BF3015 bài 1 sấy bơm nhiệt (1)

hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội,hướng dẫn chi tiết sấy bơm nhiệtđại học bách khoa Hà Nội

HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM SẤY BƠM NHIỆT

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Phương pháp sấy bơm nhiệt

Phương pháp sấy bơm nhiệt là phương pháp dùng một hệ thống bơm nhiệt để tạo ra môi trường sấy Nhiệt độ môi trường sấy có thể điều chỉnh trong giới hạn khá rộng tuy theo yêu cầu của vật liệu sấy (VLS) Khi sử dụng bơm nhiệt

để sấy khô và hút ẩm, cả dàn nòng và dàn lạnh đều được sử dụng hữu ích nên năng lượng tiêu thụ được tận dụng ở mức cao nhất

Ưu điểm:

- Khả năng điều chỉnh dải nhiệt độ và độ ẩm tác nhân sấy (TNS) tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng chịu nhiệt của từng loại sản phẩm

- Giữ màu sắc, mùi vị và vitamin tốt với các sản phẩm sấy trong thực phẩm

- Tiết kiệm năng lượng nhờ sử dụng cả năng lượng dàn nóng và dàn lạnh, hiệu quả sử dụng nhiệt cao

- Vận hành đơn giản

- Bảo vệ môi trường, tuổi thọ thiết bị cao

- Có khả năng tăng công suất thiết kế đáp ứng các quy mô khác nhau

Nhược điểm:

- Thời gian sấy thường khá lâu do không có thế sấy lớn như sấy nóng, độ chênh phân áp suất hơi nước giữa VLS và TNS không lớn, đặc biệt ở giai đoạn VLS có hàm lượng ẩm nhỏ (gần khô kiệt)

- Phải có giải pháp xả băng sau một thời gian làm việc

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

2.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 1: Sơ đồ cấu tạo hệ thống sấy bơm nhiệt

Thiết bị sấy bơm nhiệt theo nguyên lý trên gồm các thành phần như sau:

I – Calorife, trong calorife này có các dàn lạnh để tách ẩm và dàn nóng để gia nhiệt cho TNS

II – Buồng sấy

III, IV – Kênh gió vào và ra của buồng sấy.

V – Hộp kỹ thuật, nơi chứa máy nén, các van tiêt lưu, dàn nóng và dàn lạnh phụ

2.2 Nguyên lý làm việc

Thiết bị sấy bơm nhiệt làm việc dựa trên 2 chu trình tuần hoàn khép kín như sau:

1 Chu trình của TNS:

TNS được tách ẩm ơ dàn bay hơi BH1 và được nâng nhiệt độ ở dàn ngưng tụ NT1 nằm trong calorife I Sau đó quạt QTN đưa vào buồng sấy II qua kênh gió vào III, tại đây TNS lấy ẩm của VLS và đi ra theo kênh gió IV rồi quay lại calorife I Cứ như vây, chu trình được tuần hoàn kín

2 Chu trình bơm nhiệt

Chu trình bơm nhiệt tuần hoàn liên tục 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1 – nén đoạn nhiệt: quá trình nén môi chất lạnh từ áp suất thấp, nhiệt

độ thấp lên áp suất vao, nhiệt độ cao trong máy nén

Giai đoạn 2 – ngưng tụ đẳng nhiệt: trạng thái môi chất lạnh thay đổi từ hơi quá nhiệt về nước sôi hoặc hơi ẩm thông qua quá trình thải nhiệt ra ngoài nhờ thiết

bị ngưng tụ (dàn nóng)

Giai đoạn 3 – Tiết lưu, entanpy không đổi: Môi chất lạnh bị giảm áp suất khi đi qua van tiết lưu, quá trình này không làm thay đổi entanpy của môi chất lạnh Giai đoạn 4 – Bay hơi đẳng nhiệt: Trạng thái môi chất lạnh thay đổi từ hơi ẩm thành hơi bão hòa khô hoặc hơi quá nhiệt thông qua quá trình thu nhiệt nhờ thiết bị bay hơi (dàn lạnh)

II MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

1 Làm quen và nắm vững quy trình vận thành thiết bị sấy bơm nhiệt thí nghiệm

2 Xác định quan hệ giữa độ ẩm của vật liệu với thời gian sấy (đường cong sấy)

3 Xác định quan hệ giữa độ ẩm của vật liệu với tốc độ sấy (đường cong tốc

độ sấy)

III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Kiểm tra:

- Hệ thống thiết bị thí nghiệm theo sơ đồ

- Dụng cụ đo: cân

- Dụng cụ thí nghiệm: găng tay, dao gọt

2 Chuẩn bị:

- Nguyên liệu: sơ chế sản phẩm sấy (rau, củ, quả), cắt lát theo chiều dày xác định

- Cân khối lượng vật liệu ban đầu và đặt lên đĩa sấy

- Khởi động hệ thống sấy bơm nhiệt và đặt nhiệt độ sấy yêu cầu

3 Tiến hành thí nghiệm:

- Đợi đến khi nhiệt độ và độ ẩm TNS ổn định mới đưa vật liệu vào

- 10 phút một lần lấy VLS ra cân lại để biết lượng ẩm bốc hơi và ghi lại khối lượng VLS Tiến hành như vậy cho đến khi khối lượng cân được không thay đổi sau 3 lần đo thì ngừng thí nghiệm

4 Dừng thí nghiệm:

- Tạm dừng hệ thống, đợi 5 phút chờ hệ thống dừng hoàn toàn rồi ngắt cầu dao

- Lấy vật liệu sấy ra, đưa vào túi zip

- Vệ sinh khay sấy, khoang sấy và các dụng cụ thí nghiệm

- Báo cáo với cán bộ thí nghiệm và ghi nhật ký PTN

- Dọn dẹp sạch sẽ nơi thí nghiệm

IV SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

Bảng kết quả thí nghiệm

Thời gian

(phút)

Nhiệt độ buồng sấy

( C )

Khối lượng VLS (g)

Lượng ẩm bay hơi W

 (g)

Khối lượng ẩm

a

G (g)

Độ ẩm VLS

W (%)

Vấn tốc sấy

dW dτ

(g/ph) 1

2

V HƯỚNG DẪN XỬ LÝ SỐ LIỆU

1 Khối lượng ẩm trong vật liệu

( )

a vls k

G G  G g

Trong đó

i

a

G - Khối lượng ẩm tại thời điểm I, g

i

vls

G - Khối lượng VLS tại thời điểm i, g

k

G - Khối lượng khô, tính bằng khối lượng vật liêu sau sấy (coi như là khối lượng khô tuyệt đối), g

2 Lượng ẩm bay hơi

1

Wi Gi G ( )i

vls vls g

  

Trong đó

1

G ;Gi i

vls vls



- khối lượng VLS tại thời điểm i và i+1, g

3 Độ ẩm của VLS

Wi a i (%)

i vls

G G



Trong đó

Wi

- Độ ẩm VLS tại thời điểm i, %

4 Vận tốc sấy

1

W

( / )

d

g ph











 - khoảng thời gian giữa 2 lần cân VLS, phút

5 Vẽ đồ thị đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy

W (%)

(ph))

Đường cong sấy

W(%)

dW/d

(g/ph))

Đường cong tốc độ sấy

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SẤY BƠM NHIỆT

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

………

………

II THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1 Vẽ sơ đồ nguyên lý thiết bị

………

………

2 Vẽ đồ thị I-d của không khí ẩm và đồ thị T-s của môi chất lạnh và nêu nguyên lý hoạt động theo 2 sơ đồ trên

………

………

III KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Thời gian

(phút)

Nhiệt độ buồng sấy

( C )

Khối lượng VLS (g)

Lượng ẩm bay hơi W

 (g)

Khối lượng ẩm

a

G (g)

Độ ẩm VLS

W (%)

Vấn tốc sấy

dW dτ

(g/ph) 1

2

3

…

IV ĐỒ THỊ VÀ NHẬN XÉT

1 Đồ thị đường cong sấy

W (%)

(ph))

Đường cong sấy

W(%)

dW/d

(g/ph))

Đường cong tốc độ sấy

Nhận xét:……… ……….………

……….……….………

………

2 Đồ thị đường cong tốc độ sấy

Nhận xét:……… ……….………

……….……….………

………