Nhận xét Giáo Viên Mục lục Lời nói đầu 1.1 Khái niệm 1.2 Nguyên tắc làm việc cấu tạo 1.3 Lý thuyết tính toán 11 1.3.1 Trao đổi nhiệt khối sấy tiếp xúc với bề mặt nóng11 1.3.2 Hệ thống sấy tiếp xúc chất lỏng nóng 15 Tính toán lựa chọn máy sấy 17 2.1 Tính toán thiết bị sấy 17 2.1.1 Yêu cầu tính toán 17 2.1.2 Phần tính toán 18 2.2 Chọn lựa máy sấy 21 2.2.1 Cơ sở cho việc chọn lựa 21 2.2.2 Phương pháp chọn 25 Khái niệm 27 Vị Trí sóng điện dòng cao tần 27 Nguyên lý làm việc 27 Quá trình làm nóng điện trường cao tần 29 Ưu, nhược điểm 30 7.1 Ưu điểm 30 7.2 Nhược điểm 31 Ứng dụng 31 Lời nói đầu Nước ta nước có nông nghiệp phát triển với sản lượng xuất nông sản lớn, năm 2011 riêng mặt hàng gạo tổng lượng gạo xuất cĩ thể đạt triệu với kim ngạch đạt gần tỉ USD Và công đoạn quan trọng sản xuất nông nghiệp khâu bảo quản sau thu hoạch, máy sấy thiết bị thiếu công việc bảo quản nông sản Và với báo cáo thiết bị sấy tiếp xúc hi vọng mang đến cho bạn nhìn khái quát thiết bị sấy Trong trình thu thập tài liệu, nghiên cứu biên soạn thiếu sai sót, mong bạn thông cảm hân hạnh nhận đóng góp từ bạn PHẦN I THIẾT BỊ SẤY TIẾP XÚC 1.1 KHÁI NIỆM Hệ thống sấy tiếp xúc hệ thống chuyên dùng Vật liệu nhận trực tiếp dẫn nhiệt từ bề mặt nóng từ môi trường chất nóng Người ta chia hệ thống sấy tiếp xúc thành hai loại: loại tiếp xúc chất lỏng loại tiếp xúc bề mặt 1.2 NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO Nguyên tắc thiết bị sấy tiếp xúc trình gia nhiệt vật liệu sấy bang cách cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với bề mặt gia nhiệt Ở loại thiết bị bề mặt gia nhiệt chất rắn (vách phẳng, vách trụ…) Chất tải nhiệt (hơi nóng khói lò) chuyển động phía bên vách Phía vách tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy Sấy tiếp xúc áp suất môi trường, ẩm bốc hòa vào không khí môi trường lọt vào Am hút thải vào môi trường Sấy tiếp xúc với bề mặt nóng tiến hành áp suất khí hay chân không Khi sấy tiếp xúc áp suất khí lượng ẩm thoát hòa vào không khí môi trường xung quanh, cần bố trí hệ thống thông gió để đảm bảo độ ẩm nhiệt độ thích hợp không gian đặt thiết bị sấy, đáp ứng tốt cho trình sấy điều kiện làm việc người vận hành Trường hợp sấy tiếp xúc chân không lượng ẩm thoát quạt hút Như cần xây dựng buồng kín bao bọc không gian chưa bề mặt nóng vật sấy để ngăn không khí bên lọt vào Trường hợp sấy chất lỏng nóng (dầu, chất lỏng vô cơ, hữu cơ) chất lỏng cấp nhiệt ẩm thoát từ vật sấy xuyên qua chất lỏng Chất lỏng cần có nhiệt độ sôi lớn nước áp suất khí quyển.Trong phương pháp này, vật liệu sấy nhúng ngập vào chất lỏng nóng dầu, loại chất lỏng vô hữu khác Chất lỏng đóng vai trò cấp nhiệt, ẩm thoát từ vật lieu sấy xuyên qua chất lỏng thoát ngoài, hòa vào không khí không gian đặt thiết bị sấy Trong công nghiệp giấy dệt may sử dụng phổ biến phương pháp Trong công nghiệp thực phẩm: công nghiệp đồ hộp, sấy rau quả, dược phẩm Hình 1.1 Hệ thống sấy kiểu trống (trục cân) 1- Thùng sấy 2- Cơ cấu cấp liệu 4- Bộ phận khuấy 5- Bộ phận gạt 3- Vỏ thiết bị 6- Vết tải 7- Động điện 8- Bộ điều tốc Máy sấy kiểu trục cán9- Hộp giảm tốc Trong kiểu bề mặt gia nhiệt trục rỗng, môi chất gia nhiệt nước ngưng tụ bên Vật liệu sấy loại bột nhão sữa, thức ăn gia súc Vật liệu sấy đổ vào bề mặt trục Trục quay làm vật liệu cán thành lớp mỏng sấy khô Chiều dày lớp vật liệu khoảng – mm Cường độ bay ẩm bề mặt A = 30 – 70 kg/m2h tùy thuộc vào loại vật liệu áp suất nước bên Ví dụ, sấy sữa : 1 = 88 – 92% ; 2 = – 10% A = 50 – 70 kg/m2h Sấy tang trống (sấy trục lăn) (roller dryer) Hình 1.2 Sơ đồ thiết bị sấy tang trống trục đơn Hình Sơ đồ thiết bị sấy tang trống trục kép Các trục rỗng thép quay chậm đun nóng bên nước áp o suất cao đến 120-170 C Một lớp mỏng nguyên liệu trải lên bề mặt bên phương pháp nhúng, phun, trải trục lăn nạp liệu phụ Trước trục lăn hoàn thành vòng quay (khoảng 20 giây đến phút) sản phẩm sấy cào lưỡi dao tiếp xúc với mặt trục theo chiều dài Thiết bị sấy có trục, trục trục kép Thiết bị đơn trục sử dụng rộng rãi, chúng linh động, tỷ lệ diện tích bề mặt trục sử dụng để sấy lớn, dễ dàng tiếp cận để bảo dưỡng nguy bị hư hại kim loại rơi vào hai trục Thiết bị sấy trục có tốc độ sấy cao, hiệu lượng cao, chúng thích hợp với nguyên liệu dạng sệt có kích thước cấu tử lớn mức để sấy phun Sấy trục lăn dùng sản xuất khoai tây dạng mãnh (flake), ngũ cốc nấu sẵn, mật đường, xúp bột, pu rê trái sữa tách kem (whey) Tuy nhiên, giá thành trục lăn cao thành phần nguyên liệu nhạy cảm nhiệt dễ bị hư hại, nên sản xuất lớn chúng bị thay phương pháp sấy phun Máy sấy kiểu lô quay Hình 1.4 Nguyên lý làm việc lô sấy giấy 1- Chăn ẩm 2- Chăn khô 3- Băng giấy 4- Không khí nóng 5- Môi trường gia nhiệt chăn A- A -Phần nhiệt ; B-là Phần bay vào không khí (20%); Phần trămlàhấp ẩm (80%) Bềgia mặt giachăn nhiệt lô hình trụ rỗng ChấtC-tải nhiệt hơithụ nước đưa vào đầu trục lô nước ngưng bay đầu trục đưa vào lấy nước ngưng đầu trục Vật liệu sấy có dạng mỏng giấy, vải; vật lieu áp sát vào lô chuyển động với lô quay kiểu băng tải Băng vật lieu (vải, giấy) chuyển động áp sát vào bề mặt lô sấy, gia nhiệt sấy khô Sản phẩm lại thành cuộn Các lô sấy quay với số vòng quay 40 – 50 v/ph Khi sấy giấy, để đảm bảo giấy không bị ướt người ta phải dùng băng bang chăn len chuyển động áp sát với băng giấy Sấy cầu nóng Buồng sấy gắn với vít tải quay chậm có chứa cầu sứ, làm nóng không khí nóng, thổi vào buồng sấy Nguyên liệu dạng viên, cục sấy chủ yếu dẫn nhiệt tiếp xúc với cầu nóng dịch chuyển qua buồng sấy vít tải, để thoát đáy Thời gian sấy kiểm soát tốc độ vít tải nhiệt độ cầu nóng Máy sấy băng chuyền chân không kệ sấy chân không (vacuum band dryer, vacuum shelf dryer) Hình 1.5 : Sơ đồ thiết bị sấy băng chuyền chân không Nguyên liệu dạng sệt trải phun lên băng chuyền thép chạy qua trục lăn rỗng buồng chân áp suất 1-70 mmHg Lúc đầu nguyên liệu sấy trục lăn làm nóng nước sau ống xoắn trao đổi nhiệt có nước làm nóng thiết bị cấp nhiệt xạ đặt phía băng chuyền Sản phẩm sấy làm nguội trục lăn thứ có nước lạnh tách lưỡi dao Kệ sấy chân không gồm kệ đặt buồng chân không với áp súât 1-70 mmHg Nguyên liệu đặt thành lớp mỏng khay thép phẳng làm cẩn thận để đảm bảo tiếp xúc tốt với kệ Hơi nước nước nóng chạy qua kệ để cấp nhiệt cho trình sấy Quá trình sấy nhanh hư hại nhiệt đến sản phẩm hạn chế giúp cho phương pháp thích hợp với nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt Tuy nhiên, cần cẩn thận để tránh sản phẩm khỏi bị cháy khay kệ sấy chân không co ngót làm giảm tiếp xúc nguyên liệu với bề mặt nóng thiết bị Chúng có giá thành cao, chi phí vận hành cao suất thấp, dùng chủ yếu để sản xuất sản phẩm sấy phồng (puff dried) Một số hình ảnh thiết bị sấy tiếp xc Hình 1.6 Hệ thống sấy kiểu lô quay 1- Lô sấy 2- Bánh xe định hướng 3- Ống dẫn nước 4- Van thải nước ngưng 5- Bánh trụ 6- Bánh côn 7- Băng tải vào máy sấy Hệ thống sấy kiểu trống dùng sấy loại bột nhão Vật liệu bám vào bề mặt trụ hâm nóng Vật liệu nhận nhiệt dẫn nhiệt qua lớp vật liệu dày 1,2 mm thải ẩm trực tiếp vào không gian máy Vật liệu khô tháo hệ thống dao gạt khỏi bề mặt trống Cường độ bay ẩm A = (30-70) kg/m2h Loại rulơ sấy tải, giấy … vv, vật liệu bám vào lô sấy chuyển động với Vật liệu nhận nhiệt từ lò sấy đốt nóng thải ẩm vào môi trường Sản phẩm vào cuộn Các lô sấy quay 40-50 vòng/phút Khi sấy giấy, để giấy không bị đứt, rách ta dùng băng kiểu chăn len áp sát vào băng giấy chuyển động Nhận xét: -Sấy tiếp xúc: nhiệt cung cấp dẫn nhiệt - ưu điểm so với sấy đối lưu : + không cần thiết phải đun nóng lượng lớn không khí trước sấy hiệu 10 Các yêu cầu phụ thuộc vào mục đích sản phẩm sấy, chế độ sấy, cấu tạo thiết bị sấy số thông số lựa chọn tính toán Vì tính toán thiết bị sấy phải ý đến loại thiết bị sấy, chọn chế độ sấy phương thức sấy thích hợp Khi tính toán thiết bị sấy ta cần biết chọn số liệu sau : - Về thiết bị : Năng suất loại tác nhân sấy (không khí nóng, nước nóng, khói lò ) phương thức cung cấp nhiệt (đối lưu, tiếp xúc ) cách đun nóng tác nhân sấy (loại calorife) phương thức tuần hoàn tác nhân sấy (cưỡng bức, tự nhiên ) - Về sản phẩm sấy : Độ ẩm ban đầu ban cuối, nhiệt độ cho phép cực đại, thành phần nhạy cảm nhiệt, khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, kích thước lớn nhất, bé sản phẩm sấy - Về chế độ sấy : thông số không khí bên tác nhân sấy, nhiệt độ đun nóng cho phép cực đại độ ẩm, vận tốc tác nhân, thời gian sấy, nhiệt độ vào tác nhân sấy Ngoài số liệu cho trước theo yêu cầu thiết kế, có số liệu người thiết kế phải tự chọn phù hợp với điều kiện cụ thể Nội dung tính toán gồm phần sau : - Phần chung : lựa chọn máy sấy phương thức sấy 2.1.2 PHẦN TÍNH TOÁN: NỘI DUNG TÍNH TOÁN 1) Tính kích thước máy sấy 2) Tính hàm lượng ẩm bay từ sản phẩm sấy 3) Tính lượng không khí tiêu tốn cho trình sấy 4) Tính lượng nhiệt cho trình sấy : - Nhiệt tiêu tốn cho trình bốc ẩm - Nhiệt tiêu tốn để đun nóng sản phẩm từ nhiệt độ to đến t1 18 - Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh 5) Tính toán hệ thống đun nóng tác nhân sấy : - Tác nhân sấy không khí nóng, dùng calorife nước : + Tính bề mặt truyền nhiệt + Chọn lọai calorife số lượng + Tính lượng nước tiêu tốn cho trình sấy - Tác nhân sấy không khí nóng, dùng calorife lò đốt : + Tính bề mặt truyền nhiệt + Tính kích thước calorife lò đốt + Tính kích thước lò đốt + Tính lượng nhiên liệu tiêu tốn - Tác nhân sấy không khí nóng, dùng calorife điện trở : + Chọn tính kích thước dây điện trở + Tính kích thước calorife điện trở + Tính công suất điện tiêu thụ - Tác nhân sấy khói lò : + Tính kích thước lò đốt + Tính kích thước phòng lắng bụi trộn khí + Tính nhiên liệu tiêu tốn - Tác nhân sấy nước nóng : + Tính bề mặt truyền nhiệt + Tính chọn vận tốc nước nóng phận truyền nhiệt 19 + Tính khối lượng nước nóng hệ thống đối lưu + Tính lượng nhiên liệu tiêu tốn để đun nước nóng 6) Tính hệ thống thông thoáng cho trình sấy - Thông thoáng cưỡng (dùng quạt) + Vẽ sơ đồ hệ thống quạt + Tính chọn suất quạt (bằng lượng không khí dùng cho trình sấy) + Tính áp suất quạt : áp suất động học tĩnh học + Chọn lọai quạt (dựa suất áp suất) + Tính công suất quạt - Cưỡng hệ chân không : + Tính trở lực chọn bơm chân không, độ chân không - Thông thoáng tự nhiên : + Tính chiều cao ống thoát ẩm (vận tốc thông thoáng tự nhiên 0,4-0,6 m/s) 7) Tính toán thiết bị phụ : - Tính dụng cụ chứa nguyên vật liệu sấy - Các cấu đưa nguyên liệu vào - Phương tiện vận chuyển trình sấy - Điều khiển tự động hoá Trên nội dung cụ thể cần tính toán, trình tự để tính toán tuỳ trường hợp cụ thể ta bố trí thích hợp cho loại thiết bị phương thức sấy 20 2.2 CHỌN LỰA MÁY SẤY 2.2.1 CƠ SỞ CHO VIỆC CHỌN LỰA Muốn chọn máy sấy thích hợp cho nguyên liệu định từ nhiều loại máy sấy, cần phải xem xét tất thông số quan trọng trình làm việc máy sấy - Tính chất vật liệu sấy : Rất máy sấy thích hợp cho nhiều loại sản phẩm sấy có hình dạng khác Việc chọn lựa máy sấy phụ thuộc vào : hình dáng, kích thước thành phần hoá học vật liệu sấy, dạng vật liệu (dạng lát, dạng cục, dạng bột, dạng đặc, dạng lỏng ) Ngoài cần biếtsự thay đổi hình dạng trạng thái vật liệu trình sấy co dúm, rạn nứt, phân lớp tính chất bị thay đổi mạnh Hình dạng, kích thước + Đối với nguyên liệu giàu tinh bột, lớp sấy dày (thường sấy chậm) : sử dụng phòng sấy, hầm sấy, tháp sấy + Đối với vật liệu rời, nhỏ lớp sấy mỏng : sử dụng máy sấy nhanh, máy sấy phun, máy sấy khí động, máy sấy trục lăn Để sấy nhanh người ta làm nhỏ, làm mỏng vật liệu trước sấy Đối với lớp sấy mỏng : sử dụng máy sấy xạ Có thể sử dụng máy sấy có kết cấu học đặc biệt để phân bố vật liệu sấy, ví dụ : máy sấy cánh đảo, máy sấy thùng quay, máy sấy đĩa quay Có thể kết hợp máy sấy với máy nghiền trục vít Tính chất ẩm : + Để bốc ẩm tự : dùng máy sấy tuần hoàn để tiết kiệm lượng (có thể tách ẩm tự ẩm dính ướt nhanh ly tâm ép) Đối với vật liệu keo : sử dụng máy sấy nhanh, sau nguyên liệu xử lý thành dạng bột lớp sấy mỏng 21 + Để tách nước liên kết người ta thường sử dụng máy sấy, mà sản phẩm sấy chịu nhiệt độ cao + Người ta cần ý đến độ ẩm ban đầu ban cuối sản phẩm Nếu độ ẩm cuối sản phẩm sấy phép lại tương đối cao : sử dụng máy sấy nhanh Nếu độ ẩm cuối sản phẩm bé : thời gian sấy lâu nên máy sấy cần cho phép kéo dài thời gian sấy Có thể phối hợp máy sấy, ví dụ : sản phẩm dạng rời kết hợp máy sấy khí động tác dụng nhanh với máy sấy thùng quay tác dụng chậm Đối với sản phẩm dạng pasta kết hợp máy sấy trục lăn với máy sấy băng tải Sự nhạy cảm với nhiệt độ sản phẩm sấy Những vật liệu cho phép sử dụng nhiệt độ cao : dùng loại máy sấy có tác nhân sấy khói lò Tiết gia súc, chất chiết từ động thực vật cần phải sấy trạng thái ôn hoà, để giữ lại tính chất có giá trị Trong máy sấy phun sấy khí động, sản phẩm lưu lại thời gian ngắn nên phép sử dụng nhiệt độ cao so với sấy hầm Trong tất máy sấy phổ biến máy sấy đối lưu kiểm soát nhiệt độ sản phẩm sấy tốt nhất, dễ dàng điều chỉnh trạng thái không khí thích hợp Trong máy sấy tiếp xúc, sản phẩm sấy nhận nhiệt độ bề mặt bị đun nóng chỗ tiếp xúc, sử dụng sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ, trìnhsấy xảy nhanh Không sử dụng máy sấy xạ sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ, sản phẩm dễ bị đun nóng cục gây nguy hiểm cho sản phẩm 22 Đối với số sản phẩm cần ý đến nhạy cảm sức căng, dễ bị co ngót, nứt nẻ trình sấy tác dụng sức căng học mạnh : sử dụng máy sấy đối lưu cho phép điều chỉnh thông số sấy thích hợp với loại sản phẩm sấy Trong số trường hợp sử dụng phương pháp sấy đặc biệt : sấy dòng điện cao tần, sấy chân không sấy thăng hoa Đối với số sản phẩm không phép sử dụng tác nhân sấy khói lò, sản phẩm dễ bị oxy hoá, bị cháy : sử dụng máy sấy chân không máy sấy dùng khí trơ tuần hoàn Đối với sản phẩm có tác dụng ăn mòn máy sấy : cần sấy máy sấy có cấu tạo chống ăn mòn - Năng suất sản phẩm : Đối với suất nhỏ loại sản phẩm thay đổi hình dạng : thường sử dụng loại máy sấy làm việc gián đoạn Đối với suất lớn, nguyên vật liệu đồng thường dùng máy sấy làm việc liên tục - Tính chất sản phẩm sau sấy : Thường giá trị thương mại sản phẩm phụ thuộc vào cảm quan độ đồng Sản phẩm không khác biệt nhiều chất lượng độ ẩm, độ ẩm chưa đạt yêu cầu cần phải sấy lại Sản phẩm cần đóng gói trang trí bao bì theo khối lượng định để tiện lợi cho người sử dụng Cấu tạo máy sấy ảnh hưởng đến tính chất nói - Khắc phục bụi ngưng tụ nước : + Đối với máy sấy, đặc biệt máy sấy đối lưu thường dùng không khí làm tác nhân sấy, dòng không khí mang theo phần tử nhỏ tạp chất sản phẩm sấy bụi thải môi trường xung quanh Với sản phẩm sấy sử dụng khối lượng không khí vận tốc không khí nhỏ sinh bụi, ví dụ : loại máy sấy 23 tiếp xúc, không xử dụng phận tách bụi Ngược lại, người ta cần phải làm bụi không khí khỏi máy sấy máy sấy gây bụi nhiều + Đối với vật liệu sấy chứa hàm ẩm cao, nước sinh trình sấy ngưng tụ, làm ướt cục sản phẩm sấy, gây hư hại giảm chất lượng sản phẩm trình bảo quản Để khắc phục tượng người ta dùng quạt hút cuối máy sấy bảo ôn xung quanh máy sấy, đặc biệt máy sấy làm việc lúc trời mưa thời tiết mùa đông - Làm vệ sinh máy sấy : + Trong trình làm việc máy sấy, phần tử nhỏ tạp chất sản phẩm sấy, phần sản phẩm sấy bám chặt số vị trí bên máy sấy, ngăn cảnquá trình sấy để lâu sinh khối vi sinh vật cục Vì cấu tạo máy sấy phải đảm bảo việc vệ sinh máy sấy dễ dàng nhanh chóng - Diện tích hoạt động máy sấy + Diện tích hoạt động phụ thuộc vào loại máy sấy : máy sấy dùng calorife điện cần diện tích hoạt động nhỏ máy sấy dùng calorife nước lò đốt Ngày người ta thường sử dụng máy sấy hoạt động theo chiều cao, ưu điểm loại chiếm diện tích hoạt động nhỏ, khắc phục bụi dễ dàng - Nhu cầu lượng : + Bao gồm nhu cầu nhiệt để bốc ẩm vật liệu sấy nhu cầu điện dùng cho động lực (quạt, vận chuyển ) Nói chung máy sấy tiếp xúc có nhu cầu lượng thấp máy sấy đối lưu máy sấy đun nóng sản phẩm nhiều đường (hỗn hợp) có nhu cầu lượng cao, nên sử dụng chế độ nhiệt độ không khí sấy thấp máy sấy - Giá thành sấy : 24 + Gía thành sấy định cuối để chọn máy sấy Đối với sản phẩm có giá trị cao người ta sử dụng máy sấy đại dùng lượng điện, nước, khí đốt nhiên liệu lỏng + Đối với sản phẩm rẻ tiền, giá trị thấp sử dụng máy sấy đơn giản với nguồn nhiên liệu rẻ tiền Những máy sấy làm việc gián đoạn yêu cầu vốn cố định tương đối thấp, đòi hỏi nhiều người phục vụ, tiêu tốn lượng lớn Những máy sấy làm việc liên tục ngược lại Máy sấy chân không đòi hỏi vốn cố định vốn lưu động cao máy sấy làm việc áp suất thường, tạo sản phẩm có chất lượng tốt + Phương pháp sấy đắt sấy thăng hoa sấy điện trường cao tần Các phương pháp thường sử dụng sản phẩm cao cấp, yêu cầu chất lượng đặc biệt 2.2.2 PHƯƠNG PHÁP CHỌN: - Bước tiến hành thử nghiệm thông số cần biết + Những hãng chế tạo lớn có uy tín, thường có phòng thử nghiệm để thực thử nghiệm cho khách hàng Trong trình thử nghiệm có đại diện khách hàng tham gia Khách hàng phải biết yêu cầu chất lượng sản phẩm, chi tiết kế hoạch sản xuất đánh giá chất lượng sản phẩm sấy sau kết thử nghiệm hay không Sau đánh giá kết thử nghiệm, thông số kỹ thuật, kích thước cấu tạo đặc biệt máy sấy xác định, người chế tạo dẫn giá cả, nhu cầu nhiệt suất máy sấy + Để lựa chọn cách dễ dàng : so sánh với chi phí loại máy sấy sử dụng tốt + Ở người ta cần phải tính thêm vào chi phí đóng kiện, vận chuyển, thuế, lắp đặt nhà bao che.Từ tính chi phí sản xuất : khấu hao, điều khiển, an 25 toàn, chi phí lượng, động lực, nước làm nguội động lực, vận hành, bảo quản, quản lý cuối giá thành sấy lãi + Một số máy sấy có giá thành sấy thấp trang bị đặc biệt : tiết kiệm lượng, tận dụng phế liệu, máy phân loại đóng gói với chi phí thấp Để so sánh cách trọn vẹn người ta phải đánh giá : chất lượng sản phẩm sau sấy, tổn thất chất khô, tổn thất chất hoà tan tổn thất khác; chi phí trang bị phụ : hệ thống cấp liệu hút bụi v.v + Sự khác lớn vấn đề nói làm tăng giá thành sấy 26 PHẦN II THIẾT BỊ SẤY DÙNG ĐIỆN TRƯỜNG DÒNG CAO TẦN 3) KHÁI NIỆM : -Quá trình sấy trình tách ẩm , chủ yếu nước nước khói vật liệusấy để thải vào môi trường ẩm có vls nhận lượng theo phương thức để tách khỏi VLS để dịch chuyển từ long vật bề mặt từ bề mặt vật vào môi trường bao quanh (quá trình làm khô VLS ) -Sấy khâu quan trọng dây truyền công nghệ sử dụng nhiều ngành công nghiệp chế biến loại nông lâm hải sản , sấy khâu quan trọng Trong dây truyền công nghệ nhiều ngành công nghiệp chế biến loại nông lâm hải sản , trình sấy trình tách nước nước khỏi vật liệu cách túy mà trình công nghệ phức tạp -Sản phẩm sau sấy đòi hỏi phải đảm bảo chất lượng theo tiêu với chi phí lượng tối thiểu 4)VI TRÍ CỦA SÓNG ĐIỆN DÒNG CAO TẦN : - Vi sóng (microwave) chúng có tần số từ 1-100mhz từ 300MHz đến 300GHz vi sóng - Theo thõa thuận quốc tế , tần số đun nóng sử dụng 915MHz (hoặc 896MHz châu âu )và 2450MHz 5)NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC : - Vật liệu sấy đặt tụ có điện áp tần số cao tác dụng điện trường tần số cao vật liệu gia nhiệt ẩm vật liệu xẽ hóa thoát 27 - Sấy điện trường tần số cao có ưu điểm kiểu sấy khác gia nhiệt vật lịêu thực toàn thể tích vật nên nhiệt độ dễ đồng gia nhiệt điện trường cao tần tâm vật xẽ có nhiệt độ cao gradien nhiệt gradient độ ẩm chiều , tạo thuận lợi cho trình sấy đồng thời cách nhiệt điện trường cao tần cho phép điều chỉnh nhiệt độ bên vật trì nhiệt độ thích hợp không phụ thụôc nhiệt độ bề mặt vật liệu đặc điểm trình gia nhiệt , phương pháp thích hợp với vật liệu dày có hình dáng phức tạp mà gia nhiệt đối lưu , xạ hay tiếp xúc khó thực - Do đặc điểm nêu , phương pháp sấy để sấy sản phẩm chi tiết đặc biệt sấy phương pháp khác ví dụ , sấy khung lò chịu lửa có hình dáng phức tạp chiều dày lớn , sấy phương pháp khác khó khăn vật liệu dễ nứt sấy vật liệu nhỏ sử dụng phương pháp sấy điện tiện lợi , trình gia nhiệt vật thể thực tốt , chất lương sản phẩm cao , thiết bị dễ thực tự động hóa Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy dùng điện trường tần số cao : Hình :1:vỏ thiết bị ;2:bản cực ;3:vật liệu sấy ; 4:xe goòng - Để tạo nên điện trường cao tần , người ta dùng máy phát cao tần máy phát cao tần biến dòng điện chiều hay xoay chiều tần số công nghiệp thành dòng điện xoay 28 chiều tần số cao có hai loại máy phát cao tần máy phát kiễu điện tử máy phát kiểu khí - Dòng điện cao tần đưa từ máy phát đến hai cực tụ điện dòng điện cao tần xẽ tạo điện trường bên vật liệu đặt cực tụ điện , từ làm nóng vật liệu sấy khô vật liệu hình sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy dùng điện trường cao tần vớ cực kiểu đứng , thiết bị dùng để sấy gỗ 6) QUÁ TRÌNH LÀM NÓNG BẰNG ĐIỆN TRƯỜNG CAO TẦN : - Phần lớn thực phẩm có chứa lượng nước đáng kể cấu trúc phân tử nước gồm có oxy mang điện tích âm nguyện tử hydro mang điện tích dương hình thành nên lưỡng cực thực phẩm đặt vào điện trường dòng cao tần , lưỡng cực phân tử nước vài thành phần ion muối ăn cố định hướng chúng trọng trường (tương tự nam châm từ trường ) Do trường điện tích dao động nhanh thay đổi từ dương sang âm ngược lại hàng triệu lần giây , lưỡng cực cố thay đổi theo trình tạo nhiệt ma sát tăng nhiệt độ phần tử nước làm nóng cầu từ xung quanh nhờ trình dẫn nhiệt đối lưu - Nhiệt lương sinh phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng nước muối nguyên liệu - Năng lương hấp thụ p(w/cm3)được xác định công thức P=55,61 ˆˆ.E.f Trong f:tần số xạ (Hz) E :lực điện trường (v/cm ) ˆˆ :loss factor (LF) LF phụ thuộc vào độ ẩm , nhiệt độ , trạng thái đóng băng hay không phụ thuộc vào tần số xạ 29 Chiều sâu xạ xâm nhập xác định công thức d  2   /  Ttrong :  bước sóng - Tần số LF thấp , chiều sâu thâm nhập lớn - Nước có LF cao , nên hấp thụ xạ tốt - Nước đóng băng có LF thấp , thủy tinh , giấy loại polymer có LF thấp , không bị đun nóng vi sóng - Kim loai phản xạ sóng điện trường dòng cao tần , làm tăng hiệu lượng thiết bị ƯU ,NHƯỢC ĐIỂM : 7.1 Ưu điểm : - Khắc phục nhược điểm đối lưu -Tốc độ truyền nhiệt chậm dẫn nhiệt nguyên liệu khô -Hư hại giá trị cảm quan dinh dưỡng cho thời gian sấy lâu nhiệt bề mặt -Oxy hóa sắc tố vitamin -Gây tượng cứng vỏ -Sấy điện trường dòng cao tần ngăn ngừa hư hại bề mặt , cải tiến truyền ẩm ởp giai đoạn sau trình sấy loại bỏ tượng cứng vỏ xạ làm nóng vùng ẩm , không ảnh hưởng tới vùng khác không can phải đun nóng lượng lớn không khí oxy hóa hạn chế tối thiểu 30 7.2 NHƯỢC ĐIỂM : - Chi phí đầu tư lớn , quy mô nhỏ nên giới hạn ứng dụng để sấy kết thúc sản phẩm - Tiêu hao lượng lớn (2,5đến 5kwh/kg ẩm ), thiết bị phức tạp , việc vận hành bảo dưỡng đòi hỏi người có trình độ chuyên moan sâu lĩnh vực Ví dụ : sấy bột nhảo:sấy sơ đến 18%bằng đối lưu , sau kết hợp sấy đối lưu với sấy vi sóng để giảm ẩm đến 13%nhờ thời gian sấy rít ngắn từ 8h xuống 90 phút -Trong sấy thăng hoa , tốc độ truyền nhiệt đến bề mặt thăng hoa khắc phục việc sấy vi sóng nhiên cần kiểm soát điều kiện sấy để tránh tan băng cục gay việc tan chảy day truyền làm kết thúc trình thăng hoa 8)ỨNG DỤNG : -Máy sấy sấy gỗ tươi sử dụng công nghệ sóng cao tần (sóng viba) nhãn hiệu GOSABA VIBA 20 vừa ông LƯƠNG NGỌC DƯ & ông VŨ HIỆP , công ty TNHH Thông Tin Minh Dư , cho đời -Nguyên lý hoạt động máy dùng neon cao tần để phá vỡ phần tử nước khỏi gỗ máy sấy cho sấy khô lượng gỗ mà má sấy nhiệt phải 15 phút thực -Máy cho phép sấy khô gỗ có kích thước tối đa 20 20.110cm với công suất 4m3/ngày máy sấy khô loại hàng nông sản ,thực phẩm vải , –tông mà không làm thay đổi tính chất ban đầu 31 Tài liệu tham khảo Giáo trình Kỹ Thuật Sấy – Ts.Đinh Thành Ngân http://nhietlanh.sky.vn http://www.nhietlanhvietnam.net 32