Gỗ sấy là một số vấn đề sử dụng gỗ trong công nghiệp

Thiết bị công nghiệp luôn là điều kiện cần và điều kiện đủ để hàng hóa ra đời, là nguyên nhân để doanh nghiệp tồn tại và đứng vững trên thị trường. Những ngành công nghiệp như xấy, nấu, chế biến luôn cần đến nồi hơi công nghiệp, như 1 công cụ để cho ra đời những sản phẩm. Những nồi hơi nếu cứ dùng những nguyên liệu làm nóng gây nhiều thiệt hại cho môi trường thì e rằng khó mà tồn tại được. Nồi hơi đốt củi là thiết bị được đốt nóng bằng củi, than, gỗ, trấu, mộc cưa,…những nhiên liệu này thân thiện cùng môi trường và an toàn với không khí. Nồi hơi điện, tuy được dùng điện để nấu nhưng lại tiêu hao điện với công suất nhỏ, tỉ lệ cung cấp điện cho nồi ít và giảm được chi phí cao.

Tuy nhiên sử dụng cần hợp lý và tiết kiệm để bảo giảm chi phí sản xuất cũng như tiết kiệm nhiên liệu cho công ty, dưới đây là vấn để sử dụng gỗ đáng báo động của công nghiệp nước ta hiện nay.

Một số điểm chưa hợp lý về mặt năng lượng trong hệ thống sấy hiện tại:

a. Về mặt sử dụng năng lượng: Trong quá trình sấy gỗ tiêu thụ năng lượng bao gồm tiêu thụ nhiệt năng và điện năng dưới đây ta xem xét từng vấn đề.

+ Về tiêu thụ nhiệt năng: Trước hết theo nhiệt động học việc sử dụng nguồn sinh khối để cấp nhiệt ở nhiệt độ t ≤ 65oC là sự lãng phí lớn (tổn thất Exergi ở lò hơi và hệ thống sấy cao) để cấp nhiệt ở nhiệt độ này một số giải pháp hiệu quả hơn như sử dụng hơm nhiệt, năng lượng bức xạ mặt trời… tuy vậy do sinh khối sử dụng là phụ phẩm trong quá trình sản xuất và hiện có giá không cao nên hiện vấn đề này chưa được quan tâm đúng mức. Một giải pháp để nâng cao độ hiệu quả sử dụng nhiệt là đồng phát nhiệt điện sẽ được đề cập ở phần sau.

Về công suất của Calorifier: qua khảo sát ở một số cơ sở việc lựa chọn công suất cấp nhiệt của Calorifier không chính xác và lớn hơn yêu cầu (hệ số hoạt động theo thời gian khoảng 0,25÷0,4) điều này làm thông số của quá trình sấy liên tục thay đổi với biên độ lớn nhất là ở đầu không bố trí cảm biến và do quy trình sấy được xây dựng từ thực nghiệm tại cơ sở nó có thể là một trong những nguyên nhân kéo dài thời gian sấy làm tăng chi phí năng lượng.

+ Về tiêu thụ điện năng: Điện năng cung cấp cho hệ thống sấy gồm: cấp cho các quạt sấy, cấp cho các quạt gió và quạt khói, bơm cấp nước của lò hơi. Trong đó các quạt sấy chiếm 90÷95%. Qua khảo sát thực tế có một số vấn đề liên quan tới động năng tiêu thụ ở các quạt này như sau:

Về kết cấu buồng và việc xếp các khối gỗ, do các khối gỗ có kích thước không đều và phương pháp xếp chưa thật sự hợp lý khe hở giữa các khối gỗ và giữa đống gỗ với tường và trần tương đối lớn (khe với trần 0,5÷0,7 m) tạo thành các khe làm tác nhân sấy đi tắt qua đống gỗ và không có tác dụng sấy. Việc sử dụng các tấm chắn dòng chưa được quan tâm đúng mức.

Việc lựa chọn quạt (lưu lượng, cột áp …) chưa được nghiên cứu để có quạt thật sự phù hợp.

Các calorifier có công suất lớn cũng làm tăng trở lực đường gió của nó và làm tăng tiêu thụ điện cho quạt.

b. Về điều khiển và khống chế cấp nhiệt và thải ẩm: Để tự động hóa hoạt động của buồng sấy sử dụng bộ điều khiển HELIOS hoặc các bộ điều khiển sấy gỗ tương đương. Các tín hiệu đo lường là nhiệt độ nhiệt kế khô, độ ẩm trong bình gỗ và độ ẩm cân bằng của gỗ với môi trường trong buồng sấy (EMC), đại lượng điều khiển là lượng nhiệt cấp cho buồng sấy (đóng mở đồng thời van gió thải ẩm và van cấp không khí) hiện hệ thống có các điểm chưa hợp lý sau:

+ Công suất cấp nhiệt lớn: Hệ số thời gian hoạt động của van điện từ cấp nhiệt cho Calorifier là khoảng 0,25÷0,4 như vậy chế độ nhiệt của buồng sấy thay đổi với biên độ lớn (tuy nhiên do nhiệt dung của lượng gỗ trong buồng lớn, bề mặt trao đổi nhiệt nhiều nên ở đầu gắn cảm biến độ dao động vẫn nằm trong phạm vi cho phép)

+ Công suất thải ẩm lớn: Hệ số thời gian hoạt động của van điện từ đóng mở của gió cung tương tự làm cho độ ẩm tương đối cũng thay đổi tương tự nhiệt độ.

+ Vì lý do tiết kiệm nên cảm biến chỉ lắp ở một đầu buồng sấy nhưng để làm đều quá trình sấy lại sử dụng cho việc đảo chiều quạt (với việc đảo chiều quạt người ta lắp hai cảm cảm biến ở hai đầu buồng sấy) như vậy khi đảo chiều tín hiệu điều khiển thay đổi nhiều và thông số sấy ở đầu không lắp cảm biến có sự khác biệt lớn với trước khi đảo chiều. Điều này cùng với công suất nhiệt của Calorifier lớn dẫn tới nhiệt độ khô của đầu không lắp cảm biến và độ ẩm cân bằng ở đây dao động mạnh làm tăng khả năng hư hỏng của gỗ khi sấy (tuy các thông số này ở đầu lắp cảm biến vẫn nằm trong phạm vi cho phép) dẫn tới việc hạ các thông số cài đặt theo hướng kéo dài quá trình sấy để tránh hư hỏng gỗ, điều này làm tăng chi phí năng lượng cũng như làm tăng suất đầu tư để sấy 1m3 gỗ.

c. Về đầu tư: Qua khảo sát ở một số cơ sở về đầu tư có một số vấn đề sau:

+ Đối với một số buồng sấy do một số nguyên nhân đã trình bày trên thời gian sấy kéo dài (khoảng 1,5 lần so với một số tài liệu đưa ra) điều này làm tăng suất đầu tư để sấy 1m3 gỗ.

+ Đối với lò hơi đốt sinh khối: thường xuyên hoạt động một tải (khoảng 40÷60% công suất định mức, quạt gió thường xuyên không chạy, quạt khói chạy khoảng 0,3÷0,4 thời gian khảo sát). Lò hơi là thiết bị có giá chiếm khoảng 40÷50% hệ thống sấy nếu điều này làm tăng suất đầu tư một cách đáng kể.