ
2
= 0.35 W/m.
0
C; δ
2
0.045 m =
Bông thuỷ tinh: λ C; δ
3
0.0051 = W/m.
0
3
= 0.003 m
K =
10
1
0051.0
003,0
35.0
045,0
208
002,0
8.7
1
1
++++
1.06
Ta lấy K = 1
cửa
1 .4. TÍNH TOÁN NHIỆT
1 .4.1. Thông số công nghệ tính toán
Loại gỗ: gỗ Sồi trắng (Oak, white)
Khối lượng thể tích cơ bản
: 0.6 g/cm
3
(tra bảng 7.1, trang 62)
Bề dày ván: s = 38.1 mm.
Đổ ẩm gỗ trước khi đưa vào sấy: W
a
= 72 %.
Độ ẩm gỗ cuối cùng: W
c
= 8%.
Nhiệt độ sấy: t
0
= 60
0
C.
Thời gian gia nhiệt làm nóng gỗ: 3 ệ sấy gỗ 2005 của Hồ .81h (Theo Công ngh
Xuân Các trang 95 thì gia nhiệt làm nóng gỗ là 1h/1cm)
Thời gian sấy: Z
cb
=
k
t
S
W
W
c
a
6,05,1
5,165
25
ln
1
Tôn nhôm
Ván cốt pha
Bông thuỷ tinh
Ván cốt pha
Tôn nhôm
8
= 33.5 × 2.2 × 1.88 × 1.083 ×1 × 1.75 188.13 h =
75 Trong đó: k = 1. là hệ số sấy.
1
= 33.5. ; ln
c
a
W
W
= 2.2 ;
5,1
25
S
= 1.88 ;
t
65
= 1.083 ;
6,0
5,1
= 1 . (Tra bảng 5 phụ lục)
Z 188h. Ta chọn thời gian sấy cơ bản
s
=
Thời gian xử lý cuối Z h (Theo Công nghệ sấy gỗ 2005 của Hồ Xuân Các
c
= 7.62
trang 95 thì xử lý 2h/1cm).
1 .4.2. Tính toán thiết bị gia nhiệt
Lượng nước bay hơi bình quân 1m
3
:
M
1m3
=
( )
100
Cay
WW
=
( )
100
872600
= 384 kg/m
3
Lượng nước bay hơi bình quân giờ:
M
1h
=
s
lom
Z
EM
31
=
188
70384
143 kg/h
Lượng nước bay hơi riêng của 1 kg nước:
q
s
=
02
02
dd
II
× 1000 T .
M
- Trong đó: T
M
Nhiệt độ cực lạnh của quá trình bay hơi.
d. Để xác định I
0
; d
0
dựa vào đồ thị I –
- Trong đó: I
0
Nhiệt lượng không khí bên ngoài lò.
d - n ngoài lò.
0
Hàm lượng ẩm không khí bê
Để xác định 2 thông số này dựa vào T
0
trung bình và φ
TB
tại Thành phố
HCM (nơi xây dựng lò sấy).
T = 27 C; = 18 kcal/kg; d = 16 g/kg.
TB
0
φ
TB
= 80% → I
0 0
9
Để xác định I
2
; d
2
dựa vào nhiệt độ sấy trong lò
T = 60
s
0
C;
Nhiệt độ
chênh lệch trong đống gỗ (lúc vào, lúc ra) là ∆T = 3
0
C.
- Dựa vào biểu đồ: T ∆T ta suy ra được φ = 85%.
C = 97.2 kcal/kg; Tra biểu đồ I – d với T = 57
0
; φ = 85% ta suy ra được I
2
d 135g/kg.
2
=
= 65 Nhiệt độ cực lạnh của quá trình bay hơi đoạn nhiệt này là T
M
0
C.
Vậy q
s
=
1000
16135
182.97
- 65 600 kcal/kg. =
Nhiệt lượng sấy bình quân giờ:
Q = M × q 143 600 85800 kcal/h
s 1giờ s
= × =
= 600 Trong đó: q
s
(kcal/kg) là nhiệt lượng bay hơi riêng.
Nhiệt lượng tổn thất giờ:
( )
==
0
ttkFQ
siivo
19800 kcal/h
TT
Bộ phận lò sấy
H/S truyền nhiệt
(K)
F (m )
2
t
Q
vỏ
Kcal/giờ
1
Trần lò sấy
1
56
33
1848
2
Nền lò sấy
1
56
33
1848
3
Tường lò
2
228
33
15048
4
Cửa lò sấy
1
32
33
1056
Trong đó:
F -
i
diện tích bề mặt các bộ phận vỏ lò sấy.
k -
i
hệ số truyền nhiệt của các bộ phận vỏ lò sấy.
t - = 60
s
nhiệt độ trong lò sấy (t
s
0
C).
t - 27
0
nhiệt độ bên ngoài lò sấy (t
0
=
0
C).
Nhiệt lượng sấy tiêu hao (công suất nhiệt):
10
Q = Q + Q 85800 19800= 105600 kcal/h
s vỏ
= +
Diện tích bề mặt toả nhiệt cần thiết của thiết bị gia nhiệt:
F
tnh
=
2
1m
q
Q
=
400
105600
264 m
2
Trong đó: q
1m2
= 400 kcal/m
2
h là công suất toả nhiệt riêng.
Số lượng dàn nhiệt: (Sử dụng dàn gia nhiệt CAXE
có f
gnh
= 30 m
2
loại có kích
thước 90×750×2700)
n =
gnh
gnh
f
F
=
30
264
8.8 9 dàn
Để cho lắp đặt cân đối và gia nhiệt đồng đều theo chiều dọc lò sấy, ta sử dụng số
lượng dàn gia nhiệt n = 10 dàn.
105600 Công suất nhiệt thực tế: Q = ×
8.8
10
120000 kcal/h.
1 .4.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi
Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng 1m
3
gỗ:
Q
khlò 1m3
= ρ
CB
( )
tbnam
tt
W
+
1
100
38.0
= 600×
( )
2760
100
72
38.0
+
= 19404 kcal/m
3
Trong đó:
= 600 kg/m ρ
CB
3
khối lượng thể tích cơ bản.
W = 72 % độ ẩm của gỗ trước khi đưa vào sấy.
t = 60
1
0
C nhiệt độ trong lò sấy
t = 27
tbnam
0
C nhiệt độ bên ngoài môi trường sấy.
0. 38 là tỷ nhiệt trung bình của gỗ sấy.
Lượng nhiệt tiêu hao bình quân mỗi giờ để làm nóng gỗ:
11
Q
khlo
=
khlo
donggo
mkhlo
EQ
24
3
1
=
81.324
7019404
= 14854.33kcal/h
Trong đó: E
dg
- m dung tích của đóng gỗ,
3
;
E = V = 147×0.48 = 70m
dg dg
v
3
τ
khlo
- thời gian làm nóng (khởi lò), giờ;
Lượng nhiệt tổn thất qua vỏ lò sấy qui về 1kg nước bay hơi:
q
vo
=
gio
vo
M
CQ
1
0
=
143
2 19800
276.92 kcal/kg
- Trong đó: C
0
hệ số dự trữ do điều kiện làm việc của lò sấy ở nhiệt độ cao,
chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong lò sấy so với bên ngoài càng lớn sẽ làm tăng mất
mát nhiệt và lấy bằng 2.
Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng gỗ qui về 1kg nước bay hơi:
q
khlo
=
3
3
1
1
m
mkhlo
M
Q
=
384
14854.33
38.68 kcal/kg
Nhiệt lượng sấy tiêu hao và lượng hơi nước tiêu hao:
q = (q + q + q
sấy s khlò vỏ
)
= (600 38.68 276.92) = 915.6 + + kcal/1kg nước bay hơi
Chi phí hơi nước nóng bình quân mỗi m
3
nguyên liệu sấy:
D
sấy 1m3
=
500
3
1m
say
Mq
=
500
3846.915
703.18 kg/m
3
Trong đó: 500 - Nhiệt hoá hơi riêng (kcal/kg).
Lượng nước bay hơi bình quân giờ:
Q = q × M 600×143 85800 kcal/h
nc nc 1h
= =
600 Trong đó: q
nc
= là nhiệt lượng bay hơi riêng (kcal/kg).
Chi phí hơi nước nóng bình quân giờ cho lò sấy:
12
D
sấygiờ
=
( )
500
log
++
voncgioiokh
QQQ
×C
2
=
2,1
500
198008580014854.33
++
290 kg/h
- Trong đó: C
2
hệ số điều chỉnh lượng nhiệt tiêu hao chưa tính đến của thiết bị
tăng nhiệt tỏa ra trong thời gian sấy, thường lấy từ 1,2 ÷ 1,3.
Chi phí hơi nóng bình quân giờ cho phân xưởng sấy:
D = D × m 290 1 290 kg/h
fxưởng sấygiờ sốlò
= × =
= 1- Trong đó: m
sốlò
Số lượng lò có trong phân xưởng.
290 kg/h. Vậy công suất của nồi hơi là
1 .4.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi
Đường kính ống dẫn hơi nước chính:
mm. Φ = 60
Đường kính ống dẫn hơi nối với thiết bị tăng nhiệt:
mm. Φ = 34
Đường kính ống phun ẩm:
21 Φ = mm.
1 .5. TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG HỌC
1 .5.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn
V
th
× 3600 = 2×13.13×3600 = 94536 m= ω × F
td
2
Trong đó:
F 3.6 7.6 0.48 = 13.13 m
td
= × ×
2
(F
td
diện tích tiết diện dòng chảy)
- 2 ω tốc độ tuần hoàn của không khí qua gỗ = m/s.
1 .5.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu
13
Áp suất cần thiết để khắc phục lực cản của dòng không khí (H) tuần hoàn trong
lò sấy được xác định theo công thức:
H =
+
f
ul
g
..
.2
.
2
, kg/m
2
- ; Trong đó: γ = 0,87 khối lượng riêng của không khí, kg/m
3
- g khí, m/s; ω tốc độ của dòng khôn
0.3 - ρ = hệ số ma sát của thành ống dẫn;
u - chu vi của ống dẫn, m;
- l chiều dài của ống dẫn, m;
- ; f tiết diện ngang của ống dẫn, m
2
- ξ hệ số cản cục bộ.
0,75 m
Sơ đồ tiết diện ngang của lò sấy
1 - , 8, - 9 - - 7 - mương; 2, 4 10 ngoặt ; 5 đột khép; 6 đống gỗ; đột mở
Tổn thất khi đi vào đống gỗ:
H = 2 ×
CB5
g
CB
2
..
2
5
= 2 ×
8,92
2
87.018.0
2
0.06g/m
2
4
3
2
5
6
7
8
9
10
11
1
5
6
7
3,9 m
14
= 0.18 ,5) Trong đó: ξ
CB5
(bảng phụ lục 4 với f/F = 0
2 ω = m/s
Tổn thất khi không khí đi ra ngoài đống gỗ:
H = 2 ×
CB7
g
CB
2
..
2
7
= 2 ×
8,92
2
87.025.0
0.09kg/m
2
0.25 f/F = 0,5) Trong đó: ξ
CB7
= (bảng phụ lục 4 với
Tổn thất áp suất của quạt:
H
chắn
=
g
chan
2
..
2
1
=
8,92
29
.987.05.0
0.206 kg/m
2
0.5 Trong đó: ξ
chắn
= (theo sách Hồ Xuân Các trang 156)
ω
1
=
quat
quat
th
n
D
V
.
4
..3600
2
=
10
4
6.0
14.33600
94536
2
9.29 m/s
Tổn thất áp suất tại vị trí thiết bị gia nhiệt:
H
gn
=
g2
..
2
22
=
8,92
4
87.05.6
2
4.616kg/m
2
6.5 Trong đó: ξ
2
=
4 ω
2
= m/s (Công nghệ sấy gỗ 1994 của Nguyễn Cảnh Mão)
, 8, 10) Tổn thất áp suất tại vị trí gãy góc: (2, 4
H = 4 ×
gãygóc
g
CB
2
..
2
2
= 4 ×
8,92
2
87.01.1
2
0.781kg/m
2
1.1 90 ) Trong đó: ξ
CB2
= (tra bảng 3 phụ lục với góc đổi hướng bằng
0
Tổn thất áp suất tại vị trí thẳng: (3, 9)
H = 2 ×
(3, 9)
gf
ul
2.
....
2
3
= 2 ×
8,925.6
04
.3487.013648.0
4.797kg/m
2
15
Trong đó:
6m l =
u = (6 0.5) × 2 13m + =
f = 6 × 0.5 6.5m
=
2
ω
3
=
f
V
th
3600
=
5.63600
94536
4.04 m/s
Tổn thất áp suất qua đống gỗ:
H
dống
=
g
go
2
..
2
4
=
8,92
164
.187.011
0.662kg/m
2
Trong đó: ξ
gỗ
= 11 = 38.1(tra bảng 6 phụ lục với chiều dày ván mm, bề rộng
đống gỗ = 30 mm)
- 4.04 × (1 0.48) = 2.1008 ) ω
4
= ω
dống
(1 β
V
) = m/s (ω
dống
= ω
3
Vậy tổng tổn thất áp suất trong lò sấy gỗ:
+ H + H + H + H H = H
CB5
+
H
CB7 chắn gn gãygóc
+ H
(3,9) dống
= =
0.06 + 0.09 + 0.206 + 4.616 + 0.781 + 4.797 + 0.662 11.212 kg/m
2
1 .5.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt
Số lượng quạt gió:
n =
q
th
V
V
=
10000
94563
= 9.4563 10 quạt
Trong đó: V
q
- 600 có V 000 Công suất quạt gió (chọn quạt CAXE
q
= 10
m 1.3
3
/h, CS = KW).
Tổn thất áp suất tính toán ở điều kiện tiêu chuẩn:
H = H ×
tínhtoán
2,1
11.212 = ×
87.0
2,1
15.46 kg/m
2
Công suất của quạt:
N
quạt
=
quat
quat
HV
.102.3600
.
=
9.01023600
15.4610000
0.47 KW
0.9 - Trong đó: η
quạt
= hệ số hữu ích của quạt.
16
Công suất cần thiết của động cơ chạy quạt khi số lượng quạt chạy chung một
động cơ xác định theo công thức:
N
moto
=
odotruyen
quat
KN
.
.
=
97.095.0
15.10.47
0.59 KW
Trong đó: K - hệ số an toàn cho công suất lắp ráp động cơ điện, xét đến khả
năng sai lệch xảy ra trong tính toán mạng lưới quạt. Đối với quạt trục đổi
chiều bằng 1,15;
- 0.9 0.95; η
truyen
hệ số truyền lấy trong khoảng
- 0.97 . η
ođỡ
hiệu suất tổn thất ma sát của ổ đỡ, lấy bằng 0.9 –
1 .6 KẾT CẤU LÒ SẤY
Qua nghiên cứu tính toán, nhóm thực hiện đề tài đã đưa ra được các thông số của
kết cấu lò sấy như sau:
Kích thước lò sấy:
Kích thước bao trong:
Cao: 3.6m
.6m Rộng: 7
5.4m Dài:
Kích thước bao ngoài:
Cao: 4m
8m Rộng:
7m Dài:
Quạt:
Số lượng: 10 cái (quạt).
Kích thước: ф = 600 mm.
Công suất gió: 13000m
3
/h.
Công suất động cơ: N = 0.59kW.
Loại quạt: quạt trục đổi chiều.
17
Dàn Calorife:
Số lượng: 9 dàn.
Kích thước: 90x750x2700 mm.
Kích thước đường ống dẫn hơi:
60 Ống chính: ф = mm.
Ống vào dàn nhiệt: ф = 34mm.
21 Ống phun ẩm: ф = mm.
Dựa vào các thông số đã tính toán, chúng tôi bố trí kết cấu lò sấy như sau:
(Tham khảo thêm phụ lục)
Hình cắt h ếu đứngình chi
18
Hình cắt hình chiếu cạnh
19
Hình cắt hình chiếu bằng
| 1/28

Preview text:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
Khoa: Cơ khí chế tạo máy GVHD: TS. Quách Văn Thiêm SVTH :
Lê Thị Thanh Tuyền 19138052
Đoàn Thị Hồng Yến 19138059
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 05/2022 MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY GỖ ........................................................... 2
1.1. NHỮNG SỐ LIỆU CẦN THIẾT CHO VIỆC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ........................... 2 1
.1.1. Số lượng gỗ cần sấy trong năm ........................................................................................ 2
1.1.2. Thu thập số liệu ................................................................................................................ 2
1.1.3. Xác định cụ thể công dụng của từng loại gỗ sấy .............................................................. 2
1.1.4. Những số liệu về hơi nước ............................................................................................... 2
1.1.5. Địa điểm xây dựng ........................................................................................................... 2
1.1.6. Tình hình điện, nước ......................................................................................................... 2
1.1.7. Số liệu về khí tượng, thuỷ văn .......................................................................................... 2
1.1.8. Khả năng cung cấp thiết bị, khả năng chế tạo và tận dụng thiết bị .................................. 3
1.1.9. Bản vẽ mặt bằng của toàn bộ xi nghiệp và vị trí dự định đặt phân xưởng ....................... 3
1.1.10. Tình hình tổ chức, bố trí nhân lực, trình độ nghiệp vụ của công nhân và cán bộ kỹ
thuật ............................................................................................................................................ 3
1.1.11. Các số liệu khác có liên quan đến việc tính toán giá thành ............................................ 3
1.2. TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ .......................................................... 3
1.2.1. Tính toán công nghệ ......................................................................................................... 3
1.2.1.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy..................................................................... 3
1.2.2. Tính toán nhiệt .................................................................................................................. 3 1
.......................................................................................
.2.2.1. Thông số công nghệ tính toán. 3
1.2.2.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi. ............................................................................. 3
1.2.2.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi. ............................................................................... 3
1.2.3. Tính toán khí động lực của lò sấy ..................................................................................... 3
1.2.3.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn. ................................................................................... 3
1.2.3.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu. ............................................................................ 3
1.2.3.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt. .............................................. 4 1
.3. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ ............................................................................................... 4
1.3.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy........................................................................ 4
1.3.2. Lựa chọn kích thước lò sấy............................................................................................... 4 1
.3.3. Tính toán nhiệt thất thoát qua vỏ lò:................................................................................. 5
1.4. TÍNH TOÁN NHIỆT........................................................................................................... 7 1
...........................................................................................
.4.1. Thông số công nghệ tính toán 7
1.4.2. Tính toán thiết bị gia nhiệt ................................................................................................ 8
1.4.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi ............................................................................... 10
1.4.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi ................................................................................. 12
1.5. TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG HỌC ....................................................................................... 12
1.5.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn ..................................................................................... 12
1.5.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu .............................................................................. 12
1.5.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt ................................................ 15
1.6 KẾT CẤU LÒ SẤY ............................................................................................................ 16
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CHẾ ĐỘ SẤY ........................................................................... 21 2
.1. Những căn cứ để xây dựng chế độ sấy .............................................................................. 21 2
..........................................................................................................
.2 Xây dựng chế độ sấy 23
2.3. Tính toán sơ bộ thời gian sấy............................................................................................. 23
2.4. Thiết lập quy trình sấy, hướng dẫn thực hiện quy trình sấy .............................................. 24
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 27
3.1. Kết luận ............................................................................................................................. 27
3.2. Kiến nghị ........................................................................................................................... 27 1
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY GỖ
1.1. NHỮNG SỐ LIỆU CẦN THIẾT CHO VIỆC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
1.1.1. Số lượng gỗ cần sấy trong năm
Phải tiến hành phân loại gỗ sấy theo loại gỗ, kích thước ván, bao gồm cả khối
lượng gỗ từng loại gỗ và tỷ lệ từng loại ván (dựa vào số liệu điều tra sổ sách hoặc thu
thập xác định điểm). Trong đó cần chú ý loại ván có tỷ lệ lớn nhất (ván loại chiếm
nhiều nhất trong toàn bộ sản lượng gỗ sấy), để sau này có số lượng chính xác, dựa
vào đó mà cân nhắc lựa chọn các thông số tính toán thiết kế cần thiết, thường loại ván
này được chọn làm nguyên liệu tính toán.
1.1.2. Thu thập số liệu
Các số liệu sơ bộ về độ ẩm ban đầu của từng loại gỗ sấy và một số tính chất cơ
lý, cũng như một số đặc điểm cơ bản về cấu tạo của mỗi loại gỗ sấy.
1.1.3. Xác định cụ thể công dụng của từng loại gỗ sấy
Yêu cầu kỹ thuật đối với phạm vi sử dụng gỗ sấy như: Hạng chất lượng, độ ẩm
cuối cùng cần đạt được.
1.1.4. Những số liệu về hơi nước
Các thông tin như: Nguồn cung cấp và khả năng cung cấp hơi nước, các chỉ tiêu
kỹ thuật cụ thể của hơi nước được phép sử dụng…
1.1.5. Địa điểm xây dựng
Diện tích đất đai được sử dụng, loại đất, mực nước ngầm, hàm lượng nước trong
đất, độ chua của đất…
1.1.6. Tình hình điện, nước
Mạng điện có thế hiệu bao nhiêu, công suất của trạm biến thế, tình hình cung cấp
điện, nước…Nước sử dụng cho nồi hơi lấy ở đâu, độ cứng của nước ra sao, có bảo
đảm sử dụng cho nồi hơi hoạt động không, cần tiến hành chuẩn bị những vấn đề gì
trước khi dùng nguồn nước đó…
1.1.7. Số liệu về khí tượng, thuỷ văn 2
Nhiệt độ bình quân từng tháng, cả năm, nhiệt độ tối đa và tối thiểu cũng như độ
ẩm của không khí, hướng gió chủ đạo, tình hình lụt lội…
1.1.8. Khả năng cung cấp thiết bị, khả năng chế tạo và tận dụng thiết bị
1.1.9. Bản vẽ mặt bằng của toàn bộ xi nghiệp và vị trí dự định đặt phân xưởng
1.1.10. Tình hình tổ chức, bố trí nhân lực, trình độ nghiệp vụ của công nhân và cán bộ kỹ thuật
1.1.11. Các số liệu khác có liên quan đến việc tính toán giá thành
Tiền lương, giá cả nguyên vật liệu xây dựng, vốn đầu tư thiết bị, các loại định mức…
Ngoài ra, tuỳ tình hình cụ thể từng nơi, từng lúc mà điều tra thu thập thêm những
số liệu cần thiết có liên quan đến tính toán thiết kế.
1.2. TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Việc tính toán thiết kế lò sấy có thể tiến hành theo các bước say đây:
1.2.1. Tính toán công nghệ
1.2.1.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy.
1.2.1.2. Lựa chọn kích thước lò.
1.2.2. Tính toán nhiệt
1.2.2.1. Thông số công nghệ tính toán.
1.2.2.2. Tính toán thiết bị gia nhiệt.
1.2.2.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi.
1.2.2.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi.
1.2.3. Tính toán khí động lực của lò sấy
1.2.3.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn.
1.2.3.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu. 3
1.2.3.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt.
1.3. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
1.3.1. Lựa chọn phương pháp sấy và kiểu lò sấy
Phương pháp sấy bằng hơi nước.
Kiểu lò sấy liên lục.
1.3.2. Lựa chọn kích thước lò sấy
➢ Kích thước chồng gỗ sấy: – Dung tích gỗ sấy: E 3 lò = 70 m .
– Hệ số đầy chồng gỗ: βV = 0.48.
– Kích thước bao chồng gỗ: V = 147 m3.
– Kích thước chồng gỗ: Cao: 3.6 m Rộng :7.6 m Dài: 5.4 m
➢ Kích thước lò sấy:
– Kích thước bao trong: Cao: 4 m Rộng: 8 m Dài: 7 m Thể tích lò sấy: V 3 lò = 4 × 8 × 7 = 224 m
– Hệ số lợi dụng thể tích lò: E K = lo 1  0 % 0 = 31.25 % Vlo
– Kích thước bao ngoài: Cao: 4.5 m 4 Rộng: 8. 5 m Dài: 7.5 m
1.3.3. Tính toán nhiệt thất thoát qua vỏ lò:
Hệ số truyền nhiệt qua vỏ lò sấy được tính bằng công thức: K = 1 1 1  + +  j    c a j
Hệ số truyền nhiệt qua trần lò sấy:
Trong đó: δj = 100 mm: bề dày trần. α 0
a = 7.8 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ lò. α 0
c = 10 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
λj – hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cấu tạo trần lò. – Tôn kẽm: λ 0
1 = 208 W/m. C; δ1 = 0.005 m.
– Ván dán: λ2 = 0.35 W/m.0C; δ2 = 0.04 m. – Bông thuỷ tinh: λ 0
3 = 0.0051 W/m. C; δ3 = 0.003 m. –
Ván cốt pha: λ4 = 0.35 W/m.0C; δ4 = 0.042 m. –
Tôn nhôm: λ5 = 208 W/m.0C; δ5 = 0.01 m. Tôn kẽm Ván dán Bông thuỷ tinh Ván cốt pha Tôn nhôm K = 1 ≈ 0 .95 1      1 1 2 3 4 5 + + + + + +        c 1 2 3 4 5 a Ta lấy Ktrần = 1
Hệ số truyền nhiệt qua tường lò sấy:
Trong đó: δj = 250 mm = 0.25 m: bề dày tường. 5 α 0
a = 7.5 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ. α 0
c = 10 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
– Gạch: λ1 = 0.8 W/m.0C; δ1 = 0.2 m.
– Vữa xi măng và lớp hồ dầu: λ2 = 0.8 W/m.0C; δ2 = 0.05 m. Vữa xi măng + Hồ dầu Gạch Vữa xi măng + Hồ dầu K = 1 ≈ 1 .83 1 1 2 , 0 0 , 0 5 + + + 5 . 7 10 8 . 0 8 . 0 Ta lấy Klò = 2
Hệ số truyền nhiệt qua nền lò sấy:
Trong đó: δj = 650 mm = 0.65 m: bề dày nền. α 0
a = 7.5 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ. α 0
c = 15 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò.
λj = 0.8 W/m.0C (Vữa xi măng, bê tông xi măng + cát sỏi, gạch vở, đá dăm) K = 1 ≈ 1 .05 1 1 6 , 0 + + 5 . 7 15 8 . 0 Ta lấy Knền= 1
Hệ số truyền nhiệt cửa lò sấy: Gồm Cửa chính. Cửa thăm lò.
Trong đó: δj = 50 mm = 0.05 m: bề dày cửa. α 0
a = 7.8 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài vỏ . 6 α 0
c = 10 W/m2. C: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong vỏ lò. –
Tôn nhôm: λ1 = 208 W/m.0C; δ1 = 0.002 m –
Ván cốt pha: λ2 = 0.35 W/m.0C; δ2 = 0.045 m –
Bông thuỷ tinh: λ3 = 0.0051 W/m.0C; δ3 = 0.003 m Tôn nhôm Ván cốt pha Bông thuỷ tinh Ván cốt pha Tôn nhôm K = 1 ≈ 1.06 1 0 , 0 02 0 , 0 45 0 , 0 03 1 + + + + 8 . 7 208 3 . 0 5 0 . 0 051 10 Ta lấy Kcửa = 1
1.4. TÍNH TOÁN NHIỆT
1.4.1. Thông số công nghệ tính toán
Loại gỗ: gỗ Sồi trắng (Oak, white)
Khối lượng thể tích cơ bản: 0.6 g/cm3 (tra bảng 7.1, trang 62) Bề dày ván: s = 38.1 mm.
Đổ ẩm gỗ trước khi đưa vào sấy: Wa = 72%.
Độ ẩm gỗ cuối cùng: Wc = 8%.
Nhiệt độ sấy: t0 = 600C.
Thời gian gia nhiệt làm nóng gỗ: 3.81h (Theo Công nghệ sấy gỗ 2005 của Hồ
Xuân Các trang 95 thì gia nhiệt làm nóng gỗ là 1h/1cm) 1 W  S 5 , 1 6 , 0 65 5 , 1 Thời gian sấy: Z a    cb =  ln        k  W  2  5 t    c 7
= 33.5 × 2.2 × 1.88 × 1.083 ×1 × 1.75 = 188.13 h
Trong đó: k = 1.75 là hệ số sấy. 1 W 5 , 1 65 = 33.5. ; ln  S  a = 2.2 ;   = 1.88 ; = 1.083 ;  W  25 t c 6 , 0  5 , 1  
 = 1. (Tra bảng 5 phụ lục)   
Ta chọn thời gian sấy cơ bản Zs = 188h.
Thời gian xử lý cuối Zc = 7.62h (Theo Công nghệ sấy gỗ 2005 của Hồ Xuân Các
trang 95 thì xử lý 2h/1cm).
1.4.2. Tính toán thiết bị gia nhiệt
Lượng nước bay hơi bình quân 1m3:  W W − y( a C ) M 600 7  2 8 − 1m3 = = ( ) = 384 kg/m3 100 100
Lượng nước bay hơi bình quân giờ: M E M 1 3 384 7 0 1h = m lo = ≈ 143 kg/h Z 188 s
Lượng nước bay hơi riêng của 1 kg nước: q I − I s = 2 0 × 1000 – TM. d − d 2 0
Trong đó: TM - Nhiệt độ cực lạnh của quá trình bay hơi.
– Để xác định I0; d0 dựa vào đồ thị I – d.
Trong đó: I0 - Nhiệt lượng không khí bên ngoài lò.
d0 - Hàm lượng ẩm không khí bên ngoài lò.
Để xác định 2 thông số này dựa vào T0 trung bình và φTB tại Thành phố
HCM (nơi xây dựng lò sấy). T 0
TB = 27 C; φTB = 80% → I0 = 18 kcal/kg; d0 = 16 g/kg. 8
– Để xác định I2; d2 dựa vào nhiệt độ sấy trong lò T 0 s = 60 C ;
Nhiệt độ chênh lệch trong đống gỗ (lúc vào, lúc ra) là ∆T = 3 0C .
Dựa vào biểu đồ: T - ∆T ta suy ra được φ = 85%.
Tra biểu đồ I – d với T = 570C; φ = 85% ta suy ra được I2 = 97.2 kcal/kg; d2 = 135g/kg.
– Nhiệt độ cực lạnh của quá trình bay hơi đoạn nhiệt này là T 0 M = 65 C. 972 . −18 Vậy qs = 1 000- 65 = 600 kcal/kg. 135−16
Nhiệt lượng sấy bình quân giờ:
Qs = M1giờ × qs = 143 × 600 = 85800 kcal/h
Trong đó: qs = 600 (kcal/kg) là nhiệt lượng bay hơi riêng.
Nhiệt lượng tổn thất giờ: Q 19800 kcal/h v = o  F k i i(t − t s 0 ) = TT Bộ phận lò sấy H/S truyền nhiệt F (m2) t Qvỏ Kcal/giờ (K) 1 Trần lò sấy 1 56 33 1848 2 Nền lò sấy 1 56 33 1848 3 Tường lò 2 228 33 15048 4 Cửa lò sấy 1 32 33 1056 Trong đó:
– Fi - diện tích bề mặt các bộ phận vỏ lò sấy.
– ki - hệ số truyền nhiệt của các bộ phận vỏ lò sấy. – t 0
s - nhiệt độ trong lò sấy (ts = 60 C) . – t 0
0 - nhiệt độ bên ngoài lò sấy (t0 = 27 C) .
Nhiệt lượng sấy tiêu hao (công suất nhiệt): 9
Q = Qs + Qvỏ = 85800 + 19800= 105600 kcal/h
Diện tích bề mặt toả nhiệt cần thiết của thiết bị gia nhiệt: Q F 10560 0 tnh = = ≈ 2 64 m2 q 400 2 1m
Trong đó: q1m2 = 400 kcal/m2h là công suất toả nhiệt riêng.
Số lượng dàn nhiệt: (Sử dụng dàn gia nhiệt CAXE có f 2 gnh = 30 m loại có kích thước 90×750×2700) F n = 264 gnh = ≈ 8.8 ≈ 9 dàn f 30 gnh
Để cho lắp đặt cân đối và gia nhiệt đồng đều theo chiều dọc lò sấy, ta sử dụng số
lượng dàn gia nhiệt n = 10 dàn. 10
Công suất nhiệt thực tế: Q = 105600 × ≈ 1 20000 kcal/h. 8 . 8
1.4.3. Tính toán và chọn công suất nồi hơi
Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng 1m3 gỗ:  W Q  khlò 1m3 = ρC B 3 . 0 8 + (t −t 1 ) tbnam  100   72  = 600  ×3 . 0 8+  (60 2 − ) 7 = 19404 kcal/m3  100 Trong đó: ρ 3 C
B = 600 kg/m khối lượng thể tích cơ bản.
W = 72% độ ẩm của gỗ trước khi đưa vào sấy. t 0
1 = 60 C nhiệt độ trong lò sấy t 0
tbnam= 27 C nhiệt độ bên ngoài môi trường sấy.
0.38 là tỷ nhiệt trung bình của gỗ sấy.
Lượng nhiệt tiêu hao bình quân mỗi giờ để làm nóng gỗ: 10 Q E khlo m3 Q donggo 1 19404 70 khlo = 2  4 = = 14854.33kcal/h 24 8 . 3 1 khlo Trong đó: E 3
dg - dung tích của đóng gỗ, m ; E 3 dg = Vdg.βv = 147×0.48 = 70m
τkhlo - thời gian làm nóng (khởi lò), giờ;
Lượng nhiệt tổn thất qua vỏ lò sấy qui về 1kg nước bay hơi: Q  C q  vo 0 1980 0 2  vo= = ≈ 2 76.92 kcal/kg M 143 g 1 io
Trong đó: C0- hệ số dự trữ do điều kiện làm việc của lò sấy ở nhiệt độ cao,
chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong lò sấy so với bên ngoài càng lớn sẽ làm tăng mất
mát nhiệt và lấy bằng 2.
Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng gỗ qui về 1kg nước bay hơi: Q 14854.33 q 3 khlo= khl1o m = ≈ 3 8.68 kcal/kg M 384 3 1m
Nhiệt lượng sấy tiêu hao và lượng hơi nước tiêu hao:
qsấy = (qs + qkhlò + qvỏ)
= (600 + 38.68 + 276.92) = 915.6 kcal/1kg nước bay hơi
Chi phí hơi nước nóng bình quân mỗi m3 nguyên liệu sấy: q M  D say 91 6 . 5 38  4 3 sấy 1m3 = 1m = ≈ 703.18 kg/m3 500 500
Trong đó: 500 - Nhiệt hoá hơi riêng (kcal/kg).
Lượng nước bay hơi bình quân giờ: Qnc = qnc × M1 h = 600×143 = 85800 kcal/h
Trong đó: qnc = 600 là nhiệt lượng bay hơi riêng (kcal/kg).
Chi phí hơi nước nóng bình quân giờ cho lò sấy: 11 Q + Q + Q kh io ncgio  D log vo sấygiờ = ( )×C2 500  14854.33 + 85800+ 1980 0 =    2 , 1 ≈ 2 90 kg/h  500 
Trong đó: C2- hệ số điều chỉnh lượng nhiệt tiêu hao chưa tính đến của thiết bị
tăng nhiệt tỏa ra trong thời gian sấy, thường lấy từ 1,2 ÷ 1,3.
Chi phí hơi nóng bình quân giờ cho phân xưởng sấy:
Dfxưởng = Dsấygiờ × msốlò = 290 × 1 = 290 kg/h
Trong đó: msốlò = 1- Số lượng lò có trong phân xưởng.
Vậy công suất của nồi hơi là 290 kg/h.
1.4.4. Tính toán đường kính ống dẫn hơi
Đường kính ống dẫn hơi nước chính: Φ = 60mm.
Đường kính ống dẫn hơi nối với thiết bị tăng nhiệt: Φ = 34mm.
Đường kính ống phun ẩm: Φ = 21mm.
1.5. TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG HỌC
1.5.1. Lưu lượng không khí tuần hoàn V 2
th = ω × Ftd × 3600 = 2×13.13×3600 = 94536 m Trong đó: F 2
td = 3.6 × 7.6 × 0.48 = 13.13 m (Ftd diện tích tiết diện dòng chảy) ω -
tốc độ tuần hoàn của không khí qua gỗ = 2 m/s.
1.5.2. Tổn thất của dòng không khí đối lưu 12
Áp suất cần thiết để khắc phục lực cản của dòng không khí (H) tuần hoàn trong
lò sấy được xác định theo công thức: H =    . 2   l. u .  2  +  , kg/m . 2 g  f 
Trong đó: γ = 0,87 - khối lượng riêng của không khí, kg/m3;
ω - tốc độ của dòng không khí, m/s;
ρ = 0.3 - hệ số ma sát của thành ống dẫn;
u - chu vi của ống dẫn, m; l -
chiều dài của ống dẫn, m;
f - tiết diện ngang của ống dẫn, m2;
ξ - hệ số cản cục bộ. 1 11 2 10 5 6 7 3 9 3,9 m 8 4 5 6 7 0,75 m
Sơ đồ tiết diện ngang của lò sấy
1 - mương; 2, 4, 8, 10 - ngoặt 9; 5 - đột khép; 6 - đống gỗ; 7 - đột mở
– Tổn thất khi đi vào đống gỗ: 2 2 H      5 . . 1 . 0 8 8 . 0 7 2 CB5 = 2 × CB = 2 × ≈ 0.06g/m2 2g 2 8 , 9 13 Trong đó: ξCB
5 = 0.18 (bảng phụ lục 4 với f/F = 0,5) ω = 2m/s
– Tổn thất khi không khí đi ra ngoài đống gỗ:    7 . . 2 H CB 2 . 0 5 8 . 0 7 2 CB7 = 2 × = 2 × ≈ 0.09kg/m2 g 2 2 8 , 9
Trong đó: ξCB7 = 0.25 (bảng phụ lục 4 với f/F = 0,5)
– Tổn thất áp suất của quạt: 2 H  . . 5 . 0  8 . 0 7 2 . 9 9 chắn = chan 1 = ≈ 0.206 kg/m2 2g 2 8 , 9
Trong đó: ξchắn = 0.5(theo sách Hồ Xuân Các trang 156) V 94536 ω th 1 = = ≈ 9.29 m/s D 2 6 . 0 2 quat 360 . 0. .n 3600 1 . 3 4  10 quat 4 4
– Tổn thất áp suất tại vị trí thiết bị gia nhiệt: 2 2 H  . . 5 . 6  8 . 0 74 gn = 2 2 = ≈ 4 .616kg/m2 g 2 2 8 , 9 Trong đó: ξ2 = 6.5
ω2 = 4 m/s (Công nghệ sấy gỗ 1994 của Nguyễn Cảnh Mão)
– Tổn thất áp suất tại vị trí gãy góc: (2, 4, 8, 10) 2    H . . gãygóc = 4 ×CB2 2g 2 = 4 × 1 . 1  8 . 0 7 2 ≈ 0.781kg/m2 2 8 , 9 Trong đó: ξ 0 CB
2 = 1.1(tra bảng 3 phụ lục với góc đổi hướng bằng 90 )
– Tổn thất áp suất tại vị trí thẳng: (3, 9) 2 H  l. u . . . 4 . 0 8  6 13 8 . 0 7 340 . 4 (3, 9) = 2 × 3 = 2 × ≈ 4.797kg/m2 f g 2 . 5 . 6  2 8 , 9 14 Trong đó: l = 6m u = (6 + 0.5) × 2 = 13m f = 6 × 0.5 = 6.5m2 V 94536 ω th 3 = = ≈ 4 .04m/s 360  0 f 3600 5 . 6
– Tổn thất áp suất qua đống gỗ:  . . 2  H go 4 11 8 . 0 7 1 . 1 64 dống = = ≈ 0.662kg/m2 2g 2 8 , 9
Trong đó: ξgỗ = 11(tra bảng 6 phụ lục với chiều dày ván = 38.1mm, bề rộng đống gỗ = 30mm)
ω4 = ωdống (1- βV) = 4.04 × (1 – 0.48) = 2.1008 m/s (ωdống = ω3)
– Vậy tổng tổn thất áp suất trong lò sấy gỗ:
H = HCB5 + HCB7 + Hchắn + Hgn + Hgãygóc + H(3,9) + Hdống
= 0.06 + 0.09 + 0.206 + 4.616 + 0.781 + 4.797 + 0.662 = 11.212 kg/m2
1.5.3. Lựa chọn quạt và xác định công suất cần thiết của quạt Số lượng quạt gió: V 94563 n = th = = 9.4563 ≈ 1 0 quạt V 10000 q
Trong đó: Vq - Công suất quạt gió (chọn quạt CAXE – 600 có Vq = 10000 m3/h, CS = 1 .3 KW).
Tổn thất áp suất tính toán ở điều kiện tiêu chuẩn: H 2 , 1 2 , 1 tínhtoán = H × = 11.212 × ≈ 15.46 kg/m2  8 . 0 7 Công suất của quạt: V . H N quat 1000015.46 quạt = = ≈ 0 .47 KW 360 1 . 0 0  . 2 3600 102 9 . 0 quat
Trong đó: ηquạt = 0.9 - hệ số hữu ích của quạt. 15
Công suất cần thiết của động cơ chạy quạt khi số lượng quạt chạy chung một
động cơ xác định theo công thức: N . K N quat 0.47 1 . 1 5 moto = = ≈ 0 .59KW   . 9 . 0 5 9 . 0 7 truyen odo
Trong đó: K - hệ số an toàn cho công suất lắp ráp động cơ điện, xét đến khả
năng sai lệch xảy ra trong tính toán mạng lưới quạt. Đối với quạt trục đổi chiều bằng 1,15;
ηtruyen - hệ số truyền lấy trong khoảng 0.9 – 0.95;
ηođỡ - hiệu suất tổn thất ma sát của ổ đỡ, lấy bằng 0.9 – 0.97 .
1.6 KẾT CẤU LÒ SẤY
Qua nghiên cứu tính toán, nhóm thực hiện đề tài đã đưa ra được các thông số của
kết cấu lò sấy như sau: ➢Kích thước lò sấy:
Kích thước bao trong: Cao: 3.6m Rộng: . 7 6m Dài: 5.4m
– Kích thước bao ngoài: Cao: 4m Rộng: 8 m Dài: 7m ➢Quạt:
– Số lượng: 10 cái (quạt).
– Kích thước: ф = 600mm.
– Công suất gió: 13000m3/h .
– Công suất động cơ: N = 0.59kW.
– Loại quạt: quạt trục đổi chiều. 16 ➢Dàn Calorife: – Số lượng: 9 dàn.
– Kích thước: 90x750x2700mm.
➢Kích thước đường ống dẫn hơi: Ống chính: ф = 60mm.
Ống vào dàn nhiệt: ф = 34mm. Ống phun ẩm: ф = 21mm.
Dựa vào các thông số đã tính toán, chúng tôi bố trí kết cấu lò sấy như sau:
(Tham khảo thêm phụ lục)
Hình cắt hình chiếu đứng 17
Hình cắt hình chiếu cạnh 18
Hình cắt hình chiếu bằng 19