(Đồ án tốt nghiệp) tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04

---KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY ĐỐI LƯU THÔNG MINH, TIỆT... LỜI CẢM ƠNSau hơn bốn tháng thực hiện đồ án “Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và ch

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY ĐỐI LƯU THÔNG MINH, TIỆT TRÙNG BẰNG TIA

CỰC TÍM DLDS - 04

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: TRẦN THUẬN LỢI MSSV: 15128034

SVTH: NGUYỄN VĂN SÂM MSSV: 15128055

SKL005968

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2019

-KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

HỆ THỐNG SẤY ĐỐI LƯU THÔNG MINH, TIỆT

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn bốn tháng thực hiện đồ án “Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo hệthống sấy đối lưu thông minh tiệt trùng bằng tia cực tím năng suất 12 kg nguyên liệu hạtsen/mẻ” đã hoàn thành nhờ sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô,gia đình và bạn bè

Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Tấn Dũng, ThS Lê TấnCường, KS Lê Văn Hoàng, KS Lê Trung Hiếu đã tận tình hướng dẫn chúng tôi trongsuốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn các quý Thầy Cô Khoa Công nghệ hóa học

và Thực phẩm, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ bảonhững kiến thức cơ bản cần thiết cho quá trình làm luận văn tốt nghiệp trong suốt 4 nămqua

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những người đã giúp đỡ chúng tôi hoànthành đồ án tốt nghiệp này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành đồ án, nhưng đây là đầu chúng tôi tiếnhành nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo một hệ thống thiết bị cộng với thời gian thựchiện hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng gópcủa quý thầy cô và các bạn

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung trong bài luận hoàn toàn là của riêngchúng tôi Chúng tôi xin cam đoan các nội dung tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đãđƣợc trích dẫn chính xác và đầy đủ theo quy định

TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2019

Ký tên

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC KÝ HIỆU xi

TÓM TẮT KHÓA LUẬN 1

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 6

1.1 Nguyên liệu 6

1.1.1 Giới thiệu chung về sen 6

1.1.2 Phân bố sinh thái và tiềm năng phát triển 7

1.1.3 Thành phần hóa học 8

1.1.4 Sự biến đổi dinh dưỡng 8

1.1.5 Quy trình sản xuất hạt sen sấy 9

1.2 Cơ sở khoa học về sấy 10

1.2.1 Định nghĩa quá trình sấy 10

1.2.2 Phân loại thiết bị sấy đối lưu 11

1.2.3 Tĩnh học quá trình sấy 12

1.2.4Động học của quá trình sấy

1.3 Tiệt trùng bằng tia cực tím

1.4 Hệ thống thiết bị sấy đối lưu, tiệt trùng bằng tia cực tím

1.4.1Tổng quan thiết bị và nguyên lý hoạt động hệ thống sấy đối lưu

1.4.2Các bộ phận chính

1.5 Kết luận phần tổng quan

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN VÀ CHẾ TẠO

2.1 Sơ đồ nguyên lý tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3 Phương pháp tính toán và thiết kế

2.3.1Tính toán chọn các thông số cần thiết cho tính toán thiết kế

2.3.2Tính toán cân bằng vật chất

2.3.3Tính toán cân bằng năng lượng

2.4 Phương pháp chế tạo

2.4.1Các phương pháp tiện, phay

2.4.2Phương pháp hàn

2.4.3Phương pháp gia công lỗ

2.4.4Phương pháp đánh bóng

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY SẤY ĐỐI LƯU THÔNG MINH TIỆT BANGWF TIA CỰC TÍM

3.1 Xác định các thông số tối ưu cần thiết cho tính toán, thiết kế

3.2 Tính toán kích thước buồng sấy

3.2.1Tính toán thể tích chứa sản phẩm 3.2.2Tính toán thể tích và kích thước buồng sấy 3.3 Tính toán nhiệt cho quá trình sấy

3.3.1Nhiệt lượng làm bay hơi ẩm 3.3.2Nhiệt làm nóng nguyên liệu 3.3.3Xác định lượng nhiệt đốt các thiết bị phụ 3.3.4Nhiệt tổn thất ra môi trường 3.3.5Tổng công suất nhiệt cần thiết cho quá trình sấy 3.4 Chọn quạt cấp gió

3.5 Bản vẽ thiết kế hệ thống sấy đối lưu

4.2.1Lí thuyết điều khiển tự động 4.2.2Nguyên tắc hoạt động của bộ tự động điều khiển 4.2.3Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động của hệ thống sấy

CHƯƠNG 5 CHẠY THỬ NGHIỆM VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SẤY ĐỐI LƯU VÀ ĐƯA RA KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 745.1 Phương án thực nghiệm cổ điển để tìm tối ưu 74

5.2 Thực nghiệm 76

5.2.1 Mục đích 76

5.2.2 Phương pháp xác định hàm mục tiêu độ ẩm của của sản phẩm sấy: 76

5.2.3 Phương pháp xác định hàm mục tiêu chi phí năng lượng: 77

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây sen trong vùng Đồng Tháp Mười 6

Hình 1.2 Quy trình sản xuất hạt sen sấy 9

Hình 1.3 Sơ đồ sấy bằng không khí 13

Hình 1.4 Mô tả quá trình sấy lý thuyết 14

Hình 1.5 Mô tả quá trình sấy thực tế 15

Hình 1.6 Sơ đồ sấy có bổ sung nhiệt trong phòng sấy 16

Hình 1.7 Quá trình sấy lý thuyết có bổ sung nhiệt 16

Hình 1.8 Sơ đồ sấy có gia nhiệt giữa chừng 17

Hình 1.9 Sơ đồ sấy có không khí hoàn lưu 18

Hình 1.10 Quá trình sấy có không khí hoàn lưu 18

Hình 1.11 Đường cong sấy 24

Hình 1.12 Đường cong tốc độ sấy 24

Hình 1.13 Phổ ánh sáng và bức xạ tia UV 25

Hình 1.14 DNA trước khi diệt khuẩn bằng tia UV 26

Hình 1.15 DNA sau khi diệt khuẩn bằng tia UV 26

Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy đối lưu 27

Hình 1.17 Cấu tạo quạt li tâm điển hình 28

Hình 1.18 Điện trở đốt nóng không khí 29

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí hệ thống sấy 31

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí của hệ thống sấy [9] 33

Hình 2.3 Máy phay ngang 37

Hình 2.4 Máy phay đứng 37

Hình 3.1 Bản vẽ tổng thể (1), thể hiện vị trí tương quan của các bộ phận

Error!

Bookmark not defined

Hình 3.2 Bản vẽ thiết kế buồng sấy của hệ thống sấy đối lưu Error! Bookmark notdefined

Hình 3.3 Bản vẽ lắp ráp bộ phận Error! Bookmark not

Hình 4.1 Các loại CB đơn, đôi và ba 61

Hình 4.2 Relay MY2N 24VAC 62

Hình 4.3 Contactor Mitsubishi S-N10 62

Hình 4.4 Biến tần Toshiba VF-S11 63

Hình 4.5 Bộ nguồn 220VAC 24VDC - 5A 64

Hình 4.6 Balast điện tử Rạng đông 20W/40W 64

Hình 4.7 Sơ đồmạch điện máy 65

GVHD: TS Nguy n T n Dũngễ ấ Trang viii

Hình 4.10 Sơ đồ khối hệ thông tự động điều khiển thông minh 70

Hình 4.11 Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động của hệ thống sấy 71

Hình 5.1 Quan hệ giữa y 1 = f (x 1 ) và y 2 = f(x 1 ) khi x 2 = 4 giờ 78

Hình 5.2 Quan hệ giữa y 1 = f(x2) và y2 = f(x2) khi x 1 = 66 C o 79

Hình 5.3 Quan hệ giữa y 1 = f (x 1 ) và y 2 = f(x 1 ) khi x 2 = 3.5 giờ 80

Hình 5.4 Quan hệ giữa y 1 = f(x2) và y2 = f(x2) khi x 1 = 67 C o 80

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g hạt sen tươi 8

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g hạt sen khô 8

Bảng 3.1 Thông số có bản cần cho thiết kế 40

Bảng 3.2 Thông số vật lý 40

Bảng 3.3 Nhiệt dung riêng thành phần thực phẩm theo nhiệt độ 46

Bảng 3.4 Thành phần dinh dưỡng của hạt sen tươi 46

Bảng 4.2 Chi phí điện và điều khiển tự động hóa 72

Bảng 5.1 Thực nghiệm với x 2 , x 3 = const 74

Bảng 5.2 Thực nghiệm với x 1 , x 1opt 3 = const 74

Bảng 5.3 Thực nghiệm với x 2 , x 3 = const 75

Bảng 5.4 Thực nghiệm với x 1 , x 1opt 3 = const 75

Bảng 5.5 Thí nghiệm với x 2 = 4 giờ 78

Bảng 5.6 Thí nghiệm với x 1 = 66 o C 78

Bảng 5.7 Thí nghiệm với x 2 = 3.5 giờ 79

Bảng 5.8 Thí nghiệm với x 1 = 67 o C 79

Độ ẩm trong vật liệu sấy trước khi sấy

Độ ẩm trong vật liệu sấy sau khi sấy

Khối lượng riêng

Bề dày

Thể tích nguyên liệu tối đa trong buồng sấy

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Đề tài khóa luận tập trung nghiên cứu chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệttrùng bằng tia cực tím, năng suất 12 kg/mẻ Các thông số ban đầu được sử dụng cho quátrình tính toán: độ ẩm ban đầu và độ ẩm cuối của nguyên liệu hạt sen tươi lần lượt là 69 %

và 10 %, nhiệt độ sấy: 65 oC, thời gian sấy giả định: 6 giờ, thông số của không khí tại

TP.HCM t mt = 30 o C; = 74%; d kg/kgkk Hệ thống sấy đối lưu được chế tạo bao gồm: buồng sấy dạng hình hộp chữ nhật có kích thước 700

MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐỀ

Các sản phẩm thực phẩm như rau, củ quả, thịt và thủy hải sản khi sấy khô đạt độ

ẩm yêu cầu để kéo dài thời gian sử dụng phục vụ cho tiêu dùng và xuất khẩu Tuy nhiên,

để trong thời gian bảo quản vẫn bị móc xuống màu, hư hỏng, làm giảm chất lượng sảnphẩm mặc dù sản phẩm được bảo quản trong bao bì cách ly với môi trường bên ngoài.Nguyên nhân là do các vi sinh vật vẫn còn tồn tại trong thực phẩm chưa bị tiêu diệt,

chúng tồn tại dưới dạng bào tử chở cơ hội để phát triển làm hư hỏng sản phẩm.Vì vậy cần

một giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề này Để khắc phục vấn đề này nhóm chúng tôiquyết định thực hiện đề tài: “Hệ thống sấy đối lưu thông minh DSDL-04 tiệt trùng bằngtia cực tím, năng suất 12kg/mẻ nguyên liệu hạt sen tươi Nhằm tạo hệ thống máy sấy đốilưu có ứng dụng thực tiễn giúp giải quyết vấn đề nấm mốc trong thực phẩm bằng tia cựctím cũng như tự động hóa máy móc bằng ioT phù hợp với xu hướng công nghệ 4.0

Tự động hóa quá trình cấp và ngưng nhiệt và chu kì đèn diệt khuẩn UV cho hệthống sấy, thông qua các bộ điều khiển nhiệt độ nhận tín hiệu bằng cảm biến nhiệt đượcđặt trong thiết bị

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Hệ thống sấy đối lưu làm việc liên tục năng suất 12kg hạt sen tươi nguyên liệu/mẻ

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu về thiết bị sấy đối lưu với quy mô phòng thí nghiệm

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Nghiên cứu về nguyên liệu, thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng

Tổng quan phân tích, tổng hợp tài liệu để xác định các thông số ban đầu cần thiết cho quá trình tính toán thiết kế

Nghiên cứu công nghệ và sơ đồ nguyên lý của hệ thống sấy đối lưu

Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu năng suất 12kg nguyên liệu hạt sen tươi/mẻ với quy mô phòng thí nghiệm

Thiết kế, lắp đặt hệ thống điện điều khiển quá trình làm việc theo công nghệ bằng chương trình lặp

Nghiên cứu, lắp đặt bộ điều khiển nhiệt độ với cảm biến

Khảo nghiệm đánh giá khả năng hoạt động của máy và đồng thời xác định chế độ sấy hạt sen tươi thích hợp trên máy

Hướng dẫn vận hành và tính toán giá thành hệ thống sấy

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tham khảo tài liệu tổng quan và phân tích tổng hợp các công trình nghiên cứu trước đó đã công bố

Sử dụng phương pháp tính toán thiết kế dựa vào các định luật bảo toàn (bảo toàn vật chất, bảo toàn năng lượng)

Các phương pháp gia công chế tạo máy

Phương pháp khảo sát và thực nghiệm

Phương pháp tự động điều khiển

Sử dụng hỗ trợ từ các công cụ tính toán

Ý NGHĨA KHOA HỌC

Làm cơ sở khoa học trong việc thực nghiệm khảo sát các tính chất nhiệt - vật lýcủa nguyên liệu sấy ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt

Kiểm chứng lại các cơ sở lý thuyết khoa học

Khẳng định ý nghĩa lớn lao, đóng góp của khoa học kỹ thuật vào đời sống xã hội.Góp phần giải quyết các vấn đề của các thiết bị sấy đối lưu phiên bản trước

Hệ thống sấy làm cơ sở cho việc thiết kế hệ thống có công suất lớn, hiên đại hơnphục vụ cho quy mô sản xuất vừa và nhỏ

Giúp sinh viên có cơ hội tiếp xúc với sản phẩm thực tế, có điều kiện học tập vậnhành máy móc, thiết bị

BỐ CỤC

Đề tài nghiên cứu này được trình bày trong… trang, gồm 5 chương:

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY SẤY ĐỐI LƯUTHÔNG MINH TIỆT TRÙNG BẰNG TIA CỰC TÍM

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

CHƯƠNG 5 CHẠY THỬ NGHIỆM VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SẤYĐỐI LƯU VÀ ĐƯA RA KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

Ngoài ra còn có phần tóm tắt khóa luận, mở đầu, tài liệu tham khảo, danh sáchbảng biểu và danh sách hình ảnh, danh mục chữ viết tắt, kết luận và kiến nghị, tài liệutham khảo và phụ lục

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Nguyên liệu

1.1.1 Giới thiệu chung về sen

Hình 1.1 Cây sen trong vùng Đồng Tháp Mười

Cây sen có thân hình trụ (ngó sen) và rễ mập (củ sen) sống lâu năm Lá mọc dàitrên mặt nước Hoa to có nhiều cánh xếp tròn đều màu hồng trắng Hoa có nhiều nhị (tuasen) màu vàng và những lá noãn rời, những lá noãn này sẽ hình thành quả gắn trên một đếhoa hình nón ngược màu xanh (gương sen)

Tất cả bộ phận của sen đều có thể sử dụng làm thuốc Lá sen có tính hàn, lợi tiểu

và cầm máu Lá được sử dụng để điều trị các bệnh như tiêu chảy, sốt cao, trĩ, tiểu gắt vàbệnh phong Hạt sen trị nôn hay làm dịu phản ứng co giật của hệ thống tiêu hóa, hạt senchính được sử dụng chữa trị bệnh tiêu chảy mãn tính, tăng tiết dịch và khí hư cũng như

có tác dụng làm giảm đau, rất hiệu quả trong việc trị mất ngủ và đau tim Tâm sen có tácdụng an thần, trị mất ngủ, sốt cao với thần kinh căng thẳng, cao huyết áp Gương senchứa protein, carbonhydrat và mang lượng nhỏ alkaloid Nelumbine sử dụng để cầm máu.Nhụy sen có tác dụng bổ thận, rất hữu ích trong điều trị rối loạn tuyến nội tiết sinh dục

Hạt sen được sử dụng phổ biến trong nước cũng như nhiều nước trên thế giới đểlàm thức ăn, ngoài ra nó cũng là một vị thuốc qúy được con người biết đến từ lâu Ởnước ta nó được chế biến thành nhiều món ăn bổ dưỡng và những bài thuốc trị bệnh hiệuquả Vì vậy giá trị kinh tế mà sen mang lại rất cao, tuy nhiên thời gian sử dụng và bảo quảcủa hạt sen lại rất ít Do đó cần có biện pháp bảo quản hạt sen để nâng cao giá trị kinh tế.

1.1.2 Phân bố sinh thái và tiềm năng phát triển

ỞViệt Nam cây sen mọc hoang dại rất nhiều tập trung chủ yếu ở vùng Đồng Tháp

Mười thuộc các tỉnh Đồng Tháp, Long An và An Giang Sen mọc trong trạng thái tựnhiên đã có từ rất lâu đời Hàng trăm hecta sen mọc tập trung đã góp phần tạo nên hệ sinhthái đa dạng của vùng ngập nước Đồng Tháp Mười, nơi đây có Vườn Quốc Gia TràmChim khu Ramsar (khu bảo tồn đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế, đặc biệt như lànơi cư trú của các loài chim nước) thứ 2000 của thế giới Đồng Tháp là tỉnh có diện tíchtrồng sen lấy hạt lớn nhất nước với diện tích hơn 750 ha tập trung ở 2 huyện Cao Lãnh vàTháp Mười, trồng sen trở thành mô hình sống chung với lũ rất lý tưởng Sen được trồngluân canh trên đất ruộng với mật độ 2000 cây/ha vừa kiếm thêm thu nhập trái vụ vừa cóthể cải tạo đất cho mùa vụ năm sau

Sau khi trồng 3 tháng mùa thu hoạch gương sen bắt đầu và kéo dài 2 tháng Năngsuất bình quân 30.000-45.000 gương sen/ha, bán với giá tại vườn 300-500 đồng/gươnglãi 8-9 triệu đồng/ha do chi phí đầu tư thấp Trong khi hạt sen được lấy ra từ gương saukhi tách vỏ và tách lấy tim bán với giá 100.000 đồng/kg mang lại hiệu quả kinh tế caohơn, nhưng thời gian bảo quản lại không được lâu chỉ chưa đầy một tuần, trong khi timsen đem phơi khô đem làm trà cũng đem lại nguồn thu nhập không nhỏ cho người nôngdân Với lợi thế phát triển dựa vào cây sen, tỉnh Đồng Tháp đang đẩy mạnh các nghiêncứu khoa học để phát triển các sản phẩm về sen nhằm nâng cao năng suất cũng như giatăng giá trị kinh tế cho cây sen tỉnh nhà và một trong những nhiệm vụ đặt ra là phải cóbiện pháp bảo quản hạt sen được lâu hơn để nâng cao giá trị kinh tế

1.1.4 Sự biến đổi dinh dƣỡng

Bảng 1.2 Thành phần dinh dƣỡng có trong 100g hạt sen khô

Thành phần dinh dƣỡng

Năng lƣợng

Celluloza

1.1.5 Quy trình sản xuất hạt sen sấy

Hình 1.2 Quy trình sản xuất hạt sen sấy

Nguyên liệu: hạt sen tươi (hoặc hạt sen khô) được tuyển chọn kỹ càng, loại bỏnhưng hạt sâu hỏng, hạt lép

Bóc vỏ, thông tim sen: mục đích để tách phần vỏ đen, màng hồng và tâm senkhông sử dụng ra khỏi hạt Đảm bảo sau khi bóc vỏ, thông tim sen, phần hạt sen không bịdập nát, giữ nguyên được hình dạng hạt sen ban đầu Sau đó mang hạt sen đi rửa sạch, đểráo và chuẩn bị cho những quy trình chế biến tiếp theo

Chần với nước sôi 15 phút để tinh bột bị hồ hóa làm cho hạt sen có cấu trúc đượcbền vững hơn.

Cấp đông: sản phẩm được đưa vào tủ lạnh cấp đông ở -15 độ trong vòng 3 giờ.Việc cấp đông sẽ giúp giữ nguyên hình dạng của hạt sen, tránh bị co ngót Tiếp đó, tiếnhành rã đông hạt sen để chuẩn bị cho những quá trình chế biến tiếp theo

Sấy giòn: hạt sen được cho vào lò sấy ở nhiệt độ cao Quá trình nằm mục đích tạo

độ giòn cho sản phẩm

Để nguội và đóng gói: sản phẩm sau khi sáy sẽ đạt yêu cầu sẽ được làm nguội vàmang đi đóng gói theo khối lượng nhất định Sau đó dán nhãn mác, ghi ngày sản xuất,gắn hạn sử dụng và mang đi tiêu thụ

1.2 Cơ sở khoa học về sấy

1.2.1 Định nghĩa quá trình sấy

Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu Quá trìnhnày có thể tiến hành bay hơi tự nhiên bằng năng lượng tư nhiên như năng lượng Mặttrời, năng lượng gió… (gọi là quá trình phơi hay sấy tự nhiên) Dùng phương pháp nàythì đỡ tốn nhiệt năng nhưng không chủ động điều khiển được vận tốc của quá trình theoyêu cầu kĩ thuật, năng suất thấp… Vì vậy trong công nghiệp người ta thường tiến hànhquá trình sấy nhân tạo (dùng nhiệt năng do con người tạo ra) [1]

Tùy theo phương pháp truyền nhiệt, các phương pháp sấy được phân loại: Sấy đốilưu, sấy tiếp xúc, sấy hồng ngoại, sấy bằng dòng điện cao tần, sấy thăng hoa…[1], [2]

Khi nghiên cứu quá trình sấy thì cần phải nghiên cứu tĩnh học và động học của quá

trình sấy Tĩnh học quá trình sấy sẽ xác định được mối quan hệ giữa các thông số đầu và

thông số cuối của vật liệu sấy và tác nhân sấy dựa trên phương trình cân bằng vật chất –năng lượng, từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và lượng nhiệt

cần thiết Động học quá trình sấy sẽ khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm

vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình ví dụ như tính chất và cấu trúc của vậtliệu, kích thước vật liệu, các điều kiện thủy động lực học của tác nhân sấy từ đó xácđịnh được chế độ sấy, tốc độ sấy và thời gian sấy thích hợp [3], [2], [4]