thí nghiệm máy sấy lạnh

-Bài 1THÍ NGHIỆM MÁY SẤY LẠNHHình 1.1.máy sấy lạnh1.Nguyên liệu sấy Máy sấy lạnh có thể sấy hầu hết các sản phẩm:- Sấy hải sản: Cá, tôm, mực…- Sấy hoa quả: Mít, xoài, chuối…- thực phẩm:

Mục lục

Bài 1: Thí nghiệm máy sấy lạnh……… …2

Bài 2: Thí nghiệm tủ sấy……… 7

Bài 3: Thí nghiệm máy sấy khay……… ………….12

Bài 4: Thí nghiệm máy sấy tầng sôi (xung khí)……… 21

Bài 5: Thí nghiệm máy sấy tầng sôi (mẻ)……… ……24

Bài 6: Thí nghiệm máy sấy tĩnh……… ………42

- -

-Bài 1

THÍ NGHIỆM MÁY SẤY LẠNH

Hình 1.1.máy sấy lạnh

1.Nguyên liệu sấy

Máy sấy lạnh có thể sấy hầu hết các sản phẩm:- Sấy hải sản: Cá, tôm, mực…

- Sấy hoa quả: Mít, xoài, chuối…- thực phẩm: Thịt khô, hành khô…

- Sấy nông sản: Cà rốt, xu hào, bắp cải…- Sấy dược liệu: Rau củ, rễ, thuốc…- Sấy thịt: Thịt bò, thịt lợn, thịt trâu…

2.Khái niệm về máy

Máy sấy lạnh là máy sấy sử dụng công nghệ lạnh để tách ẩm không khí Không khí khô sẽ được đưa vào buồng sấy ở nhiệt độ khoảng 30-50 độ C Dưới sự chênh lệch về nhiệt độ và áp suất, nước trong sản phẩm sẽ bị bốc hơi và đưa ra ngoài Đảm bảo sản phẩm sau sấy khô vẫn giữ nguyên được màu sắc, hương vị tự nhiên và hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm.

3.Sơ đồ cấu tạo máy

Hình 1.2 hình vẽ máy sấy lạnh

Chú thích:

1 Khay chứa nước ngưng 7 Phin lọc2 Dàn lạnh 8 Dàn nóng3 Quạt 9 Hướng đóng 4 Van chặn 10 Buồng sấy 5 Tiết lưu 11 Cửa

6 Máy nén 12 Tấm chắn

4.Máy sấy lạnh và nguyên liệu

+Ưu điểm:

* Hầu như không làm thay đổi hàm lượng dinh dưỡng

* Thời gian thực hiện phương pháp sấy lạnh rất ngắn (ngắn hơn khoảng 20 lần so với thời gian sấy bằng nhiệt độ cao thông thường).

* Sản phẩm sau sấy có thể được bảo quản lâu hơn* Sản phẩm sấy không bị nhiễm khuẩn từ môi trường

* Sấy được các sản phẩm mà phương pháp sấy nhiệt độ cao không làm được

như các sản phẩm dễ nóng chảy, dễ tạo màng do nhiệt và có dầu mỡ.

+Nhược điểm:

* Đầu tư hệ thống sấy, máy móc và trang thiết bị tốn kém.

* Sản phẩm sau sấy dễ cong, vênh, dễ bị biến dạng so với ban đầu.* Không có độ giòn, xốp so với các phương pháp sấy khác.

5.Nguyên lý hoạt động

-Là sử dụng công nghệ làm lạnh không khí xuống dưới nhiệt độ động sương để hơi nước trong tác nhân sấy ngưng tụ lại và đưa ra ngoài Sau đó không khí khô sẽ đi qua dàn nóng và được gia nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu và đưa vào buồng sấy Sự chênh lệch nhiệt độ và ấp suất giữa buồng sấy và sản phẩm sẽ hút nước từ sản phẩm sấy ra ngoài Không khí ẩm lúc này được qua bộ lọc khô và đi qua dàn lạnh tạo thành một chu trình tuần hoàn khép kín, chỉ lượng nước trong sản phẩm là được đưa ra ngoài môi trường.

6.Quy trình thực nghiệm

Bước 1: Rửa lần 1, gọt vỏ cà rốt và bí đỏ, rửa sạch lần 2, cắt lát, xếp vào khay.

Bước 2: Khởi động hệ thống bằng CB hoặc công tắc nguồn.

Bước 3: Bật quạt.

Bước 4: Bật máy nén.

Bước 5: Điều chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu.

Bước 6: Thực hiện quá trình đến khi khối lượng 2 lần cân liên tiếp không đổi hoặc thay đổi rất ít (<3%) thì kết thúc quá trình sấy.

* Máy đo nhiệt độ bề mặt kiểu lazer để đo và tính toán lượng nhiệt tổn thất qua vách máy trong quá trình sấy.

* Máy đo độ ẩm của vật liệu đa năng theo nguyên lý gia nhiệt hồng ngoại hoặc halogen để có thể đo được độ ẩm của nhiều loại vật liệu sấy.

* Máy đo công suất điện tiêu thụ (Công tơ điện).

8.Số liệu thực nghiệm

+ Bảng 1.1: Số liệu

Thời gian t(phút)

t4(oC)

Hình 1.3 Đồ thị biu diễn quá trình sấy

- Tủ sấy được ứng dụng để sấy mẫu và dụng cụ thí nghiệm, các vật liệu như thiết bị y tế, nông sản hay các mẫu cốt liệu trong phòng thí nghiệm

- Tủ sấy có kích thước gọn, thiết kế đơn giản, trọng lượng nhẹ, nhiệt độ đồng đều, độ bền cao.

Hình 2.1.Mô hình tủ sấy vật liệu

b Tính năng:

- Cài đặt nhiệt độ sấy tùy ý với nhu cầu thực tế.

- Cài đặt thời gian gia nhiệt nhanh hay chậm và sử dụng chức năng quạt gió đảo nhiệt nên nhiệt độ sẽ trở nên đồng đều hơn trong buồng sấy.

c Nguyên liệu sấy:

Tủ sấy có thể sấy được các sản phẩm:- Hoa quả: Mít,chuối,…

- Nông sản: Carot, bắp cải, - Thịt: Gà, heo,…

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

8 Các khay chứa nguyên liệu sấy9 Quạt hút gió

b Nguyên lý hoạt động:

- Dùng nguyên lý gió nóng xuyên thẩm thấu qua nguyên liệu.

- Khí sạch được lọc qua các cấp sơ, trung cao cấp rồi mới vào buồng sấy.

- Khí sạch trước khi qua cấp lọc cuối được gia nhiệt qua bộ trao đổi nhiệt hơi hoặc điện, sau đó khí nóng đạt nhiệt độ cần thiết và thẩm thấu xuyên qua các lớpsản phẩm trên khay theo chiều từ dưới lên trên.

- Khí nóng thấm đều và tách ẩm nguyên liệu ra ngoài theo quạt hút.

- Khí được lọc qua bộ lọc nên đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường, một phần khí nóng dư được tuần hoàn lại nhằm tiết kiệm năng lượng.

3 Quy trình thực nghiệm:

- Bước 1: Rửa lần 1 gọt vỏ mít và carot Rửa lần 2 cắt lát, xếp vào khay.

- Bước 2: Khởi động hệ thống bằng công tắc nguồn.

- Bước 3: Điều chỉnh quạt.

- Bước 4: Điều chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu.

- Bước 5: Thực hiện quy trình đến khi 2 lần cân cuối khối lượng không thay đổi đáng kể (<2-3%) thì kết thúc quá trình sấy.

* Dụng cụ:

- Dao thái, cân,

- Máy đo nhiệt độ trong quá trình sấy.- Máy đo công suất điện tiêu thụ.- Máy đo tốc độ gió.

- Bình đo nước ngưng

02030405060708090100110120130140150

010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 1500

Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn quá trình sấy mít theo khối lượng

Hình 2.4: Đồ thị biểu diễn quá trình sấy mít theo độ ẩm

Thành phẩm:

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 1500

102030405060708090100

Hình 2.4: Mít sau khi sấy

Kết quả của quá trình sấy, hàm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên Điều đócó ý nghĩa quan trọng Cụ thể là đối với các nông sản và thực phẩm, sấy khôVLS nhằm tăng cường tính bền vững trong bảo quản.

Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng tháipha của lỏng trong vật liệu thành hơi Hầu hết các vật liệu trong quá trình sảnxuất đều chứa pha lỏng là nước và người ta gọi là ẩm Như vậy trong thực tế cóthể xem sấy là quá trình tách ẩm bằng nhiệt.

2 Máy sấy khay

a Sơ đồ nguyên lí

Hình 3.1 máy sấy khay

1 – Quạt; 2,6 – Vị trí lắp đặt nhiệt kế ướt;3,7 – Vị trí lắp đặt nhiệt kế khô 4 – Cân định lượng;

5 – Khay chứa vật liệu sấy; 8 – Bộ điều chỉnh tốc độ quạt;9 – Bộ điều chỉnh công suất gia nhiệt

b Nguyên lí hoạt động:

Khi vật liệu sấy được đặt vào khay và đặt trong buồng sấy Ta khởi động máysấy Quạt hoạt động khi đó quạt sẽ hút không khí bên ngoài vào đi qua thiết bịlàm nóng, không khí sẽ nóng lên, dòng khí nóng được lưu thông bằng quạt ở tốcđộ 2-5 m/s đi vào buồng sấy làm khô đều các khay sấy Vật liệu sấy bốc hơi ẩmlên, hơi ẩm theo không khí đi ra khỏi buồng sấy Cứ thế tiếp tục đến khi vật liệusấy khô hoàn toàn thì tắt máy.

c Ưu, nhược điểm máy sấy khayƯu điểm:

 Mỗi lô được xử lý như một thực thể riêng biệt  Hiệu quả hơn trong tiêu thụ nhiên liệu

 Hoạt động theo lô, đơn giản để sử dụng

 Cung cấp khuynh hướng làm khô quá mức các khay dưới. Đòi hỏi ít chi phí lao động- chỉ cần tải và sau đó dỡ bỏ.

Nhược điểm:

 Quá trình này tốn nhiều tời gian. Đòi hỏi thêm chi phí.

3 Nguyên liệu sấy

Máy sấy khay chuyên dùng sấy:

+ Sấy thực phẩm: Các loại rau củ quả trong gia đình, sấy thịt khô,…

Hình 3.2 thực phẩm sấy

+ Sấy hoa quả: xoài, chuối, táo,…

Hình 3.3 Hoa qua sấy

+ Sấy nông sản: Sấy khô các loại rau xanh, nông sản như cà rốt, xu hào, bíđỏ,…

Hình 3.4 Nông sản sấy

+ Sấy dược liệu: Các loại thảo dược, nấm, cây thuốc,…

Hình 3.5 Dược liệu sấy

Ngày nay thực phẩm sấy đang ngày càng được ưa chuộng, đặc biệt là thực phẩmsấy dạng lát… vì thế nhóm quyết định chọn cà rốt và bí đỏ để sấy trên máy sấykhay với dạng lát mỏng có độ dày khoảng 2mm.

Hình 3.6 cà rốt sấy

4 Qui trình vận hành

Bước 1: Trước khi bắt đầu sấy, kiểm tra xem máy đã sạch chưa (vệ sinh lạimáy, các khay sấy) Kiểm tra nguồn điện và các thiết bị của hệ thống trước khivận hành Chú ý thêm nước vào cho các ống chứa nước dùng cho nhiệt kế bầuướt

Bước 2: Kết nối thiết bị với nguồn điện 220V/1pha.

Bước 3: Mở CB cấp nguồn cho thiết bị.

Bước 4: Nhấn nút Tare trên cân định lượng để đưa cân về giá trị 0.

Bước 5: Nạp vật liệu sấy vào các khay, ghi nhận khối lượng ban đầu và đóngchặt cửa.

Bước 6: Chạy quạt và điều chỉnh lưu lượng gió bằng bộ điều chỉnh tốc độ quạt.

Bước 7: Cấp nguồn cho bộ gia nhiệt điện trở và điều chỉnh mức độ gia nhiệt đểđạt được nhiệt độ sấy mong muốn.

Bước 8: Sau 10 phút đo nhiệt độ bầu ướt và bầu khô một lần, sau 30 phút, đemcân một lần.

Bước 9: Thực hiện qua trình đến khi nào nhận thấy khối lượng 2 lần cân liêntiếp không đổi hoặc thay đổi rất ít (<3%) thì kết thúc quá trình sấy mở cửa lấythành phẩm sấy ra.

5 Các thiết bị đo và cách sử dụng

+ Cân điện tử

Hình 3.7 Cân điện tử

Cách dùng: cấp nguồn cho cân (điện) sau đó khởi động cân bằng các nút Đặt

vật liệu sấy và đo khối lượng trước và sau khi sấy.

+ Quạt đo tốc độ gió

Hình 3.8 Quạt đo tốc độ gió

Cách sử dụng: kiểm tra nguồn (pin) khởi động quạt và đặt vào vị trí cần đo

(miệng thổi gió ra của máy sấy khay), đặt quạt ở các vị trí khác nhau để lấy tốcđộ gió chính xác nhất

+ Dụng cụ đo nhiệt tiếp xúc

Hình 3.9 Dụng cụ đo nhiệt độ

Cách sử dụng: đặt dụng cụ vào các vị trí có sẵn trên máy sấy khay (đặt đúng vị

trí có sẵn ở các ống), khởi động dụng cụ đo và lấy số liệu cần thiết.

Bước 3: Ấn phím “Select” để chọn lại nông sản phù hợp, mã số các loại nông

sản đã có ghi trong tờ ghi chú đính kèm theo sản phẩm.

Bước 4: Ấn phím MEA để bắt đầu vào chế độ đo và chờ trong 5 giây.

Bước 5: Sau khi màn hình hiện lên biểu tượng cho nông sản vào thì đổ một cốc

nông sản đã lấy trước đó vào cối đo.

Bước 6: Sau khi cho nông sản vào thì vài giây sau máy bắt đầu cho kết quả.Bước 7: Tiến hành đo lần thứ hai để lấy giá trị trung bình.

Bước 8: Sau khi đã đo xong, đổ nông sản ra ngoài, dùng chổi hoặc giẻ lau làm

sạch bụi bám vào máy.

6 Xử lí thí nghiệm:

Khối lượng ban đầu (G1): 70.65 g

Khối lượng sau sấy (G2): 10.23 g

Bảng 3.1 Số liệu sấy thí nghiệm mẫu cà rốtThời gian (phút) Khối lượng (g)

Hình 3.11 Đồ thị quan hệ khối lượng vật liệu sấy và thời gian sấy

Nhận xét: Từ khi bắt đầu sấy tới khoảng phút thứ 40-50, tốc độ sấy nhanhnhất vì lúc đó vật liệu còn nhiều ẩm Từ những phút sau đó tới khi kết thúc quátrình sấy, tốc độ sấy giảm dần do lượng ẩm trong vật liệu giảm Đến khoảngphút 85-90 khối lượng sản phẩm sấy thay đổi rất ít.

- Lượng nước cần bay hơi để vật liệu sấy đạt ẩm theo yêu cầu trong sấy cà rốtW= G1 - G2 = 70.65 - 10.23 = 60.42 (g)

Bài 4

MÁY SẤY TẦNG SÔI (XUNG KHÍ)

1 Tổng quan máy sấy tầng sôi ( Xung khí )

a Giới thiệu

Máy sấy tầng sôi là một trong những thiết bị quan trọng để mang đến cho cơ sở sản xuất dược phẩm, thực phẩm thiết bị hiện đạt với công nghệ sấy tầng sôisẽ giúp tạo được chất lượng hạt cốm tốt nhất cho sản phẩm.

Sử dụng máy sấy tầng sôi mang lại nhiều lợi ích to lớn cho doanh nghiệp sản xuất từ công nghệ hiện đại.

b Tính năng

Công nghệ trong máy sấy tầng sôi là một trong những công ghệ sấy hiện đại nhất hiện nay giúp sấy khô những nguyên liệu dạng bộ và thực hiện tạo hạt cho sản phẩmdưới dạng hạt cốm, viên nhỏ để tiếp tục cho những công đoạn sau nếu được dùng để tạo thành viên thuốc

Chất lượng của hạt cốm phụ thuộc vào rất nhiều vào quá trình sấy, cách thức sấy và cách tạo hạt để đảm bảo về độ đồng đều, kinh khả dụng khi được sử dụng để dập viên, độ đồng nhất và hàm lượng thuốc,…

c Nguyên liệu sấy

Vì máy sấy tầng sôi thích hợp với vật liệu sấy bằng hạt, nên nguyên liệu sấy thích hợp là mè, vì đây là nguyên liệu rẻ tiền và sử dụng rộng rãi đời sống gia đình.

2 Sơ đồ nguyên lí làm việc và qui trình vận hành

a Sơ đồ nguyên lí

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy tầng sôi xung khí1 Quạt 2 Điện trở gia nhiệt 3 Lưới(ghi) 4 Nguyên liệu vào5 Buồng sấy tầng sôi 6 Nguyên liệu ra 7 Không khí

Nguyên lý hoạt động: Vật liệu sấy được cấp vào từ của số 4, quạt số 1 hút

không khí và đẩy vào calorifer số 2 được calorifer gia nhiệt cho không khí làm không khí nóng lên và tiếp tục đi vào dưới ghi số 3 thổi lên vật liệu sấy, làm chovật liệu sấy bay lên lơ lững(thấp) trong buồng sấy số 5 và khô dần nhờ vào nhiệtđộ của không khí Vật liệu sau khi sấy được đưa ra ngoài qua cửa số 6.

b Qui trình vận hành

- Chuẩn bị ban đầu

Chuẩn bị vật liệu ẩm để sấy như: Đường, mè,…Xác định các thông số ban đầu của vật liệu.

Kiểm tra nguồn điện và các thiết bị của hệ thống trước khi vân hành.

Phân công nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm theo các khâu: Cấp liệu, vận hành, ghi số liệu, kiểm tra

- Quy trình vận hành chung:

Kết nối thiết bị với nguồn điện 220V/1pha.

Mở CB chính trong tủ điện điều khiển của mô hình.

Cài đặt nhiệt độ cho bộ gia nhiệt bằng cách nhấn 2 nút mũi tên tăng, giảm trên bộ hiển thị ở bảng điều khiển.

Nhấn nút khởi động quạt và điều chỉnh tốc độ quạt thích hợp.Mở đèn quan sát vật liệu sấy.

Nhấn nút khởi động calorifer gia nhiệt.

Theo dõi hoạt động của các thiết bị khi nó hoạt động Lưu ý calorifer chỉ hoạt động khi quạt hoạt động.

Thường xuyên quan sát vật liệu sấy sau một thời gian nhất định, kiểm tra độ ẩm vật liệu sấy.

Bài 5

THÍ NGHIỆM MÁY SẤY TẦNG SÔI (mẻ)

1 Giới thiệu máy sấy tầng sôi

Máy sấy được sử dụng để sấy khô nguyên liệu dạng hạt ở trong các ngành côngnghiệp dược, công nghiệp hóa, công nghiệp thực phẩm , nông nghiệp

Cũng có thể sấy được chất lỏng sệt, bột nhão Khi sấy cá chất này được phunvào máy sấy tầng sôi như những hạt trơ và các hạt được tách ra từ dòng khí thải.Vật liệu sấy đặc trưng là các hạt rắn lúa thóc, bắp, các loại đậu, thuốc…

a Cấu tạo

1 Ống nạp nguyên liệu2 Khớp nối 2 mặt bích3 Buồng sấy

4 Cyclone thu bụi

5 Cụm quạt và bộ điện trở gia nhiệt6 Bộ điều khiển

Hình 5.1 Mô hình máy sấy tầng sôi

5

Hình 5.2 Bảng điều khiển

1 Bộ điều khiển nhiệt độ14 Công tắc lựa chọn nhiệt độ2 Công tắc cấp nhiệt 3-415 Công tắc chính

3 Công tắc cấp nhiệt 1-2 16 Công tắc chạy cánh quạt

4 Đèn báo cho phép gia nhiệt17 Núm điều chỉnh tốc độ cánh 5 Đèn báo sự cố quạt18 Nút dừng khẩn

6 Công tắc chạy quạt19 Núm diều chỉnh tốc độ quạt7 Bộ hiển thị nhiệt độ sấy/khí thải

b Ưu và nhược điểm của máy sấy tầng sôi mẻ

19

- Ưu điểm

Sấy liên tục nên năng suất cao, sản phẩm khô đều

Thời gian sấy ngắn, thích hợp vật liệu không chịu nhiệt độ caoThích hợp nhất cho vật liệu dạng hạt

Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý máy sấy tầng sôi

1 Quạt 2 Bộ gia nhiệt 3 Lưới phân phối khí 4 Thiết bị sấy5 Bộ phận nhập liệu 6 Cửa tháo liệu

7 Cyclon thu bụi

d Nguyên lý hoạt động:- Lý thuyết tầng sôi:

Hình 5.4 Không khí thổi vào buồng sấy

Lớp hạt sôi được mô tả thí nghiệm là loại hạt có kích thước mịn (ta có thể gọi đólà "khối hạt")chúng thì phân rã ra trở nên hóa lỏng nhờ dòng tác nhân khí thổiqua lớp hạt làm giả nở lớp hạt và các hạt trở nên linh động tự do đạt đến trạngthái ổn định và lúc này được gọi là trạng thái giả lỏng (có các thuộc tính nhưchất lỏng) Khi đạt trạng thái sôi các hạt rắn chuyển động lên xuống như là chấtlỏng Lớp vật liệu sôi được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất như: trong buồngđốt các phản ứng hóa học, các thiết bị sấy và trong kỹ thuật tạo màng cho hạtđối với ngành dược phẩm.

Một đặc tính tiêu biểu của lớp hạt sôi là vấn đề tổn áp của dòng tác nhân khí khiđi qua lớp hạt Vì dòng tác nhân khi đi qua lớp vật liệu lớp hạt làm áp suất bêndưới khối chạt tăng lên cùng với sự gia tăng của tốc độ dòng không khí Vấn đềnày sẽ xảy ra cho đến khi áp lực cân bằng với khối lượng hạt và hạt trở nên bịphân tán và lúc này hạt trạng thái lơ lửng.

Tại điểm mà lớp hạt đạt trạng thái sôi giả lỏng thì dù tăng vận tốc dòng tác nhânthì vấn đề tổn áp qua lớp hạt hầu như không đổi Sau khi tốc độ dòng khí đạttrạng thái ổn định, phần hạt trên đỉnh nhanh chóng rơi trở lại lớp hạt sôi, chúngthì di chuyển theo hướng dòng khí.

Đặc tính của sự trao đổi nhiệt, từ thiết bị đã được gia nhiệt làm nóng đến môitrường xung quanh cũng làm thay đổi sự hình thành một lớp hạt sôi Trong lớphạt, quá trình trao đổi nhiệt được quyết định phần lớn bởi tính dẫn nhiệt của lớphạt rất nhỏ Phần nhiệt được lấy đi bởi dòng giả lỏng do vậy truyền nhiệt thì tăngchậm cùng với dòng giả lỏng.