Chẳng hạn, quá trình sấy là quá trình tách Èmchñ yếu là nước và hơi nước khỏi vật liệu nhờ nhiệt lượng và sau đó sử dụng tác nhân để thải Èm vừa nhận được từ vật liệu vào môi trường với
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Sấy là quá trình được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong công nghiệp Thực tế cho thấy các quá trình nhiệt nói chung
và quá trình sấy nói riêng là những quá trình công nghệ rất phức tạp Chẳng hạn, quá trình sấy là quá trình tách Èm(chñ yếu là nước và hơi nước) khỏi vật liệu nhờ nhiệt lượng và sau đó sử dụng tác nhân để thải Èm vừa nhận được từ vật liệu vào môi trường với điều kiện năng suất cao, chi phi nhiên liệu cũng như vận hành và vốn đầu tư bé nhất nhưng sản phẩm phải có chất lượng tốt nhất hoặc không nứt nẻ cong vênh hoặc giữ được màu sắc và hương vị
Như vậy nghành công nghiệp sấy ra đời đã đóng một phần rất quan trọng trọng trong dây truyền sản xuất Nhưng tuỳ thuộc vào từng loại sản phẩm sấy khác nhau mà tính đa dạng của các thiết bị sấy cũng rất đa dạng và phong phú như thiết bị sấy buồng, sấy hầm, sấy tháp, sấy phun Trong đó thiết bị sấy phun là một trong những thiết bị sấy được sử dụng rộng rãi nhất
là trong công nghiệp sữa Với nghành công chế biến sữa ngày càng phát
triển ở Việt nam nên chúng em chọn đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY
PHUN TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT SỮA BỘT GẦY” cho đồ
án tốt nghiệp của mình
Do thời gian có hạn nên chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để sản phẩm của chúng
em được hoàn thiện hơn
Hà nội, ngày 24 tháng 2 năm 2005 Sinh viên
Lê Hữu Bằng
Lê Quý Dương
Trang 2PHẦN I: TỔNG QUAN
Ngày nay, việc chăn nuôi bò sữa ở nước ta ngày càng phát triển do đó vấn
đề về việc bảo quản sữa là một nhu cầu cấp bách Hơn nữa, hàng năm nước
ta phải nhập một lượng lớn sữa bột để phục vô nhu cầu trong nước Vì vậy việc tiếp cận với công nghệ và đặc biệt là thiết bị sấy sữa là một bước chuẩn
bị cần thiết để hướng tới chúng ta có thể chế tạo được các thiết bị phục vụ cho nền công nghiệp sữa ngày càng phát triển ở Việt Nam mang lại lợi Ých kinh tế lớn cho đất nước
I.CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY
Quá trình sấy nhằm loại độ Èm ra khỏi vật liệu, để bảo quản làm tăng chấtlượng, và vận chuyển vật liệu dễ dàng hơn Do yêu cầu về công nghệ mà vật liệu sấy có thể có các dạng sau: dạng cục, dạng hạt, dạng tấm phẳng, dạng dịch thể Dạng vật liệu sấy là một trong những nhân tố hàng đầu quyếtđịnh dạng thiết bị sấy ngoài ra còn có các nhân tố khác như năng lượng sấy(lớn hoặc bé) nguồn năng lượng, vị trí thiết bị trong dây chuyền công nghệ, trong tổng thể mặt bằng xí nghiệp, chất lượng sản phẩm sấy vv cũng đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị sấy.Hơn nữa chọn dạng thiết
bị sấy cần cân nhắc khả năng chế tạo, điều kiện vận hành, vốn đầu tư Hệ thống thiết bị sấy thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt
ta chia ra các phương pháp sau:
I.1 Hệ thống sấy tiếp xúc:
Trong hệ thống sấy tiếp xúc vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Hệ thống sấy tiếp xúc tạo ra độ chênh phân áp nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy.Trong số này thường gặp hệ thống sấy lò,
hệ thống sấy tang với đặc tính vật liệu đang sấy là sữa ( dạng hạt nhỏ) thì
hệ thống sấy này không phù hợp
I.2 Hệ thống sấy bức xạ:
Trang 3Trong hệ thống sấy bức xạ vật liệu sấy nhận nhiệt từ nguồn bức xạ để
Èm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuyếch tán vào môi trường Trong hệ thống sấy bức xạ người ta tạo độ chênh phân
áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường chỉ bằng cách đốt nóng vật
Ta thấy hệ thống sấy này vật liệu không đều, năng suất thấp do đó với vật liệu sấy trong đề tài này thì thiết bị sấy này không phù hợp
I.3 Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần:
Trong các hệ thống sấy loại này, khi vật liệu sấy đặt trong một trườngđiện từ thì trong vật liệu xuất hiện dòng điện và chính dòng điện này đốt nóng vật Hệ thống sấy này rất tốn điện năng do đó với nguồn năng lượng điện ở Việt Nam hệ thống sấy này không phù hợp
I.4 Phương pháp sấy đối lưu:
Trong hệ thống sấy này, vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối lưu từ một lưu thể nóng mà thông thường là khói lò hoặc không khí nóng Đây là loại
hệ thống sấy phổ biến trong công nghiệp Trong hệ thống sấy đối lưu có thể chia ra các dạng sau:
Thiết bị sấy buồng thường dùng để sấy các loại vật liệu dạng cục, hạt,đến các vật liệu dạng thanh, tấm Cấu tạo chủ yếu trong hệ thống sấy buồng
là buồng sấy.Trong buồng sấy có bố trí các thiết bị đỡ vật liệu sấy mà ta gọi chung là thiết bị chuyển tải Do đó năng suất không lớn hệ thống sấy này không phù hợp trong công nghiệp sản xuất sữa bột
Hệ thống sấy hầm thiết bị sấy là một hầm dài, vật liệu sấy vào đầu này ra đầu kia của hầm thiết bị vận tải trong hệ thống sấy hầm thường là xe goòng hoặc là băng tải nên hệ thống sấy này không phù hợp
Trang 4Trong hệ thống này thiết bị sấy là một tháp trong đó người ta vật liệu sấy trong đề tài này thiết bị sấy không phù hợp.
Có nhiều dạng hệ thống sấy khí động Thiết bị sấy trong hệ thống sấy này có thể làm một ống tròn hoặc hình phễu, trong đó tác nhân có tốc độ cao vừa làm nhiệm vụ sấy vừa làm nhiệm vụ vận chuyển vật liệu sấy từ đầu này đến đầu kia của thiết bị sấy.Tốc độ tác nhân sấy có thể đạt từ 40-50m/s vật liệu sấy trong hệ thống sÊy này phải là những mảnh nhỏ và độ Èm cần lấy đi trong quá trình thường là độ Èm bề mặt Do đó hệ thống sấy này không phù hợp với đề tài
I.4.5 Hệ thống sấy tầng sôi:
Trong hệ thống sấy tầng sôi thiết bị sấy là một buồng sấy trong đóngười ta bè trí các ghi đỡ vật liệu sấy Tác nhân sấy có thông số thíchhợp được đưa vào dưới ghi và làm cho vật liệu chuyển động bập bùng trênghi như hình ảnh các bọt sôi Đây là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy cáchạt khô nhẹ các hạt khô nhẹ hơn sẽ ở phần trên của lớp sôi sẽ được lấy rakhỏi thiết bị sấy một cách liên tục Trong công nghiệp sản xuất sữa bột thiết
bị này không phù hợp
I.4.6 Hệ thống thiết bị sấy thùng quay:
Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy vật liệu dạng cục nhỏ hoặc là dạng hạt có độ Èm ban đầu lớn và có thể làm việc liên tục
Ưu điểm của hệ thống thiết bị sấy thùng quay là quá trình sấy đều đặn
và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, cường độ làm việc tính theo lượng Èm đạt được cao, tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều có thể bị gãy tạo ra bôi Trong thiết bị sấy thùng quay thường không
sử dụng tái tuần hoàn vì trong khí có chứa bụi và yêu cầu phải có thiết bị lọc
Trang 5bụi khí ra khỏi thùng sấy do đó làm tăng trở lực của hệ thống, tăng vốn đầi
tư và chi phí vận hành Dựa vào đặc tính làm việc và những ưu điểm của hệ thống sấy thùng quay và những đặc tính của vật liệu đem sấy ta thấy thiết bịsấy thùng quay không phù hợp với đề tài
I.4.7 Hệ thống sấy phun:
Hệ thống sấy phun là hệ thống chuyên dùng để sấy các huyền phù như dây chuyền sản xuất sữa bột, đậu nành thiết bị sấy trong hệ thống sấy này thường là một hình chóp trụ phần chóp hướng xuống dưới Dung dịch huyền phù được bơm cao áp đưa vào các vòi phun hoặc trên đĩa quay ở đỉnhtháp tạo thành những hạt dung dich bay lơ lửng trong thiết bị sấy với đặc điểm nêu trên hệ thống sấy này phù hợp với đề tài
I.5 Giới thiệu hệ thống sấy phun.
Hệ thống sấy phun gồm có buồng sấy phun, bộ phận nạp liệu là những vòi hoặc cơ cấu phun, hệ thống quạt, caloriphe để cấp nhiệt cho tác nhân sấy, bộphận thu hồi sản phẩm sấy
Nhờ các bộ phận phun mà nguyên liệu sấy được phun thành những hạt rất nhỏ vào dòng tác nhân sấy đi trong buồng sấy làm tăng sự tiếp xúc giữa hai pha Nhờ vậy mà cường độ sấy rất cao, thời gian sấy ngắn, sử dụng tác nhân sấy có nhiệt độ cao Sản phẩm sấy phun có chất lượng cao, xốp, dễ hoà tan, tiện cho sử dụng và chế biến Dễ dàng chọn lựa các thông số chế độ
sấy( năng suất, kích thước hạt phun, nhiệt độ sấy, thời gian sấy, kích thước
và dạng buồng sấy)
Hệ thống sấy phun có những nhược điểm sau: Lưu lượng tác nhân lớn, tốn kém trong khâu chuẩn bị dung dịch(nguyên liệu sấy) và hệ thông phun có giá thành cao, hệ thống có kích thước lớn, nhất là khi sử dụng tác nhân sấy
có nhiệt độ thấp
Trang 6Các bộ phận quan trọng của hệ thống sấy phun như cơ cấu phun, buồng sấy phun Tác nhân sấy phải tuyệt đối sạch, sản phẩm sấy phải được thu hồi đến mức cao nhất để tránh lãng phí và ô nhiễm môi trường Chuẩn bị nguyênliệu sấy(dung dịch đem phun) là một công đoạn của day truyền công nghệ chế biến thực phẩm hoặc dược phẩm
I.5.1 Cơ cấu và phương pháp phun
Nhiệm vụ của cơ cấu phun là phải phun dung dịch thành các hạt phân tán
có kích thước đều như yêu cầu, năng suất cao, lâu mòn, dễ thay thế và giá thành phù hợp Cơ cấu phun gồm: các vòi phun thuỷ lực, các loại đĩa văng, các vòi phun cơ học
Vòi phun cơ học nói chung có cấu tạo đơn giản, năng suất cao(4000kg/h trở xuống) Công phục vụ và chi phí năng lượng thấp(2 - 4kWh/t) Vòi phun
cơ học có nhược điểm như sau: khó điều chỉnh năng suất, đòi hỏi áp suất phun cao, lỗ nhỏ nên dễ tắc Vòi phun cơ học thường để phun các dung dịch keo, dung dịch có độ nhớt lớn, không dùng để phun các loại huyền phù, các loại kem Do đó vòi phun cơ học không phù hợp với sản phẩm sấy phun là sữa bột gầy
Vòi phun ở hình a làm việc theo nguyên tắc: dòng chảy với tốc độ rất lớn phun vào dòng khí(tác nhân sấy), do ma sát lớn với dòng khí mà dòng lỏng
bị rối tung thành các hạt rất mịn như sương Để làm được như vậy thì áp suấtdung dịch trước vòi phun bằng từ 2 - 20 MPa và đường kính lỗ vòi phun phải nhỏ vào khoảng 0,8 - 1,5 mm Đường kính các hạt long sau khi phun là
d = 20 - 100m Độ phân tán phụ thuộc vào tính chất vật lý của dung dịch vàkhí, cấu tạo của vòi phun Độ phân tán càng cao khi tốc độ phun lớn, áp suất trước vòi phun cao, mật độ môi trường khí cao
Trang 7Vßi phun c¬ häc
a Vßi phun thµnh dßng h¹t: 1 - kÐp nèi; 2 - vá; 3 - vßi phun.
b Vßi phun ly t©m: 1 - èng dÉn; 2 - §ai èc; 3 - vá; 4 - Vßi phun
a,
3 2 1
b,
1
2
3 4
Vòi phun cơ học ly tâm (hình b) có áp suất làm việc thấp(0,2 - 0,5)MPa Do cấu tạo của miệng vòi phun nên dung dịch chảy xoáy với vận tốc ly tâm lớn làm tung thành các hạt nhỏ Dòng hạt phun ra có dang hình nón với góc đỉnhbằng từ 90 - 1400
Các vòi phun thuỷ lực được ứng dụng rộng rãi hơn Nguyên lý hoạt động của chúng là dòng dung dịch phun ra gặp dòng không khí hoặc hơi quá nhiệt(thế nào là hơi quá nhiệt) có mật độ lớn Do chênh lệch tốc độ mà xuất hiện lực ma sát làm cho dung dịch phân tán thành các hạt nhỏ có đường kính
từ (6 -7)m Vòi phun thuỷ lực chia làm hai loại: áp suất khí thấp PK 0,01 MPa và áp suất khí cao PK = (0,15 - 0,7) MPa
Loại thấp áp có hệ số lưu lượng là: 1kg dung dịch cần(4 - 10) kg không khí(tác nhân sấy) Loại cao áp là (0,5 - 0,7) kg không khí Vòi phun thuỷ lực thường dùng để phun hầu hết các loại dung dịch kể cả bột nhão loãng , huyền phù Dễ dàng điều chỉnh năng suất và độ phân tán
Trang 85 4 3
1
Vßi phun thuû lùc
1 - Cöa cÊp khÝ; 2 - Cña cÊp dung dÞch; 3 - MiÖng trong; 4 - MiÖng ngoµi; 5 -
Để có vòng quay nhanh cho đĩa văng ta dùng tuabin khí, tuabin hơi, hoặc động cơ điện hoặc hộp tăng tốc Chi phí năng lượng cho đĩa văng không lớn
Trang 93 - Lç n¾p trôc quay; 4 - Lç n¹p liÖu; 5 - n¾p
c §Üa v¨ng cã vßi: 1 - vßi phun; 2 - c¸c èng n¹p liÖu; 3 - trôc quay; 4 - §Üa
I.5.2 Buồng và cơ chế sấy phun
Việc bố trí cơ cấu phun, cửa cấp tác nhân sấy vào buồng sấy, hình dạng và kích thước buồng sấy, phương pháp tách sản phẩm sấy ra khỏi khí thải Có ảnh hưởng lớn đến sự hoà trộn đồng đều giữa dòng tác nhân sấy và dòng hạt vật liệu sấy, tức là ảnh hưởng lớn cường độ sấy, chất lượng và năng suất quátrình sấy
Trang 10Đối với các buồng sấy sử dụng vòi phun thì kích thước của hạt sản phẩm
ra tương đối lớn và đòi hỏi chiều cao buồng sấy lớn Do đó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng là sữa bột gầy Vì vậy ta không dùngvòi phun mà sử dụng đĩa văng cấp dung dịch làm việc theo nguyên tắc dòng cùng chiều
Trang 11II CÔNG NGHỆ SẤY
Quá trình sấy là quá trình chất lỏng hoặc hơi của nó mà chủ yếu là nước
và hơi nước nhận năng lượng để dịch chuyển từ trong lòng vật sấy ra bề mặt
và nhờ tác nhân mang thải vào môi trường
II.1 Vật liệu Èm.
Vật liệu Èm là các vật có khả năng chứa nước hoặc hơi trong quá trìnhhình thành hoặc gia công bản thân các vật liệu như các loại nông sản thựcphẩm (Lúa, Ngô, vải, gỗ, đường )
Độ Èm tuyệt đối là khối lượng của hơi nước có trong 1m khối không khí
Èm vậy độ Èm tuyệt đối wk được tính bằng:
Có thể thấy rằng đối với vật liệu khô tuyệt đối ta có wk = w = 0
Do khối lượng Èm mn chứa trong vật liệu có thể lớn hơn khối lượng vật
Trang 12Quan hệ giữa độ Èm tương đối và đội Èm tuyệt đối.
Từ các quan hệ (1) và (3) ta dễ dàng thu được các quan hệ sau:
k
k
w
w w
Trong khi nghiên cứu vật liệu Èm người ta còn đưa ra khái niêm độ chứa
Èm u Độ chứa Èm u là giới hạn của tỷ số giữa khối lượng Èm ga và khốilượng vật liệu khô gk của một khối hình hộp vô cùng nhỏ của vật liệu Èm cócác kích thước (Δx, Δy, Δz) khi các kích thước này dần tơi không:x, Δx, Δy, Δz) khi các kích thước này dần tơi không:y, Δx, Δy, Δz) khi các kích thước này dần tơi không:z) khi các kích thước này dần tơi không:
độ Èm tuyệt đối wk có mối quan hệ:
u = 100
Như vậy nồng độ Èm bằng:
c =
z y x
n
d d d
Trang 13 100
k dx
d d d
g
.
Khi đó kết hợp (7) và (9) ta có quan hệ giữa u và c như sau:
c = u.ρdx.Nếu trong quá trình sấy, độ ngót về thể tích của vật liệu không đáng kểthì khối lượng riêng dẫn xuất bằng khối lượng riêng của vật liệu khô
Các đặc tính đặc trưng nhiệt vật lý của vật liệu Èm.
Nhiệt dung riêng của vật liệu Èm:
Nhiêt dung riêng của vật liệu nói chung và của vật liệu Èm nói riêngđược xác định bằng thực nghiệm trên cơ sở công thức thức định nghĩa
Cp =
dt
d q
.Trong kỹ thuật, nhiêt dung riêng của vật liệu Èm được xác định theonguyên lý trung bình cộng giữa nhiệt dung riêng của vật liệu khô Ck và nhiệtdung riêng của nước Ca
G
G C G C G
G
G C G C
a k
a a K
C C C
trong các công thức trên:
w = m n
là độ Èm tương đối;
Trang 14Ca - nhiệt dung riêng của Èm Nếu Èm là nước Ca = Cn = 4,1816kJ/kg.K Nếu Èm là hơi nước thì Ca = Ch = 1,842 kJ/kg.K;
Ck - nhiệt dung riêng của vật liệu khô
Nhiệt dung riêng tính theo công thức (12) là nhiệt dung riêng mà đơn
vị vật chất là 1kg vật liệu Èm Ngoài ra người ta còn tính nhiệt dung riêngtrên cơ sở 1 kg vật liệu khô Và gọi nhiên dung riêng này là nhiệt dung riêngdẫn xuất Cdx nhiệt dung riêng dẫn suất Cdx được tính theo nhiệt dung riêngcủa vật liệu khô độ Èm tuyệt đối wk hay độ chứa Èm u:
Cdx = Ck = Ca
u C C
w
a k
ra bề mặt và thải vào môi trường cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình dẫnnhiệt mà đặc trưng đó là hệ số dẫn nhiệt Tuy nhiên để tính toán trong kỹthuật chúng ta chỉ quan tâm đến hệ số dẫn nhiệt tường đương khi đã tính ảnhhưởng nói trên của một loại vật liệu cụ thể Có rất nhiều phương pháp để xácđịnh hệ số dẫn nhiệt nhưng về nguyên tắc, để xác định độ dẫn nhiệt, phươngpháp nào cũng phải tìm cách xác định mật độ dòng nhiệt q và trường nhiệt độ
để tìm Gradient của nó
Nếu biết hệ số dẫn nhiệt của vật liệu khô λk và của nước hoặc hơi chứatrong các hang sốp λa thì hệ số dẫn nhiệt của vật liệu Èm có thể được tínhtheo công thức (1.55-1)
Trang 15k k a k
V
V
) 1 ( 1
) 1 ( 1
Trong đó: Vk và Va là thể tích của vật liệu khô và của các hang xốp ? là
hệ số hình dáng các phân tử tạo nên vật liệu Èm:
Phân tử hình cầu:
a k
3
(15)Phân tử hình trụ:
) (
3
5
a k
a k
3
Theo định luật dalton, áp suất của không khí Èm bằng áp suất của hơinước cộng áp suất của không khí khô:
P = PK + Ph ; N/m2 (18)
Trong đó:
P - áp suất của không khí Èm , N/m2;
PK - áp suất của không khí khô, N/m2;
Ph - áp suất của hơi nước, N/m2;
Độ Èm tuyệt đối của không khí là khối lượng hơi nước có trong mộtmét khối không khí Èm , ký hiệu là : ρh, (kg/m3 không khí Èm)
Độ Èm tương đối của là tỷ số giữa độ Èm tuyệt đối ρh trên độ Èm tuyệtđối lớn nhất ρ ứng với nhiệt độ nào đó của không khí Èm, ký hiệu là:
Trang 16100
max
P
h h
P
b h
.
1
,,
,, max
Trong đó:
vh - thể tích riêng của hơi nước chưa bão hoà, m3/kg;
Rh - hằng số của hơi nước, J/kg.0K;
T - nhiệt độ của không khí Èm, 0K;
,
- khối lượng riêng của hơi nước bão hoà, kg/m3;
v,, - thể tích riêng của hơi nước bão hoà, m3/kg;
Pb - áp suất riêng của hơi nước bão hoà, N/m2
Thay các giá trị tương ứng từ (13), (12) vào (11) ta thu được :
% 100
Độ chứa Èm của không khí :
Độ chứa Èm của không khí là tỷ số giữa khối lượng hơi nước và khốilượng không khí khô:
d =
h h
k k h h
k
h
P P P T
R
V P
T R
V P m
Trang 17Thể tích riêng của không khí Èm là v:
mh - khối lượng của hơi nước, kg;
mk - khối lượng của không khí , kg;
m = mh + mk (kg)Khối lượng riêng của không khí là âm là tỷ số giữa khối lượng m vàthể tích V,
rh - nhiệt hoá hơi của nước, kJ/kg
thay các giá trị của các công thức (19), (20) vào công thức (18) ta được:
I = t + (2500 + 1,86.t)d (21)Trong khoảng t = 0 0C đến 100 0C thì giá trị của I tính theo (21) có sai sốdưới 0,5 %
Đồ thị I - d và trạng thái của không khí Èm
Trang 18Ngoài phương pháp giải tích trên ta có thể xác định các thông số củakhông khí Èm bằng phương pháp đồ thị như t - d và I - d trong thực tế thuậntiện nhất là dùng đồ thị I - d trên đồ thị I - d ta có thể tìm thấy 4 thông sốtrạng thái của không khí Èm : độ Èm tương đối, nhiệt độ không khí, lượngchứa Èm và entanpi I Trong đó chỉ có hai thông số độc lập nhau còn cácthông số khác lại có thể tìm trên đồ thị hoặc bằng phương pháp giải tích, trên
đồ thị I - d biểu diễn các trạng thái của không khí Èm một cách dễ dàng vàđơn giản
Không khí Èm là hệ một pha hai cấu tử Theo thuyết các pha thì nó có babậc tự do để vẽ được đồ thị I - d ta cho một thông số là hằng số , đó là P =const
P là áp suất khí quyển, nó phụ thuộc vào độ cao địa lý so với mặt nướcbiển Vì vậy đồ thị I - d có thể vẽ với P = 0,1MPa = 760mmHg; 740 mmHg;
710 mmHg, ở Việt Nam các vùng đồng bằng và trung du có chiều cao tươngứng với 760 mmHg
Trang 19Trên đồ thị I - d được vẽ với góc giữa đường I và d là 1350, với đườngthẳng d = const là đường thẳng đứng, = const là những đường cong, t =const là những đường thẳng nghiêng Khi làm giảm nhiệt độ của không khí
Èm ở điều kiện đẳng d (d = const) đến giá trị mà tại đó mà hơi nước đọng lạithành sương được gọi là nhiệt độ đọng sương ts
Quan hệ giữa các đại lượng t, d, I của không khí Èm chưa bão hoà(thuộc vùng trên đường = 1) thể hiện ở biểu thức sau :
I = ( 1+ 1,86.d )t + 2500d (22)Khi d = 0 thì I = t; khi d tăng thì giá trị trước t cũng tăng
Đường đẳng nhiệt ở vùng sương mù tM còn gọi là nhiệt độ bầu ướt tM =const đi qua điểm cắt nhau giữa đường I = const nào đó với đường = 1.Đường tM bị gãy khúc với góc nghiêng thể hiện ở biểu thức sau:
Trang 20C t
d
I
K T
ds Is lần lượt là độ chứa Èm và entanpi của không khí Èm bão hoà ởnhiệt độ điểm sương ts
Vì vậy đường nhiệt độ không đổi ở vùng bão hoà là tM bị gãy khúc sovới t = const và có độ nghiêng gần với đường I
Đường = const được vẽ theo quan hệ sau:
b
P
P d
d
0622 ,
Đường = 1 (100 %) biểu diễn các trạng thái bão hoà của không khí
Èm ở những nhiệt đội khác nhau Phía trên nó là vùng không khí Èm chưabão hoà phía dưới nó là vùng sương mù
Đường quan hệ giữa áp suất riêng của hơi nước Ph với d thể hiện ởphương trình sau:
Ph = P.0,0622d d (26)Với d << 0,622 thì nó gần như là đường thẳng
Từ đồ thị I - d ta có thể dễ dàng khoả sát sự thay đổi trạng thái củakhông khí Èm khi nhiệt độ của nó thay đổi Chẳng hạn ta có không khí Èmvới trạng thái điểm A có các thông số tA, ia, A, dA
Khi ta hạn nhiệt độ của không khí Èm đó theo đường d = const tạiđiểm B là điểm cắt nhau giữa = 1 và dA = const là điểm sương của khôngkhí có nhiệt độ là ts = tB nếu tiếp tục hạ nhiệt độ xuống dưới tS thì hơi nướctrong không khí Èm sẽ đọng thành sương , thành lỏng, thành tuyết Nhiệt độbầu ướt là tM đi qua điểm cắt nhau của đường IA = const và = 1 từ điềm
Trang 21sương (điểm B) ta tăng dần nhiệt độ từ ts đến tA hoặc cao hơn nữa thì mặc dù
dA = const nhưng gia trị của giảm dần
Tất cả các quá trình theo các phương thuộc đường bên trái đường dA =const đều làm mất nước trong không khí Èm; ngược lại các quá trình theocác phương về bên phải đường dA = const đều làm cho không khí nhận thêmnước Như vậy các quá trình sấy vật Èm đều là các quá trình nằm bên phảiđường dA = const
IV HỆ CÂN BẰNG VẬT ÈM – KHÔNG KHÍ ÈM.
Như chóng ta đã biết, các vật Èm hay các sản phẩm sấy thường đượcbảo quản trong môi trường không khí Riêng các sản phẩm sấy đến độ Èmthấp lại có tính háo nước thì cần phải bảo quản trong các bao kín hoặc trongcác môi trường khí trơ
Quá trình tiếp xúc giữa không khí và vật Èm trong thời gian nhất địnhgiữa chúng sẽ sảy ra cân bằng
Nếu không khí Èm có hơi nước áp suất riêng là Ph lớn hơn áp suất hơinước Pm ngay trên bề mặt vật Èm thì hơi nước từ không khí sẽ đọng và thấmvào vật Èm Trường hợp ngược lại với Pm > Ph thì vật Èm sẽ truyền Èm vàokhông khí
Thời gian truyền Èm để đến cân bằng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như :nhiệt độ, độ Èm của không khí và vật Èm
Khi cân bằng, áp suất hơi nước trong không khí bằng với áp suất hơinước ngay trên bề mặt vật Èm (Ph = Pm)
Khi cân bằng tỷ số giữa Ph và Pb bằng tỷ số giữa Pm và Pb, đúng bằng độ
Èm của không khí:
b
h b
m
p
P P
P
Trang 22Độ chứa Èm của vật Èm cân bằng được ký hiệu là uc ; nó phụ thuộc vàocấu tạo của vật , dạng liên kết giữa vật chất khô và Èm các điều kiện tươngtác giữa vật Èm và môi trường không khí Èm.
Độ chứa Èm cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ và độ Èm tương đối củakhông khí Khi nhiệt độ của không khí là t = const thì quan hệ giữa uc và thể hiện ở công thức sau:
Đường nhả Èm đối với quá trình sấy, đường hút Èm ứng với quá trìnhbảo quản sản phẩm sấy Nếu ta dùng không khí có = 1 để sấy vật Èm thì
độ Èm của nó giảm đến mức tối đa là u = uc trong quá trình bảo quản sảnphẩm tiếp súc với không khí có ≥ 2 và hút Èm trở lại những vật háo nướcthì sau khi sấy phải được bảo quản trong bao gói hoặc trong khí trơ
Trang 23Dạng tù do:Lactoza (do galactoza
glucoza) ở trạng thái phân tử
Dạng kết hợp: galactoza,
galactosamin, axit sialic ở trạng thái
keo, được kêt hợp với protein<1g/l 39 4,75Chất Ở dạng cầu béo: Là những giọt chất
Trang 24(2545
g/l)
béo có đường kính từ 110m, được
bao bọc bởi một màng lipoprotein ở
phù, là phức của phosphat canxi liên
kết với một liên hợp của các casein
Ở dạng hoà tan 4,7g: là những cao
phân tử của albumin vàimunoglobulin
Nitơ phi protein 0,3g: urê, axit uric,
Ở trạng thái keo và hoà tan:
- ở dạng phân tử và ion: axitxitric, K, Ca, P, Na, Cl, Mg
- ở dạng các nguyên tố trunglượng (oligoelement): Zn, Al,
Fe, Cu, I…
Nước tù do có thể bị bốc hơi trong quá trình bảo quản hoặc cũng có thể bịnhưng tụ ngay trên bề mặt Khi bảo quản sữa bột, nước tự do xâm nhập vào lam cho sữa bị vón cục
Trang 25I.2 Nước liên kết: Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ, khoảng 3- 4% Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphotit, polysacarit Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như - NH2, - COOH, OH, = NH, - CO-NH-
Hàm lượng nước liên kết trong các san phẩm sữa rất khác nhau Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ 00C, không hoà tan muối , đường
Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza dưới dạng
Bảng các axit béo chủ yếu trong sữa
Cacbon
Điểm nhiệt độ nóng chảy
Tỷ lệ so với tổng
số (%) Các axit béo no
-8 -2 16 31
3,0 - 4,5 1,3 - 2,2 0,8 - 2,5 1,8 - 3,8
Lauric
Miristic
Palmitic
12 14 16
44 54 63
2,0 - 5,0 7,0 - 11,0 25,0 - 29,0
Trang 2630,0 - 40,0 30,0 - 40,0 3,0
II.1.2 Phosphat và Glicolipit: Đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các cầu mỡ Trong thành phân của chúng có cả axit béo hoà tan trong chÊt béo và axit béo hoà tan trong nước Hàm lượng các phosphatit và glicolipit khoảng 0,031 - 0,05% Màng của các cầu mỡ chứa xấp xỉ 60% các phosphotit và lượng phosphotit trong sữa đầu gấp 2 - 3 lần trong sữa bình thường
II.2 Hệ thống protein của sữa: Trong dung dịch có chứa hai kiểu
protein khác nhau:
- Protein hoà tan: Gồm albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin, lactoperoxydaza
- Protein ở trạng thái keo không bền: Gồm một phức hệ mixen hữu
cơ của các caseinat và canxiphotphat
II.3 Lactoza: Lactoza chiếm vị trí hàng đầu trong gluxit của sữa
Lactoza tồn tại ở hai dạng tự do và liên kết với các protein và các gluxit khác Tỷ lệ lactoza tù do/ lactoza liên kết là 8/1
Độ ngọt của lactoza kém sacaroza 30 lần Độ hoà tan trong nước cũng kém hơn
Độ hoà tan của lactoza (g/100 g nước)
Trang 27Nhiệt độ, 0C - Lactoza - Lactoza
Các muối clorua ( KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2,), các muối phosphat
( KH2PO4, NaH2PO4, Na2HPO4), các muối xitrat ( K2(C6H6O7), Na2(C6H6O7))Trong các muối trên, muối canxi có ý nghĩa rất quan trọng đối với người, đặc biệt là trẻ em Hai nguyên tố canxi và phospho trong sữa có tỷ lệ rất hài hoà Ca/P = 1/1,31 và ở dạng cơ thể dễ hấp thụ
Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa đó sễ không bị đông tụ hoặc bị đông tụ rất chậm Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì nó sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quện sữa ( gel đông tụ ) lại không mịn Trong sữa, canxi nằm trong các hợp chất canxi caseinat, canxi phosphat, canxi limonat Trong sữa còn có Mg ( 12 mg%), K (113 - 171 mg%), Na (30 - 77 mg%)
Tỷ lệ K/Na = 3,3 Muối kali và natri có tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường
Các muối của axit phosphoric là những hợp chất đệm điÓn hình có tác dụng giữ cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa
Trang 28Các muối của axit limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với sự tạo thành các chất thơm trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ Trong thành phần chủng vi sinh vật dùng để sản xuất các sản phẩm trên có các vi khuẩn tạo mùi thơm Các vi khuẩn này, trong quá trình hoạt động đòi hỏi sự có mặt củaaxit limonic để tạo thành các diaxetyl, axetoin, các axit bay hơi.
Nhiệt độ cao làm thay đổi các thành phần muối của sữa Các muối hoà tan của axit phosphoric và axit limonic chuyển thanh không hoà tan Trong quá trình này tạo thành axit phosphoric làm tách một phần casein khỏi phức canxi phosphat caseinat Sự giảm nồng độ ion canxi làm giảm khả năng đông tụ của sữa bằng renin Nhiệt độ cao còn làm giảm độ bền của casein đối với nhiệt Casein bền vững ngay cả ở 1000C, nếu nó được liên kết với một lượng nhất định canxi Nếu giảm lượng canxi thì trạng thái keo của casein cũng giảm sự bền vững
Các cặn muối không tan của sữa cùng với các protein ( chủ yếu albumin
và globulin ) bị kết tủa trên bề mặt đun nóng của thiết bị, tạo thành “đá sữa”,làm giảm khả năng truyền nhiệt, gây khó khăn cho việc rửa thiết bị
II.5 Các vitamin: Thành phần các vitamin có mặt trong sữa được cho
trong bảng dưới đây:
NicotinamitAxit pantothenicC
Biotin
13200,04
Trang 29B6(pyridoxin)
B12(xyanocobal-amin)
1,70,50,005
II.6 Các chất khoáng: Người ta quy ước chất khoáng trong nước là
hàm lượng tro Nã bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, I,
KẽmNhômSắtĐồngMolipđenManganNiken
4000500400120603025Phospho
Clo
Lưu huỳnh
30001000100
SilicBromBoFloIot
1500100020015060
II.7 Các enzim: Trong sữa có chứa các enzim thường gặp trong tự
nhiên Chúng có mặt trong sữa từ tuyến sữa, từ vi sinh vật có trong không khí và từ nhiều nguồn khác Tất cả các enzim của sữa và các loại dùng trong chế biến sữa có thể chia thành sáu nhóm:
Trang 30Về phương diện kỹ thuật chế biến ta quan tâm đến một số enzim sau:
Lipaza: Nguồn gốc lipaza có thể từ tuyến sữa Khi tuyến sữa làm việc bình thường thì lượng lipaza không đáng kể Khi gặp điều kiện thuận lợi, lipaza phân huỷ một phần chất béo của sữa và làm cho sữa và sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi hôi
Lipaza hoà tốt trong chất béo, đễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ nên chế
độ thanh trùng tức thời ở 72 - 75 0C không đủ để tiêu diệt lipaza Đây là một trong những nguyên nhân làm hư hỏng sản phẩm sữa Bình thường lipaza bị phá huỷ ở 750C trong 60s
Catalaza: Sữa vắt từ bò bị bệnh viêm vú thì hàm lượng catalaza thường cao Enzim này bị phá huỷ ở 750C sau 60s
Phosphataza: Phosphataza xâm nhập vào sữa theo con đường từ tuyến sữa Trong sữa có phosphataza kiềm (pH9 - 10) và
phosphataza axit (Ph 4 - 4,3) Phosphataza bị phá huỷ hoàn toàn ở chế độ thanh trùng 650 C 30 phút hoặc 800C tức thời
Các proteaza: Proteaza tuyến sữa, về hoạt tính tương tự như
tripxin Điều kiện tối ưu cho enzim này là môi trương kiềm nhẹ, nhiệt độ 37 - 420C Proteaza tuyến sữa bị phá huỷ hoàn toàn ở 750
II.8 Các chất khí và sắc tố của sữa
Lượng chất khí hoà tan trong sữa khoảng 70 ml/lit trong đó 50 - 70% là
CO2, 5 - 10% O2 và 20 - 30% N2 Sữa mới vắt ra chứa một lượng lớn khí, sau
Trang 31đó sẽ giảm dần và đạt mức bình thường Trong số các khí có mặt trong sữa chỉ có oxy là ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển các quá trình oxy hoá.
Khi sữa được gia nhiệt, khí cacbonic, nitơ và oxy bị bay hơi, hàm lượng của chúng trng sữa giảm không Ýt hơn 20% Kết quả của việc bài khí này khiến cho độ axit của sữa giảm 0,5 - 20T
tỷ trọng của sữa Do đó nếu sữa có nhiều chất béo thì tỷ trọng sẽ thấp
Một số thành phần của sữa có tỷ trọng như sau:
có thể đạt 1,040 thậm chí còn có thể cao hơn Tỷ trọng của sữa gia súc ốm
có giá trị thấp hơn bình thường
Trang 32Độ nhít phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ Khi nâng nhiệt độ đến 600C, độ nhớt giảm rõ rệt, ở nhiệt độ cao hơn độ nhớt lại tăng.
Khi cô đặc sữa trong thiết bị cô đặc chân không, độ nhớt tăng 2 - 3 lần Đặc biệt sữa cô đặc thường có dộ nhớt tới 30 - 40 poa Sau khi bảo quản 2 –
6 tháng ở 25 - 280C, giá trị này tăng lên tới 100 - 457 poa Khi cô đặc, độ nhớt tăng là do nồng độ chất khô, do tính chất lý hoá của protein thây đổi và đối với sữa cô đặ có đường còn do đưa một lượng lớn đường vào
I.3 Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng
Đối với sữa, áp suất thẩm thấu tương đối ổn định và trung bình 6,6 at ở
O0C áp suất thẩm thấu phụ thuộc nhiều vào hàm lượng lactoza và muối phân bố ở dạng phân tử và ion Các chất protein Ýt ảnh hưởng, còn chất béo thì hầu như không ảnh hưởng tới áp sất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu của một số thành phần của sữa
Thành phần Khối lượng
phân tử
Hàm lượng( % )
Áp suất thẩmthấu (at)
Phần trăm sovới tổng số
áp suất
Trang 33Natri clorua 58,5 0,1 1,33 19Các muối
-I.4 Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt của sữa không ổn định Nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu
tố mà trước hết là thành phần hoá học, nhiệt độ và thời gian bảo quản Sức căng bề mặt ở ranh giới giữa không khí và plasma có ý nghĩa lớn đối với quátrình chế biến sữa
Sự tạo thành bọt trong quá trình sấy, cô đặc sữa, sự tạo thành bơ và hàng loạt công đoạn khác nữa đều có mối liên quan đến sức căng bề mặt của sữa.Đơn vị : dyn/cm
Độ dẫn điện của sữa là 46.10-4 ( có thể dao động từ 38.10-4 - 60.10-4)
Độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian có thai, giống gia súc,bệnh tật
Khi pha thêm nước thì độ dẫn điện giảm Khi độ axit tăng thì độ dẫn điện
Trang 34I.6 Nhiệt dung (tỷ nhiệt)
Nhiệt dung riêng được xác định bằng lượng nhiệt cần để đun nóng 1 đơn
vị khối lượn 1 kg lên 10C
C = Cn.B +CCK(1 - B), kcal/kg.0C
CN - Nhiệt dung riêng của nước, kcal/kg.0C
B - Hàm lượng nước, %
CCK - Nhiệt dung riêng của chất khô, kcal/kg.0C
Nhiệt dung riêng của sữa và sản phẩm sữa
Sản phẩm Nhiệt độ khi xác định ở các nhiệt độ khác nhau, 0C
0,900,850,60_0,51_
0,970,92
0,920,980,96 _
0,980,95
1,021,061,140,540,440,48
0,980,94
0,900,840,82 _
0,980,94
0,890,770,70 _
Trang 35I.7 Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt của sữa chủ yếu phụ thuộc vào thành
phần hoá học, cấu trúc sản phẩm và nhiệt độ Sữa có hàm lượng chất béo caohơn thường dẫn nhiệt chậm hơn
Độ dẫn nhiệt là lượng nhiệt đi qua một đơn vị mặt phẳng trong một đơn
vị thời gian khi chênh lệch nhiệt độ của các mặt phẳng vật chất đó là 10C
Độ dẫn nhiệt của sữa và một số sản phẩm sữa (kcal/m.h/0C)
béo, %
Xác định ở nhiệt độ
0 -20C 18 - 200CSữa gầy
Sữa nguyên
Cream
Bơ được sản xuất theo:
- Phương pháp dây chuyền
85,084,0100,08,5
26 - 28
0,3600,3450,242
0,136_1,113
0,4700,4260,273
0,2010,1730,1450,22 -0,240,16 - 0,18
Trang 36Sản phẩm Nhiệt độ, 0C .106
m2/h m2/sSữa nguyên
Sữa gầySữa đặc có đường
Bơ sản xuất theo pp đảo trộn
Mỡ sữaWhey
1515_
18 - 201515
440410333221336460
0,1220,140,0920,06140,09330,128
II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
II.1 Độ axit chung
Người ta thường biểu thị độ axit chung bằng độ Thorner (0T ) Nã cho ta biết lượng mililit NaOH 0,1 N đã dùng để trung hoà axit tù do có trong 100ml sữa Độ axit chung phụ thuộc vào các thành phần của sữa mà chủ yếu
là các muối axit của axit phosphoric limonic, các protein (casein, albumin, globumin) và CO2 tồn tại dưới dạng hoà tan trong sữa
Giá trị trung bình độ axit của sữa bò là 16 - 180T Đối với sữa đầu, độ axit
có thể rất cao do có hàm lượng protein và muối cao
II.2 Độ axit hoạt động: Độ axit hoạt động biểu thị tính hoạt động của
các ion H+ Giá trị pH = 6,5 - 6,8, Trung bình là 6,6 Độ pH của sữa không đặc trưng cho độ tươi của sữa Nó biến đổi rất chậm so với độ axit chung
II.3 Tính chất oxi hoá khử của sữa
Sữa là một chất lỏng phức tạp mà trong đó ngoài các thành phần chính: protein, lipit, và lactoza còn chứa hàng loạt các hợp chất khác rÊt dễ bị oxi hoá, bị khử
Khả năng oxi hoá - khử của dung dịch được đặc trưng bằng thế oxi hoá - khử, ký hiệu là Eh, tính bằng milivon hoặc von Đối với sữa bình thuờng
Trang 37Eh = 0,2 - 0,3 V Khả năng oxi hoá - khử phụ thuộc vào nồng độ ion hydro do đó còn có thể biểu thị bằng rH2.
rH2 = Eh 2pH
029 ,
0 ở t = 180CNhư vậy thế oxi hoá - khử Eh hoặc rH2 cho phép đánh giá các quá trình năng lượng xảy ra trong sữa
II.4 Tính chất keo của sữa: Sữa là một dung dịch keo có ba pha tồn tại
Muối vô cơ và hữu cơ ở dạng phân tử ion với kích thước nhỏ hơn 1 nm hoặc ở dạng các phân tử keo, kích thước 10 - 20 nm ậ dạng phân tử ion gồm các muối hoà tan của natri và kali: clorua, mono và disphosphat và xitrat Các muối này đều phân li thành ion:
II.4.2 Dung dịch huyền phù
Chủ yếu là protein và các chất liên kết khác như liprotein Các protein trong sữa ở dạng phân tử lớn có kích thước từ 15 - 200 nm Do kích
Trang 38thước phân tử protein lớn tạo thành dung dịch keo Trên bề mặt các phân
tử protein có chứa các nhóm háo nước -NH2, -COOH, -CO, -NH nên rất
dễ dàng hút nước Khi các nhóm này phân ly sẽ tạo thành các điện tích (+) và (-) với số lượng xác định Hai yếu tố này (háo nước và có điện tích) thường quyết định sự bền vững của protein ở dạng keo Khi hai yếu
tố này bị phá huỷ sẽ dẫn tới sự đông tụ của protein và do đó của sữa Thường yếu tố háo nước có ý nghĩa quan trọng hơn đối với độ bền của protein sữa Đièu này giải thích vì sao albumin và globulin trong môi trường axit bền hơn casein Do có độ háo nước cao nên chúng không bị đông tụ ngay cả ở điểm đẳng điện
II.4.3 Dung dịch nhũ tương
Chủ yếu là chất béo ở dưới dạng các cầu mở Kích thước và số lượng các cầu mỡ không ổn định và phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà chủ yếu là khẩu phần thức ăn, giống, điều kiện sống, thời kỳ có thai Kích thước các cầu
mỡ có ý nghĩa quan trọng, nó xác định sự biến đổi chất béo vào sản phẩmtrong hàng loạt các quá trình công nghệ ( ly tâm, đông hoá, quá trình sản xuất phomat, bơ) Số lượng trung bình trong 1 ml sữa có khoảng 3000 -
4000 triệu cầu mỡ với đường kính trung bình 3 m (giới hạn dao động từ 0,3 - 10 m )
Nhũ tương chất béo của sữa khá bền vững Đun sữa đến nhiệt độ cao (thanh trùng, tiệt trùng), làm lạnh tới nhiệt độ thấp, tác động cơ học của bơm, cánh khấy, vẫn không làm phá vỡ được màng bao cầu mỡ Vỏ này chỉ có thể bị phá huỷ khi có tác dụng cơ học đặc biệt (khi sản xuất bơ) hoặc do ảnh hưởng của hoá chất (axit, kiềm)
Theo ý kiến của nhiều nhà nghiên cứu thì trên bề mặt của các cầu mỡ được bao bằng một lớp liprotein do đó các cầu mỡ không bị phá huỷ khi
có tác động cơ học mạnh
Trang 39Phần Iii: tính toán thiết kế thiết bị
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN BUỒNG SẤY
I TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ KÍCH THƯỚC BUỒNG SẤY
Các thông số ban đầu:
Không khí ngoài trời: t0 = 300C và 0 = 85%
Năng suất tính theo vật liệu khô: G2 = 200kg/h
Độ Èm của vật liệu sấy là sữa cô đặc: u1 = 40%; u2 = 4%; ukl = 28,6%; ucb = 2%
Nhiệt độ dịch thể vào: tv1 = 600C
Trang 40 Khèi lượng riêng của dịch thể: dt = 1100kg/m3.
Nhiệt dung riêng của dịch thể: Cdt = 1,403 KJ/kg.K
Bán kính cực đại của luồng phun R = 1,0 m
Đường kính buồng sấy D (2,8 3,4)R (Tài liệu 1) Ta chọn D =3m
Đường kính trung bình của hạt d = 40 m
Tổng tổn thất, lấy sơ bộ : = Cn.tv1 - qv - qmt = - 96,296 kJ/kgẩm
I.1 Lưu lượng dịch thể đi vào buồng sấy
G1 = G2
h kg u
u
/ 320 4
, 0 1
04 , 0 1 200 1
I.3.Chọn chế độ TNS vào ra buồng sấy: Đối với sấy sữa ta chọn nhiệt
độ vào buồng sấy là t1 = 1800C, nhiệt độ ra khổi buồng sấy là t2 = 800C (Tài liệu 10)
I.4.Tính toán quá trình sấy
- Thông số không khí ngoài trời
1 622 ,
P d
d
trong đó :