Bài giảng thiết kế hệ thống sấy các sản phẩm thực phẩm chương 9 thiết kế hệ thống sấy phun

- Áp dụng được cho các sản phẩm bền nhiệt và không bền nhiệt, nguyên liệu ở dạng dung dịch, gel, paste, hồ vữa, huyền phù… - Chất lượng bột được bảo đảm trong suốt quá trình sấy... • Thi

Trang 1

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY PHUN

IX.1 Kết cấu hệ thống sấy phun.

IX.2 Tính toán thiết kế hệ thống sấy phun.

Trang 2

- Quá trình sấy nhanh, thời gian sấy cực ngắn, chất lượng sản phẩm đồng đều.

- Bột sau khi sấy có độ hòa tan cao (90- 100%), độ ẩm thấp (3- 4%).

- Vận hành liên tục và có thể tự động hóa hoàn toàn.

- Chi phí nhân công thấp.

- Vận hành và bảo dưỡng đơn giản.

- Thiết kế đa dạng cho từng loại sản phẩm, từng loại qui mô nhà máy.

- Áp dụng được cho các sản phẩm bền nhiệt và không bền nhiệt, nguyên liệu ở dạng dung dịch, gel, paste, hồ vữa, huyền phù…

- Chất lượng bột được bảo đảm trong suốt quá trình sấy.

Trang 3

- Chi phí đầu tư cao.

- Yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để đảm bảo nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo giọt lỏng.

- Chi phí năng lượng cao hơn (để tách ẩm).

- Thất thoát các chất dễ bay hơi cao hơn.

- Lưu lượng TNS lớn, ống phun nhanh bị hỏng.

Trang 4

• Thiết bị sấy phun dùng để sấy các dạng dung dịch và huyền phù trong trạng thái phân tán nhằm tách ẩm ra khỏi vật liệu

giúp tăng độ bền và bảo quản sản phẩm được lâu hơn.

• Sản phẩm của quá trình sấy phun là dạng bột mịn như bột đậu nành, bột trứng, bột sữa,… hoặc các chế phẩm sinh học, dược liệu…

Trang 5

Tính thiết kế HTS phun

- Tính toán buồng sấy phun:

Dung tích V, đường kính D, chiều cao H

- Tính thời gian sấy

- Tính và chọn các thiết bị phụ trợ: quạt, caloriphe, xyclon, lọc túi,

Trang 6

Hệ thống sấy phun

Trang 7

Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Trang 8

Sơ đồ hệ thống sấy phun

1 Buồng sấy 2 Caloriphe 3 Thùng chứa nguyên liệu cần sấy

4 Bơm nguyên liệu 5 Cơ cấu phun

6 Xyclon thu hồi sản phẩm từ khí thoát ra

7 Xyclon vận chuyển sản phẩm.8 Hệ thống quạt hút

Trang 9

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo HTS phun

Trang 10

Nguyên lý hoạt động

Vật liệu lỏng được phun thành bụi trong phòng sấy 3 nhờ vòi phun 4 TNS được quạt 1 hút qua bộ phận lọc khí 8 thổi qua caloriphe 2 Không khí được đốt nóng đi qua các cửa có độ mở điều chỉnh được để vào phòng sấy, ở đây KK và VLS đi cùng chiều

nhau Các giọt chất lỏng tiếp xúc với KK nóng từ mọi phía trong vòng 1 vài giây bay hết hơi ẩm tạo thành những hạt bột mịn, một phần lắng xuống đáy buồng sấy, phần còn lại theo tác nhân sang xyclon 5 và

lắng xuống đáy xyclon Các hạt bột mịn nhỏ không lắng được theo tác nhân sang thiết bị lọc túi 6 và

lắng hết ở đây Khí thải được thải ra ngoài.

Trang 11

Nguyên lý hoạt động

Một hệ phân tán mịn của nguyên liệu từ

chất lỏng hòa tan, nhũ tương, huyền phù

đã được cô đặc trước (40 - 60% ẩm) được phun để hình thành những giọt mịn, rơi

vào trong dòng khí nóng cùng chiều hoặc ngược chiều ở nhiệt độ khoảng 150 –

300 0 C trong buồng sấy lớn Kết quả là hơi nước được bốc đi nhanh chóng Các hạt sản phẩm được tách ra khỏi tác nhân sấy nhờ một hệ thống thu hồi riêng.

Trang 12

Cấu tạo

• Cơ cấu phun: đĩa văng ly tâm, vòi phun cơ học, vòi phun dùng khí nén

• Buồng sấy: hình trụ đứng, đáy hình côn

• Bộ phận cấp tác nhân sấy: quạt,

caloriphe,…

• Hệ thống thu hồi sản phẩm: vít tải, xyclon, lọc túi,….

Trang 13

Phổ biến nhất là phương pháp lắng xoáy

tâm, sử dụng xyclon.

Trang 14

Cấu tạo (tiếp)

+ Quạt: Để tăng lưu lượng tác nhân sấy,

người ta sử dụng quạt ly tâm Ở quy mô công nghiệp, các thiết bị sấy phun được trang bị hệ thống hai quạt Quạt chính

được đặt sau thiết bị thu hồi bột sản phẩm

từ dòng khí thoát Còn quạt phụ đặt trước thiết bị gia nhiệt không khí trước khi vào buồng sấy Ưu điểm của việc sử dụng hệ thống hai quạt là người ta có thể kiểm

soát dễ dàng áp lực trong buồng sấy.

Trang 15

Cơ cấu phun

• Có chức năng đưa nguyên liệu (dạng lỏng) vào buồng dưới dạng hạt mịn (sương mù) Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lỏng và sự phân bố của

chúng trong buồng sấy, do đó sẽ ảnh

hưởng đến giá trị bề mặt truyền nhiệt và tốc

độ sấy

• Cơ cấu phun có các dạng như: đĩa văng ly tâm, vòi phun cơ học, vòi phun dùng khí

nén.

Trang 16

Cơ cấu phun (tiếp)

• Đĩa văng ly tâm: cho chất lỏng rơi vào 1 đĩa

phun huyền phù và chất lỏng nhớt thành bụi.

• Vòi phun cơ học: chất lỏng được đẩy bằng

bơm với áp suất tới 200at Đường kính hạt 150µm Năng suất 5t/h Năng lượng tiêu thụ 4- 10kw/tấn Loại này không thuận tiện đối với

1-huyền phù và các dung dịch nhớt.

• Vòi phun dùng khí nén: chất lỏng được đẩy

bằng không khí nén với áp suất 2,5 - 5 at Năng lượng tiêu thụ 50-60 Kw/tấn Dịch nhão

Trang 17

Cơ cấu phun

Trang 18

Cơ cấu phun cơ khí

Trang 20

Cơ cấu phun cơ khí

Công suất

Đường kính cực đại hạt

Trang 21

Cơ cấu phun khí động

Trang 22

Vận tốc khí ra khỏi vòi phun

Lưu lượng

Trang 23

Công suất

Trang 24

Cơ cấu phun ly tâm

Trang 25

Cơ cấu phun ly tâm

Công suất

Đường kính hạt

Trang 26

Buồng sấy

Là nơi hòa trộn mẫu sấy (dạng sương mù) và tác nhân sấy (không khí nóng) Buồng sấy phun có thể có nhiều hình dạng khác

nhau nhưng phổ biến nhất là buồng sấy hình trụ đứng, đáy côn Kích thước buồng sấy

(chiều cao, đường kính…) được thiết kế phụ thuộc vào kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển động của chúng, tức phụ thuộc vào loại cơ cấu phun sương sử dụng.

Trang 27

Trang 28

Buồng sấy sử dụng vòi phun

a- Cùng chiều b- Ngược chiều c- Kết hợp

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Trang 34

SẤY NHIỆT ĐỘ THẤP

Trang 35

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 36

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY BƠM

NHIỆT

X.1 Kết cấu hệ thống sấy bơm nhiệt.

X.2 Tính toán thiết kế hệ thống sấy bơm nhiệt.

Trang 37

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Trang 38

SƠ ĐỒ CẤU TẠO

Trang 39

SƠ ĐỒ CẤU TẠO

Trang 40

CHU TRÌNH

Trang 41

TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY

Trong đó:

Điểm 0: Trạng thái không khí ngoài trời.

Điểm 1: Trạng thái không khí sau dàn lạnh.

Điểm 2: Trạng thái không khí sau dàn nóng.

Điểm 3: Trạng thái không khí sau thiết bị sấy.

Điểm 4: Trạng thái không khí trong dàn lạnh.

1-2: Quá trình gia nhiệt đẳng dung ẩm trong dàn nóng 2-3: Quá trình sấy đẳng Entanpi trong thiết bị sấy 3-4-1: Quá trình làm lạnh không khí và ngưng tụ ẩm trong dàn lạnh.

Trang 42

CHU TRÌNH

Trang 43

Áp suất hơi bão hòa (bar) 0,032 0,011 0,156 0,056 0,024

Độ chứa hơi của không khí ẩm (kg/kgkk) 0,017 0,007 0,007 0,015 0,015

Entanpi của không khí (kJ/kg) 68,50 25,00 73,00 73,00 58,00

Trang 44

V : Thể tích của các khoảng trống của kênh gió

Tính toán các thông số

V m

b K

G

.



Trang 45

2 3

Trang 46

2 3

1 2

d d

I I

−

Trang 47

Năng lượng tiêu hao cho quá trình sấy trong 1giây:

Q 0 lt = kW Lượng ẩm ngưng tụ:

Lượng nhiệt thu được từ ngưng tụ 1kg ẩm:

q ll lt = l lt (I 3 – I 1 ) J/kg a Lượng nhiệt dàn lạnh thu được:

lt Q



Trang 48

• Tính toán hệ thống lạnh.

Chọn tác nhân lạnh.

• Nhiệt độ ngưng tụ.

Dàn ngưng của bơm nhiệt có nhiệm vụ gia nhiệt

cho không khí nên môi trường làm mát dàn ngưng chính là tác nhân sấy.

đối với dàn ngưng giải nhiệt bằng gió, = (8 – 10

0 C)

k t



k t



Trang 49

• Nhiệt độ bay hơi.

Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh có thể lấy như sau:

t 0 = t b

: Hiệu nhiệt độ yêu cầu.

• Nhiệt độ hơi hút.

Để đảm bảo máy nén không hút phải lỏng người

ta phải đảm bảo hơi hút vào máy nén nhất thiết



Trang 50

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG

LẠNH

Trang 51

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG

LẠNH

Trang 52

TÍNH QUẠT

Trang 53

TÍNH QUẠT

Trang 54

TÍNH QUẠT

Trang 55

TÍNH QUẠT

Trang 56

MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 57

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 58

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 59

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 60

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 61

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 62

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 63

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 64

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 65

SẤY BƠM NHIỆT

Trang 66

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Sấy Phun Trong Công Nghiệp Thực Phẩm
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật thực phẩm
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	Chưa rõ
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	2,44 MB