Nghiên cứu một số thông số ảnh hưởng đến chất lượng sấy ra chất lượng cao bằng bơm nhiệt

Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 1 Lời mở đầu Đẩy mạnh và phát triển công nghiệp chế biến nông lâm sản là nội dung quan trọng trong công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn ở nớc ta. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ IX chỉ rõ: Phát triển công nghiệp, dịch vụ, các ngành nghề đa dạng, chú trọng công nghiệp chế biến, cơ khí phục vụ nông nghiệp [ TLTK1 ] . Việt Nam là một nớc Nông nghiệp, theo số liệu thống kê năm 2002 tỷ trọng tổng sản phẩm nông lâm nghiệp chỉ chiếm 22 ữ 24% tổng sản phẩm xã hội hàng năm. Trong khi lao động nông lâm nghiệp chiếm 66,5% ữ 67% tổng lao động xã hội [ TLTK2 ] . Vì vậy để nâng cao tổng giá trị sản phẩm nông nghiệp, tơng xứng với lực lợng lao động vốn có, cần phải nâng cao năng suất sản lợng trồng trọt, chăn nuôi và tăng cờng công nghiệp chế biến nông sản. Trong khi năng suất cây trồng vật nuôi đã và đang ngày càng tăng do áp dụng những thành tựu của công nghệ tiên tiến về giống cũng nh về phơng pháp gieo trồng, chăm sóc vv Vấn đề còn lại thuộc về công tác bảo quản, chế biến để nâng cao chất lợng và giá trị nông sản. Ngày nay có nhiều công nghệ chế biến, bảo quản nông sản nh: chế biến tơi, đông lạnh, chiên và sấy vv . Tùy theo từng loại nông sản và nhu cầu thị trờng để lựa chọn công nghệ phù hợp. Trong đó công nghệ sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với việc chế biến bảo quản nông sản. Trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều có công nghệ sấy khô, để bảo quản dài ngày. Công nghệ sấy đang ngày càng phát triển trong ngành hải sản, rau quả và thực phẩm. Chất lợng của nông sản sau thu hoạch nếu không đợc chế biến, bảo quản kịp thời sẽ bị giảm đáng kể, đặc biệt là với những nông sản có giá trị kinh tế cao. Mặt khác, nớc ta là nớc nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ và độ ẩm cao là điều kiện Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 2 tốt cho các vi sinh vật và nấm mốc phát triển. Đó là trở ngại lớn trong khâu bảo quản. Với các sản phẩm rau quả thì sản lợng dành cho tiêu thụ tơi và lạnh đông chiếm khoảng 85 %, lợng còn lại khoảng 15% cần đợc làm khô để làm nguồn nguyên liệu cho các ngành chế biến khác, cung cấp cho biên giới hải đảo và cho tiêu thụ trái vụ [ TLTK3 ] . Nếu lợng rau quả này sau khi thu hoạch không đợc làm khô kịp thời và hợp lý thì chúng sẽ nhanh chóng bị h hỏng do nấm mốc xâm nhập và sự phân huỷ tự nhiên, gây tổn thất lớn không những về lợng mà cả về chất. Để giảm tổn thất không đáng có này, các sản phẩm dùng vào các mục đích trên, cần thiết phải đợc làm khô đến độ ẩm cho phép bảo quản an toàn ngay sau khi thu hoạch. Nhiều nghiên cứu đã đợc tiến hành để thiết kế máy sấy và đa ra các quy trình sấy cho một số loại rau quả. Các thiết bị sấy đang đợc dùng hiện nay chủ yếu là các máy sấy đốt than trực tiếp, hoặc gián tiếp có gió cỡng bức hoặc đối lu tự nhiên. Các máy sấy dùng năng lợng điện trực tiếp với chi phí cao. Ngoài ra còn có các thiết bị sấy chân không và sấy thăng hoa. Các máy sấy đốt than hiện nay tuy có u điểm là sử dụng nhiên liệu rẻ tiền, song do sấy trực tiếp làm cho sản phẩm bị ám mùi khói than và bụi, gây mất vệ sinh thực phẩm, đồng thời khó kiểm soát nhiệt độ sấy nên chất lợng sản phẩm thấp [ TLTK4] . Các máy sấy đốt than gián tiếp thì hiệu suất sử dụng nhiệt sẽ giảm khoảng 40%, nhng thiết bị cồng kềnh chiếm nhiều diện tích. Các máy sấy bằng điện trực tiếp tuy thiết bị có gọn nhẹ song chi phí lớn. Các máy sấy chân không, sấy thăng hoa có giá thành quá cao [ TLTK 5 ] . Tất cả các máy sấy nêu trên hoặc cho chất lợng sản phẩm kém về màu sắc và hơng vị, hoặc có chi phí sấy lớn. Mặt khác các thiết bị sấy thông thờng trên đây thờng áp dụng công nghệ sấy dùng tác nhân sấy tuần hoàn hở (dùng không khí môi trờng làm tác nhân sấy đồng thời làm Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 3 tác nhân tải ẩm). Với công nghệ dạng này có nhợc điểm là sự ảnh hởng của độ ẩm môi trờng đến quá trình sấy rất lớn, cha kể đến sự ô nhiễm môi trờng ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm. Với những ngày có độ ẩm lớn hoặc sơng mù, thiết bị làm việc có độ ổn định thấp, hiệu suất làm việc giảm đáng kể. Giải pháp khắc phục để tăng hiệu suất làm việc của thiết bị loại này là tăng nhiệt độ sấy, tuy nhiên nhiệt độ sấy chỉ tăng có giới hạn và tùy thuộc vào từng loại sản phẩm. Đối với nhóm sản phẩm sấy cần giữ màu sắc, mùi vị, các yếu tố vi lợng nh các vitamin vv thì sử dụng các thiết bị này không hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ lạnh dùng bơm nhiệt gắn vào buồng sấy nhằm khắc phục đợc những hạn chế của các thiết bị sấy chu trình hở thông thờng, nâng cao chất lợng sản phẩm, giảm tiêu hao năng lợng so với các máy sấy dùng điện trực tiếp, giảm chi phí so với sấy thăng hoa và sấy chân không hiện nay, từ đó đã mở ra hớng nghiên cứu của đề tài này. Trong phạm vi đề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu một số thông số ảnh hởng đến chất lợng sấy rau chất lợng cao bằng bơm nhiệt. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: Lựa chọn một số thông số tối u trong sấy một số loại rau bằng bơm nhiệt. Xây dựng quy trình công nghệ sấy một số loại rau bằng bơm nhiệt. Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu một số thông số nh: nhiệt độ, tốc độ dòng khí sấy, bề dầy lớp sấy ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm một số loại rau, đến thời gian và chi phí năng lợng riêng khi sấy bằng bơm nhiệt. Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 4 Chơng 1 Tổng quan về sấy bơm nhiệt 1.1. Công dụng và phạm vi ứng dụng 1.1.1. Giới thiệu chung Bơm nhiệt đợc biết là có hiệu quả năng lợng khi dùng kết hợp với các hoạt động sấy. Cơ sở lý thuyết của bơm nhiệt đã đợc Các nô nêu lên từ đầu thế kỷ 19 sau đó đợc các nhà bác học Nga nh V.A.Mikhenxơn , A.Fifê, điều chỉnh dần. Năm 1852 Thomson (Lord Kelvin) đã sáng chế ra bơm nhiệt đầu tiên của thế giới [ TLTK8 ] . Song song với kỹ thuật lạnh, bơm nhiệt có bớc phát triển riêng của mình. Những thành công lớn nhất của bơm nhiệt bắt đầu từ những năm 1940. Bơm nhiệt thực hiện tải nhiệt năng từ nguồn nhiệt thấp (thờng là môi trờng xung quanh) đến nguồn nhiệt có thế cao hơn, trong quá trình truyền năng lợng phải tốn công. 1.1.2. Công dụng và phạm vi ứng dụng của bơm nhiệt Bơm nhiệt có thể sử dụng trong tất cả các ngành kinh tế kỹ thuật sử dụng năng lợng ở nhiệt độ thấp khoảng 40 0 C đến 80 0 C hoặc có thể cao hơn đến 115 0 - 120 0 C [ TLTK11 ] . Nếu nh nhu cầu về nóng và lạnh ăn khớp nhau thì hiệu quả kinh tế của bơm nhiệt càng lớn hơn. Khi sử dụng bơm nhiệt cần chú ý đến hiệu quả kinh tế. Hiệu quả kinh tế đợc đánh giá qua hệ số nhiệt . Hệ số nhiệt của bơm nhiệt phụ thuộc rất nhiều vào hiệu nhiệt độ của dàn ngng và dàn bay hơi. Một điều kiện nữa để bơm nhiệt đạt hiệu quả cao là nhu cầu nóng và lạnh phải liên tục ổn định để thời gian hoàn vốn thiết bị là ngắn nhất. Bơm nhiệt có thể ứng dụng trong các lĩnh vực: - Công nghiệp sấy và hút ẩm; - Các quá trình thu hồi nhiệt thải; - Công nghiệp chng cất, tách chất; Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 5 - Công nghiệp thực phẩm (chủ yếu để tẩy rửa, tiệt trùng). - Công nghiệp vải sợi, gỗ, bột và giấy; - Tẩy rửa, mạ kim loại sơn sấy trong kỹ thuật điện và chế tạo máy. - Công nghiệp hoá học nh bay hơi, cô đặc vv - Điều tiết không khí các công trình công nghiệp, nông nghiệp, công trình công cộng nh y tế, văn hoá, thể thao. a) ứng dụng Bơm nhiệt vào hút ẩm Bơm nhiệt hút ẩm thực chất là một máy lạnh nhng đợc bố trí đặc biệt để làm nhiệm vụ khử ẩm trong không khí. Bơm nhiệt hút ẩm gồm một máy nén, van tiết lu, hai đầu bố trí dàn ngng tụ và dàn bay hơi. đáy dới và nắp trên với 2 thành bên đợc bọc kín để không khí chỉ có thể đi theo một hớng từ dàn bay hơi ra phía dàn ngng (Hình 1-1). Không khí đợc hút qua bơm nhiệt nhờ quạt hớng trục. Không khí trong phòng đầu tiên đi qua dàn bay hơi với trạng thái ban đầu ở điểm A có độ ẩm tơng đối 1 và nhiệt độ t 1 . Khi vào dàn bay hơi, nhiệt độ giảm xuống, độ ẩm tơng đối tăng lên đến trạng thái bão hòa. Một phần ẩm ngng tụ lại chảy xuống khay nớc bên dới. Không khí sau khi ra khỏi dàn bay hơi ở trạng thái B. Sau đó không khí đã khử ẩm đi qua qua dàn ngng tụ, nhận nhiệt và nhiệt độ tăng lên t 2 , độ ẩm tơng đối giảm xuống 2 < 1 . Nhiệt độ không khí ra khỏi dàn ngng bao giờ cũng lớn hơn vì phải nhận thêm nhiệt độ do công của máy nén sinh ra và hơi nớc ngng tụ lại ở dàn bay hơi. Nếu yêu cầu nhiệt độ thấp hơn ta có thể sử dụng một phần nhiệt lợng dàn ngng vào mục đích khác. Một máy hút ẩm nh thế có thể đặt ở những nơi cần giảm độ ẩm không khí xuống nh: th viện, kho bảo quản các đồ dùng quang học, các kho bảo quản các sản phẩm dễ nấm mốc, các mặt hàng Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 6 công nghệ phẩm, nông sản vv Đối với nớc ta, có khí hậu nóng ẩm, nấm mốc và các vi sinh vật phát triển rất nhanh dễ làm h hỏng và làm giảm chất lợng tất cả các sản phẩm nhất là các loại nông sản, gây tổn thát đáng kể. Nếu ứng dụng đợc bơm nhiệt vào công nghiệp sấy và hút ẩm chắc chắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn. b) ứng dụng Bơm nhiệt sấy nông sản Từ những năm 50 của thế kỷ XX, ở Mỹ, ngời ta đã thí nghiệm sấy hạt nông sản bằng bơm nhiệt. Nhiệt độ buống sấy, dàn ngng tụ, dàn bay hơi vv cũng nh độ ẩm không khí đợc giám sát và khống chế chặt chẽ. Quá trình sấy kết thúc khi hạt ngũ cốc đạt thủy phần (độ ẩm) khoảng 12%. Nhiệt độ sấy từ 43 ữ 54 0 C; tốc độ gió từ 550 ữ 2000m 3 /h. Kết quả cho thấy rằng năng lợng chi phí để bốc hơi 1 kg ẩm là 0,28 kWh. Thực tế sử dụng cho thấy bơm nhiệt sử dụng sấy nông sản vào thời điểm đó có nhiều u điểm, nhng có nhợc điểm là vốn đầu t khá cao. Gần đây hãng DAIKA (Mỹ) và Viện máy nông nghiệp Quảng Đông Trung Quốc đã nghiên cứu và đa ra nhiều mẫu máy sấy rau quả, sấy thực phẩm và sấy hạt giống dùng bơm nhiệt. c) ứng dụng Bơm nhiệt sấy gỗ Một trong những ứng dụng đầu tiên của bơm nhiệt của công nghiệp sấy trên phạm vi thơng mại là sử dụng bơm nhiệt để sấy gỗ (Hình 4-3). Nhiệt độ sấy và độ ẩm là một trong những thông số quan trọng để đảm bảo chất lợng gỗ. Tổ hợp bơm nhiệt sấy gỗ bao gồm một bộ cảm nhiệt và cảm ẩm, chúng có nhiệm vụ giám sát, đóng mở các vòng tuần hoàn làm lạnh và đốt nóng phù hợp với từng trờng hợp cụ thể của gỗ sấy trong hầm. Sự kiểm tra có tính chất chu kỳ từ lúc gỗ ớt cho đến lúc gỗ khô. Bơm nhiệt cũng đợc trang bị các thiết bị điều chỉnh cho từng loại gỗ. Chế độ vận hành tối u đợc theo dõi bằng ẩm kế và bộ phận ghi nhiệt ẩm. Độ ẩm của gỗ cũng có thể đợc xác định bằng mẫu thử. Khi đạt đợc thông số yêu cầu của gỗ (chủ yếu là độ ẩm) thì điều kiện cân Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 7 bằng sẽ tác động vào các cơ cấu kiểm tra giám sát trớc khi đa gỗ ra khỏi buồng sấy. Hình 1-2: Thiết bị sấy buồng sấy gỗdùng bơm nhiệt 1. Bơm nhiệt; 2. Quạt thông gió; 3. Vật liệu sấy d) ứng dụng của bơm nhiệt trong điều hòa không khí Điều hòa không khí nh: làm lạnh, sởi ấm là lĩnh vực ứng dụng hợp lý của bơm nhiệt vì nhiệt độ sử dụng ở đây tơng đối thấp. Tùy theo nhu cầu sử dụng các loại bơm nhiệt chuyên dùng đợc chế tạo nh: - Bơm nhiệt chỉ dùng để sởi ấm; - Bơm nhiệt chỉ dùng để chuẩn bị nớc nóng; - Bơm nhiệt kết hợp nóng lạnh, nguồn nóng để sấy, đun nớc nóng, nguồn lạnh để điều hòa nhiệt độ; - Bơm nhiệt 3 chức năng: sởi ấm, làm lạnh và hút ẩm Trong công nghiệp và trong các công trình điều hòa không khí lớn thờng sử dụng bơm nhiệt nóng lạnh để tăng hiệu quả. Bơm nhiệt dân dụng công suất nhỏ và vừa ba chức năng sởi ấm, làm lạnh và hút ẩm ngày nay đợc sử dụng rất rộng rãi. e) ứng dụng của bơm nhiệt trong công nghiệp thực phẩm Công nghiệp chế biến thực phẩm cũng là lĩnh vực có khả năng sử dụng bơm nhiệt kết hợp nóng lạnh với hiệu quả cao vì hầu hết các ngành chế biến thực phẩm nh thịt, cá, bơ, sữa, đồ hộp, bánh kẹo, rau quả vv đều cần lạnh để bảo quản và cần nớc nóng, tẩy rửa, triệt khuẩn, tiệt trùng bay hơi, cô đặc vv Trớc đây, trong một xí nghiệp chế biến thực phẩm thơng có các kho lạnh để bảo quản và các nồi hơi để cấp nhiệt cho các quy trình công nghệ sản xuất, chế biến. Ngày nay, các nớc tiên tiến trên thế giới đều sử dụng bơm nhiệt kết hợp nóng lạnh để cấp nhiệt và cấp lạnh với hiệu quả kinh tế cao. Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 8 Nói chung, ngoài công nghiệp thực phẩm và các ứng dụng đã nêu, bơm nhiệt còn có thể ứng dụng cho nhiều ngành ngành kinh tế kỹ thuật có yêu cầu năng lợng nhiệt ở nhiệt độ thấp. 1.1.3. Ưu nhợc điểm của sấy bằng bơm nhiệt a)Ưu điểm - Về mặt tiêu thụ năng lợng, máy sấy bơm nhiệt có u điểm chính là hiệu suất năng lợng cao hơn cùng với sự thu hồi nhiệt đợc cải thiện dẫn đến tiêu thụ năng lợng ít hơn cho mỗi đơn vị nớc bốc hơi. - Chất lợng sản phẩm tốt hơn với các lịch trình kiểm soát nhiệt độ tốt để thỏa mãn các yêu cầu về sản xuất cụ thể. - Có thể phát ra một khoảng rộng các điều kiện sấy, tiêu biểu là nhiệt độ từ 20 100 0 C (với nhiệt phụ trợ), với độ ẩm tơng đối từ 15 đến 80%. - Kiểm soát tốt các ảnh hởng của môi trờng trong quá trình sấy đối với các sản phẩm sấy. b) Nhợc điểm - Môi chất CFC sử dụng trong chu trình lạnh hiện nay không đợc a dùng do không có lợi cho môi trờng. - Đòi hỏi bảo dỡng thờng xuyên (máy nén, lọc môi chất vv ) và sạc môi chất lạnh. - Chi phí đầu t cao hơn so với một số công nghệ sấy thông thờng. 1.2. Tình hình nghiên cứu nghiên cứu và ứng dụng máy sấy bơm nhiệt trên thế giới và trong nớc 1.2.1. Phân loại máy sấy bơm nhiệt a) Phân loại theo phơng thức sấy: + sấy mẻ + Sấy liên tục b) Phân loại theo số giai đoạn sấy: Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 9 + Sấy một giai đoạn + Sấy nhiều giai đoạn c) Phân loại theo nhiệt độ sấy: + Trên điểm đông + Dới điểm đông d) Phân loại theo số bơm nhiệt + Máy sấy một bơm nhiệt + Máy sấy nhiều bơm nhiệt e) Phân loại theo nguồn nhiệt phụ trợ: + Máy sấy bơm nhiệt đối lu + Máy sấy bơm nhiệt dẫn nhiệt + Máy sấy bơm nhiệt bằng nguồn nhiệt khác: Sóng vô tuyến; vi sóng, hồng ngoại. f) Phân loại theo phơng pháp vận hành: + Máy sấy bơm nhiệt ngắt quãng + Máy sấy bơm nhiệt liên tục + Máy sấy bơm nhiệt theo chu kỳ. 1.2.2. Máy sấy bơm nhiệt1 cấp Trong máy sấy bơm nhiệt 1 cấp môi chất lạnh đợc chia thành 2 dòng sau khi đi ra khỏi bình ngng tụ. Dòng có lu lợng lớn hơn đợc đi qua van tiết lu sẽ có nhiệt độ bay hơi thấp, trong khi dòng hơi có lu lợng nhỏ đi qua van tiết lu sẽ có nhiệt độ cao hơn. Quá trình bay hơi xảy ra ở cả 2 bình bốc hơi. áp suất hóa hơi ở tỏa ra ở cửa ra của bình bốc hơi cao áp đợc điều chỉnh bằng van sao cho bằng giá trị áp suất của bình bốc hơi áp suất thấp trớc khi đi vào bình hòa trộn. Sau đó áp suất của hỗn hợp lại đợc máy nén làm tăng lên bằng áp suất của bình ngng tụ. Chu trình của bơm nhiệt cứ nh vậy đợc tiếp diễn. Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm 10 1.2.3. Máy sấy bơm nhiệt đa cấp Trong máybơm nhiệt đa cấp, dùng một bơm nhiệt cung cấp không khí sấy đén nhiếu buồng sấy có cấp độ khác nhau. Không khí từ bơm nhiệt có thể đợc đa đến hai, hay nhiều buồng sấy nối tiếp hay song song với nhau, tùy theo thời gian biểu thiết lập ban đầu mà có thể sấy cùng sản phẩm hay nhiều sản phẩm khác nhau. Vì vậy, bơm nhiệt luôn luôn đợc hoạt động ở mức gần tối u của nó. Ngay cả khi thời gian sấy của mỗi buồng sấy có thể tăng do nhiệt đa vào gián đoạn, tính kinh tế tổng thể vẫn tăng một cách đáng kể. Hình 1-3: Mô hình máy sấy bơm nhiệt nhiều buồng 1.2.4. Máy sấy bơm nhiệt phối hợp a) Máy sấy bơm nhiệt tầng sôi Đã có nhiều ứng dụng máy sấy tầng sôi để sấy chất rắn dạng hạt trong thực phẩm, công nghiệp dợc và nông nghiệp. Trong máy sấy bơm nhiệt tầng sôi, buồng sấy tiếp nhận vật liệu ớt và tháo liệu sấy khô nhờ ống vào ống ra. Nhiệt độ hoạt động mong muốn đợc điều chỉnh bằng năng suất bộ ngng tụ. Trong khi đó, ẩm độ không khí yêu cầu đợc duy trì bằng cách hiệu chỉnh năng suất máy nén thông qua kiểm soát tần số của tốc độ động cơ. b) Máy sấy bơm nhiệt trợ giúp bằng hồng ngoại Sấy hồng ngoại giúp giảm bớt thời gian bằng cách cung cấp thêm nhiệt cảm cho quá trình sấy. Năng lợng hồng ngoại đợc truyền từ bộ phận tạo nhiệt đến bề mặt sản phẩm mà không làm nóng không khí Hình 1-4: Sơ đồ máy sấy bơm nhiệt có hồng ngoại hỗ trợ xung quanh. Nhiều nhà nghiên cứu đã chứng minh các lợi ích đáng kể của sấy hồng ngoại. Có thể dùng máy sấy bơm nhiệt có hỗ trợ hồng ngoại để [...]... thống sấy tổng thể Một hệ thống nh thế có thể thích hợp cho một nhiệt độ sấy cao hơn 1.3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 1.3.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu một số thông số cơ bản về chế độ sấy trong máy sấy bơm nhiệt nhằm nâng cao chất lợng sản phẩm và giảm chi phí trong quá trình sấy 1.3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu - Thiết lập mô hình sấy thí nghiệm - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình sấy bằng bơm nhiệt. .. bằng bơm nhiệt - Nghiên cứu ảnh hởng của một số thông số đến chất lợng sản phẩm và chi phí năng lợng riêng - Xây dựng quy trình công nghệ sấy một số loại rau chất lợng cao bằng bơm nhiệt - Đánh giá hiệu quả kinh tế của máy sấy bơm nhiệt 11 Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân Lâm Trờng Đại học Nông nghịêp I Hà Nội Khoa Sau Đại học Chơng 2 Cơ sở lý thuyết tính toán một số thông số của máy sấy bơm nhiệt 2.1 Các quy... độ sấy phụ thuộc nhiều vào yếu tố môi trờng (nh nhiệt độ và độ ẩm); Vệ sinh an toàn thực phẩm không đảm bảo do phải tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy (không khí, khói lò - đối với sấy trực tiếp); hiệu quả thấp khi sấy ở nhiệt độ thấp Trong phạm vi của luận văn này chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu một số thông số ảnh hởng đến sấy một vài loại rau chất lợng cao bằng bơm nhiệt Đối tợng nghiên cứu. .. nhng nhiệt độ vật sấy tăng liên tục và lớn hơn nhiều so với nhiệt độ nhiệt kế ớt b) Giai đoạn sấy tốc độ giảm Trong giai đoạn sấy tốc độ giảm, bề mặt bay hơi lùi dần vào trong lòng vật sấy, nhiệt độ bề mặt vật sấy tăng cao hơn trị số nhiệt độ nhiệt kế ớt (t) và sẽ tiến tới bằng nhiệt độ môi chất sấy (tf) Trong giai đoạn này cờng độ trao đổi nhiệt giảm dần, do đó nhiệt do môi chất sấy cung cấp 15 Luận... độ sấy cũng bằng không 2.1.4 Các yếu tố ảnh hởng đến chế độ và cờng độ sấy Nh chúng ta đã biết thờng trong quá trình sấy do tác nhân sấy có nhiệt độ tt cao hơn nhiệt độ tv của vật sấy nên vật sấy nóng lên đến nhiệt độ tBH bay hơi của ẩm (nớc) Mặt khác do độ ẩm tơng đối w1 của tác nhân nhỏ nên hơi nớc từ vật sấy truyền mạnh vào tác nhân sấy Tốc độ t của tác nhân sấy cũng ảnh hởng lớn đến cờng độ sấy[ 7]... yếu tố để nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ không khí sấy, tốc độ dòng kí sấy và bề dày lớp vật liệu sấy đến chất lợng sản phẩm, thời gian sấy và chi phí năng lợng riêng Nguyên tắc chung: cố định các yếu tố khác nhau, thay đổi một thông số để xác định mức độ ảnh hởng của các thông số đó đến thông số mục tiêu 3.2 Kết quả thí nghiệm 3.2.1 Thí nghiệm sấy hành củ thái lát Với các chế độ nhiệt độ và lu lợng... môi chất sấy đến vật giảm liên tục (tv tăng liên tục); khi ẩm liên kết càng chặt chẽ càng cần năng lợng hóa hơi cao; do phải chi phí nhiệt nhiều hơn để quá nhiệt hơi ẩm thoát ra với nhiệt độ ngày càng cao và do chi phí nhiệt để gia nhiệt cho vật sấy càng tăng lên Quá trình sẽ dừng lại khi vật và môi chất sấy đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt và ẩm, lúc này nhiệt truyền từ môi chất tới vật bằng không... giai đoạn sấy tốc độ không đổi bằng nhiệt độ bề mặt vật sấy và bằng nhiệt độ nhiệt kế ớt (tv = tbh = t) Trong trờng hợp do bức xạ nhiệt từ vách buồng sấy, nhiệt độ của vật lớn hơn nhiệt độ nhiệt kế ớt thì cờng độ bay hơi ẩm của giai đoạn sấy tốc độ không đổi lớn hơn khoảng 20% so với cờng độ bay hơi của nớc tự do Nếu tác nhân sấy có nhiệt độ cao, tốc độ sấy trong giai đoạn đầu vẫn không đổi nhng nhiệt. .. 7] Hình 2- 3 ảnh hởng của nhiệt độ tác nhân sấy (tt < tt < tt) đến động học quá trính sấy, a)đờng cong sấy; b)đờng cong tốc độ sấy Trên hình (2-3) ta thấy, nhiệt độ tác nhân sấy càng cao thì thời gian sấy càng giảm và tốc độ sấy càng tăng, ẩm lúc kết thúc giai đoạn thứ nhất càng cao Đó là do chênh lệch nhiệt độ giữa tác nhân sấy và nhiệt độ bề mặt vật sấy tăng thúc đẩy quá trình truyền nhiệt và truyền... sấy, sự liên kết của ẩm với vật sấy d) ảnh hởng của các thông số chế độ sấy đến hàm ẩm của vật sấy Hàm ẩm của vật sấy lúc kết thúc giaiđoạn tốc độ sấy không đổi (wB) là hàm của các thông số chế độ sấy (tt, t,, wt ): WB = f1(tt); WB = f2(wt); WB = f3(t) Hình(2-5): ảnh hởng của tốc độ tác nhân sấy (wt < wt < wt) đến qúa trình sấy a)- đờng cong sấy; b) - đờng cong tốc độ sấy 18 Luận văn Thạc sĩ Lê Xuân . sấy một số loại rau bằng bơm nhiệt. Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu một số thông số nh: nhiệt độ, tốc độ dòng khí sấy, bề dầy lớp sấy ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm một số loại rau, đến. đến chất lợng sấy rau chất lợng cao bằng bơm nhiệt. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: Lựa chọn một số thông số tối u trong sấy một số loại rau bằng bơm nhiệt. Xây dựng. trình sấy bằng bơm nhiệt - Nghiên cứu ảnh hởng của một số thông số đến chất lợng sản phẩm và chi phí năng lợng riêng. - Xây dựng quy trình công nghệ sấy một số loại rau chất lợng cao bằng bơm