ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : SẤY THÓC LÚA

Cụ thể là tính không đồng đều về độ ẩm nhiệt độ, chất lượng thóc như thóc chưa chín đều, thóc lép và tạp chất lẫn vào khi thu hoạch, các tính chất này không ít khó khăn trong quá trình s

Chương 1

GIỚI THIỆU TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU SẤY

Khối hạt bao gồm nhiều hạt tạo thành Do đó, ngoài tính chất riêng lẻ của từng hạt thóc, and khối thóc còn những tính chất đặc thù mà từng hạt riêng lẻ không có

Cụ thể là tính không đồng đều về độ ẩm nhiệt độ, chất lượng thóc như thóc chưa chín đều, thóc lép và tạp chất lẫn vào khi thu hoạch, các tính chất này không ít khó khăn trong quá trình sấy do tính không đồng đều khối hạt (nhất là sự không đồng đều về độ chín)

Vì vậy để quá trình sấy thóc được hiệu quả cao phải có biện pháp hữu hiệu làm tăng sự đồng đều của khối hạt trước khi sấy, giảm tối đa lượng tạp chất lẫn trong thóc

I CÁC ĐặC TÍNH CHUNG CủA KHốI THÓC

1/ Tính tan rời của khối thóc

Khi đổ thóc từ trên cao xuống, ta thấy thóc tự dịch chuyển để cuối cùng thành một khối thóc hình chóp nón phía đáy rộng định nhọn và không có hạt nào dính liền hạt nào đó là đặc tính tan rời của thóc

Độ tan rời phụ thuộc vào 3 yếu tố chính sau:

+ Kích thước, hình dạng và trạng thái bề ngoài của hạt thóc cụ thể thóc dài có tính tan rời nhỏ hơn thóc ngắn Thóc có vỏ trấu nhẵn có độ tan rời hơn thóc có vỏ trấu xù xì

+ Độ ẩm của thóc: thóc có độ ẩm thấp thì độ tan rời càng lớn và ngược lại + Thóc có nhiều tạp chất độ tan rời sẽ nhỏ hơn thóc có ít tạp chất

Dựa vào độ tan rời (góc nghiêng α) ta biết được phẩm chất của thóc, ta đánh giá qua góc nghiêng của thóc

αGóc nghiêng tuy nhiên α và độ ta rời có mối quan hệ chặt chẽ, góc nghiêng này càng lớn thì độ tan rời càng nhỏ

2/ Tính tự chia loại của khối thóc

Khối hạt đôi khi chế tạo bởi nhiều thành phần không đồng chất, chúng khác nhau về hình dạng, kích thước, tỷ trọng trong quá trình đổ đóng do đặc tính tan rời

đã tạo nên những khu vực có chỉ số chất lượng khác nhau Người ta gọi tính chất này là tính tự phân loại của thóc

Những hạt thóc chắc, hạt nhỏ có tỷ trọng lớn và tạp chất nặng như đất đá, cát sạn thường nằm ở giữa và ở dưới, những hạt lép có hình dạng lớn hơn, tỷ trọng nhỏ

và các tạp chất giống như trấu, bổi, hạt cỏ dại thường nằm phía trên và rìa đống Người ta tiến hành thí nghiệm đổ một khối thóc hình chóp nón và tiến hành phân tích ở những khu vực khác nhau thì thu được kết quả sau:

Nói chung tính tư phân loại của thóc gây mặt hại nhiều hơn mặt lợi Cụ thể trong quá trình bảo quản, chất lượng chất lượng thóc không đồng đều trong kho,

α: Góc nghiêng tự do của thóc

gây ảnh hưởng xấu khi bảo quản lâu dài Trong quá trình sấy thóc cũng vậy, chất lượng thóc sau khi sấy không đồng đều nguyên nhân do độ ẩm thóc khi thu hoạch không đồng đều dẫn đến sự chênh lệch tỷ trọng thuận tiện cho việc phân loại của khối thóc Vì vậy trong thiết bị sấy phải có biện pháp hạn chế tối đa tính tự phân loại của khối thóc để chất lượng thóc sau khi sấy được nâng cao

3/ Độ hổng của khối thóc

Trong khối thóc bao giờ cũng có khe hở giữa các hạt chứa đầy không khí đó là

độ hổng của thóc Ngược lại nếu độ hổng là phần thể tích hạt chiếm chổ trong không gian đó là độ chặt của khối thóc

Độ hổng được tính bằng % thể tích khoảng không gian giữa khe hở các hạt với thể tích toàn bộ khối hạt chiếm chỗ

Trong quá trình bảo quản phải đảm bảo cho khối thóc có độ hổng cần thiết và luôn luôn thông thoáng để tạo điều kiện cho khối thóc truyền và trao đổi nhiệt ẩm với môi trường được dể dàng trong những trường hợp cần thiết

4/ Tính dẫn nhiệt và truyền nhiệt

Quá trình dẫn nhiệt của khối thóc thực hiện theo hai phương thức chủ yếu đó

là dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt độ, cả hai phương thức này đều tiến hành song song và

có liên quan chặt chẽ với nhau Đại lượng đặc trưng cho khả nang dẫn nhiệt của thóc là hệ số dẫn nhiệt, đó là lượng nhiệt truyền qua diện tích 1 m2 bề mặt khối thóc

có độ dày 1m trong vòng 1 giờ và gây ra độ chênh lệch giữa lớp bề mặt và lớp dưới

Đặc tính dẫn, truyền nhiệt kém và không đồng đều của khối thóc cần được khắc phục và tận dụng tối đa trong công tác bảo quản để hạn chế hiện tượng bốc hơi

ẩm cục bô

5/ Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm

Trong điều kiện nhất định về nhiệt độ và áp suất của không khí thóc có thể hấp phụ và nhả các chất khí cũng như hơi ẩm mà nó đã hấp phụ từ môi trường vào Quá trình này thường là hiện tượng hấp phụ bề mặt Ngoài ra các khí có hoạt tính hóa học cao có thể phản ứng với cấu trúc của thóc gạo làm giảm giá trị thương phẩm của gạo

Thủy phần của thóc gạo phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ và độ ẩm của môi trường Khi độ ẩm của môi trường tăng thì nó hút thêm ẩm làm tăng thủy phần lên

và ngược lại Ở mỗi một điều kiện của môi trường thóc gạo có một thủy phần xác định

+ Ở cùng nhiệt độ 300C độ ẩm của không khí tăng thì thủy phần cân bằng lớn

và ngược lại(xem bảng 1.5)

+ Ở cùng ẩm độ tương đối của không khí nếu nhiệt độ tăng thủy phần cân bằng giảm và ngược lại.Bảng 1.6 cho biết sự thay đổi thủy phần của thóc ở các nhiệt độ khác nhau ở cùng độ ẩm tương đối của không khí là 80%

và tạo thành các sản phẩm khác nhau tùy theo điều kiện hô hấp

a) Hô hấp hiếu khí:

Trong quá trình hô hấp hiếu khí hạt sử dụng oxy trong không khí để oxy hóa gluxit qua nhiều giai đoạn trùng nhau và sản phẩm tạo thành cuối cùng là khí cacbonnic và hơi nước, đồng thời sinh ra nhiệt và phân tán các sản phẩm này vào không gian xung quanh khối thóc

Quá trình hô hấp có thể biểu diễn bằng phương trình tổng quát như sau:

C6H12O6 + 6O2 = H2O+ 6CO2 + Q (Kcal)

nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hô hấp là 674(Kcal) cho một phân tử gam gluco và một phân tử gam gluco bị phân hủy khối thóc sẽ thu được không khí 134,4 lít CO2 và 108 gH2O

b) Hô hấp yếm khí:

Quá trình hô hấp yếm khí, các men trong chất sẽ tham gia oxy hóa chất dinh dưỡng gluxit để sinh ra năng lượng Quá trình này phức tạp và trải qua nhiều giai đoạn trung gian, song phương trình tổng quát của nó có thể biểu diễn:

C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH + Q (Kcal)

Sản phẩm tạo thành là CO2 và rượu etylic Lượng niệt sinh ra trong quá trình

hô hấp yếm khi nhỏ hơn nhiều so với lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hiếu khí Phân hủy 1 phân tử gam gluco tỏa ra 28 Kcal, đồng thời sinh ra 44,8 lít cacbonnic

và 92 gam rượu etylic

c) Kết quả hô hấp:

Làm tăng độ ẩm của thóc và tăng độ ẩm tương đối của không khí xung quanh,

do trong quá trình hô hấp hiếu khí thóc sẽ nhả ra hơi nước và khí cacbonnic, nước

sẽ tích tụ trong thóc làm cho độ ẩm của tương đối không khí xung quanh tăng lên Làm tăng nhiệt độ trong hạt, năng lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hô hấp của thóc chỉ sử dụng một phần để duy trì sự sống của hạt, phần nhiệt năng còn lại thoát ra ngoài và do tính truyền dẫn nhiệt của thóc kém nên nhiệt lượng thoát ra bị tích tụ lại và dần dần làm cho toàn bộ khối thóc bị nóng lên

Ngoài hai kết quả của quá trình hô hấp trên còn có những kết quả : Làm hao hụt vật chất và làm thay đổi khá lớn thành phần khối khí trong khối thóc Quá trình

hô hấp của thóc xảy ra rất mãnh liệt với thóc tươi, chưa phơi thóc cod độ ẩm cao

7/ Những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp:

− Độ ẩm của thóc ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp tới cường độ hô hấp Độ ẩm của thóc càng lớn thì cường độ hô hấp càng tăng, nhất là thóc mới thu hoạch chưa kịp phơi sấy, độ ẩm của thóc lúc này thường rất cao thực nghiêm cho thấy khi độ

ẩm của thóc vượt quá giới hạn độ ẩm cân bằng ở một nhiệt độ xác định thì cường độ

hô hấp tăng rất mạnh cụ thể khi đó chỉ cần tăng 1% độ ẩm thì cường độ hô hấp tăng tới 10 lần

− Nhiệt độ của không khí xung quanh khối thóc cũng ảnh hưởng lớn đến cường độ hô hấp của thóc, khi nhiệt độ của không khí và thóc tăng lên thì cường độ

hô hấp cũng tăng theo Song sự tăng này không phải cùng chiều vô hạn

−Độ ẩm tương đối có liên quan chặt chẽ với độ ẩm của thóc, do tính hút và nhả ẩm của thóc Khi độ ẩm của không khí cao làm cho độ ẩm của thóc tăng, do đó cường độ hô hấp của thóc tăng

− Mức độ thông thoáng của khối thóc có ảnh hưởng khá rõ rệt đến cường độ

hô hấp của thóc (nhất là thóc có độ ẩm cao) Nếu khối thóc không được thông thoáng do sự tích tụ CO2 làm cho khối thóc nóng lên buộc thóc phải hô hấp yếm khí nên rất có hại

Trong việc bảo quản thóc tươi trước khi phơi sấy, hạn chế tối đa sự hô hấp của thóc bằng cách thông thoáng, cần đão để giảm nhiệt độ tích tụ của thóc

8/ Quá trình chín sau khi thu hoạch thóc:

Thóc mới thu hoạch ngoài đồng do cấu tạo không đồng đều nên có hạt đã chín trước nên không có sự đồng đều về chất lượng, cho nên một thời gian nhất định sau khi thu hoạch, dưới tác dụng của các loại men hạt thóc tự tiến hành hoàn thiện chất lượng Đó là quá trình chín sau của hạt thóc

Thực chất quá trình là làm giảm chất hữu cơ hòa tan trong nước của hạt thóc làm tăng các chất dinh dưỡng phức tạp (lượng axit amin giảm đi để tăng lượng prôtit, lượng đường giảm đi để tăng tinh bột ).Thời gian chín sau khi thu hoạch của thóc phụ thuộc vào loại thóc, mức độ chín sau thu hoạch và điều kiện nhiệt độ, độ

ẩm của không khí Xét về mặt chất lượng thì quá trình chín sau thu hoạch của thóc

là một quá trình toàn có lợi Vì vậy để tăng hiệu quả sấy thóc (thóc sau khi sấy có chất lượng cao không sạn nứt võ trong quá trình xay xát tiếp theo ) điều cần thiết

là phải có thời gian nhất định cho quá trình chín sau trước lúc phơi sấy

Tuy nhiên khi thực hiện quá trình chín sau của thóc phải có biện pháp cào, đão, thông thoáng Vì trong quá trình này thường giải phóng hơi nước cà nhiệt lượng

9/ Thóc bị mọc mầm

Hạt thóc mọc mầm cần phải đầy đủ ba điều kiện: Độ ẩm thích hợp, đủ oxy và một lượng nhiệt cần thiết Do nảy mầm tác dụng của các men trong hạt được tăng cường rất mạnh, quá trình tan của các chất dinh dưỡng phức tạp trong nội nhủ thành các chất đơn giản được tiến hành Khi đó tin bột chuyển thành dextrin, manto, proti, chuyển thành axit amin, chất béo chuyển thành gluxerin và các axits béo Trong quá trình nảy mầm, lượng chất khô giảm đi rất nhiều sự hao hụt này là kết quả mọc mầm

Như vậy quá trình nảy mầm là quá trình hoàn toàn trái ngược với quá trình chín sau khi thu hoạch Xét về mặt chất lượng thóc và trong việc bảo quản thóc tươi thì quá trình mọc mầm hoàn toàn bất lợi ta phải tìm cách ngăn chặn

Việc ngăn chặn thóc tươi sau khi sấy bị mọc mầm có nhiều phương pháp song hữu hiệu nhất là thông gió cho thóc, cào, đão luôn cho thóc có độ ẩm khô hơn 30%

và nhiệt độ đống hạt thấp 400C

II HIệN TƯợNG HƯ HạI THÓC TƯƠI VÀ CÁCH KHắC PHụC

1/ Hiện tượng hư hại thóc tươi trước khi sấy

a) Hiện tượng thóc bị mộng

− Thường xảy ra khi thóc thu hoạch ngập nước, thu hoạch về để quá lâu không được phơi sấy hoặc thóc tươi để ủ đóng, đống hạt bị đốt nóng nghiêm trọng, xảy ra hiện tượng dồn ẩm làm cho thóc ở một vài khu vực đống hạt độ ẩm lên tới28÷30% Thóc có độ ẩm cao, cộng với tác động của nhiệt độ cao (do bản thân đống hạt sinh

ra làm cho hạt nảy mầm rất nhanh) Trong thực tế thu hoạch thóc cho thấy khi thu hoạch thóc bị mưa thóc ướt và đổ đống cao 50cm trở lên thì sau thời gian 2÷3 ngày

tỷ lệ hạt bị mộng lên tới 5÷30 số hạt

− Hạt nảy mầm làm tăng rất nhanh hoạt động hô hấp của hạt Hạt đã nãy mầm sau khi phơi sấy sẽ giảm tỷ trọng đáng kể và khi xay xát thường bị nát, tỷ lệ thành gạo nguyên rất thấp

b) Hiện tượng thóc mốc

− Thóc tươi trước khi sấy thường có độ ẩm rất cao, nên rất thuận tiện cho nấm mốc phát triển Bằng thí nghiệm trong bảo quản thóc cho thấy khi độ ẩm của không khí bề mặt hạt đạt 90÷100% là một môi trường thuận lợi cho việc nấm mốc phát triển Điều quan trọng nhất là tạo các độc tố của nấm mốc trong khối thóc tươi

− Khi bảo quản thóc tươi một số chủng loại Aspflavas có khả năng sinh độc tố afalatoxin (độc tố này khi cơ thể nhiễm một hàm lượng lớn có thể gây tử vong) Điều kiện tối thiểu để cho nấm mốc tạo afalatoxin là nhiệt độ đống hạt lớn hơn 300C

và độ ẩm 18÷20% Vì vậy nếu chưa kịp phơi sấy phải có biện pháp để giải phóng lượng nhiệt tích tụ trong đống để đảm bảo nhiệt độ đống hạt an toàn

c) Hiện tượng nội nhủ bị biến vàng

Đối với thóc tươi chưa phơi sấy, hiện tượng nội nhủ bị biến vàng xảy ra mãnh liệt và độ ẩm của thóc rất lớn hoạt động sinh lý trong hạt mạnh dẫn đến khả năng bốc nóng nhanh và nghiêm trọng, nhiệt độ đống hạt có thể lên tới 500C thúc đẩy hiện tượng tạo thành melanoit Mặt khác do nấm mốc phát triển và do hạt có độ ẩm cao nên enzim của hạt và của mốc thúc đẩy mạnh quá trình phân hủy protit và gluxit thành các axitamin tự do và đường để chúng phản ứng với nhau tạo thành melanoit Nguyên nhân do độ ẩm quá cao, song quá trình sấy nếu chọn chế độ sấy không thích hợp, lúc này tỷ lệ thóc biến vàng cũng rất lớn

Việc đánh giá và phân loại gạo chủ yếu dựa vào tỷ lệ biến vàng vì chất lượng gạo biến vàng rất thấp so với gạo trắng

2/ Cách khắc phục hư hại thóc tươi

Nhìn chung các hư hại thóc tươi là do độ ẩm của thóc quá cao, nhiệt độ đống hạt bị tích tụ không thoát ra được gây bốc nóng Sau đây là các biện pháp khắc phục

và hạn chế hư hại

a) Bảo quản bằng cách hông gió tự nhiên

Thóc tươi sau khi thu hoạch trải mỏng trên sàn nhà, chiều dày lớp hạt không qua 25cm Làm như vậy hạt được hong gió tự nhiên, nếu nhiệt độ không khí môi trường xung quang là 270C, trong thực tế đo đạc cho thấy với độ dày lớp thóc này thì nhiệt độ đống hạt không vượt quá 300C

b) Dùng hóa chất để bảo quản thóc tươi

Hạt tươi được phun axit propionic với hàm lượng từ 0,5÷5% có thể bảo quản thóc tươi được lâu ngày hơn mà không bị mốc, bốc nóng, giá trị dinh dưỡng khi sử dụng phương pháp này ít thay đổi Song bảo quản bằng propionic có nhược điểm lớn hơn là có mùi vị chua và tốn kém khá lớn nên ít được sử dụng

c) Bảo quản thóc tươi bằng các biện pháp thong gió

Thông gió là một biện pháp kỹ thuật được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi để bảo quản hạt tươi khi phơi sấy, giữ hạt an toàn từ 5 ÷ 20 ngày, gìn giữ tốt nhất chất lượng của hạt để sau đó đưa hạt vào sấy khô Thông gió có tác dụng giải phóng nhanh chống nhiệt độ đống hạt sinh ra, chống việc tích tụ nhiệt trong đống hạt, giữ nhiệt độ đống hạt xấp xĩ gần bằng nhiệt độ môi trường Do vậy thông gió còn có tác dụng chống mốc vì có thể làm hạt khô hạt trong phạm vi nhất định, chủ yếu là se vỏ hạt

Evanhide khi nghiên cứu ảnh hưởng của thông gió đối với hiện tượng mốc của thóc đã nhận thấy rằng: Sự có mặt của dòng không khí làm giảm rõ rệt sự phát triển của nấm mốc trên thóc ngay cả khi độ ẩm của không khí là100% Thông gió còn làm khô một phần thóc bị nhiễm nặng (thu hoạch gặp mưa)

Thời gian bảo quản thóc tươi an toàn không làm giảm phẩm cấp của thóc phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: Độ ẩm ban đầu của thóc, nhiệt độ không khí khi thông gió

và lượng cung cấp cho 1 tấn thóc

Davit candout khi nghiên cứu bảo quản thóc tươi bằng thông gió với lượng cung cấp 19m3/TH cho thóc có độ ẩm 24%, 22% 20% khi nhiệt độ không khí trung bình là 22,80C Thóc bảo quản được giữ chất lượng tốt, phẩm cấp loại 1 trong thời gain tương ứng 4,5 và 7 ngày Khi nhiệt độ không khí trung bình là 200C thóc có độ

ẩm 24% duy trì được phẩm cấp loại I trong 21 ngày

Tóm lại: Khi tiến hành thông gió cho thóc tươi thì lượng gió cung cấp càng lớn thì thời gian bảo quản an toàn càng lớn, số lượng hạt nhiễm độ càng nhỏ

Bảng số liệu bưới đây được thiết lập khi đo đạc trong thực tế thông gió bảo quản thóc thóc tươi:

Ch ươ ng 2

Muốn bảo quản lương thực hoặc chế biến sản phẩm có chất lượng cao, các loại hạt cần được sấy khô đến độ ẩm bảo quản hoặc chế biến Đối với các loại hạt khi chọn chế độ sấy đặc biệt phải chú ý tới nhiệt độ TNS , nhiệt độ đun nóng hạt Nhiệt

độ đun nóng hạt cho phép phụ thuộc vào từng loại hạt mục đích sử dụng độ ẩm trước khi sấy

A CÔNG NGHệ SấY HạT

1/ Đặc điểm sấy các loại hạt và ảnh hưởng của nó đến mức độ và độ tác dụng của quá trình sấy:

a) khả năng thu nhận hơi nước và khí của hạt

Hạt có cấu trúc vật thể keo mao quản xốp do đó nó có tính chất thu nhận hơi

và khí Hiện tượng này được gọi là hấp thụ Hấp thụ là quy luật phức tạp của nhiều quá trình riêng lẽ: hấp thụ, hấp thụ, ngưng tụ mao quản và hấp thụ hóa học

Hấp thụ là sự tiếp nhận khí và hơi ở bề mặt vật thẻ rắn Nếu sự hấp thụ xảy ra

ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ ngưng tụ thì hiện tượng ngưng thành nước của khí hoặc hơi trên bề mặt vật thể, ở vật thể có bề mặt phẳng này không có lổ nhỏ thì quá trình xảy ra rất ngắn Nếu vật thể xốp thì quá trình xảy ra rất chậm qua sự khuếch tán của khí và hơi

Khi sấy các loại hạt bằng hổn hợp khí và không khí ở những vật thể xốp này

Vì chất lượng của hạt có thể bị giảm do nó hấp thụ mùi của khói, khói này do sự đốt cháy không hoàn toàn của nhiên liệu trong lò Hiện tượng này có thể xảy ra kkhi người ta sử dụng nhiên liệu chứa nhiều lưu huỳnh ⇒ hạt sẽ có mùi lưu huỳnh ngân ngừa quá trình này ⇒ cần kiểm tra chặt chẽ

Người ta gọi hấp thụ là hiện tượng thấm sâu của khí hoặc hơi vào vật thể bằng khuyếch tán vào trong lỗ nhỏ của vật thể Sự khuyếch tán của khí hoặc hơi xảy ra dưới tác dụng chênh lệch của áp suất hoặc của hơi trong không khí và không khí trên bề mặt của hạt theo hướng từ pha có áp suất cao đến pha có áp suất thấp hơn Hơi hoặc khí ngưng tụ và thấm sâu vào những thành phần cơ bản của hạt như: Protein, tinh bột,

Ngưng tụ mao quản là sự hấp thụ hơi hoặc khí do sự liên kết ngưng tụ trong những ống mao quản của vật thể Sự ngưng tụ hơi trong các mao quản của vật thể

do sự giảm áp suất hơi bảo hòa dưới ảnh hưởng của lực mao quản trong các mao quản

Hấp thụ hóa học là sự tiếp nhận hơi hoặc khí của vật thể do thực hiện các phản ứng hoặc biến đổi hóa học của các thành phần hóa học trong vật thể

Hạt và khối hạt dễ dàng hấp thụ hơi hoặc khí, do khả năng xâm nhập vào các

lỗ nhỏ của hạt Hạt có cấu tạo tế bào và xen kẽ bỡi những lỗ mao quản tạo thành một hệ thống mao quản bé

Hơi và khí hấp thụ ở bề mặt hoạt động của các hạt và khối hạt rất lớn nếu hạt thóc có chiều dày 7mm và đường kính 3mm thì bề mặt hạt thóc bằng 0,8 mm2 Bề

mặt hoạt động của hạt thóc có cấu tạo xốp ở vỏ của nó, do đó hơi và khí bị hấp thụ không chỉ ở bề mặt của hạt khi tiếp xúc mà còn trong lớp sâu của vỏ hạt

b) Tính chất mao dẫn của chất lỏng

Những phần tử chất lỏng được sắp xếp linh động nên tất cả các phần tử có tác dụng tương hổ Nghĩa là lực kếo của một phần tử này tác dụng lên một phần tử khác

và ngược lại ở trạng thái cân bằng các lực này triệt tiêu lẫn nhau

Những phần tử ở bề mặt chất lỏng không cân bằng được kéo lại bởi những lực của phân tử bên trong những phân tử bên trong của nước có độ lớn khoảng 14.800kg/ cm2

Lực kéo bên trong có xu hướng kéo vào đối với bề mặt chất lỏng nhỏ, lực này giảm đi với khối lượng chất lỏng lớn do trọng lực của nó

Với khối lượng nhỏ, chất lỏng nhận một hình dạng vật thể với bề mặt nhỏ nhất nghĩa là dạng hình cầu

Người ta gọi sức căng bề mặt như là một lực: T = P/L

Trong đó:

P - Lực tác dụng lên đơn vị diện tích dyn

L - Chiều dài của đường thẳng tính bằng cm

Hơi nước dày đặc trên bề mặt hạt do áp suất cao của khí quyển sẽ dẫn đến trạng thái bảo hòa nhiệt độ của hạt bằng nhiệt độ ngưng tụ của hơi thì nó sẽ ngưng

tụ trong những mao quản của hạt

Âøm xuất hiện do hấp thụ và hấp thụ trong hạt nó vận chuyển dưới tác dụng của lực khuyếch tán qua từng tế báo nằm bên trong hạt và tạo thành chất liên kết với chất keo trong hạt

Vận tốc khuyếch tán bên ngoài phụ thuộc vào nhiệt độ của hơi, áp suất hơi và tốc độ của hơi xung quanh hạt

Vận tốc khuyếch tán bên trong phụ thuộc vào nhiệt độ của hơi, áp suất hơi, thành phần hóa học và cấu trúc của hạt

Giá trị độ ẩm của hạt phụ thuộc vào tính chất của hạt và dạng liên kết ẩm Hạt được sấy khô chỉ đến độ ẩm cân bằng hoặc độ ẩm cuối tương ứng với độ

ẩm tương đối và nhiệt độ của tác nhân sấy

Do đó mà ẩm ở trong hạt được chia làm hai loại: Ẩm có thể tách được và ẩm không thể tách được trong quá trình sấy

Độ ẩm của hạt vượt khỏi độ ẩm tới hạn được coi như là ẩm tự do hay là “ẩm trương nở” trong hạt là kết quả do sự khuyếch tán ẩm, do thấm qua thành tế bào (Hiện tượng thẩm thấu) và do hấp phụ mao quản

Những hạt mới thu hoạch ở những vùng có khí hậu ẩm ướt (Độ ẩm của không khí gần như bảo hòa) thì hạt có độ ẩm từ 30 ÷35%

Độ ẩm của hạt có thể vượt quá độ ẩm tới hạn chỉ trong trường hợp hạt thu hoạch hoặc vận chuyển dưới trời mưa

e) Quá trình bay hơi ẩm từ hạt

Âøm tập trung ở bề mặt hạt thường là ẩm dính ướt và ẩm mao quản, bó bóc hơi tương tự như sự bay hơi của nước ở bề mặt thoáng

Sự bay hơi của ẩm liên kết lý hóa học (Ẩm tới hạn của hạt) rất khó khăn vì ẩm này được tạo thành ở những lớp bên trong của hạt và người ta cần phải cưỡng bức vận chuyển đến bề mặt của hạt trong quá trình sấy

Sự vận chuyển ẩm hay sự thay đổi ẩm xảy ra từ nơi có độ ẩm cao đến nơi có

độ ẩm thấp hơn Vận tốc chuyển ẩm phụ thuộc vào độ chênh lệch ẩm và khả năng dẫn ẩm của hạt

Âøm có thể vận chuyển ở dạng lỏng hoặc dạng hơi Đối với với hạt có độ ẩm lớn thì ẩm chủ yếu vận chuyển ở dạng lỏng, với độ ẩm nhỏ chủ yếu ở dạng hơi

Bề mặt bốc hơi ẩm của hạt không giống như bề mặt hình học của hạt Bề mặt bay hơi bao gồm ẩm vận chuyển từ các mao quản bên trong hạt và tạo nên những

“vùng” bốc hơi khi độ ẩm càng tăng thì vùng bốc hơi cũng tăng

Để tăng tốc độ bốp hơi thì khối hạt được đun nóng trong máy sấy đến một nhiệt độ nhất định Việc đun nóng hạt đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển ẩm Ẩm chuyển động dưới ảnh hưởng của nhiệt độ theo hướng của dòng nhiệt nghĩa là từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Hiện tượng vận chuyển ẩm do tác dụng nhiệt được gọi là khuyếch tán nhiệt

Một trong những nguyên nhân của chuyển động ẩm là sự chuyển động phân tử chất lỏng như sự khuyếch tán nhiệt trong dung dịch

Nguyên nhân thứ hai của chuyển động ẩm trong hạt là sự giảm bớt lực hút giữa mao quản khi tăng nhiệt độ ở vùng có nhiệt độ cao ⇒ lực hút mao quản nhỏ

Do đó độ ẩm được vận chuyển đến nơi có nhiệt độ thấp

Nguyên nhân thứ ba: Là chuyển động ẩm trong hạt là do sự tồn tại bởi không khí bị nhốt trong những ống mao quản

Trên cơ sở phân tích trên người ta có quá trình sấy hạt như sau:

Dưới tác dụng đun nóng hạt, ẩm tự do (liên kết cơ học) bốc hơi, trong những mao quản lớn ẩm bốc hơi mãnh liệt tương tự như sự bay hơi ở bề mặt thoáng của nước xung quanh hạt tạo thành màng bốc hơi tương ứng với giai đoạn vậ tốc sấy không đổi Sau khi đun nóng bởi hơi bao quanh hạt bị “rách” thì màng hơi mới xuất hiện ở bên trong các mao quản nhỏ và bắt đầu vận tốc sấy giảm Lượng ẩm được chuyển dời từ bên trong hạt ra đến bề mặt hạt thường ở thể hơi, mà hơi này được tạo

ra ở lớp bay hơi hay còn gọi là “màng sấy” ở sâu bên trong hạt và kèm theo sự khuyếch tán ở thể lỏng

Sự bay hơi của ẩm cơ học ở bề mặt hạt người ta gọi là khuyếch tán ngoài, còn việc vận chuyển và bốc hơi của ẩm trong hạt gọi là khuyếch tán bên trong Vận tốc bốc ẩm liên kết cơ học lớn hơn vận tốc bốc ẩm liên kết lý hóa học

B CÔNG NGHệ SấY THÓC

I PHƠI THÓC BằNG NĂNG LƯợNG MặT TRờI

Lợi dụng năng lượng mặt trời để phơi thóc là kinh nghiệm lâu đời của nhân dân ta Phơi thóc không chỉ là đơn thuần là làm cho lượng nước tự do trong thóc bốc đi để đạt thủy phần của thóc đáp ứng công tác dự trữ Mà quá trình phơi thóc phải đáp ứng 2 yêu cầu sau:

+ Làm cho nước tự do trong thóc bốc đi để đảm bảo yêu cầu dự trữ một cách

an toàn

+ Giữ được chất lượng vốn có của thóc, hạn chế sự tổn thất hư hỏng trong quá trình phơi, nhằm phục vụ tốt cho công việc chế biến sau này (tránh hiện tượng thóc

bị biến dạng, hạn chế thóc bị gãy hay tróc võ )

Ngoài việc đáp ứng 2 yêu cầu trên, quá trình phơi cần phải đạt hiệu suất cao,

về mặt thời gian phải phần hợp với tiến độ gặt đập và quá trình thu hoạch

1/ Những thuận lợi và ưu điểm của phương pháp phơi thóc

Nước ta hoàn toàn nằm trong vùng nội chí tuyến vùng nhiệt đới bán cầu bắc

Do đó độ cao mặt trời và độ dài ban ngày không biến đổi lớn trong năm Khiến trên

khắp vĩ độ từ Bắc xuống Nam đều có khả năng tiếp nhận một nhiệt lượng mặt trời rất lớn

•Về mặt nhiệt độ :

+ Có sự tăng dần nhiệt độ theo phương kinh tuyến từ những vị độ cao đến vị

độ thấp

+ Nhiệt độ trong ngày có biến thiên tăng dần (biên độ) theo khoảng cách với

bờ biển Càng cách xa bờ biển thì biến thiên của nhiệt độ trong ngày càng lớn

+ Nhiệt độ giảm dần theo độ cao của mặt nước biển Song nhìn chung nhiệt độ trong không khí trong cả vụ hè cũng nhưng vụ đông đều tương đối cao nên có thể tiến hành phơi thóc khá tốt

•Về mặt độ ẩm:

+ Tương đối cao tuy nhiên trong ngày có sự biến đổi rõ rệt vào sáng sớm độ

ẩm khoảng 80÷90% nhưng giữa trưa giảm xuống trung bình khoảng 50÷60% có khi xuống 40% Nhìn chung độ ẩm tương đối không thuận lợi nhưng cụ thể tương ứng thời điểm có nhiệt độ cao, bức xạ lớn thì độ ẩm tương đối thấp đó là mặt khá thuận lợi

•Phơi thóc bằng năng lượng mặt trời kinh tế hơn phương pháp sấy:

Trên thực tế 1 m2 sân có thể làm khô 3÷10Kg thóc, 1 lao động có thể phơi từ 5÷10 T/ngày

•Có nhiều tác dụng khác

Ngoài tác dụng làm khô, nhờ bức xạ của các tia, còn có diệt côn trùng và loại trừ mầm móng nấm móc

2/ Những khó khăn và nhược điểm của phương pháp phơi thóc

Một khó khăn và cũng là nhược điểm của phương pháp phơi thóc làm khô thóc bằng năng lượng mặt trời là phụ thuộc vào thiên nhiên Mà thời tiết trong thu hoạch vụ chiêm có nắng to nhưng cũng mưa nhiều và đột xuất còn thu hoạch vụ mùa trong lúc độ ẩm tương đối của không khí thấp lại gặp phải gió mùa Đông Bắc Hiện nay việc phơi thóc chủ yếu tiến hành bằng thủ công nên chất lượng hiệu suất cong thấp chưa đáp ứng về mặt kinh tế và kỹ thuật

3/ Cơ sở khoa học liên quan đến quá trình phơi thóc

•Bức xạ:

Là yếu tố đặc trưng cho nguồn năng lượng mặt trời cũng là yếu tố trực tiếp của quá trình phơi Nguồn nhiệt cơ bản làm cho nước tự do trong thóc bốc ra là do bức

xạ trực tiếp chiếu từ mặt trời vào đóng thóc

Nhiệt độ :Trong quá trình phơi nhiệt độ là quan trọng và trong thực tế sự tăng giảm của nhiệt độ tỷ lệ thuận với bức xạ Nhiệt độ càng tăng thì quá trình bốc hơi nước càng nhanh, nhưng nếu nhiệt độ trên 450C mà thóc phơi không được cáo đão thường xuyên thì gây nhiều rạn nứt

Độ ẩm không khí:Là yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình làm khô thóc trong khi phơi Nếu độ ẩm của không khí càng thấp thì quá trình bốc hơi nước càng nhanh, nói chung độ ẩm của không khí càng thấp càng thuận lợi cho quá trình phơi không làm tăng độ rạn gãy và chất lượng của thóc khi phơi

Gió:Là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến việc làm khô Trên thực tế nếu gió càng mạnh thì lưu lượng khí càng lớn đó là khả năng mang ẩm lớn nếu phơi thóc trong điều kiện có nhiều gió thì thủy phần hạ nhanh và hầu như không ảnh hưởng đến chất lượng của thóc

Sân phơi : Độ bay hơi nước của thóc và độ rạn gãy của thóc phụ thuộc khá chặt chẽ vào sân phơi Có 2 yếu tố của sân phơi ảnh hưởng đến phơi thóc

− Vật liệu dùng làm sân, tùy theo văn kiện dùng làm sân mà khả năng truyền dẫn nhiệt và truyền dẫn ẩm khác nhau

− Màu sắc sân phơi: do độ hấp thụ của các màu khác nhau nên khả năng làm khô và độ rạn gãy của thóc khác nhau

II SấY THÓC BằNG MÁY SấY

Trong điều kiện gieo trồng ở Việt Nam, thóc khi thu hoạch có thủy phần từ

20÷24% Muốn bảo quản an toàn cần làm khô tới thủy phần dưới 12,5% Việc làm khô thóc tới thủy phần an toàn khi bảo quản là vấn đề quan trọng nhất quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng bảo quản thóc.Do đó công nghệ sấy đang được hình thành và phát triển thay thế phương pháp phơi thủ công

a) Khái niệm về sấy:

Quá trình tách ẩm từ vật liệu do sử dụng nhiệt năng để bốc hơi ẩm và dẫn hơi

ẩm được tạo thành gọi là sấy

b) Các yêu cầu của việc sấy thóc:

Khác với các vật liệu và các hạt cây trồng khác sấy thóc đòi hỏi các yêu cầu chính sau:

− Hạt sấy khô ít bị rạn gãy nhất, thóc khi xay xát có tỷ lệ hạt nguyên cao

− Tốc độ sấy nhanh và nâng cao năng suất của máy

− Tiêu hao nhiệt liệu ít nhất trên 1 đơn vị vật liệu sấy khô

c) Chế độ kỹ thuật sấy thóc:

Trong sấy thóc chế độ kỹ thuật sẽ quyết định chất lượng của thóc đã sấy, quyết định năng suất thời gian sấy và giá thành trên 1 đơn vị sản phẩm

•Chế độ kỹ thuật sấy gồm các yếu tố sau:

− Nhiệt độ của tác nhân sấy: Nhiệt độ đốt nóng của hạt

− Thời gian vật liệu sấy lưu lại trong máy sấy, số lần vật liệu qua máy sấy, sấy liên tục hay gián đoạn, có ủ hay không có ủ

− Thủy phần của thóc khi đưa vào sấy:

Trong các thiết bị sấy hạt phổ biến hiện nay, tác nhân sấy là môi trường để chuyển nhiệt từ nguồn nhiệt đến sản phẩm sấy, làm cho nước bốc hơi từ bề mặt sản phẩm sấy, đồng thời làm nhiệm vụ chuyển hơi ẩm bốc từ vật liệu ra môi trường bên

ngoài khi nhiệt độ của không khí càng cao, độ ẩm của không khí càng thấp Hiệu số giữa áp suất hơi riêng phần trên bề mặt của hạt và áp suất hơi riêng phần của không khí càng lớn thì tốc độ bay hơi từ bề mặt vật liệu càng lớn Do vậy nhiệt độ của không khí càng lớn thì tốc độ sấy khô càng nhanh năng suất của thiết bị sấy càng tăng

Mặt khác nhiệt độ của không khí càng cao làm cho nhiệt độ của hạt càng cao, chênh lệch nhiệt độ giữa lớp bên ngoài võ hạt và lõi hạt càng lớn sẽ làm cho hạt bị

rạ gãy Do vậy sấy thóc ở nhiệt độ của không khí nóng và nhiệt độ của thóc càng thấp thì hạt càng ít bị rạn gãy, khi xay xát đạt tỷ lệ gạo nguyên và tỷ lệ thành phẩm cao

Đavit Canđơut (Mỹ) đã nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy tới tỉ lệ hạt nguyên khi xay xát thóc và đến thời gian sấy Tác giã đã nghiên cứu trên 3 loại thóc Banla Patma, Nato và TP49 ở những nhiệt độ không khí nóng và nhiệt độ đốt nóng của hạt khác nhau, số lần sấy khác nhau mỗi lần sấy 15 phút giữa 2 lần sấy có ủ và thông gió nói chung thuỷ phần giảm từ 20 xuống 12,5 % số liệu thu được ghi trong bảng sau

Aính hưởng của nhiệt độ sấy đến toàn bộ thời gian và chất lượng của hạt

sấy đầu

Lần sấy cuối

Tổng

TG sấy

Số lần qua sấy

Mẫu đối chứng (%)

Mẫu thóc sấy (% )

Chênh lệch (%)

44

45

29 33.5 34.5

37

39 41.5

41 46.6 46.1

47

50

48 39.4

39

41 43.3 43.3

4 3.5

46.4 45.9

45

45 47.4 49.8 55.7 55.7 55.7 55.7 52.9 53.5

-1 +0.7 +0.2 -0.7 -2.1 -0.8

0 -0.8 -1 -4.9 -3.9 -1.6

Qua số liệu trên đây nhận thấy, nếu nhiệt độ sấy của hạt tăng từ 360C ÷450C thì thời gian sấy giảm 40 % hiệu suất sấy của thóc giảm 0,6÷0,7% tỉ lệ hạt nguyên giảm 1,6%

Khi sấy thóc bằng không khí nóng để sấy không bị gãy cong phụ thuộc vào thời gian lưu lại trong máy Nếu hạt sấy càng lâu thì nhiệt độ cho phép của TNS và

nhiệt độ đốt nóng của hạt càng phải thấp Ngược lại, nếu thời gian lưu lại trong máy sấy ít thì tăng nhiệt độ sấy lên

Pedơsen năm 1962 đã xác định mối liên quan giữa nhiệt độ của không khí nóng với thời gian sấy và thủy phần của hạt thể hiện số liệu trên bảng sau: [ I]

từ nội nhủ ra lớp ngoài rất chậm Do vậy nếu sấy thóc 1 lần từ ướt đến khô thì thời gian sau tốc độ sấy rất nhỏ, thời gian sấy sẽ rất lâu Đồng thời số lượng hạt bị gãy tăng lên rất nhiều Người ta đã nghiên cứu và đi đến kết luận: Tại cùng một nhiệt độ đốt nóng của hạt, tăng số lần sấy của hạt và giữa hai lần sấy có giai đoạn ủ để nước

từ nội nhủ chuyển ra lớp ngoài, thì sẽ tăng tỷ lệ hạt nguyên khi xay xát, giảm được thời gian sấy và năng suất sấy của máy sấy

− Khi số lần sấy không thay đổi nhiệt độ sấy tăng lên thì thời gian sấy sẽ giảm nhưng tỷ lệ hạt nguyên giảm

− Khi nhiệt độ sấy không thay đổi , số lần sấy tăng lên thì thời gian sấy tăng và

độ của thóc đi ra khỏi máy sấy, lượng thủy phần của thóc giảm sau mỗi lần sấy

Chế độ công nghệ sấy thóc trên một số máy sấy phổ biến theo trình tự sau đây:

− Thóc có thủy phần 20÷24% sấy tại nhiệt độ dưới 400C sấy 3 lần mỗi lần giảm từ 2÷3% thủy phần giữa hai lần sấy thóc được ủ 4÷24 h thời gian sấy mỗi lần

từ 15÷30 phút Trong quá trình ủ kết hợp với thông gió nhau có thể làm khô thêm thóc thủy phần của thóc giảm 1 %

− Để giảm thời gian lưu lại trong máy sấy từ 25 phút xuống 15 phút và giữ nguyên nhiệt độ hạt thì tỉ lệ hạt nguyên cao hơn

− Khi tăng tốc độ gió và giữ nguyên nhiệt độ và số lần sấy thì tốc độ sấy tăng 50% và không ảnh hưởng gì đến chất lượng hạt

III GIớI THIệU MộT Số LOạI MÁY SấY THÓC ở NƯớC TA

1/ Phân tích tình hình sử dụng máy sấy thóc ở nước ta hiện nay

Tính đến thời điểm này việc sử dụng máy sấy thóc ở nước ta đã có nhiều tiến

bộ Song nhìn chung tốc độ trang bị còn thấp mức độ cơ giới hóa chưa cao chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu làm khô thóc Công tác sấy thóc đã hình thành 3 khu vực khá rõ ràng: sấy trong dân, sấy tại các điểm thu mua và sấy tại các phân xưởng sản xuất và xuất khẩu gạo

− Đối với sấy trong dân Do đặc điểm sản xuất phân tán nhu cầu làm khô thoc trong mùa thường khoảng từ 2÷10 tấn người dân thường sử dụng các lò sấy thủ công hoặc các máy sấy có công suất sấy nhỏ 200÷300 kg/ mẻ đến 2÷4 tấn/mẻ hoặc vài tấn/h Nhiên liệu dùng cấp nhiệt cho các lò sấy thương là trấu hoặc than củi Các lọa máy sấy này sấy gián đoạn, có cấu tạo đơn giản nhưng hiệu suất sấy thấp và đốt nóng không đồng đều Tuy nhiên với sản xuất cá thể thì người dân chấp nhận được

vì giá thành xây dựng không cao lại độ bền tương đối lâu dài

− Đối với các điểm thu mua hoặc dịch vụ sấy trong tại các thôn xã người ta thương sử dụng các loại máy sấy di động quy mô và năng suất vừa khoảng 6÷8 tấn/mẻ hoặc 2÷8 tấn/h Loại máy sấy này gồm lò sấy và các thiết bị chuyển tảivà ló đốt dầu được đặt trên rơmoc Máy sấy di động có kết cấu khá phức tạp, giá thành sản xuất cao Tuy nhiên do làm việc theo thời vụ và dể dang luân chuyển từ điểm này sang điểm khác nên cũng được sử dụng

−Đối với các nhà máy chế biến gạo xuất khẩu Dựa trên quy mô, năng suất và chất lượng sản phẩm người ta thường sử dụng các loại máy sấy có công suất vừa và lớn khoảng 8÷vài chục tấn/mẻ hoặc trên 10 tấn/h Trang bị cho các nhà máy sấy thường là các máy sấy tháp hoặc máy sấy thùng quay Ngoài ra hiện nay còn đưa vào các máy sấy tầng sôi sấy khí động

2/ Chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật của máy sấy

Với mỗi một loại sản phẩm sấy ngoài các chỉ tiêu về công nghệ ra còn phải tính đến các chỉ tiêu khác như: chi phí cho quá trình sấy, điều kiện vận hành và bảo dưỡng thiết bị, khả năng tháo lắp tính đa năng, độ bền và khả năng tác động đến môi trường của hệ thống Một hệ thống sấy phù hợp là hệ thống có chi phí vận hành hợp lý (thường khoảng 5÷6 % lượng thóc đem sấy), quy trình thao tác đơn giản phù hợp với trình độ người sử dụng, dể dàng tháo lắp bảo dưỡng và sửa chữa, có tuổi thọ từ 5÷7 năm, có khả năng sấy được ở các điều kiện khác nhau về độ ẩm không ô nhiễm đến môi trường

Để trang bị máy sấy, sấy hạt trong thời vụ thu hoạch đòi hỏi phải đầu tư số vốn rất lớn vì vậy ở các nước, người ta tìm cách nâng cao năng lực sấy của máy để giảm bớt số lượng máy sấy phải đầu tư bằng cách:

+ Dùng thông gió để kéo dài thời gian bảo quản thóc tươi từ 7÷20 ngày sau đó đưa vào sấy dần

+ Xây dựng chế độ sấy thích hợp nhất tăng tốc độ sấy giảm thời gian sấy ( sấy nhiều lần giữa các lần sấy có ủ Kết hợp thong gió để tận dụng nhiệt của hạt làm bốc hơi ẩm thêm, sấy ở nhiệt độ cao giảm thời gian lưu lại trong máy để tăng tốc độ sấy

mà không làm giảm chất lượng hạt Sấy hạt đến 14÷16% sau đó thông gió để tiếp tục làm khô thuỷ phần đến 12% Thực hiện cơ giới hoá đồng bộ 3 khâu nạp liệu, sấy đưa sản phẩm ra ngoài

3/ Giới thiệu một số mô hình máy sấy hạt ở nước ta

Do hạt đa dạng về kích thước, tính chất bề mặt, độ ẩm và nhất là yêu cầu quy trình chế độ sấy và mục đích sử dụng rất khác nhau nên cần có nhiều loại máy sấy hạt khác nhau Ngoài ra do sự phát triển kỹ thuật của từng nước trên cơ sở những kinh nghiệm riêng về từng loại nhiên liệu cụ thể cùng với khả năng đầu tư kinh tế

và trang thiết bị mà các hệ thống sấy thô sơ hoặc hiện đại có mức cơ giới cao và được tự động hóa hoàn toàn Trong lĩnh vực sấy thóc dựa vào khả năng chuyển động của hạt thóc mà ta chia thành hai loại máy chủ yếu sau :

a) Máy sấy hạt lớp tĩnh

Các loại máy sấy này thường có công suất nhỏ hoạt động gián đoạn, kết cấu khá đơn giản TNS từ bộ phận phân phối gió đi qua lớp vật liệu đứng yên và được thải ra ngoài, thường là các loại máy sấy vỉ hoặc máy sấy sàn nghiêng, nhược điểm của loại máy sấy này là sấy không đồng đều, hiệu suất nhiệt thấp, chi phí sử dụng lao động cao Tuy nhiên với kinh tế cá thể thì loại máy này chấp nhận được vì đầu

tư xây dựng thấp và khá bền

8"9

8)9

8!9+ Máy sấy vỉ ngang: (hình a) được chế tạo bằng kim loại mặt sàng bằng tôn đục lổ, cũng có loại đơn giản hơn làm bằng gạch, sàn băng lưới sắt đương kính khoảng 4 mm công suất từ 200÷300kg/mẻ Có loại từ 2÷6T/mẻ

+ Máy sấy sàn nghiêng (hình c)Cấu tạo gồm nhiều hay một máng lỗ làm băng kim loại đặt trong buồng sấy, kèm theo máy là lò đốt và quạt gió toàn bộ máy này

có thể dặt trên một rơmooc để sấy lưu động

+ Máy sấy kiểu Silô (hình b) thực chất là loại máy sấy buồng cấu tạo gồm 1 buồng sấy bên trong có đặt một ống phân phối gió TNS được thổi qua lớp vật liệu đứng yên và thoát ra ở miệng thải máy sấy loại này thường ứng dụng trong việc thông gió và ủ hạt

b) Máy sấy hạt lớp động

Đặc trưng của loại máy sấy này lớp hạt chuyển động với vận tốc Vh > 0 còn TNS chuyển động với vận tốc nhỏ hơn vận tốc tới hạn của hạt TNS qua hộp phân phối gió đi qua lớp vật liệu chuyển động vào kênh dẫn đi ra ngoài Đại diện cho máy sấy lớp động gồm các loại máy sấy sau: máy sấy tháp, máy sấy thùng quay, và máy sấy tầng sôi, máy sấy khí động

− HTS thùng quay: (hình c) kết cấu gồm 1 thùng quay hình trụ đặt nghiêng một góc nào đó so với phương ngang Trong hệ thống này VLS được đảo trộn nhờ các cánh được bố trí bên trong và chuyển động tù đầu cao đến dầu tháp của thùng sấy TNS có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều với VLS Thiết bị này

có thể làm việc liên tục, so với HTS tháp thì thiết bị này có cấu tạo phức tạp hơn, chiếm chỗ lớn, chi phí vận hành cao và năng suất sấy thấp

− HTS tầng sôi: (hình d)kết cấu của thiết bị này gồm một buồng sấy trong đó ngưòi ta bố trí ghi đỡ VLS, TNS có thông số thích hợp đưa vào phía dưới ghi làm cho lớp vật liệu chuyển động trên ghi như lớp sôi HTS này có thể làm việc gián đoạn hoặc liên tục, quá trình truyền nhiệt và dẫn ẩm giữa TNS và VLS rất tốt, năng suất cao thời gian sấy nhanh và chất lượng sấy khá đều Tuy nhiện chi phí chế tạo khá cao

Chương 3

TÍNH TOÁN CÔNG NGHệ THÁP SấY THÓC

Để sấy thóc người ta thường dùng thường dùng phổ biến loại tháp sấy kiểu chóp TNS là không khí nóng và được chia thành 2 loại máy: máy sấy tháp đặt cố định công suất từ 2÷50 T/h máy sấy di động công suất từ 2÷8 T/h lắp trên romooc TBS tháp có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn Kết cấu của tháp là một buồng sấy hay là một tháp sấy hình chữ nhật trong đó người ta bố trí các kênh dẫn và thải kiểu chóp đặt xen kẻ nhau, TNS có nhiệt độ t1 được phân bố vào kênh dẫn luồn lách qua các lớp vật liệu để thực hiện quá trình truyền nhiệt và dẫn ẩm rồi đi vào kênh thải ra và ra ngoài VLS chuyển độüng từ trên xuống dưới nhờ tính tự chảy do trọng lượng của bạn thân Như vậy trong thiết bị sấy tháp VLS nhận nhiệt nhờ truyền nhiệt đối lưu của dòng TNS và nhở dẫn nhiệt từ bề mặt kênh dẫn, kênh thải với lớp vật liệu chuyển động qua bề mặt kênh Do yêu cầu công nghệ của VLS cho phép sấy ở một nhiệt độ nhất định vì vậy TBS tháp thương tổ chức sấy phân vùng, vùng sấy cuối cùng là vùng làm mát đến nhiệt độ môi trường để đưa vào kho bảo quản hay qua chế biến

1/ Chọn kiểu dáng tháp

Từ chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các TBS tháp đã nêu ở phần trước và căn cứ vào năng suất sấy yêu cầu ta chọn TBS dạng DCP (Theo bảng 5.1/III) Tháp chia làm 2 vùng sấy và 1 vùng làm mát Thông số kỹ thuật của tháp đã chọn như sau:

1 Ký hiệu: DCP-12

2 Năng suất sấy (với độ ẩm từ 20%÷14%) 12T/H

3 Kích thước (m): Chiều dài 3,25 × rộng 1,0 × cao 12,6

4 Khối lượng hạt trong buồng sấy : 11,9, tấn

5 Khối lượng hạt Trong buồng làm mát :6,4, tấn

6 Thời gian lưu lại của hạt (Phút)

Trong buồng sấy 59’

Trong buồng làm mát 32’

7 Khoảng cách giữa các kênh

Theo chiều đứng 200mm

Theo chiều ngang 200mm

8 Chiều dày lớp hạt TNS đi qua 200, mm

9 Khoảng cách tối thiểu để hạt đi qua 90,mm

10 Công suất đặt của động cơ (KW) 45,4

11 Suất tiêu hao điện KWh/T 3,48

ADA

Cấu tạo chóp 1-kênh dẫn, 2-kênh thải

đầu còn lại hàn một bu long mà đầu ren thò ra ngoài, đút chóp đầu có đinh qua lổ gió sang thành tháp bên kia rồi bắt chặt ốc lại

− Đối với tháp thành làm băng bê tông cốt thép thì cần tạo lổ gió khi đúc Các

lổ này có hình dáng giống mặt cắt ngang của chóp nhưng rộng hơn một chút, các gờ

đỡ được đặt sẵn trong các lỗ của tường bê tông để đở chóp

Kích thước mỗi chóp và khoảng cách giữa chúng khác nhau tuỳ thuộc vào các loại máy cụ thể Khoảng không gian trong các chóp dùng để thổi và thải TNS còn không gian xen giữa các chóp dùng để chứa hạt tự chảy

Với kiểu bố trí như trên ta có số lượng các kênh dẫn và kênh thải như sau :

− Theo chiều ngang của tháp ta có m = 3,25/0,2 = 16,25, kênh chọn m =16, kênh

Diện tích của 16 kênh trên 1 hàng ngang ta có :