báo cáo thực hành quá trình và thiết bị

tính toán và tiến hành thực hiện các thí nghiện như cô đặc, lọc, thanh trùng, chưng cất,.... đề khảo sát các quá trình trong kỹ thuật thực phẩm, hỗ trợ quá trình chế biến, lắp đặc và sử dụng các thiết bị, trang bị kiến thức chung trong quá trình vận hành thiết bị thực phẩm

 Mục đích của quá trình cô đặc

 Làm tăng nồng độ của chất hoà tan trong dung dịch

 Tách chất rắn hoà tan ở dạng rắn (kết tinh)

 Tách dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước)

2 Cân bằng vật liệu trong hệ thống cô đặc 1 nồi

 Bảo toàn khối lượng

Gc : khối lượng sản phẩm, [kg]; [kg/s]

W : lượng hơi thứ, [kg]; [kg/s]

xđ : nồng độ % chất khô trong nguyên liệu, [ phần khối lượng]

xc : nồng độ % chất khô trong sản phẩm, [phần khối lượng]

Theo định luật bảo toàn vật chất

3 Cân bằng nhiệt lượng

Theo định luật bảo toàn nhiệt

∑Q v =∑Q r

∑Q v =Q1+Q2

∑Q r =Q3+Q4+Q5+Q6+Q7

Trong đó:

Q1 = Gđ.cđ.tđ : nhiệt do dung dịch mang vào

Q2 = D.i: nhiệt do hơi đốt mang vào

Q3 = Gc.cc.tc: nhiệt do dung dịch sau cô đặc mang ra

Q4 = W.i’: nhiệt do hơi thứ mang ra

Q5 = D.cn.tn: nhiệt do nước ngưng mang ra

Q6 = Qcđ: nhiệt do quá trình cô đặc

Q7 = Qmt : nhiệt tổn thất ra môi trường

 Gđ.cđ.tđ + D.i = Gc.cc.tc + W.i’ + D.cn.tn + Qcđ + Qmt

Với:

tđ nhiệt độ nguyên liệu, [độ]

tc nhiệt độ sản phẩm, [độ]

tn nhiệt độ nước ngưng, [độ]

cđ nhiệt dung riêng nguyên liệu, [J/kg.độ]

cc nhiệt dung riêng sản phẩm, [J/kg.độ]

cn nhiệt dung riêng nước ngưng, [J/kg.độ]

i hàm nhiệt trong hơi đốt, [J/kg]

i’ hàm nhiệt trong hơi thứ, [J/kg]

Qcđ tổn thất nhiệt cô đặc, [J]; Qcđ=0.01.∆q.Gc

∆q tổn thất nhiệt cô đặc riêng, [J/kg]

Qmt tổn thất nhiệt ra môi trường, [J]

 Lượng hơi đốt tiêu tốn

F: diện tích bề mặt truyền nhiệt, [m2]

: thời gian cô đặc, [s]

∆thi: hiệu số nhiệt hữu ích, [độ]

 Bề mặt truyền nhiệt

F= D.(i−c n t n)

K ∆ t hi

4 Thiết bị thí nghiệm:

Dung dịch được cô đặc theo từng mẻ, nhập liệu một lần từ thùng chứadung dịch đầu dung dịch sôi trong buồng bốc hơi do nhiệt truyền từ nướcnóng bên vỏ ngòi Hơi thứ bốc hơi do nhiệt truyền từ nước nóng bên vỏngoài Hơi thứ bốc lên từ dung dịch sôi được dẫn qua thiết bị ngưng tụ ốngxoắn để ngưng tụ thu hồi và định lượng Một bơm chân không loại vòngnước được sử dụng để tạo chân không cho hệ thống

Hệ thống đặc hai vỏ có thiết bị chính sau:

 Nồi cô dặc hai vỏ có cánh khuấy

 Máy khuấy trộn

 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn

 Bình chứa nước ngưng

 Bơm chân không loại vòng nước

 Áp kế đo độ chân không

 Nhiệt kế điện tử

 Hệ thống điện

 Xô nhựa chứa dung dịch đầu

 Nồi cô đặc hai vỏ

Nồi chứa dung dịch dường có dường kính D = 250mm

Cao H = 500mm, bề dày  = 5mm

Nồi được chế tạo bằng thép không gỉ AISI304

 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn

Ống xoắn có đường kính 16 được quấn thành các vòng xoắn cóđường kính D = 150mm Ống xoắn được gia công bằng thép không gỉAISIS304

 Bơm chân không

Hệ thống sử dụng bơm chân không loại vòng nước 1HP

5 Sơ đồ thiết bị

 Các bước tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Rửa nguội thiết bị

 Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

 Hút chân không khi kim áp kế chỉ 0,8at thì tắt bơm

 Mở van 1 hút hết nước sạch vào trong nồi

 Mở cồn tắc khuấy trọn trong thời gian 5 phút

 Mở van 4 xả nước trong nồi ra ngoài

 Tắt máy khuấy trộn

Bước 2: Rửa nóng thiết bị

 Kiểm tra các van: van mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

 Hút chân không khi kim áp kế chỉ 0,8at thì tắt cơm

 Mở van 1 hút hết nước sạch vào trong nồi

 Kiểm tra mực nước trong vỏ áo bằng cách mở van 5 xem nước tràn ốngkiểm tra chưa, nếu chưa tràn thì châm nước them vào phễu

 Mở công tắc điện trở (chú ý phải kiểm tra mực nước trong vỏ áo an toànmới được mở điện trở)

 Mở công tắc khuấy trộn

 Khi nhiệt độ nước trong nồi đạt 60C thì mở van 4 xả nước trong nồi rangoài

 Tắt máy khuấy trộn

Bước 3: Pha dung dịch cô đặc

 Pha 5 lít dung dịch cô đặc (15%)

Bước 4: Cô đặc dung dịch

 Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Hút chân không bằng cách mở bơm chân không và mở van 10 khi kim áp

kế chỉ 0,6 – 0,8at thì tắt bơm chú ý không được để bơm chân không chạyliên tục Khi máy rú lớn thì phải tắt bơm chân không bằng cách khoá van

10 và tắt bơm

 Mở van 1 hút hết 5 lít dung dịch vào trong nồi

 Mở van 9 cấp nước qua ống xoắn

 Mở công tắc khuấy trộn (5 phút khuấy 1 lần, mỗi lần khuấy 30s)

 Kể từ dung dịch trong nồi sôi (62C) thì cứ 10 phút lấy mẫu dung dịchtrong nồi đo Bx, lấy nước ngưng tụ ra đo thể tích Cách lấy mẫu là: mở van

2 trong thời gian 1s sau đó đóng van 2 lại, và mở van 3 lấy mẫu Cách lấynước ngưng tụ: đóng van 6, mở van 7, van 8, lấy nước ngưng xong thao táccác van ngược lại trở về trạng thái ban đầu Chú ý trong lúc lấy nướcngưng tụ không được hút chân không.

 Khi dung dịch trong nồi đạt 65Bx trở lên thì dừng quá trình cô đặc

 Mở van 1 để thông áp khí trời

 Mở van 4 xả dung dịch sau khi cô đặc trong nồi ra ngoài để cân khối lượng

 Tắt máy khuấy trộn

Bước 5: Vệ sinh thiết bị

 Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

 Hút chân không khi kim áp ké chỉ 0,8at thì tắt bơm

 Mở van 1 hút hết nước sạch vào trong nồi

 Mở công tắc khuấy trộn trong thời gian 5 phút

 Mở van 4 xả nước trong nồi ra

Lượng nước ngưng tụthu được V(m)

0

10

20

 Tính nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu

Sau khi pha dung dịch đường nhập liệu ta tiến hành đo nồng độ dung dịch đườngbằng chiết quang kế cầm tay, ta được chỉ số Bx của dung dịch đườngnhập liệu là Bxđầu từ đó suy ra nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu là xđ

Ví dụ dung dịch đường 15Bx thì xđ = 0,15 (phần khối lượng)

 Tính khối lượng dung dịch đường nhập liệu

Ta tiến hành đo thể tích dung dịch đường nhập liệu: Vđ=

Tra khối lượng riêng của dung dịch đường nhập liệu ở nhiệt độ T0 =28C, ta được  = (kg/m3) Vậy khối lượng nhập liệu là:

ngưng: khối lượng riêng của nước ngưng (kg/m3)

(nước ngưng tra bảng ở nhiệt độ t = 30C)

Lượngnướcngưng V(mL)

Nhiệtđộnướcvào

Nhiệtđộnướcra

Nhiệt

độ vỏngoài

Nhiệt độdd

Nhiệt

độ hơithứ

Thể tích dung dịch đường nhập liệu = 5 (lít)

Thể tích dung dịch đường thu được sau quá trình thí nghiệm = 700 (ml)

=0.7(lít) với nồng độ 59Bx

 Xử lí số liệu

Nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu :

Tại t=0, nồng độ là 21Bx vậy x=0,21 (phần khối lượng)

Nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường thu được:

Nồng độ dịch đường thu được sau quá trình thí nghiệm 59Bx=> xc= 0,59 (phần khối lượng)

1 Khối lượng dung dịch đường nhập liệu:

G đ =V đ ρ đ(kg) =5.10 −3.1087,8=5,439(kg)

Trong đó:

- V đ Thể tích dung dịch đường nhập liệu (m3)

- ρ đ =1087.8 ( kg

m3) Khối lượng riêng của dung dịch đường nhập liệu ở 21Bx(kg/m3)

(được tra theo Sổ tay quá trình và thiết bị tập 1-bảng I.87-trang65)

2 Khối lượng dung dịch đường thu được:

+ Bảo toàn khối lượng: G đ = G c + W

 W= Gđ - Gc=5,439-0,8988= 4,5402 (kg)

+ Bảo toàn chất khô: G đ x đ = G c x c

 xc= Gđ.xđ / Gc=5,439 0,21/0,8988=1,27 (phần khối lượng)

5 Tính năng lượng và các đại lượng chưa biết:

Tính cân bằng nhiệt cho thiết bị ngưng tụ và xác định lưu lượng nước sửdụng trong giải nhiệt ngưng tụ

 Nhiệt ngưng tụ (j/kg)

r = C n t n= 4200.30=126000 (j/kg)

Với:

- Cn là nhiệt dung riêng của nước ngưng ở 30°C = 4200 j/kg.độ

- tn là nhiệt độ nước ngưng tụ ở 30°C

 Lượng nhiệt ngưng tụ Q nt = W.r

Trong đó :

- W lương hơi nước ngưng tụ (kg)

- r Nhiệt ngưng tụ (j/kg)

 Lưu lượng nước Gn

Xác định lưu lượng nước sử dụng trong giải nhiệt ngưng tụ Theo định luậtbảo toàn nhiệt :

- tv=630C Là nhiệt độ tại vách thiết bị (cho gần bằng nhiệt độ sôi dung dịchđang cô đặc)

- tn=800C Là nhiệt độ nước nóng ở vỏ áo ( nhiệt độ cài đặt)

- Cc, Cđ= 4189 j/kg.độ Là nhiệt dung riêng của sản phẩm và nguyên liệu ở63°C

Lượng nhiệtngưng tụ Qnt

Nhiệt độnước vàotv(oC)

Nhiệt

độ nước

ra tr(0C)

Lưu lượngnước Gn

• Q1 = Gđ.Cđ.tđ: nhiệt do dung dịch mang vào

• Q2 = Gn.Cn.tn : nhiệt do nước nóng cung cấp

• Q3 = Gc.Cc.tc: nhiệt lượng do dung dịch đường mang ra.

• Q4 = W.i’: nhiệt do hơi thứ mang ra

• Q5 = Gn.Cn.tv: nhiệt còn lại sau khi làm nóng dung dịch đường

• Q6 +Q7 = Qcđ + Qmt = 10 % (Q1+Q2): nhiệt do quá trình cô đặc + nhiệt tổnthất ra môi trường

Bảng 1.3 kết quả tính cân bằng nhiệt thiết bị cô đặc

thời gian cô đặc (phút)

lượng nước ngưng

thời gian cô đặc (phút)

lượng nước ngưng

(ml)

TỔNG KẾT

 Tính sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm

1 Sai số nồng độ cuối của quá trình:

Giải thích kết quả sai số: Sai số là đáng kể

 Vì thời gian có hạn nên cô đặc nước đường chưa tới mức giới hạn được

 Trong quá trình cô đặc lấy mẫu để thử độ Bx hơi nhiều nên làm mất sảnphẩm

 Trong quá trình rót ra ca để cân nên bị hao hụt một ít

1 Đồ thị:

 Đồ thị biểu diễn Bx-τ là một đường thẳng

 Chỉ số Bx tăng dần theo thời gian

2 Kết quả thí nghiệm : có sai số.

 Nguyên nhân:

 Thiết bị cô đặc gián đoạn một nồi sử dụng trong thí nghiệm cô đặc, giúpchúng ta thực hành và hiểu về quy trình cũng như các cách vận hành củathiết bị cô đặc Quá trình làm tăng nồng độ của dung dịch bằng cách táchmột phần dung môi ở nhiệt độ sôi trong môi trường chân không nên nhiệt

độ sôi của dung dịch đường giảm, làm giảm sự hao phí nhiệt năng và giúpcho sản phẩm không bị biến tính khi ở nhiệt độ cao Trong quá trình thựchành thí nghiệm sẽ không tránh khỏi sự sai xót về thông số, nhiệt độ, thờigian

 Các thao tác kỹ thuật trong quá trình thí nghiệm còn vụng về

 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm còn nhiều hạn chế

 Sai số làm tròn lớn

 Cân đong dung dịch đường chưa chính xác

 Thông số thiết bị không ổn định

 Thời gian không đồng đều

 Cách khắc phục:

 Kiểm tra thiết bị trước và sau khi làm thí nghiệm Báo ngay cho bộ phậnsửa chữa nếu có phát hiện hư hỏng

 Cần nắm vững kiến thức trước khi thực hành thí nghiệm

 Vệ sinh và khởi động thiết bị để nhiệt độ và áp suất ổn định

 Thao tác vận hành nhanh, pha dung dịch phải chuẩn

 Tính toán cẩn thận và chính xác

Trả lời câu hỏi chuẩn bị:

1 Mục tiêu bài thí nghiệm là gì?

Trả lời: Là quá trình làm tăng nồng độ của dung dịch bằng cách tách một

phần dung môi ở nhiệt độ sôi, dung môi tách ra khỏi dung dịch bay lên gọi

là hơi thứ

3 Mục đích của quá trình cô đặc là gì?

Trả lời:

 Làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch

 Tách chất rắn hòa tan ở dạng rắn (kết tinh)

 Tách dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước)

4 Các bước chuẩn bị tiến hành thí nghiệm?

Trả lời:

 Tìm hiểu hệ thống thiết bị, các van và tác dụng của nó

 Tìm hiểu thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc để đonhiệt độ

 Tìm hiểu các thiết bị đo nồng độ chất khô (Brix kế)

 Xác định các đại lượng cần đo

 Chuẩn bị dung dịch đường đem đi cô đặc

 Chuẩn bị bảng số liệu thí nghiệm

5 Các phương pháp đo nồng độ của dung dịch đường?

Trả lời: Có 2 phương pháp:

 Phương pháp 1: sử dụng Brix kế theo nguyên tắc khúc xạ quang học (nồng

7 Mô tả cấu tạo hệ thống thiết bị cô đặc dùng trong thí nghiệm?

Trả lời: hệ thống cô đặc gồm các thiết bị chính sau:

 Máy khuấy trộn

 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn

 Bình chứa nước ngưng.

 Bơm chân không loại vòng nước

 Áp kế đo độ chân không

 Nhiệt kế điện tử

 Hệ thống điện

 Xô nhựa chứa dung dịch đầu

8 Nêu các dạng thiết bị cô đặc khác nhau?

Trả lời:

 Dạng thiết bị cô đặc một nồi

 Dạng thiết bị cô đặc nhiều nồi

 Dạng thiết bị cô đặc liên tục

 Dạng thiết bị cô đặc gián đoạn

 Dạng thiết bị cô đặc ở áp suất chân không, áp suất thường hay áp suất khác

9 Các thông số cần đo trong bài?

10.Viết cân bằng nhiệt lượng cho quá trình cô đặc?

Trả lời: phương trình cân bằng nhiệt lượng trong quá trình cô đặc:

cđ: nhiệt dung riêng nguyên liệu, [J/kg.độ].

cc: nhiệt dung riêng sản phẩm, [J/kg.độ]

cn: nhiệt dung riêng nước ngưng, [J/kg.độ]

i: hàm nhiệt trong hơi đốt, [J/kg]

i’: hàm nhiệt trong hơi thứ, [J/kg]

Qcđ: tổn thất nhiệt cô đặc, [J]

Qmt: tổn thất nhiệt ra môi trường, [J]

D: lượng hơi đốt tiêu tốn

11.Viết cân bằng vật chất cho quá trình cô đặc?

x đnồng độ % chất khô trong nguyên liệu [ phần khối lượng]

x cnồng độ % chất khô trong sản phẩm [phần khối lượng]

BÀI 2: SẤY ĐỐI LƯU

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Khái niệm chung

Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt, nhiệt đượccung cấp cho vật liệu nhờ dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, bức xạ nhiệt…

Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho

ẩm bay hơi Trong đó, cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được thựchiện bằng phương pháp đối lưu

Đặc trưng của quá trình sấy

Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính không thuận nghịch

và không ổn định Nó diễn ra đồng thời 4 quá trình: truyền nhiệt cho vật liệu,dẫn ẩm trong long vật liệu, chuyển pha và tách ẩm vào môi trường xung quanh

Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền

và bảo quản được tốt

1.1 Tĩnh lực học quá trình sấy

1.1.1 Các thông số hỗn hợp không khí ẩm

1.1.2 Độ ẩm

1.1.3 Hòa trộn hai hỗn hợp không khí ẩm

Trong quá trình sấy vì nhiều lí do mà ta cần phải hòa trộn haihay nhiều hỗn hợp không khí ẩm, mục đích là làm giảm nhiệt

độ tác nhân, trộn thêm hơi nóng, tăng lưu lượng…

Phương pháp hòa trộn dựa trên đồ thị

Giả sử trộn hỗn hợp 2 loại không khí+ Không khí 1 có trạng thái A trên giản đồ Ramdzim+ Không khí 2 có trạng thái B trên giản đồ Ramdzim

Khi trộn A với B được hỗn hợp mới có trạng thái M

Biểu diễn theo sơ đồ thiết bị

Biểu diễn trên giảm đồ Ramdzim

Không khí ở trạng thái B

Không khí ở trạng thái A

Không khí ở trạng thái M Buồng hòa trộn

1.1.4 Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy

1.1.4.1 Tính độ ẩm của vật liệu

Trong kỹ thuật sấy có 2 khái niệm về độ ẩm vật liệu:x: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu ướt (kgẩm/kgvlư).X: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu khô (kgẩm/kgvlk)

d0 = d1: độ ẩm tác nhân ban đầu và sau khi đun nóng (không

có tách ẩm cũng như tăng ẩm trong quá trình đun nóng)

d2: độ ẩm tác nhân ra (sau khi mang hơi ẩm từ vật liệu sấy rakhỏi buồng sấy)

1.1.5 Cân bằng năng lượng

Nhiệt lượng cần thiết làm bay hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy theo lýthuyết:

q c=H d2−H0

2−d0 =g(H2−H0)

HB = HC

1.1.6 Các phương thức sấy

1.1.6.1 Sấy có bổ sung nhiệt trong buồng sấy

Để đơn giản bỏ qua phần nhiệt C.t vld - ∑q

A 0

1 B

Trường hợp 1: Đường cong A-B1-C: Sấy không có bổ sung nhiệttrong phòng sấy, chỉ có bộ phận đốt nóng Nhiệt độ không khí vàobuồng sấy rất cao tB1.

Trường hợp 2: Đường cong A-B2-C: Sấy có bộ phận đốt nóng và

có bổ sung nhiệt trong phòng sấy

- Bộ phận đốt nóng thì đưa nhiệt độ từ A đến B2, và entanpi từHAđến HB2

- Bộ phận nhiệt bổ sung trong buồng sấy thì không làm nhiệt độcủa không khí nóng hơn nhiệt độ do bộ phận đốt nóng đưa vàonhưng làm cho entanpi tăng từ HB2 đến HC

Trường hợp 3: Đường cong A-B3-C: Sấy có bộ phận đốt nóng và

có bổ sung nhiệt trong phòng sấy nhưng nhiệt độ sấy giữ không đổi

= tC

- Bộ phận đốt nóng thì đưa nhiệt độ từ A đến B3, và entanpi từ HAđến HB3

- Bộ phận nhiệt bổ sung trong buồng sấy thì duy trì nhiệt độ do

bộ phận đốt nóng đưa vào = tC và làm cho entanpi tăng từ HB3đến HC

Trường hợp 4: Đường cong A-C: Sấy không có bộ phận đốt nóng,chỉ có bổ sung nhiệt trong buồng sấy entanpi tăng từ HA đến HC,nhiệt độ sấy nhỏ nhất trong quá trình sấy nhiệt độ ra lớn nhất cũngchỉ bằng tC

Nhận xét: trong các trường hợp sấy nếu tốc độ bay hơi và lượng

ẩm bay ra vẫn như nhau thì chọn nhiệt độ sấy nhỏ tốt cho quá trìnhsấy nông sản

Quá trình sấy tốt cho nông sản thực phẩm theo thứ tự ưu tiêntrường hợp 4-3-2-1 Tuy nhiên điều khiển quá trình thì khó theo

thứ tự khó nhất là trường hợp 4-3-2-1.1.1.6.2 Sấy có đốt nóng giữa chừng

1.1.6.3 Sấy hồi lưu một phần khí thải

Không khí tại A được đun nóng lên B1 và được sấy xuống C xả

ra một phần còn một phần hồi lưu trở lại trộn với A được trạngthái M và qua caloriphe lên đến nhiệt độ sấy tB1 rồi lại về C.Nhận xét:

- Phương pháp này có thể điều chỉnh được độ ẩm của không khí

và tiết kiệm được năng lượng, giữ được nhiệt độ tháp

- Một số máy sấy có hồi lưu khí thải một phầnn hưng có bộ điềuchỉnh nhiệt độ theo nhiệt độ cài đặt trước và không cài lại nhiệt

độ thì nhiệt độ sấy không đổi cho dù có hay không có hồi lưu Ởđây ta muốn nói rằng khi sấy, ta nâng nhiệt độ lên tB sấy xuống

C hồi lưu lần 1 trộn với không khí ở A được trạng thái M Từ Mlúc đó ta không cần nâng lên nhiệt độ cao như ban đầu (tB) nữa

mà hạ nhiệt độ cài đặt xuống tB1 thì độ ẩm tuyệt đối cũng tăng

từ d1 đến d2 và vẫn thực hiện được quá trình sấy Đường congsấy bây giờ là A-M-B1-C

- Các quá trình sấy hồi lưu đều tiết kiệm được năng lượng trongcùng một khoảng thời gian Tuy nhiên thời gian sấy dài hơn khikhông hồi lưu vì độ ẩm tương đối tăng

1.2.2 Các giai đoạn sấy

Người ta chia các quá trình sấy ra làm các giai đoạn:

Giai đoạn tăng tốc: Giai đoạn đun nóng vật liệu nhiệt độ vật liệu tănglượng ẩm bay hơi chậm

Giai đoạn sấy đẳng tốc: Là giai đoạn vật liệu sấy bay hơi đều (tốc độkhông đổi) theo thời gian nhiệt độ vật liệu sấy không tăng và bằngnhiệt độ vật liệu ướt

Giai đoạn giảm tốc: Nhiệt độ vật liệu sấy tăng lượng ẩm bay hơi chậmdần.

W1, W2: Là lượng lượng ẩm bay ra ở thời điểm 1 và 2

t1, t2: Là thời gian sấy từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 2

Thời điểm mới bắt đầu sấy lượng ẩm bay ra là 0 (kg)

Giai đoạn tăng tốc:

1.2.4 Tính thời gian sấy

Thời gian sấy tính toán lý thuyết của từng giai đoạn được tính bằngcông thức

Dựa vào tác nhân sấy:

- Thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò,ngoài ra còn các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấythăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng diện cao tần.Dựa vào áp suất làm việc:

- Thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường

Dựa vào phương thức làm việc:

- Sấy liên tục hay sấy gián đoạn

Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy

- Thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ

X (kgẩm/kg vật liệu khô)

Giảm tốc Đẳng tốc

Tăng tốc

X

N

Tăng tốc

Đẳng tốc Giảm

tốc

Dựa vào cấu tạo thiết bị

- Phòng sấy, hầm sấy, sấy bang tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấyphun, sấy tầng sôi

Dựa vào chiều tác động của tác nhân sấy và vật liệu sấy

- Cùng chiều, nghịch chiều và giao chiều

3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị

II TÍNH TOÁN

 Số liệu thực nghiệm

(Bài này chỉ thực hiện ở chế độ 500C)

Bảng 4.1 Số liệu thí nghiệm

(các số liệu G trên bao gồm cả khối lượng khay sấy)

Khối lượng cái khay sấy =755(g)

Khối lượng vật liệu khô ban đầu =300(g)

Ph(mmHg) : Áp suất hơi ẩm trong tác nhân sấy.

(được tra trên giản đồ không khí ẩm)

 Thời gian sấy :

 Thời gian sấy đẳng tốc:

= 75−44.674.7357 =6.405 (h)

 Thời gian sấy giảm tốc:

=44.67−34.7357 ln 44.67−318.67−3= ¿8.606 (h)

Wcuoi : Độ ẩm cuối quá trình sấy

 Thời gian sấy tổng cộng gần đúng của quá trình sấy.

Tsấy = T+T2 = 6.405+8.606=15.011 (h)

Bảng 4.3 số liệu theo lí thuyết

Jm(kg/m 2.h)

Nth(%/h)

Wth(%)

T(h)

T2(h)

Tsấy(h)

5

8.606

15.011

80 đường cong sấy

đường cong sấy

T (phút) W(%)

2 Đồ thị thực nghiệm đường cong tốc độ sấy (N-W)

đường cong tốc độ sấy

đường cong tốc độ sấy

W (%) N(%/h)