tiểu luận công nghệ thực phẩm Thiết kế hệ thống sấy bánh phở với năng suất G =48 kgh

Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống sấy gồm nhiềuthiết bị như : thiết bị sấy thùng sấy, buồng sấy , hầm sấy , tháp sấy v.v...thiết bị đốt nóng tác nhân sấy calorifer

MỤC LỤC Trang

Phần I: Tổng quan về công nghệ sản xuất bánh phở khô 4

I Đặt vấn đề 4

II Quy trình công nghệ sản xuất bánh phở khô 4

1 Chuẩn bị dịch bột 5

2 Quá trình tráng: 6

3 Quá trình sấy 8

4 Bao gói và bảo quản 13

Phần II: Phân tích quá trình và lựa chọn phương án sấy 15

I- Phân tích quá trình sấy: 15

1 Giai đoạn sấy tăng tốc 15

2 Giai đoạn sấy giảm dần 15

II- Lựa chọn phương án sấy: 17

1 Thiết bị sấy đối lưu 17

2 Thiết bị sấy tiếp xúc 28

3 Thiết bị sấy bức xạ 30

Phần 4: Tính toán hệ thống 32

I Chọn nhiệt độ tác nhân: 32

II Sơ đồ nguyên lý của hệ thống 32

III Tính nhiệt cho hầm sấy 32

1 Năng suất sấy và năng suất bốc hơi ẩm 32

2 Xây dựng quá trình sấy lý thuyết và tính lượng không khí cần thiết: 33 IV Xác định kích thước hầm sấy 34

1 Kích thước phên phơi bánh: 34

V Tính toán nhiệt cho hầm sấy 35

1 Nhiệt lượng có ích để bốc hơi 1kg ẩm: 36

2 Tổn thất nhiệt do 1kg vật liệu sấy mang đi: 36

3 Tổn thất do xe mang đi: 36

4 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh 37

5 Tổng tất cả các tổn thất 42

VI Tính toán quá trình sấy thực 42

1 Xây dựng đồ thị cho quá trình sấy thực 42

2 Xác định lượng không khí thực tế cần cho quá trính sấy 44

3 Kiểm tra tốc độ tác nhân chuyển động trong buồng sấy: 45

4 Cân bằng nhiệt và hiệu suất buồng sấy 45

VI Tính toán diện tích truyền nhiệt và lượng than cho quá trình sấy: 46

1 Tính bề mặt truyền nhiệt 46

2 Tính lượng than tiêu thụ: 51

3 Diện tích gi lò: 52

VII Tính toán khí động và chọn quạt gió 53

1 Quạt và cách chọn quạt 53

2 Tính chọn quạt 53

Tài liệu tham khảo 62

LỜI NÓI ĐẦU

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiêu nghànhcông nông nghiệp Trong nông nghiệp sấy là một trong những công đoạnquan trọng của công nghiệp sau thu hoạch Trong công nghiệp như côngnghiệp chế biến nông hải - sản, công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sảnxuất vật liệu xây dựng v v kỹ thuật sấy cũng đóng một vai trò quan trọngtrong dây chuyền sản xuất

Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách hơi nước ra khỏi vật liệu mộtcách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệuphải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp.Chẳng hạn, trong chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng, sản phẩm sau khisấy không được nứt nẻ cong vênh Trong chế biến nông hải sản, sản phẩm sấyphải bảo đảm duy trì màu sắc, hương vị, các vi lượng Trong sấy thóc phảiđảm bảo thóc sau khi sấy có tỷ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất v.v

Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống sấy gồm nhiềuthiết bị như : thiết bị sấy (thùng sấy, buồng sấy , hầm sấy , tháp sấy v.v )thiết bị đốt nóng tác nhân sấy (calorifer) hoặc thiết bị lạnh để làm khô tácnhân sấy, quạt, bơm và một số thiết bị phụ khác như buồng đốt, xyclonv.v Chúng ta gọi hệ thống các thiết bị thực hiện một quá trình sấy cụ thể nào

đó là một hệ thống sấy

Kỹ thuật sấy hiện nay đang được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam để phục

vụ sản xuất, nhằm đáp ứng yêu cầu đó, trong phạm vi đồ án tốt nghiệp tác giả

đã được giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy hầm để sấy bánh phở, theonhững yêu cầu mà trong đề tài đồ án tốt nghiệp đã có, nội dung như sau :

“Thiết kế hệ thống sấy bánh phở với năng suất G2=48 kg/h”

1 Tính toán nhiệt hệ thống sấy

2 Thiết kế chi tiết hầm sấy, calorifer khí khói

3 Bố trí thiết bị và chọn quạt

Phần I: Tổng quan về công nghệ sản xuất bánh phở khô

Để phục vụ cho chương trình lương thực thực phẩm chúng ta phải gắnviệc phát triển nông nghiệp với công nghiệp chế biến thực phẩm Côngnghiệp chế biến thực phẩm không những phục vụ nhu cầu ăn uống của đờisống nhân dân mà còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị trên thị trường thếgiới, nhất là trong thời kỳ công nghiệp hoá xã hội chủ nghĩa

Trong một số các mặt hàng xuất khẩu nông sản, bánh đa nem cũng làmột mặt hàng được thế giới ưa thích, đó là một món ăn đặc sản của Việt Nam.Hiện nay bánh phở chủ yếu được sản xuất ở các hộ gia đình Việc trang

bị cho người dân các thiết bị sản xuất để tăng năng suất và chất lượng sảnphẩm là công việc rất cần thiết đối với các cán bộ khoa học kỹ thuật, và cũng

là chủ trương chính sách của nhà nước ta

Bánh phở gồm hai loại là bánh phở khô và bánh phở tươi Bánh phở tươiđược sử dụng làm phở ngay khi tráng xong Còn bánh phở khô thì được phơikhô cắt sau khi tráng và có thể vận chuyển được đến nơi xa, bảo quản đượctrong thời gian dài ngày

Quá trình sấy là một công đoạn sản xuất trong dây truyền cơ khí sản xuấtbánh phở khô Đây là công đoạn cuối để cho ra sản phẩm trước khi đóng gói

để đưa tới tay người tiêu dùng

II Quy trình công nghệ sản xuất bánh phở khô.

Quy trình sản xuất bánh phở khô bao gồm các công đoạn sau:

Chuẩn bị dịch bột (gạongâmxay)  tráng  sấy khô (khô sơ bộ cắt sợi  khô lần cuối)  sản phẩm và bao gói.

Trước khi tráng phải chuẩn bị dịch bột đúng với nồng độ và chất lượng.Các công đoạn được phân tích như sau:

1 Chuẩn bị dịch bột.

1.1 Chuẩn bị gạo:

Bánh phở được sản xuất từ gạo có hàm lượng amiloza cao để bánh sảnxuất ra được dai hơn Hàm lượng amiloza trong tinh bột gạo phụ thuộc vàogiống lúa Ví dụ đối với loại gạo hạt dài thì hàm lượng amiloza khoảng 21-33% Đối với gạo hạt ngắn thì khoảng 17 19 % Theo một số nhà nghiêncứu thì giống lúa hạt dài có độ trắng trong cao hơn thì hàm lượng amilozatrong tinh bột cao hơn

Các loại gạo được chọn để sản xuất bánh phải được xay xát kỹ trắng Cácloại cám, trấu phải được tách hết

1.2 Ngâm gạo:

Sau khi đã chuẩn bị được gạo, ta đem gạo ngâm vào nước để nước ngấmvào hạt gạo nhằm mục đích làm giảm các mối liên kết  làm cho hạt nở ra, đểtăng hiệu quả cho giai đoạn nghiền

Sau khi xay xong, dịch bột gạo được tập trung vào một nồi (nồi nhômhoặc inox) để lắng trong một đêm Mục đích của quá trình ngâm và gạn nướctrong là vì thành phần của gạo có một số chất làm giảm độ dai của bánh phởkhi tráng như: xenluloza, protein, đường, việc tách xenluloza bằng cách xay

xát gạo kỹ, còn tách đường bằng cách ngâm dịch bột và gạn nước trong đithay bằng nước sạch mới vì đường đã tan vào nước cũ.

Sau khi ngâm, sáng ngày sau gạn hết nước trong nồi rồi thêm nước mớivào, điều chỉnh nồng độ bột theo như lượng nước ở trên Khuấy dịch bột lênchúng ta được dịch cho quá trình tráng

2 Quá trình tráng:

2.1 Thiết bị tráng thủ công:

Thường được sử dụng hai loại thiết bị sau:

2.1.1 Loại tráng đơn chiếc từng nồi riêng biệt:

Hình 1: Nồi tráng bánh phởPhương pháp này được sử dụng từ xưa tới nay Dụng cụ gồm một nồi(nhôm, đồng hoặc inox) có đường kính từ 400 đến 500 mm Nước đổ vàokhoảng 1/3 chiều cao nồi Phía trên miệng nồi người ta căng một tấm vải dày,mịn làm bề mặt tráng, trên có vung đậy kín, nồi được đun bằng bếp than, củi

có thể cả bằng bếp ga

2.1.2 Thiết bị tráng dạng băng chuyền:

Loại thiết bị tráng này kết hợp các thiết bị nồi tráng đơn lẻ trên Cấu tạothiết bị như sau:

khay

Hình 2: Thiết bị tráng bánh phở dạng băng truyền.

Cấu tạo thiết bị trên gồm: nồi nấu nước sôi bằng thép hoặc nhôm, phíatrên nồi là dây truyền có đường kính 400 mm đã được tráng bột Số khay luôn

có trên nồi khoảng 6 cái Các khay chuyển động trên nồi sát nhau và trượt bộtvào lắc đều vài lần là bột trải đều trên toàn bộ mặt vải của khay rất nhanh Saukhi tráng xong, khay được đẩy vào cửa một buồng hấp chín Do các khay đẩynhau cho nên cứ 1 khay được đẩy vào thì 1 khay được đẩy ra ở phía đối diện

và người tráng lấy bánh ra phên để phơi

So với loại thiết bị sử dụng từng nồi riêng biệt thì thiết bị này cho năngsuất cao hơn và người tráng đỡ vất vã hơn

4 5

1 Thùng cấp dịch bột 6 Con lăn đỡ

2 Thanh điều chỉnh 7 Bộ phận dẫn động

Hình 3: máy tráng bánh phở liên tục

Việc cơ khí hoá khâu tráng có thể đạt được năng suất cao hơn và giảmsức lao động, hiện nay nhiều địa phương đã tráng bánh phở trên loại máytráng liên tục như hình 3:

+ Thùng chứa dịch bột (1): bằng nhôm hoặc inox

+ Băng tráng (4): bằng vải mịn, bề mặt băng rộng 600 mm được dệtthành vòng tròn liền phù hợp với bố trí dài khoảng 9000 mm.

+ Nồi nấu nước sôi (5): bằng thép dày 3 mm

+ Lò than (9): liền với nồi nấu nước sôi cũng bằng thép 3 mm, dài bằngnồi hơi hoặc xây gạch Lò có 2 cửa đốt than (do nồi dài 3 m)

+ Bộ phận dẫn động (7): có nhiệm vụ quay băng tráng Công suất động

cơ khoảng 1kW và tốc độ băng khoảng 1 m/ph đến 2 m/ph

Quá trình tráng như sau: dịch bột đã được chuẩn bị được chứa trong nồiphía dưới có van cho dịch bột xuống Thanh (2) sẽ điều chỉnh độ dài của bánhbằng điều chỉnh lượng bột ra băng Qua vùng hấp, dịch bột sẽ chín, bánh phởđược tách ra các tấm phên để đi phơi, sấy, hoặc vận chuyển đi Quá trìnhtráng cứ tiếp tục như vậy, bột vẫn tiếp tục tráng trên băng và các phên cứ rabánh liên tục cho đến khi hết bột

Bánh phở sản xuất theo phương pháp này có ưu điểm rẻ, năng suất cao

là sản phẩm có đạt yêu cầu về độ thẳng hay không, hay bị cong vênh ảnhhưởng đến bao gói và chuyên trở.

Đối với sấy khô bánh phở, quá trình sấy được chia làm 3 công đoạn: Sấy

từ bánh phở tươi đến độ ẩm 17 - 20%, sau đó đưa vào máy cắt thành sợi vàsấy đến độ ẩm nhỏ hơn 14% để bao gói và bảo quản

3.1 Quá trình sấy sơ bộ:

Quá trình sấy sơ bộ là sấy đến độ ẩm khoảng 17 - 20 % để thuận tiện chocông đoạn cắt thành sợi Sấy sơ bộ hiện nay được tiến hành bằng phươngpháp sấy tự nhiên và sấy trong thiết bị sấy cưỡng bức

3.1.1 Phương pháp sấy tự nhiên:

Phương pháp sấy tự nhiên nghĩa là phơi sản phẩm ngoài trời, sản phẩmkhô nhanh hay chậm là tuỳ thuộc vào điều kiện thời tiết bên ngoài Đặc điểmcủa bánh phở khô là khi tráng bánh được trải lên các phên nên diện tích của

nó lớn, dẫn đến diện tích để phơi các tấm phên cũng rất lớn Và trong điềukiện tự nhiên như vậy sẽ không tránh khỏi phụ thuộc vào điều kiện thời tiếtcũng như công tác giữ vệ sinh cho sản phẩm, chất lượng sản phẩm không đảmbảo, năng suất thấp

3.1.2 Sấy bằng thiết bị sấy:

Để khắc phục những nhược điểm của phương pháp sấy tự nhiên, ta cóthể thực hiện sấy bánh phở trên thiết bị có không khí sấy chuyển động cưỡngbức do quạt tạo ra Có nhiều loại thiết bị sấy khác nhau, song tuỳ thuộc vàonăng suất và yêu cầu, tính chất vật liệu sấy, kinh phí đầu tư, mức độ tự độngcủa hệ thống mà ta chọn thiết bị sấy cho phù hợp

Thiết bị sấy ở đây là thiết bị sấy gián tiếp có cấu tạo như sau:

bộ xe ra cho sản phẩm mới vào (để nguyên cả khung bánh cho bánh khô tiếp).Khi bánh khô bóc đều ra xếp chồng lên nhau để điều hoà ẩm tạo điều kiệnthuận lợi cho công đoạn cắt.

4 3

Hình 6: Cơ cấu cắt bánh phở thành sợi

3.2 Quá trình sấy khô lần cuối.

Mục đích của sấy khô lần cuối là sấy cho bánh phở đạt độ ẩm bảo quảnkhông bị mốc ( 14%)

Cũng tương tự quá trình sấy sơ bộ, quá trình sấy khô lần cuối cũng có thểchia làm 3 phương pháp:

3.2.1 Sấy khô bằng phương pháp tự nhiên:

Bánh sau khi cắt thành sợi và tạo thành nắm, người ta vắt sợi lên các sàophơi bằng tre hoặc nứa nhỏ và phơi ngoài trời đến khi khô

Như trên đã nói nhược điểm của phương pháp này là phụ thuộc vào điềukiện thời tiết cũng như không đảm bảo vệ sinh Nếu không khí có nhiệt độcao, độ ẩm nhỏ và gió thổi mạnh hoặc không khí có nhiệt độ bình thườngnhưng độ ẩm không khí nhỏ thì quá trình sấy nhanh và độ ẩm sản phẩm cuốiđạt yêu cầu cho phép bảo quản lâu (độ ẩm  14%) Còn nếu độ ẩm của khôngkhí ngoài trời cao thì không những quá trình sấy lâu mà độ ẩm của bánhkhông đạt yêu cầu dẫn đến bánh dễ bị mốc khi bảo quản

3.2.2 Sấy khô bằng thiết bị sấy:

Thiết bị sấy tương tự như thiết bị sấy sơ bộ, nhưng để phù hợp với vậtliệu này thì trên khung xe sấy làm thêm các móc tròn Quá trình vận hànhthiết bị sấy hoàn toàn như sấy sơ bộ Bánh phở sau khi được cắt thành sợi

hoặc tạo thành nắm, người ta vắt sợi bánh lên các cây sào tre dài bằng xe sấy(không nên xếp dày quá sẽ lâu khô, nếu thưa quá làm giảm năng suất) và saukhi bánh phở đầy lần lượt đặt các sào bánh lên các móc tròn trên xe theo thứ

tự từ bên này sang bên kia Khi xếp đầy theo phương ngang (khoảng cáchgiữa các sào bánh khoảng 150mm) và tiếp tục xếp lên tầng thứ 2, thứ 3 chođến khi xếp đầy xe sấy Khi xe sấy đã được xếp đầy, đẩy xe vào hầm sấy vàsấy cho đến khô thì đưa ra

Đối với bánh phở nắm, người ta xếp các nắm lên các thanh tre hoặc nứa

và gác lên xe sấy Trường hợp này trên xe gia cố thêm khung để đỡ khay.Khoảng cách các tầng sấy bánh phở nắm từ 120 - 150 mm và bánh phở nắmxếp lên khay thiết kế sao cho vừa khung và hầm sấy, tránh có khoảng cáchtrống trong hầm làm cho gió phân bố không đều ảnh hưởng đến độ khô củasản phẩm sau này

Theo phương pháp này, sản phẩm sau khi sấy giòn nên bánh sau khi rakhỏi hầm sấy cần để nguội rồi mới lấy bánh ra khỏi các sào sấy

3.2.3 Sấy khô bằng phòng điều hoà ẩm:

Với những cơ sở sản xuất ở quy mô trung bình hoặc khá lớn thườngdùng phòng điều hoà để làm khô bánh phở ở giai đoạn cuối Phương pháp nàycòn gọi là sấy ở nhiệt độ thấp Vậy sấy ở nhiệt độ thấp xảy ra như thế nào?Tại sao không sấy ở nhiệt độ cao mà lại sấy ở nhiệt độ thấp?

Chúng ta biết rằng quá trình sấy là quá trình làm bay hơi ẩm khỏi vậtliệu Ẩm bay hơi khỏi vật liệu là nhờ có chênh lệch ẩm giữa vật liệu và khôngkhí xung quanh, chênh lệch này càng cao thì khả năng thoát ẩm càng nhanh

và quá trính xảy ra càng nhanh và ngược lại chênh lệch này càng ít thì khảnăng bay hơi ẩm của vật liệu càng chậm và quá trình sấy càng lâu Trườnghợp ẩm của vật liệu cân bằng với không khí thì không có quá trình bay hơinghĩa là không có quá trình sấy xảy ra

Để tạo nên chênh lệch ẩm có hai phương pháp:

- Phương pháp tăng nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng thì độ ẩm tương đối củakhông khí giảm dần đến chênh lệch ẩm của vật liệu và không khí tăng.Phương pháp này phù hợp sấy các loại vật liệu chịu được nhiệt sấy cao

- Phương pháp giảm nhiệt độ: khi nhiệt độ không khí giảm thì độ bão hoàcủa không khí giảm và độ ẩm tương đối của không khí do đó cũng giảm theodẫn đến chênh lệch ẩm của vật liệu và không khí tăng phương pháp này thíchhợp cho sấy những loại vật liệu thích hợp ở nhiệt độ thấp

Từ những phân tích trên ta thấy rằng với sản phẩm bánh phở thì sấy khô

ở nhiệt độ thấp cũng là một phương pháp thích hợp

Thiết bị của phương pháp này gồm :

+ Một phòng kín đặt máy điều hoà hoặc máy tách ẩm: mục đích là táchnước của không khí làm cho độ ẩm của không khí giảm không khí sẽ khôhơn Kích thước của phòng phụ thuộc vào năng xuất của bánh phở cần làmkhô

+ Các giá để treo các sào bánh và đặt các khay bánh phở nắm

1 Phòng điều hoà 3 Giá đỡ

2 Điều hoà (tách ẩm) 4 Bàn thao tác

Hình 7: phòng điều hoà ẩm

Bánh sau khi được cắt thành sợi và tạo nắm được đưa vào treo và xếptrong phòng điều hoà Nhiệt độ phòng khoảng 150C Bánh sấy trong phòngcho đến khi đạt độ khô.

Phương pháp sấy này bánh khi khô ít giòn hơn, quá trình sấy chủ độnghơn và ta có thể điều chỉnh được nhiệt độ và độ ẩm theo ý muốn Một điềukhông kém phần quan trọng là phương pháp sấy có phòng điều hoà tiết kiệmđược diện tích sử dụng rất nhiều

4 Bao gói và bảo quản.

Bánh phở khô là loại sản phẩm hút ẩm không nhiều so với bánh đa nemhoặc giấy tinh bột gói kẹo do đó việc bảo quản không quá phức tạp

Bánh phở sau khi được sấy khô xong được đóng gói ngay Trọng lượngmỗi gói khoảng 0,5kg, 1kg tuỳ theo yêu cầu của người tiêu dùng Đối vớibánh phở nắm có thể xâu thành chuỗi để tiện đưa đi không bị dập gãy

Lượng bánh phở chưa kịp đóng gói có thể cho vào túi nilon lớn buộc kínsau sử dụng dần

Bánh phở khô có ưu điểm là có thể vận chuyển đi xa mà không sợ hỏng,nhu cầu tiêu dùng của nhân dân là nhiều, khả năng sản xuất lớn, kỹ thuật sảnxuất không phức tạp và ở đâu cũng có thể làm được

Trên đây là toàn bộ các công đoạn của quy trình công nghệ sản xuất bánhphở khô nước ta hiện nay Tuỳ theo điều kiện kinh tế ở mỗi nơi mỗi khác vàkhả năng tiêu thụ mà người sản xuất có thể tổ chức sản xuất ở quy mô vàtrang bị như thế nào cho phù hợp

Phần II: Phân tích quá trình và lựa chọn phương án sấy

I- Phân tích quá trình sấy:

Khi sấy thì lượng ẩm trong sản phẩm sấy bay hơi và giảm dần theo thờigian, do đó tốc độ sấy cũng biến đổi theo thời gian và nó biến đổi theo độ ẩmcủa sản phẩm sấy, qua quá trình nghiên cứu người ta thấy quá trình sấy củasản phẩm ướt đến độ ẩm cân bằng gồm ba giai đoạn chính

1 Giai đoạn đốt nóng vật.

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật liệu sấy vào thiết bị sấy tiếp xúc vớitác nhân sấy cho tới khi nhiệt độ vật đạt đến bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt ( tư ).Trong quá trình này toàn bộ vật liệu sấy được gia nhiệt, ẩm lỏng trong vậtcũng được gia nhiệt cho tới khi đạt đến nhiẹt độ sôi tương ứng với phân ápsuất hơi nước trong môi trường không khí của thiết bị sấy Do bị làm nóngnên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăngdần từ nhiệt độ ban đầu cho đến khi bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt Tuy vậy sựtăng nhiệt độ trong quá trình này xảy ra không đồng đều ở phần ngoài và phầntrong vật Vùng trong vật đạt tới tư chậm hơn Đối với vật dễ sấy thì giai đoạnlàm nóng xảy ra rất nhanh

2 Giai đoạn sấy giảm dần.

Kết thúc quá trình gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt Tiếptục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hoá hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổinên nhiệt lượng cung cấp chỉ để hoá hơi nước, ẩm sẽ hoá hơi ở lớp vật liệu sát

bề mặt vật, ẩm lỏng bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hoá hơi

Do nhiệt độ TNS không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt

độ giữa vật và môi trường cũng không đổi Do vậy tốc độ bay hơi ẩm của vậtcũng không đổi Điều này làm tốc độ giảm của độ chứa ẩm của vật theo thời

gian không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi: u const







Trong giai đoạn tốc độ sấy không đổi, biến thiên của độ chứa ẩm theothời gian là tuyến tính, ẩm được thoát ra trong giai đoạn này là ẩm tự do Khi

độ ẩm của vật đạt đến trị số giới hạn uk = ucbmax thì giai đoạn sấy tốc độ khôngđổi chấm dứt Đồng thời cũng là chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự do chuyểnsang giai đoạn sấy tốc độ giảm dần

3> Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần.

Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi, ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại

trong vật là ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn so với ẩm

tự do và càng tăng lên khi độ ẩm của vật càng nhỏ (ẩm liên kết càng chặt) Dovậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độkhông đổi có nghĩa là tốc độ sấy trng giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đitheo thời gian sấy Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc

độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật giảm đến bằng độ ẩm cân bằngứng với điều kiện môi trường trong thiết bị sấy thì quá trình thoát ẩm của vật

ngừng lại, có nghĩa là tốc độ sấy bằng không (  0

bề mặt tăng nhanh hơn còn càng sâu vào bên trong vật nhiệt độ tăng chậm do

đó hình thành gradien nhiệt độ trong vật sấy Khi độ ẩm của vật đã đạt đến độ

ẩm cân bằng thì lúc này giữa vật sấy và môi trường có sự cân bằng nhiệt và

ẩm Có nghĩa là không có sự trao đổi nhiệt và chất giữa vật và môi trường( nhiệt độ vật bằng nhiệt độ môi trường, còn độ ẩm của vật là độ ẩm cânbằng )

Đường cong vận tốc sấy được mô tả như sau:

BK

Hình 8: Đường cong vận tốc sấy

- Đoạn AB: giai đoạn đốt nóng sản phẩm sấy, nhiệt độ sản phẩm sấy

tăng nhanh đến nhiệt độ tác nhân sấy, độ ẩm sản phẩm thay đổikhông đáng kể, vận tốc sấy tăng nhanh đến giá trị cực đại

- Đoạn BK1: giai đoạn vận tốc sấy không đổi, độ ẩm sản phẩm sấy

giảm nhanh, nhiệt độ sản phẩm sấy không đổi Giai đoạn này chỉbốc hơi ở bề mặt sản phẩm sấy

- Đoạn K1C: giai đoạn vận tốc sấy giảm dần, nhiệt độ của sản phẩm

sấy tăng lên dần, độ ẩm của vật liệu tăng lên dần đến cân bằng vàkhi nó bằng giá trị độ ẩm cân bằng thì nhiệt độ của sản phẩm sấybằng nhiệt độ của tác nhân sấy,

II- Lựa chọn phương án sấy:

I Sơ lược về các thiết bị sấy:

1> Thiết bị sấy đối lưu.

Trong các thiết bị sấy đối lưu năng lượng vật liệu sấy nhận được bằngphương pháp truyền nhiệt đối lưu, do đó tác nhân sấy đồng thời là chất tảinhiệt để cung cấp năng lượng cho vật liệu sấy và mang ẩm thoát từ vật sấythải vào môi trường Tác nhân sấy trong thiết bị sấy đối lưu thường là khôngkhí nóng hoặc khói lò

Thiết bị sấy đối lưu có thể có các dạng sau:

a> Thiết bị sấy buồng.

Thiết bị sấy buồng thường để sấy các vật liệu dạng cục, hạt với một năngsuất không lớn lắm Thiết bị sấy buồng thường là thiết bị sấy làm việc theochu kỳ Buồng sấy có thể làm bằng thép tấp hai lớp giữa có lớp cách nhiệthoặc đơn giản xây bằng ghạch đỏ có cách nhiệt hoặc không Dung lượng củabuồng sấy có thể từ mấy dm3 đến mấy m3 Thiết bị sấy buồng thường làkhông khí nóng hoặc khói lò Không khí được đốt nóng nhờ calorifer điện

hoặc calorifer khí - khói Calorifer được đặt phía dưới các thiết bị đỡ vật liệuhoặc hai bên sườn buồng sấy Trong thiết bị sấy buồng ta có thể tổ chức chotác nhân sấy lưu động tự nhiên (không có quạt) hoặc cưỡng bức nhờ một hệthống quạt gió Kết cấu của thiết bị sấy buồng đối lưu cưỡng bức có đốt nóngtrung gian có thể có dạng như hình vẽ sau:

9 3

4 2

5

1 Xe goòng chứa vật liệu 2 Quạt li tâm

3 Động cơ kéo quạt 4, 5 calorifer

Hình 9: Thiết bị sấy buồng có đốt nóng trung gian

Khi thiết kế thiết bị sấy buồng với các tác nhân sấy đối lưu tự nhiênchúng ta cần bố trí các thiết bị phụ như giá đỡ, khay sao cho tác nhân sấy cóthể và dễ dàng đi qua vật liệu sấy để truyền nhiệt và nhận ẩm thải ra ngoài Vìvậy, mật độ vật liệu sấy trên khay, khe hở giữa thành khay với tường thiết bịsấy, kích thước và vị trí lỗ thoát ẩm có một ý nghĩa đặc biệt trong thiết bị sấybuồng Khe hở giữa thành khay và tường thiết bị sấy nên bố trí để cho thaotác dễ dàng, thường lấy bằng  = 50  100 mm Mật độ vật liệu sấy trên khaycũng có một ý nghĩa đặc biệt Nếu vật liệu sấy có mật độ quá lớn tác nhân sấykhó lưu chuyển dẫn đến thời gian sấy dài và vật liệu khô không đều, do đóchất lượng và năng suất thiết bị có thể giảm Ngược lại, nếu mật độ vật liệusấy trên khay quá bé thì điều kiện truyền nhiệt truyền chất được tăng cường

thời gian sấy sẽ giảm, chất lượng sấy sản phẩm cao nhưng năng suất thiết bịkhông lớn Vì vậy, mật độ vật liệu sấy trên khay có một giá trị tối ưu Giá trịtối ưu này phụ thuộc vào từng loại vật liệu sấy và thường được xác định theothực nghiệm Đối với vật liệu sấy là thực phẩm có dạng cục và hạt mật độ vậtliệu sấy trên khay nằm trong khoảng 2  5 kg/m2.

Về phần kết cấu, phần trên của thiết bị sấy buồng nên bố trí theo dạngchóp, đỉnh chóp là lỗ thoát ẩm Kích thước của lỗ thoát ẩm cần cân xứng vớithiết bị và có cơ cấu điều chỉnh lượng tác nhân thoát ra ngoài bằng van conbướm Theo kinh nghiệm, đối với thiết bị sấy buồng đối lưu tự nhiên hoạtđộng gián đoạn giai đoạn đốt nóng vật liệu sấy kéo dài và tiêu tốn nhiều nhiệtlượng Để giảm thời gian đốt nóng và tiết kiệm năng lượng cần hạn chế lượngtác nhân thải ra ngoài Lượng tác nhân thải ra ngoài môi trường ở giai đoạnđốt nóng vật liệu sấy trong thiết bị sấy buồng đối lưu tự nhiên về mặt lý luậncũng như thực tiễn cho thấy một giá trị tối ưu Giá trị này xác định bằng thựcnghiệm

 Ưu điểm của thiết bị sấy buồng là có kết cấu đơn giản, dễ vậnhành, không yêu cầu lớn mặt bằng

 Nhược điểm của thiết bị sấy buồng là năng suất thấp, khó tự độnghoá, vốn đầu tư không đáng kể

Vì vậy, thiết bị sấy buồng thích hợp nhất với các xí nghiệp nhỏ, lao độngthủ công là chính, chưa có điều kiện kinh phí để xây dựng các thiết bị sấy cónăng suất cao dễ cơ giới hoá

b> Thiết bị sấy hầm.

Thiết bị sấy hầm là một trong những thiết bị sấy đối lưu được dùng phổbiến trong công nghiệp Nó cũng được dùng để sấy các vật liệu dạng cục,hạt với năng suất cao và có thể dễ dàng cơ giới hoá Khác với các thiết bịbuồng là sấy từng mẻ, trong thiết bị sấy hầm vật liệu sấy được đưa vào và lấy

ra gần như liên tục

Hầm sấy thường dài từ 10  15 m hoặc lớn hơn Chiều cao và chiều dàihầm phụ thuộc vào xe goòng và khay tải vật liệu sấy Đối với điều kiện ViệtNam chiều cao hầm sấy vào khoảng 1200  1600 mm và chiều rộng hầm từ

1200  1400 mm Hầm sấy thường được xây bằng gạch đỏ có cách nhiệthoặc không Trần hầm sấy làm bằng bêtông cách nhiệt Khi xây dựng hầm sấychúng ta chú ý đến vấn đề xử lý nền hầm sấy Theo kinh nghiệm tổn thất nhiệtqua nền đối với điều kiện Việt Nam là rất lớn và phụ thuộc nhiều vào điềukiện địa chất nơi xây dựng như: độ ẩm của đất, phía dưới có nước ngầm haykhông có thể lấy tổn thất qua nền vào khoảng qN =10  15 W/m2

Thiết bị chuyền tải vật liệu sấy trong thiết bị sấy hầm thường là xe goònghoặc băng tải Xe goòng dùng trong thiết bị sấy hầm ở Việt Nam chưa đượctiêu chẩn hoá Hiện nay thường dùng xe goòng cao từ 1100  1500 mm, dài

và rộng từ 500  1000 mm Trên xe bố trí từ 10  15 khay tải vật liệu vớidiện tích mỗi khay trên dưới 1 m2 Cũng như trong thiết bị sấy buồng mật độvật liệu sấy trên khay ở đây cũng phụ thuộc vào từng loại vật liệu và cũng bốtrí từ 2  5 kg/m2

Khe hở giữa hai thanh ngoài của các khay với hai tường bên, giữa đỉnh

và trần hầm sấy phải đảm bảo cho xe goòng dịch chuyển dễ dàng nhưngkhông quá lớn, theo kinh nghiệm các khe hở này lấy trong khoảng từ 50 

100 mm

Trong thiết bị sấy hầm tác nhân sấy chủ yếu là không khí nóng Calorifer

để gia nhiệt cho không khí trong thiết bị sấy hầm thường dùng là calorifer khí

- khói hoặc calorifer khí - hơi, tuỳ nguồn năng lượng là hơi nước hay khói lòcủa cơ sở sản xuất Calorifer thường được bố trí trên nóc hầm sấy, do đó cóhai cách đưa tác nhân sấy vào hầm từ trên trần xuống hoặc đưa vào từ hai bênhầm sấy Cách thứ nhất có kết cấu gọn nhẹ nhưng theo kinh nghiệm sự phân

bố tác nhân sấy trong hầm đặc biệt là ở giai đoạn đầu của hầm sấy không đều.Điều đó có ảnh hưởng đến chất lượng và năng suất của sản phẩm sấy Cáchthứ hai khắc phục được nhược điểm của cách thứ nhất nhưng kết cấu phức tạp

hơn và yêu cầu mặt bằng lớn hơn để bố trí hai ống dẫn và cửa phân phối tácnhân sấy.

Để tiết kiệm năng lượng và nhiều khi còn do yêu cầu công nghệ sảnphẩm sấy phải được sấy dịu để chống nứt nẻ, trong thiết bị sấy hầm người tacòn dùng tái tuần hoàn Vấn đề tái tuần hoàn là vấn đề của kinh tế - kỹ thuật.Khi thiết kế phải cân nhắc, tính toán lượng nhiên liệu tiết kiệm được với vốnđầu tư và vật liệu tăng lên để thực hiện tái tuần hoàn

Vấn đề thải ẩm trong thiết bị sấy hầm không có gì đặc biệt Nó thực hiệnnhờ một ống thoát ẩm lấy từ trên nóc hầm sấy, ở phần cuối dẫn ra ngoài nhờquạt thải ẩm

Xe goòng tải vật liệu trong hầm sấy có thể bố trí từ 10  15 xe hoặcnhiều hơn và hệ thống xe goòng này dịch chuyển theo chiều dài hầm sấy cóthể thực hiện bằng thủ công hoặc cơ giới hoá nhờ tời đẩy hoặc tời kéo Tờitrong thiết bị sấy hầm là một hệ thống cơ giới gồm một động cơ, một hộpgiảm tốc và một cơ cấu đẩy hoặc kéo Tời đẩy hoặc kéo dùng trong các thiết

bị sấy hầm ở Việt Nam cũng chưa được chuẩn hoá Thông thường, chúng taphải tự thiết kế hoặc chọn hệ thống tời đẩy hoặc kéo tuỳ thuộc vào khối lượng

xe goòng, khay, vật liệu sấy và tổng các ma sát có thể có của hệ thống

Đặc điểm của thiết bị sấy tháp khác với các thiết bị sấy buồng, hầm làcác kênh gió nóng và các kênh thải ẩm được bố trí xen kẽ ngay trong khối vậtliệu sấy Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió nóng luồn lách qua lớp vật liệu sấy đểthực hiện quá trình sấy rồi nhận thêm ẩm đi vào kênh thải ra ngoài Trong

thiết bị sấy tháp nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được gồm hai thành phần:thành phần đối lưu giữa tác nhân sấy nhận được gồm hai thành phần: thànhphần đối lưu giữa tác nhân sấy với khối hạt và thành phần dẫn nhiệt giữa bềmặt các kênh gió nóng, kênh thải ẩm với chính lượng vật liệu ẩm nằm trên đó.

Để tăng năng suất thiết bị ngoài phương pháp mở rộng dung lượng tháp,

ở một mức độ đáng kể người ta còn tìm cách tăng tốc độ tác nhân chuyểnđộng qua lớp hạt, tốc độ này có thể từ 0,2  0,3 m/s đến 0,6  0,7 m/s hoặclớn hơn Tuy nhiên, tốc độ tác nhân khi ra khỏi ống góp kênh thải ẩm theokinh nghiệm không nên vượt quá 6 m/s để tránh hạt bị cuốn theo tác nhân đivào hệ thống thải ẩm và đọng lại trong các đoạn ống dẫn đến quạt thải

Hệ số truyền nhiệt giữa tác nhân và lớp hạt có thể xác định theo côngthưcs kinh nghiệm của V.N Timôphêev [10]

Kết cấu và cách bố trí các kênh dẫn và kênh thải ẩm có một ý nghĩa đặcbiệt nó ảnh hưởng đến sự dịch chuyển của lớp hạt và độ sấy đồng đều của sảnphẩm Nói cách khác nó góp phần tăng năng suất thiết bị và nâng cao chấtlượng sản phẩm sấy Kết cấu và cách bố trí các kênh dẫn và thải tác nhân cóthể thực hiện theo sơ đồ trang sau:

(a) Kênh dẫn và thải đơn (b) Kênh dẫn và thải nhiều

Theo kinh nghiệm khoảng cách tối thiểu giữa hai kênh để cho vật liệusấy chuyển động phụ thuộc vào từng loại vật liệu và có thể từ 10  100 mmhoặc lớn hơn

d> Thiết bị sấy thùng quay.

Thiết bị sấy thùng quay cũng là một thiết bị sấy chuyên dùng để sấy vậtliệu dạng hạt hoặc bột nhão, cục nhưng có thể có độ ẩm ban đầu lớn, và khó

tự dịch chuyển nếu dùng thiết bị sấy tháp Phần chính của thiết bị sấy thùngquay là một trụ tròn đặt nằm nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc nào đó

cố định hoặc biến đổi Thông thường, góc nghiêng đó nằm trong khoảng 1/15

 1/50 Trong thùng quay tuỳ theo tính chất của vật liệu sấy, người ta có thểđặt các cánh xáo trộn, vách ngăn để tăng cường quá trình sấy

Hình dạng và cách bố trí cac vách ngăn có thể bố trí theo sơ đồ sau:

d) c)

a> Cánh nângb> Cánh nâng có phân cáchc.d> Cánh phân bố đềue> Cánh hỗn hợp

e> Cánh phân vùng

Hình 11: Sơ đồ cấu tạo cánh trong thiết bị sấy thùngĐối với vật liệu sấy dạng cục to nhưng xốp, nhẹ trong thùng sấy có thể

bố trí các cách như hình (a) Ngược lại, với vật liệu sấy dạng cục to, nặng thìnên bố trí cánh có phân vùng rơi như hình (b) Khi sấy vật liệu dạng hạt hoặccục nhỏ, nhẹ người ta thường dùng dạng cánh và phân vùng như hình (c) vàhình (d) Đối với vật liệu sấy có kính thước hạt quá bé có thể tạo thành bụi thìnên dùng cánh có vách ngăn dạng (e)

Độ điền đầy của vật liệu sấy trong thùng cũng phụ thuộc vào dạng vậtliệu sấy và cấu tạo của thùng sấy có thể đạt từ 20  50%

Tác nhân sấy sử dụng trong thiết bị sấy thùng quay thường là không khínóng hoặc khói lò Nó có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiềuchuyển động của vật liệu sấy Nhưng do kết cấu, trong phần lớn các trườnghợp người ta bố trí tác nhân sấy và vật liệu sấy chuyển động cùng chiều, hơnnữa, cũng do kết cấu không thuận tiện nên trong thiết bị sấy thùng quay người

ta ít dùng sơ đồ tái tuần hoàn tác nhân

Tốc độ tác nhân sấy trong thiết bị sấy thùng quay phụ thuộc vào vật liệusấy và khối lượng riêng của nó Để tránh vật liệu sấy cuốn theo tác nhân thìtốc độ tác nhân ở cửa ra của thùng quay không nên vượt quá 2  3 m/s

Ngoài ra vì lý do an toàn lao động và vệ sinh môi trường, thiết bị sấythùng quay không nên làm việc ở áp suất dương

Nhiệt lượng tiêu hao trong thiết bị sấy thùng quay khi tác nhân là khói lòthường từ 3600  6300 kJ/kg ẩm Nếu tác nhân là không khí nóng, được gianhiệt bằng hơi nước thì lượng hơi nước (thường là hơi nước bão hoà) tiêu tốncho 1 kg ẩm bốc hơi vào khoảng 1,5  2 kg hơi/kg ẩm

Đường kính của thùng quay có thể bằng 1200, 1400, 1600, 2000, 2400,

2800 mm Tỷ lệ giữa chiều dài so với đường kính thùng quay là L/D tối thiểunên lấy 3,4 và tối đa nên lấy 7, nghĩa là L/D = 3,5  7 Số vòng quay củathùng sấy n= 1,5  8 vòng/phút

Hình 12: Thiết bị sấy thùng quay.

3 Cơ cấu bịt kín 4 Cánh xoắn tải vật liệu

e> Thiết bị sấy khí động.

Thiết bị sấy khí động thường dùng để sấy các vật liệu dạng hạt bé, nhẹxốp như than cám, cỏ hoặc rau băm nhỏ, các tinh thể phần chính của thiết

bị sấy khí động là một ống thẳng đứng, trong đó vật liệu sấy được không khínóng hoặc khói lò cuốn đi từ dưới lên trên và dọc theo ống thì quá trình sấyxảy ra Sơ đồ nguyên lý như hình vẽ sau:

Hình 13: Thiết bị sấy khí độngNhư vậy, tác nhân sấy đồng thời là động lực di chuyển vật liệu sấy từđầu thiết bị đến cuối thiết bị sấy Do đặc điểm đó, thiết bị sấy khí độngthường chỉ dùng để tách ẩm bề mặt của vật liệu Tốc độ tác nhân sấy phải lớn

để vừa thắng sự rơi tự do của vật liệu sấy và đồng thời cuốn vật liệu đi theo.Tốc độ tác nhân phụ thuộc vào dạng vật liệu sấy, kích thước hạt và khốilượng riêng của hạt, có thể đạt từ 10  40 m/s Đường kính của ống sấy thôngthường không lớn lắm, khoảng 1m Theo kinh nghiệm cho thấy tốc độ tácnhân không nên quá lớn đối với tốc độ rơi tự do của vật liệu sấy để cho vậtliệu sấy nhận nhiệt và bốc hơi ẩm vào tác nhân Thiết bị sấy khí động chỉ kinh

tế khi kích thước vật liệu sấy bé, chứa ẩm bề mặt Khi kích thước hạt tăng lênthì năng lượng dùng cho quạt đẩy và quạt hút quá lớn, hơn nữa hệ số truyềnnhiệt khi đó cũng giảm Theo kinh nghiệm kích thước hạt tính theo đườngkính tương đương nên nằm trong 8  10 mm

1 Phễu chứa vật liệu ẩm

9 Thiết bị tháo liệu

10 ống tuần ho n và qu ật liệu

11 Quạt cho vùng l m à qulạnh

12 Vùng phân ly

3 2

1 12

4 7

8 5

6

10

Nhược điểm lớn nhất của thiết bị sấy khớ động là tiờu tốn năng lượng lớn,nhất là điện năng dựng cho quạt, điều kiện vệ sinh cụng nghiệp khú thực hiệntốt và cú khả năng nguy hiểm nếu vật liệu sấy cú thể chỏy nổ.

f> Thiết bị sấy tầng sụi.

Thiết bị sấy tầng sụi thường dựng để sấy vật liệu dạng cục, hạt, cú kớchthước như thiết bị sấy khớ động Thiết bị sấy tầng sụi cú ưu điểm là cường độbốc hơi rất lơn, cú thể đạt hàng trăm kg ẩm/m3 thể tớch thiết bị sấy trong 1giời Trong thiết bị sấy tầng sụi cú thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ sấy và vậtliệu sấy khụ khỏ đồng đều Nguyờn lý làm việc của thiết bị sấy tầng sụi nhưhỡnh sau:

Hình 12: Sơ đồ thiết bị sấy tầng sôi

7

4

6

2 1

III

V

a Sơ đồ sấy một tầng b Sơ đồ sấy 2 tầng có 1 tầng làm lạnh

1 Quạt I và II Vùng đốt nóng và sấy

2 Buồng hoà trộn III Vùng làm lạnh

3.Tấng sôi của vật liệu IV Kênh dẫn tác nhân

4 Buồng sấy V Mặt sàng

5 Vít tải nguyên liệu VI Tháp nạp liệu

6 Phễu thải thành phẩm

7 Bộ phân li

Nhược điểm của thiết bị sấy tầng sôi là tiêu tốn điện năng rất lớn để tạo

ra áp lực đáng kể nhằm duy trì trạng thái “sôi” của vật liệu sấy (300  500

mm cột nước)

g> Thiết bị sấy phun.

Thiết bị sấy phun là thiết bị sấy chuyên dùng để sấy các vật liệu sấy dạngdung dịch huyền phù, ví dụ trong công nghệ sản xuất sữa bột, bột đậu nành,bột trứng v.v….Cấu tạo chủ yếu của hệ thống sấy phun gồm một bơm dịchthể, một buồng sấy hình trụ trong đó người ta bố trí các vòi phun và cuối cùng

là xyclon để thu hồi sản phẩm bay theo tác nhân sấy

Vật liệu sấy được bơm nén qua vòi phun vào buồng sấy dưới dạng sương

mù, ở đây vật liệu sấy trao đổi nhiệt ẩm với tác nhân sấy Phần lớn sản phẩmsấy được sấy khô dưới dạng bột rơi xuống dưới, phần còn lại bay theo tácnhân sấy đi qua xyclon và được thu hồi trở lại

2> Thiết bị sấy tiếp xúc

a> Thiết bị sấy tiếp xúc bề mặt.

Thiết bị sấy tiếp xúc bề mặt được sử dụng trong công nghiệp dệt, côngnghiệp giấy hoặc trong công nghiệp thực phẩm để sấy vải, giấy Bộ phậnchủ yếu của thiết bị này là một hình trụ tròn Vật liệu sấy được đặt tiếp xúctrực tiếp trên một phần của bề mặt đốt nóng Trong thiết bị sấy tiếp xúc hìnhtrụ tròn, bề mặt được đốt nóng bằng hơi nước bão hoà Vật liệu sấy được nhậntrực tiếp từ bề mặt đốt nóng bằng dẫn nhiệt và ẩm thoát ra ngoài có thể trựctiếp đi vào không gian của máy hoặc trong một buồng sấy riêng có hệ thốngquạt thải ra môi trường

Thiết bị sấy tiếp xúc có cường độ sấy cao và hiệu quả sử dụng nănglượng cũng tương đối cao Để tăng cường quá trình sấy trong thiết bị sấy tiếpxúc có thể có hai cách:

 Cách thứ nhất tăng nhiệt độ bề mặt đốt nóng Bề mặt đốt nóngthường duy trì nhiệt độ khoảng 100  1100C Để tăng nhiệt độ này

ta phải tăng áp suất của hơi nước bão hoà, điều đó dẫn đến mộtloạt các vấn đề liên qua đến lò hơi và hệ thống dẫn hơi hoặc phảidùng lò hơi làm việc môi chất có nhiệt độ bão hoà cao như:difenyl, difenyl oxyt

 Cách thứ hai là kết hợp giữa thiết bị sấy tiếp xúc với sấy đối lưu.Trong thiết bị sấy tiếp xúc - đối lưu hỗn hợp Một mặt vật liệu sấynhận nhiệt bằng đối lưu từ bề mặt đốt nóng, còn mặt kia nhậnnhiệt từ một tác nhân sấy bằng truyền nhiệt Đôi khi để tăng cườngtruyền nhiệt và để tăng chất lượng sản phẩm người ta còn dùngthiết bị sấy tiếp xúc - bức xạ hỗn hợp

b> Thiết bị sấy tiếp xúc trong môi trường chất lỏng.

Thiết bị này là thiết bị chuyên dùng để sấy gỗ và một số vật liệu khác.Trong thiết bị sấy này để sấy gỗ người ta thường dùng chất lỏng là các chấthữu cơ, sản phẩm của công nghiệp dầu mỏ

 Ưu điểm của thiết bị sấy kiểu này là cường độ sấy cao, do đó thờigian sấy giảm đi rất nhiều Ví dụ: gỗ thông tấm dày 25 mm có độ

ẩm ban đầu 60% và độ ẩm cuối 12% thì thời gian sấy khoảng 6 

8 giờ Trong lúc đó nếu sử dụng thiết bị sấy đối lưu, dùng khôngkhí nóng làm tác nhân sấy chúng ta cần khoảng 60  70 giờ

 Nhược điểm của thiết bị này là khó đảm bảo vệ sinh công nghiệp

và tổn thất tác nhân (chất lỏng nóng) khá lớn, khoảng 20 kg/m3 sảnphẩm

Ở Việt Nam công nghiệp chế biến thực phẩm người ta cũng dùng thiết bịsấy tiếp xúc trong chất lỏng nóng để gia công một số sản phẩm thực phẩm,chẳng hạn để sản xuất mì ăn liền Ở đây, sản phẩm không những được sấy

mà còn được tẩm các hương vị và các hương liệu cần thiết Vì vậy, trong côngnghiệp thực phẩm người ta gọi thiết bị sấy loại này là thiết bị chiên và quátrình sấy gọi là quá trình chiên Tác nhân sấy - tẩm ở đây thường dùng là

những loại dầu thực vật ăn được như macarin thiết bị này được dùng kháphổ biến ở nước ta.

3> Thiết bị sấy bức xạ.

Thiết bị sấy bức xạ dùng điện năng thường được dùng để sấy các vật liệudạng tấm phẳng như giấy, vải hoặc các màng mỏng của các chi tiết máy saukhi sơn, phim ảnh sau khi tráng rửa

Ưu điểm của sấy bức xạ là cường độ sấy khá lớn so với sấy tiếp xúc hoặcsấy đối lưu Ví dụ trong sấy tiếp xúc với nhiệt độ tác nhân là 1000C, tốc độ tácnhân là 2 m/s dòng nhiệt truyền cho vật liệu sấy chỉ đạt 870 W/m2 Trong thiết

bị sấy bức xạ, nếu bề mặt bức xạ có nhiệt độ 6000C thì dòng nhiệt có thể đạtđược 26000 W/m2 nghĩa là lớn hơn khoảng 30 lần Ưu điểm thứ hai của sấybức xạ là do tia bức xạ có thể đi sâu vào trong lòng vật liệu sấy Do đógradien nhiệt độ không lớn, điều đó dẫn đến quá trình truyền chất trong lòngvật được tăng cường, vật liệu sấy khô đồng đều hơn

Nhược điểm cơ bản của thiết bị sấy bức xạ là tiêu tốn nhiều điện năng

Phần 3: Lựa chọn phương ỏn sấy

Theo những ưu điểm và nhược điểm của cỏc phương phỏp sấy ở trờn tathấy với năng suất tương đối lớn ta chọn phương ỏn sấy là sấy hầm

Vỡ sấy hầm là một phương phỏp sấy khỏ phổ biến, cú thể sấy liờn tụchoặc giỏn đoạn, dễ sử dụng, dễ vận hành, dễ chế tạo và vốn đầu tư ban đầukhụng quỏ cao và cũng cú thể dựng để sấy cỏc sản phẩm cần sấy khỏc

Phần 4: Tớnh toỏn hệ thống

I Chọn nhiệt độ tỏc nhõn:

Ta chọn nhiệt độ tỏc nhõn vào là 800C và nhiệt độ tỏc nhõn ra là 400C đểtrỏnh hiện tượng đọng sương

Trong giai đoạn sấy sơ bộ, chọn độ ẩm nguyờn liệu vào là 60% vỡ lượng

ẩm một phần do quỏ trỡnh gia nhiệt và nghiền Độ ẩm sản phẩm ra là 20%.Giai đoạn sấy khụ lần cuối, độ ẩm nguyờn liệu vào là 20% và độ ẩm sảnphẩm là 14%

II Sơ đồ nguyờn lý của hệ thống.

4

II Hình 13: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống

III Tớnh nhiệt cho hầm sấy.

1 Năng suất sấy và năng suất bốc hơi ẩm.

Năng suất sấy tớnh theo yờu cầu

G2 = 48 kg/h