THIẾT KẾ PHÒNG SẤY CÀ RỐT NĂNG SUẤT SẢN PHẨM 6 KGMẺ

Sấy là một khâu quan trọng trong dây chuyền công nghệ, được sử dụng phổ biến ở nhiều ngành công nghiệp chế biến nông lâm hải sản. Sấy không chỉ đơn thuần là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mà là một quá trình công nghệ phức tạp, đòi hỏi vậy liệu sau khi sấy phải đảm bảo chất lượng theo một chỉ tiêu nào đó với mức chi phí năng lượng ( điện năng, nhiệt năng) tối thiểu. Chẳng hạn, khi sấy cà rốt thì không được nức nẻ, cong vênh hoặc khi sấy thực phẩm thì phải đảm bảo giữ được màu sắc, hương vị và chất lượng của sản phẩm…

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Lớp: 05DHHH3

Năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Lớp: 05DHHH3

Năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập tại trường em đã tiếp thu rất nhiều kiến thức và bài tiểu

luận này là thành quả của quá trình học tập và rèn luyện dưới sự dày công dạy bảo

của quý thầy cô Em xin gửi thư viện nhà trường, đặc biệt đến thầy Phan Huy Trình

lời cảm ơn chân thành, người đã giúp em hoàn thành tốt bài tiểu luận này

Với thời gian thực tập hạn hẹp và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không

tránh khỏi những thiếu xót, em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của quý

thầy cô

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn, kính chúc thầy sức khỏe và thành đạt

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Đạt

MSSV: 2004140029

Lớp: 05DHHH3

Nhận xét:

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

(kí và ghi họ tên)

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Sấy là một khâu quan trọng trong dây chuyền công nghệ, được sử dụng phổ biến ở nhiều ngành công nghiệp chế biến nông lâm hải sản Sấy không chỉ đơn thuần là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mà là một quá trình công nghệ phức tạp, đòi hỏi vậy liệu sau khi sấy phải đảm bảo chất lượng theo một chỉ tiêu nào đó với mức chi phí năng lượng ( điện năng, nhiệt năng) tối thiểu Chẳng hạn, khi sấy cà rốt thì không được nức nẻ, cong vênh hoặc khi sấy thực phẩm thì phải đảm bảo giữ được màu sắc, hương vị và chất lượng của sản phẩm…

Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống các thiết bị gồm thiết bị sấy như phòng sấy, hầm sấy, tháp sấy… thiết bị đốt nóng tác nhân sấy trong các calorifer, thiết bị ẩm để khử ẩm tác nhân sấy, bơm quạt và một số thiết bị phụ khác Đương nhiên, trong hệ thống đó, thiết bị sấy là quan trọng nhất Vì vậy sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng công nghệ và đời sống, trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô để bảo quản dài ngày Công nghệ này ngày càng phát triển trong ngành hải sản, cà rốtvà các thực phẩm khác, các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô, đậu… sau khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩm chất thậm chí bị hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch

DANH MỤC HÌNH ẢNH iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU iii

MỞ ĐẦU iv

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÀ RỐT VÀ THIẾT BỊ SẤY 1

1.1 Giới thiệu về cà rốt 1

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại 1

1.1.2 Phân bố 2

1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng 2

1.2 Quy trình công nghệ sản xuất cà rốt bằng phương pháp sấy 3

1.2.1 Nguyên liệu cà rốt 4

1.2.2 Chần (hấp) 5

1.2.3 Xử lý hoá chất 5

1.2.4 Sấy 6

1.2.5 Bao gói 8

1.3 Tổng quan về sấy 9

1.3.1 Động lực quá trình sấy 9

1.3.2 Phương pháp sấy 10

1.3.3 Tác nhân sấy 11

1.3.4 Chế độ sấy 11

1.3.5 Phân loại hệ thống sấy 12

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY BUỒNG 15

2.1 Giới thiệu hệ thống sấy buồng 15

2.2 Phân loại hệ thống sấy buồng 15

2.3 Các loại tác nhân sấy trong hệ thống sấy buồng 16

2.3.2 Khói lò 16

2.3.3 Hỗn hợp không khí hơi và hơi nước 16

2.3.4 Hơi quá nhiệt 16

2.4 Các phương pháp sấy có thể lựa chọn 16

2.4.1 Phương pháp sấy đối lưu 16

2.4.2 Phương pháp sấy bức xạ 16

2.4.3 Phương pháp sấy tiếp xúc 16

2.4.4 Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần 16

2.4.5 Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển 17

2.4.6 Phương pháp sấy chân không 17

2.5 Các chế độ sấy có thể lựa chọn 17

2.5.1 Chế độ sấy có đốt nóng trung gian 17

2.5.2 Chế độ sấy hồi lưu một phần tác nhân sấy 17

2.6 Các loại calorifer 18

CHƯƠNG 3TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY BUỒNG 20 3.1 Tính toán căn bằng vật chất 20

3.1.1 Chế độ sấy 20

3.1.2 Tính lượng ẩm cần bay hơi trong 1 giờ 21

3.1.3 Tính toán quá trình sấy lý thuyết 21

3.1.4 Trạng thái không khí vào phòngsấy 23

3.1.5 Trạng thái không khí ra khỏi phòngsấy 23

3.1.6 Lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy lí thuyết 24

3.1.7 Nhiệt lượng tiêu hao lý thuyết: Error! Bookmark not defined 3.2 Cân bằng năng lượng 25

3.3 Xác định kích thước cơ bản của thiết bị 29

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÀ RỐT VÀ THIẾT BỊ SẤY

1.1 Giới thiệu về cà rốt

Cà rốt là cây thảo sống 2 năm, rễ trụ, nhẵn, phồng nhiều hoặc ít

Lá một so le, không có lá kèm, xẽ 2-3 lần, lá có mùi thơm, bẹ khá phát triển, phiến lá xẻ lông chim, càng gần phía đầu càng hẹp

Cụm hoa mộc thành tán kép, nhỏ, mang hoa trắng, hồng hoặc tía, lá bắc của tổng bao cũng xẻ lông chim, lá bắc của tiểu bao đơn xẻ ba, đế hoa khum lõm

Lá đài nhỏ ba cạnh, cánh tràng mọc so le Trong tán hoa, hoa ở chính giữa bất thụ

có màu tía, còn các hoa ở xung quanh thì màu trắng hoặc màu hồng

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại

Xuất hiện khoảng 500 năm trước đây ở khu vực Bắc Phi, Tây Nam Á và Châu

Âu Nhưng hiện nay được gieo trồng rộng khắp thế giới, chủ yếu là khu vực ôn đới

Cà rốt xuất hiện cùng với sự đa dạng về màu sắc, đầu tiên cà rốt có màu trắng, tím, đỏ, vàng, xanh và đen chứ không phải màu da cam như bây giờ Cà rốt được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như: sử dụng trong y dược, thực phẩm, làm đẹp…

Cà rốt là 1 trong những loại rau phổ biến nhất trên thế giới và đứng thứ 2 sau khoai tây Trung Quốc là một quốc gia đứng đầu về sản lượng cà rốt trên thế giới Ở nước ta,

cà rốt tập trung tại các vùng ray chuyên canh ven thành phố Hà Nội, Hải Phòng, Bắc Ninh, Đà Lạt… Cà rốt có thể trồng trên nhiều vùng đất khác nhau nhưng thích hợp nhấ

là đất bazan Hiện nay, ở nước ta nơi cung cấp cà rốt có hiệu quả nhất là Đà Lạt

Cà rốt được phân loại thực vật như sau:

1.1.2 Phân bố

Cà rốt gồm 22 loài phân bố ở châu âu, địa trung hải , tây nam, trung á và một số ở các vùng nhiệt đới Châu Phi, Châu Úc, Châu Mỹ Loài cà rốt xuất xứ từ Châu Âu là một trong những loài rau được trồng rộng rãi và lâu đời nhất trên thế giới

Vào thế kỷ XVII, cà rốt ở các nước châu âu thường có màu trắng , vàng và tím Sau đó cà rốt màu cam đã được người Hà Lan cấy trồng để tôn vinh màu quốc gia, do

đó Hà Lan là nước đầu tiên trồng cà rốt màu cam Trải qua nhiều thế kỷ, cà rốt du nhập tới các quốc gia khác trên khắp trái đất Hiện nay trung quốc đứng đầu về sản lượng cà rốt, tiếp theo Mỹ, Ba Lan, Nhật, Anh, Pháp Đức Mỗi năm mỹ thu hoạch trên 1.5 triệu tấn cà rốt

1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Cà rốt là một trong những loại rau quý nhất được cả thầy thuốc trên thế giới đánh giá về giá trị dinh dưỡng và chữa bệnh đối với con người do cà rốt giàu đường, vitamin và năng lượng, trong củ cà rốt có chứa 88,5% nước, 1,5g% protein, 8g% gluxit, 1,2g% celulose, có 43g% canxi, 39mg% phospho, 0,8mg%, vitamin 𝐵1, 𝐵2, PP

và vitamin C, các chất pectin 1-3%, các chất màu chủ yếu là caroten

Cấu tạo tế bào cũng như các tế bào thực vật khác có màng tế bào, chất nguyên sinh và không bào Màng tế bào được cấu tạo bởi cellulose, pectin và hemicelluose… Ngoài ra trong cà rốt chủ yếu là đường đơn (glucose, fructose) chiếm 50% tổng lượng đường

Trong cà rốt có những dạng vitamin sau:vitamin A (9mg%): tạo thành từ caroten, sẽ bị phân hủy trong cơ thể Vitamin A không bị phân hủy khi chế biến ở nhiệt độ thường, nhưng có thể bị phá hủy khi ở nhiệt độ cao

B-𝐶40𝐻56 (B-caroten) + 2𝐻2O  2𝐶20𝐻29OH (vitamin A)

Vitamin 𝐵2(riboflavin) trong cà rốt chiếm 20mg%

Vitamin 𝐵3 (axit pantotenic) có trong cà rốt 0,1-0,3 mg%, là yếu tố cần thiết cho quá trình trao đổi glucid trong cơ thể

Vitamin H (biotin) chiếm 400-1000 𝜇g/g chất khô cà rốt

Hàm lượng caroten trong cà rốt cao hơn trong cà chua Carotenoid có sắc tố tạo nên màu đỏ của cà rốt và gấc Màu sắc của cà rốt sẽ thay đổi tùy theo hàm lượng và thành phần carotenoid là chất oxy hóa tốt cho sức khỏe Nồng độ carotenoid cao trong máu giúp giảm nguy cơ bị thiếu máu cơ tim

1.2 Quy trình công nghệ sản xuất cà rốt bằng phương pháp sấy

Cà rốt Bao gói

Bã thừa

Rửa lần 1: nhằm mục đích loại trừ hết tạp chất cơ học: đất , cát , bụi, giảm phần nào vi sinh vật ngoài vỏ nguyên liệu cũng như lượng thuốc bảo vệ thực vật

Gọt vỏ: là quá trình nhằm loại bỏ các thành phần không ăn được hoặc có giá trị kém như rẽ cuống Đối với cà rốt, để bóc vỏ có thể tiến hành bằng phương pháp hóa học như sử dụng NaOH có nồng tinh khiết 95% Nồng độ NaOH thường sử dụng là 1,5-2%, nhiệt độ 70-80℃ Việc tách vỏ cà rốt có thể thực hiện bằng máy, quá trình dựa trên nguyên tắc là tạo nên sự va chạm và chà xát nguyên liệu lên bề mặt nhám của thiết

bị, làm cho lớp vỏ bề mặt bị tróc ra rồi dùng nước xối đi

Rửa lại lần 2: sau khi gọt vỏ cà rốt bằng phương pháp hóa học hay bằng phương pháp cơ học thì cà rốt được rửa lại nhằm làm sạch hóa chất hay lớp vỏ tách ở giai đoạn trước

Giai đoạn cắt miếng: để tạo cảm quan cho sản phẩm cũng tăng hiệu quả cho quá trình sấy, cà rốt thường được thái thành lát hình vuông cạnh 2 cm dày 2mm bằng máy thái đa năng

Lắp khuôn

Lắp lưỡi dao

Đóng cửa

Thử máy: mở cầu dao, bật nút khỏi động để kiểm tra rồi tắt đi sau đó bật lên Cho

cà rốt vào đầu chứa nguyên liệu, để rổ đựng vật liệu ở đầu ra của sản phẩm để đựng cà rốt đã được thái, thái xong tắt máy

Yêu cầu của sản phẩm sau quá trình cắt phải đồng đều về kích thước, không bị dập nát gãy, nứt

1.2.2 Chần (hấp)

Trong khi chần T (hấp), do tác dụng của nhiệt và ẩm nên tính chất hoá lý của nguyên liệu bị biến đổi có lợi cho sự thoát nước khi sấy Trong khi chần vi sinh vật bị tiêu diệt và hệ thống enzim trong nguyên liệu bị vô hoạt hoá Do vậy quá trình chần (hấp) làm tăng chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian sấy

Trong rau quả, peroxidaza là enzim bền nhiệt nhất, vô hoạt được enzim này thì cũng

vô hoạt được các enzim khác Để vô hoạt enzim peroxidaza, cần gia nhiệt cà rốt ở nhiệt độ trên 75℃ Môi trường bên trong tế bào thực vật là một hệ keo phức tạp, đặc trưng bởi sự cân bằng giữa pha rắn và môi trường phân tán Khi bị tác dụng của nhiệt, trạng thái keo bị biến đổi, mô thực vật mềm ra, tế bào trương nở, không khí thoát khỏi gian bào, chất nguyên sinh bị đông tụ nên tách khỏi màng tế bào, làm cho độ thấm hút của màng tế bào tăng lên Do vậy, khi sấy nước thoát ra môi trường bên ngoài dễ dàng hơn Ngoài ra, quá trình chần làm giảm độ hút ẩm của cà rốtkhô

Với các loại cà rốt giàu gluxit, quá trình chần làm tăng độ xốp, do sự thuỷ phân pectin, làm cho liên kết giữa các màng tế bào bị phá vỡ Mặt khác với các loại cà rốtcó chứa sắc tố thuộc nhóm antoxian (cà rốt, đậu Hà Lan, mận, dâu tây ) chần có tác dụng giữ màu, hạn chế được hiện tượng biến màu hoặc bạc màu trong quá trình xử

lý quả, sấy và bảo quản sản phẩm Với cà rốtcó lớp sáp mỏng trên bề mặt, chần làm mất lớp sáp này, tạo ra các vết nớt nhỏ trên bề mặt, do đó gia tăng quá trình trao đổi

ẩm giữa quả và môi trường xung quanh, dẫn đến rút ngắn thời gian sấy

1.2.3 Xử lý hoá chất

Trong công nghiệp sấy rau quả, để ngăn ngừa quá trình oxi hoá, người ta sử dụng các chất chống oxi hoá như axit sunfurơ, axi ascobic, axit xitric và các muối natri của axit sunfurơ (như sunfit, bisunfit, metabisunfit ) Axit xitric có tác dụng kìm hãm sự biến màu không do enzim Axit sunfurơ có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt động của enzim oxi hoá và làm chậm các phản ứng sẫm màu có nguồn gốc enzim

H2SO3 vô hoạt các enzim ascobicaza, ngăn ngừa sự tái sinh của các enzim này H2SO3

cũng có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin, chất gây hiện tượng sẫm màu

H2SO3 và muối của nó còn có vai trò ổn định vitamin C, vì nó có tính khử mạnh hơn vitamin C, tránh cho vitamin C khỏi bị oxi hoá Hàm lượng tối thiểu của SO2 để có khả năng chống oxi hoá là 0,02%, tính theo khối lượng cà rốt sấy

1.2.4 Sấy

Trong quá trình sấy cà rốt xảy ra một loạt biến đổi hoá sinh, hoá lý, cấu trúc cơ học và các biến đổi bất lợi khác, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Những biến đổi cơ học bao gồm sự biến dạng: nứt, cong queo, biến đổi độ xốp Sự thay đổi hệ keo do pha rắn (protêin, tinh bột, đường ) bị biến tính thuộc về những biến đổi hoá

lý Những biến đổi hoá sinh trong quá trình sấy là những phản ứng tạo thành melanoidin, caramen, những phản ứng oxi hoá và polime hoá các hợp chất polifenol, phân huỷ vitamin và biến đổi chất màu

Hàm lượng vitamin trong cà rốt sấy thường thấp hơn trong cà rốt tươi vì chúng bị phá huỷ một phần trong quá trình sấy và xử lý trước khi sấy Trong các vitamin thì axit ascorbic và caroten bị tổn thất là do quá trình oxi hoá Cà rốt phơi nắng bị tổn thất nhiều vitamin C và caroten (tới 80%) Riboflavin nhạy cảm với ánh sáng, còn thiamin

bị phá huỷ bởi nhiệt và sự sunfit hoá

Duy trì màu xanh tự nhiên của clorofil liên quan trực tiếp đến sự bảo tồn magie trong phân tử chất màu Trong điều kiện nóng và ẩm, nhất là có sự tham gia của môi trường axit Clorofil biến thành pheophitin có màu sẫm, do mất magie Nếu trong môi trường kiềm nhẹ thì khống chế tốt quá trình chuyển hoá magie Khi sấy carotinoit bị biến đổi, nhiệt độ sấy càng cao và thời gian sấy càng dài thì sắc tố này càng bị biến đổi mạnh Antoxian cũng bị biến đổi trong quá trình sấy và khi xử lý bằng SO2, nó bị bạc màu Trong quá trình sấy cà rốt thường bị chuyển sang màu nâu hoặc đen do phản ứng giữa đường khử và các axit amin hoặc do sự khử nước của đường dưới tác dụng của nhiệt độ, do pirocatexin bị oxi hoá hay bị trùng hợp

Để tránh hoặc làm chậm các biến đổi không thuận nghịch ấy, cũng như tạo điều kiện cho chất ẩm thoát ra khỏi cà rốt được dễ dàng, cần có chế độ sấy thích hợp, nghĩa

là cần chọn các thông số tối ưu cho chế độ sấy (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ lưu thông của không khí) của từng loại sản phẩm

1.2.4.1 Nhiệt độ sấy

Nhiệt độ sấy của cà rốt khoảng (70 – 71)0C độ sấy càng cao thì tốc độ sấy càng nhanh, quá trình càng có hiệu quả cao, nhưng không thể sử dụng nhiệt độ cao cho cà rốt vì cà rốt là sản phẩm chịu nhiệt kém Trong môi trường ẩm nếu nhiệt độ cao hơn

600C thì protein đã bị biến tính, trên 900C thì fructoza bắt đầu bị caramen hoá, các phản ứng tạo ra melanoidin, polime hoá các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh Còn ở

nhiệt độ cao hơn nữa, cà rốt có thể bị cháy Do vậy, để sấy cà rốt thường dùng chế độ sấy ôn hoà, nhiệt độ sấy không quá cao Tuỳ theo loại nguyên liệu, nhiệt độ đốt nóng không quá 80 - 900C và nhiệt độ của tác nhân sấy (khi sấy đối lưu) hay của vách truyền nhiệt (khi sấy dẫn nhiệt) không quá 1000C Trường hợp thời gian sấy ngắn (sấy trục rỗng, sấy phun), nhiệt độ sấy có thể nâng cao tới 1500C Chất lượng sản phẩm sấy còn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt của tác nhân sấy và của vật liệu sấy Nếu tốc độ tăng nhiệt quá nhanh làm cho tốc độ bốc hơi bề mặt vật liệu lớn hơn tốc độ chuyển dịch chất ẩm từ các lớp bên trong ra, thì bề mặt cà rốtbị rắn lại và ngăn cản quá trình thoát ẩm Ngược lại, nếu tốc độ tăng nhiệt chậm thì cường độ thoát ẩm yếu Khi cấu tạo thiết bị và sự sắp xếp vật liệu sấy không phù hợp thì sức cản lưu thông không khí lớn, làm cho nhiệt độ ở các khu vực của thiết bị không hợp qui luật, khu vực bị quá nhiệt làm cho sản phẩm bị khô cháy còn ở khu vực không được đốt nóng làm cho sản phẩm ở đó không bốc hơi được, và có cả khu vực không khí bị ngưng tụ hơi nước, làm cho sản phẩm không được khô đi mà lại ẩm thêm Trong quá trình lưu thông, do truyền nhiệt cho vật liệu sấy nên tác nhân sấy giảm dần nhiệt độ, độ ẩm tương đối tăng lên, khả năng sấy giảm đi

1.2.4.2 Độ ẩm tương đối của không khí

Khả năng sấy của không khí tuỳ thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí Độ

ẩm này càng thấp thì khả năng hút ẩm càng cao Sấy chính là biện pháp nâng cao độ hút ẩm của không khí bằng cách giảm độ ẩm tương đối do tăng nhiệt độ Do tiếp xúc với sản phẩm ẩm mà độ ẩm của không khí tăng lên trong quá trình sấy Đối với cà rốtsấy trong thiết bị kiểu phònghay hầm, độ ẩm của không khí vào là 10 – 30% và khi

ra độ ẩm là 40 - 60% Còn ở thiết bị sấy phun, các độ ẩm tương ứng của không khí là 5

- 10% và 20 - 40% Nếu độ ẩm của không khí đi vào thiết bị thấp quá sẽ làm cà rốt bị nứt hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên mặt, nhưng nếu cao quá sẽ làm tốc độ sấy giảm đi Ngược lại, nếu không khí đi ra khỏi thiết bị có độ ẩm thấp quá thì sẽ tốn năng lượng nhiều Ngoài ra còn kéo dài thời gian sấy, làm giảm màu sắc sản phẩm do hiện tượng

cà rốt bị thâm đen Người ta điều chỉnh độ ẩm của không khí bằng cách điều chỉnh nhiệt độ của không khí vào, tốc độ lưu thông của nó và lượng vật liệu ẩm chứa trong thiết bị sấy

1.2.4.3 Sự lưu thông của không khí

Trong thiết bị sấy, dòng không khí nóng có thể lưu thông hoặc song song cùng chiều hay ngược chiều với lượng chuyển động của sản phẩm ẩm, theo chiều thẳng góc hoặc lưu thông trên bề mặt của sản phẩm sấy đứng yên Trong quá trình vận động, do nhiệt độ không khí giảm đi nên khối lượng riêng của nó tăng lên Vì vậy, không khí

ẩm trong thiết bị thông gió tự nhiên thoát ra ngoài ở bên dưới thiết bị Tốc độ lưu thông tự nhiên của không khí thường nhỏ, Vmax = 0,4m/s Vì vậy thời gian sấy thường phải kéo dài, chất lượng sản phẩm sấy không cao Để khắc phục nhược điểm này, người ta phải thông gió cưỡng bức, với tốc độ 0,4 - 4,0m/s Tốc độ lưu thông không khí ảnh hưởng đến quá trình sấy nhiều nhất ở giai đoạn đầu, khi thuỷ phần của sản phẩm sấy còn cao Trừ trường hợp sấy phun, không khí nóng có tốc độ tới 150 m /s, còn ở các thiết bị sấy thông thường khác, tốc độ không khí nóng không quá 4m/s Ngoài ba thông số cơ bản kể trên, độ dày của lớp sản phẩm sấy cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều, nhưng nếu quá mỏng sẽ làm giảm năng suất của thiết bị sấy

1.2.5 Bao gói

Dạng bao bì và vật liệu bao bì dùng để đựng sản phẩm sấy tuỳ thuộc bản chất sản phẩm, thời hạn bảo quản và đối tượng sử dụng Ngoài ra, điều kiện vận tải và bảo quản sản phẩm cũng có ý nghĩa quan trọng với việc lựa chọn bao bì Bao bì chất dẻo được dùng nhiều, nhất là túi chất dẻo ép nóng Túi chất dẻo có thể chỉ gồm một màng chất dẻo hoặc kết hợp nhiều màng Màng bên ngoài là xenlophan (dày 0,013 - 0,018 mm)

để in chữ, màng bên trong là nhựa PVC ngăn khí tốt và dễ ghép kín bằng nhiệt Có thể dùng túi rẻ tiền hơn, chế tạo từ giấy sunfit hay giấy gói mà mặt trong là PVC (0,020 - 0,030mm), được dán với nhau bằng màng PE ( 0,009 – 0,018 mm) Túi này không thấm khí, ghép nóng tốt và thuận lợi cho việc in Bao giấy hay hộp cáctông có thấm hơi và thấm khí, không bền dưới tác dụng của nước và tác dụng cơ học Do đó chỉ được dùng để đựng sản phẩm bảo quản ngắn ngày Túi giấy thường được tẩm bitum (nhựa đường), tăng độ chắc và các tính chất cơ lý cho bao bì giấy Xenlophan trong suốt, đàn hồi, trung tính về mặt hoá học và không có mùi vị nhưng thấm hơi nước, trương nở và biến dạng Để khắc phục tính thấm hơi nước của xenlopphan, người ta phủ lên một lớp vecni hay lớp 2E và gọi là PC hay "viscotan" Còn PE là vật liệu trùng hợp đã được dùng nhiều để bao gói cà rốtsấy và các sản phẩm khác Phương pháp bao gói còn phù thuộc vào hàm lượng ẩm của sản phẩm sấy Nếu cà rốtsấy có độ ẩm thấp,

cần bảo quản dài ngày phải đựng trong bao bì kín, hút chân không hoặc nạp khí trơ (thường dùng khí nitơ) Một phương pháp bao gói cà rốtkhô phổ biến là đóng thành dạng bánh Mục đích của phương pháp này là giảm thể tích và đồng thời tăng khối lượng riêng của sản phẩm Khi đóng bánh, khối lượng riêng của khoai tây tăng 3,3 - 4,

5 lần, cà rốt 5 lần và bắp cải 8 lần Các đơn vị sản phẩm đã bao gói trong bao bì sử dụng được đựng trong một kiện lớn - bao bì vận chuyển Ngoài độ chắc chắn, chịu được va chạm cơ học, yêu cầu chủ yếu của bao bì vận chuyển là nhẹ và rẻ tiền

1.3 Tổng quan về sấy

Vật liệu sấy chủ yếu là nông lâm thủy sản có nhiều dạng khác nhau: từ củ như khoai, sắn, cà rốt, quả như vải, nhãn… đến các dạng huyền phù như sữa bò, sữa đậu nành…quy trình chế biến cho từng loại nông lâm hải sản có những đặc thù riêng Trong quy trình công nghệ chế biến các nông lâm hải sản hàng hóa thì kỹ thuật sấy là một khâu quan trọng

Phương pháp kèm theo là thiết bị và chế độ sấy cho từng loại vật liệu sấy cụ thể cũng rất khác nhau Một sản sấy cụ thể lại tùy thuộc vào vốn đầu tư, năng suất sấy, thiết bị sấy khác nhau với các phương pháp sấy khác nhau cũng như trình độ vận hành của người sử dụng… hành tỏi có thể sấy trong các thiết bị sấy phònghoặc thiết bị sấy hầm nhờ không khí nóng hoặc sấy ở nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ môi trường trong các thiết bị sấy lạnh dùng bơm nhiệt Vì vậy ta cần xem xét một cách tổng quan các phương pháp sấy và các loại thiết bị sấy thường gặp

1.3.1 Động lực quá trình sấy

Quá trình sấy là quá trình tách ẩm (chủ yếu nước và hơi nước) khỏi vật liệu sấy

để thải vào môi trường Ẩm có mặt trong vật liệu nhận được năng lượng theo một phương thức nào đó tách khỏi vật liệu sấy và dịch chuyển từ trong lòng vật liệu ra bề mặt, từ bề mặt vật vào môi trường xung quanh Nếu gọi 𝑝𝑣 và 𝑝𝑏𝑚 tương ứng và phân

áp suất của hơi nước trong lòng vật và trên bề mặt thì động lực quá trình dịch chuyển

ẩm từ trong lòng ra bề mặt vật 𝐿1 tỷ lệ thuận với hiệu số (𝑝𝑣 - 𝑝𝑏𝑚) :

𝐿1 ~ (𝑝𝑣 - 𝑝𝑏𝑚)

Nếu phân áp suất hơi nước trong không gian xung quanh vật 𝑝ℎ nhỏ hơn 𝑝𝑏𝑚 thì

ẩm tiếp tục dịch chuyển từ bề mặt vật vào môi trường xung quanh với động lực 𝐿2 Động lực 𝐿2 cũng tỷ lệ thuận với độ chênh (𝑝𝑏𝑚 - 𝑝ℎ):

𝐿2 ~ (𝑝𝑏𝑚 - 𝑝ℎ)

Như vậy quá trình sấy được đặc trưng bởi quá trình dịch chuyển ẩm trong lòng vật với động lực dịch chuyển 𝐿1 ~ (𝑝𝑣 - 𝑝𝑏𝑚) và quá trình dịch chuyển ẩm từ bề mặt vật vào môi trường xung quanh với động lực dịch chuyển 𝐿2 ~ (𝑝𝑏𝑚 - 𝑝ℎ) Do đó, nếu gọi L là động lực quá trình sấy thì động lực này cũng tỉ lệ thuận với độ chênh (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ)

𝐿 ~ (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ)

Khi vật được đốt nóng thì phân áp suất của hơi nước trong vật 𝑝𝑣 tăng lên Nếu phân áp suất của hơi trong môi trường xung quanh 𝑝ℎ không đổi thì độ chênh (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ) tăng lên, do đó quá trình sấy được tăng cường Đây là cơ sở của các thiết bị sấy bức

xạ, thiết bị sấy bằng dòng điện cao tần… trong thiết bị sấy loại này, không khí xung quanh chỉ làm nhiệm vụ mang ẩm thải vào môi trường Trong các thiết bị sấy đối lưu như thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm…do môi trường xung quanh cũng được đốt nóng và từ đó vật liệu sấy cũng được đốt nóng, tức là chúng ta đã đồng thời tăng 𝑝𝑣 và giảm 𝑝ℎ nên quá trình sấy cần được tăng cường

Nếu vật liệu sấy không được đốt nóng, do đó 𝑝𝑣 không đổi nhưng chúng ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước 𝑝ℎ của môi trường xung quanh thì quá trình sấy vẫn xảy ra với động lực (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ) Đây là cơ sỏ của phương pháp sấy đẳng nhiệt, sấy chân không hoặc sấy thăng hoa

1.3.2 Phương pháp sấy

Để sấy khô một vật ẩm cần hai tác động cơ bản: một là gia nhiệt cho vật làm cho

ẩm trong vật hóa hơi( là bay hơi ở bất kỳ nhiệt độ nào), hai là làm cho ẩm thoát ra khỏi vật và thải vào môi trường

Để cấp nhiệt cho vật có thể dùng các phương pháp sau: dẫn nhiệt (cho vật ẩm tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt đối lưu (cho vật ẩm tiếp xúc với chất lỏng hay khí có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt bức xạ (dùng các nguồn bức xạ cấp nhiệt cho vật), dùng điện trường cao tần để nung nóng vật

Để lấy ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường có thể dùng nhiều biện pháp như: dùng môi chất sấy dùng máy hút chân không, khi sấy ở nhiệt độ cao hơn 100℃ hơi ẩm thoát ra có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển sẽ tự thoát vào môi trường

Khi dùng môi chất sấy có nhiệm vụ tải ẩm, do môi chất sấy tiếp xúc với vật ẩm,

ẩm sẽ thoát ra do lực tác động: do chênh lệch nồng độ ẩm trên bề mặt vật và môi chất sấy, do chêch lệch nhiệt độ giữa ẩm thoát ra và môi chất sấy sinh ra lực khuếch tán nhiệt, do chêch lệch phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật ẩm và trong môi chất sấy

Dựa vào hai phương pháp tạo ra động lực quá trình sấy trên đây người ta chia ra thành 2 phương pháp sấy: phương pháp sấy nóng và phương pháp sấy lạnh

1.3.3 Tác nhân sấy

Tách nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật sấy Trong quá trình sấy môi trường phòngsấy luôn luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vật sấy Nếu lượng ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong phòngsấy tăng lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt đến sự căn bằng giữa vật sấy và môi trường trong phòngsấy và quá trình thoát ẩm từ vật sấy sẽ ngừng lại, lúc này phân áp suất hơi nước thoát ra từ vật bằng với phân áp suất của hơi nước trong phòngsấy Do vậy cùng với việc cung cấp nhiệt cho vật để hóa hơi ẩm lỏng đồng thời phải tải ẩm đã thoát ra khỏi vật ra khỏi phòngsấy Người ta sử dụng tác nhân sấy làm nhiệu vụ này Các tác nhân sấy thường là các chất khí như: không khí, khói, hơi quá nhiệt Chất lỏng cũng được sử dụng làm tác nhân sấy như các loại dầu, một số loại muối nóng chảy… Trong đa số các quá trình sấy tác nhân sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho sản phẩm sấy, ví dụ: trong các quá trình sấy đối lưu tác nhân sấy vừa làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu sấy vừa làm nhiệm vụ tải ẩm Ở một số quá trình sấy như sấy bức xạ tác nhân sấy còn

có nhiệm vụ bảo vệ sản phẩm sấy khỏi quá nhiệt

1.3.4 Chế độ sấy

Chế độ sấy là tập hợp các tác động nhiệt ẩm của môi chất sấy đến vật liệu sấy nhằm đảm bảo chất lượng và thời gian sấy nhất định theo yêu cầu

Chế độ sấy thể hiện dưới dạng các thông số sau: nhiệt độ tác nhân sấy, hiệu nhiệt

độ khô ướt ∆t(hay độ ẩm tương đối là 𝜑), tốc độ môi chất sấy

1.3.4.1 Các thông số xác định chế độ sấy

a Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị 𝑡1

Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị ảnh hưởng quyết định đến tốc độ sấy có nghĩa

là ảnh hưởng quyết định đến thời gian sấy Nhiệt độ 𝑡1 cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy Một số sản phẩm sấy không cho phép sấy ở nhiệt độ cao vì vậy

nó không cho phép nhiệt độ tác nhân sấy vượt quá giá trị nhất định Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị càng cao, tốc độ sấy càng lớn dẫn đến thời gian sấy giảm và giảm tiêu hao năng lượng Tuy vậy nhiệt độ tác nhân sấy càng cao thì tổn thất nhiệt vào môi trường càng lớn dẫn đến tăng tiêu hao năng lượng Vì vậy cần xác định trị số 𝑡1 tối ưu theo hàm mục tiêu là tiêu hao năng lượng Trị số 𝑡1 tối ưu theo tiêu chí này thường khá

lớn vì vậy khí sấy các vật liệu nhậy cẩm nhiệt (chất lượng sản phẩm giảm khi nhiệt độ tăng) thì nhiệt độ tác nhân sấy 𝑡1 xác định theo điều kiện chất lượng sản phẩm

b Độ ẩm tương đối của không khí khi vào thiết bị 𝜑1(hay ∆𝑡1)

Độ chênh nhiệt độ khô ướt của môi chất vào thiết bị ∆𝑡1 tạo nên thế sấy, nó là động lực cho ẩm thoát ra từ vật thoát ra vào môi trường Thế sấy càng lớn thì tốc độ thoát ẩm càng lớn Tuy nhiên khi tốc độ thoát ẩm càng lớn sẽ dẫn đến vật sấy biến dạng (vênh, nứt) vì vậy ta chọn ∆𝑡1 thích hợp với từng sản phẩm và từng giai đoạn của quá trình sấy.

c Nhiệt độ môi chất sấy ra khỏi thiết bị 𝑡2

Nhiệt độ này càng lớn thì tổn thất nhiệt do khí thoát càng cao Vì vậy theo mục tiêu tiết kiệm năng lượng thì nhiệt độ 𝑡2 càng nhỏ càng tốt tuy nhiên khi chọn 𝑡2 phải đảm bảo ∆𝑡2 =𝑡2 - 𝑡𝑚 để duy trì quá trình truyền nhiệt giữa môi chất và vật liệu sấy độ chênh này cần chọn tối ưu về mặt kinh tế 𝑡2 càng lớn thì nhiệt truyền từ môi chất sấy đến vật liệu sấy càng lớn dẫn tới tốc độ bay hơi ẩm lớn, thời gian sấy giảm, tiêu hao nhiệt cho quá trình sấy giảm đồng thời 𝑡2 lớn sẽ dẫn tới tăng tổn thất nhiệt do khí thoát và tăng tổn thất nhiệt vào môi trướng do nhiệt truyền qua vỏ thiết bị vì vậy cần chọn ∆𝑡2 tối ưu Trị số này thường chọn theo kinh nghiệm từ 10-15℃

d Độ ẩm môi chất sấy ra khỏi thiết bị 𝜑2

Thông số này ảnh hưởng đến quá trình sấy chọn 𝜑2 càng lớn thì tiêu hao riêng không khí càng nhỏ, tuy vậy, việc tăng 𝜑2 bị hạn chế bởi độ ẩm cân bằng của vật liệu tương ứng với trạng thái không khí ẩm ra khỏi phòngsấy (𝑡2, 𝜑2) Khi 𝜑2 tăng đến trị

số nhất định 𝜑2𝑘 thì độ ẩm của vật liệu sấy 𝜔 =𝜔𝑐𝑏 lúc này giữa vật liệu và môi chất sấy đạt đến cân bằng, ẩm trong vật không thoát ra được thậm chí nếu tăng 𝜑2 quá trị

số 𝜑2𝑘 sẽ xảy ra hiện tượng vật liệu hút ẩm từ môi chất sấy

e Tốc độ tác nhân sấy

Tốc độ tác nhân sấy ảnh hưởng đáng kể đến sự thoát ẩm của vật sấy tốc độ tác nhân sấy càng lớn sự thoát ẩm càng tốt tuy nhiên, tốc đọ tác nhân sấy càng lớn dẫn đến tăng tổn thất áp suất trong quá trình lưu động của môi chất sấy trong hệ thống làm tăng năng lượng của quạt gió Vì vậy cần chọn tốc độ hợp lý

1.3.5 Phân loại hệ thống sấy

Hệ thống sấy buồng: cấu tạo chủ yếu của hệ thống sấy phònglà phòngsấy trong phòngsấy bố trí các thiết bị đỡ vật liệu gọi chung là thiết bị truyền tải, nếu dung lượng của phòngsấy bé và thiết bị truyền tải là khay sấy thì được gọi là tủ sấy Nếu dung

lượng phòngsấy lớn và thiết bị truyền tải là xe goòng với các thiết bị chứa vật liệu thì gọi là hệ thống sấy kiểu xe goòng

Hệ thống sấy hầm: khác với hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm có thiết bị sấy

là hầm sấy dài, vật liệu sấy vào đầu này và ra đầu kia của hầm Thiết bị truyền tải trong hệ thống sấy hầm thường là các xe goòng với các khay chứa vật liệu sấy hoặc là băng tải Đặc điểm chủ yếu của hệ thống sấy hầm là bán liên tục hoặc liên tục Vì vậy,

do hoạt động liên tục hoặc bán liên tục nên năng suất của nó lớn hơn rất nhiều so với

hệ thống sấy buồng

Hệ thống sấy tháp: đây là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy vật liệu sấy dạng hạt như thóc, ngô, lúa mỳ hệ thống sấy này có thể hoạt động liên tục hoặc bán liên tục thiết bị sấy trong hệ thống sấy này là một tháp sấy, trong đó người ta đặt một loạt các kênh dẫn xen kẽ với một loạt các kênh thải Vật liệu sấy đi từ trên xuống và tác nhân sấy từ kênh dẫn xuyên qua vật liệu sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm với vật liệu sấy rồi đi vào kênh thải và thải vào môi trường

Hệ thống sấy thùng quay: là một hệ thống sấy chuyên dụng để sấy các vật liệu sấy dạng cục, hạt thiết bị sấy ở đây là một hình trụ tròn đặt nghiêng một góc nào đó Trong thùng sấy có thể bố trí các cánh xáo trộn hoặc không Khi thùng sấy quay, vật liệu sấy vừa dịch chuyển từ đầu này đến đầu kia vừa bị xáo trộn và thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm với dòng tác nhân sấy

Hệ thống sấy khí động: có nhiều dạng hệ thống sấy khí động thiết bí sấy trong hệ thống sấy này là một ống tròn hoặc phễu, trong đó tác nhân sấy có nhiệt độ thích hợp với tốc độ cao vừa làm nhiệm vụ trao đổi nhiệt ẩm vừa làm nhiệm vụ đưa vật liệu sấy

đi từ đầu này đến đầu kia cảu thiết bị sấy Do đó, vật liệu sấy trong hệ thống sấy này thường là dạng hạt hoặc các mảng nhỏ và độ ẩm cần lấy đi thường là ẩm bề mặt

Hệ thống sấy tầng sôi là hệ thống sấy chuyên dụng để sấy hạt thiết bị sấy ở đây

là một phòngsấy, trong đó vật liệu sấy nằm trên ghi có đục lỗ Tác nhân sấy có nhiệt

độ và tốc độ thích hợp đi xuyên qua ghi và làm cho vật liệu sấy chuyển động bập bùng trên mặt ghi như các bọt nước sôi để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm Vì vậy người ta gọi hệ thống sấy này là hệ thống sấy tầng sôi Hạt khô nhẹ hơn sẽ nằm phía trên và được lấy ra một cách liên tục

Hệ thống sấy phun dùng để sấy các dung dịch huyền phù như trong công nghệ sản xuất sữa bột thiết bị sấy trong hệ thống sấy phun là một hình chóp trụ, phần chóp

quay xuông dưới Dung dịch huyền phù được bơm cao áp đưa vào thiết bị tạo sương

mù Tác nhân sấy có nhiệt độ thích hợp đi vào thiết bị sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm với sương mù vật liệu sấy và thải vào môi trường Do sản phẩm sấy ở dạng bột nên trong thiết bị sấy phun tác nhân sấy trước khi thải vào môi trường bao giờ cũng đi qua xyclon để thu hồi vật liệu sấy bay theo Vật liệu khô được lấy ra ở đáy chóp bán liên tục hoặc liên tục

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY PHÒNG

2.1 Giới thiệu hệ thống sấy phòng

Hệ thống sấy phòng là một trong các hệ thống sấy đối lưu phổ biến nhất, dùng để sấy các loại vật liệu sấy khác nhau và thích hợp cho các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, phân tán Hệ thống sấy phòngcó thể tổ chức trao đổi nhiệt-ẩm bằng đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức một trong các hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức dùng quạt hướng trục có đối nóng trung gian và tái tuần hoàn một phần

Cấu tạo cơ bản của hệ thống sấy phònglà phòng sấy Phòngsấy có thể xây bằng gạch hoặc được chế tạo từ các tấm thép có bọc cách nhiệt Trong phòngsấy có thiết bị thiết bị truyền tải tùy thuộc dạng vật liệu mà ta có các thiết bị truyền tải khác nhau như xe goòng hoặc đơn giản chỉ là các sào gác

Với hệ thống sấy phòng đối lưu cưỡng bức thì việc bố trí calorifer, quạt và ống thải ẩm có thể tùy ý Với hệ thống sấy phòngđối lưu tự nhiên thì bắt buộc phải đặt calorifer ở trên nền hầm sấy và ống thải ẩm phải ở đỉnh phòngsấy để đảm bảo nguyên tắc: không khí nóng nhẹ hơn sẽ từ dưới đi lên xuyên qua vật liệu sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm và thoát ra ngoài ở đỉnh phòngsấy

2.2 Phân loại hệ thống sấy phòng

Hệ thống sấy phòng là hệ thống sấy gián đoạn do đó so với hệ thống sấy hầm năng suất hệ thống sấy phòngthường nhỏ hơn Tuy nhiên, nó đặc biệt thích hợp khí cần sấy nhiều loại vật liệu với năng suất không lớn và không cần sản xuất liên tục Theo tính chất chuyển động của tác nhân sấy người ta có thể phân hệ thống sấy phònggồm hai loại:

• Hệ thống sấy phòngđối lưu tự nhiên

• Hệ thống sấy phòngđối lưu cưỡng bức

Trong hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức được chia ra nhiều loại có thể theo cách

bố trí quạt ta có:

• Hệ thống sấy phòngdùng quạt gió tập trung

• Hệ thống sấy phòngdùng quạt gió hướng trục phân tán

Ngoài ra, theo cấu tạo và các đặc trưng khác người ta còn có thể chia hệ thống sấy phòngthành:

• Hệ thống sấy phòngcó đốt nóng trung gian

Không khí ẩm là loại tác nhân sấy thông dụng nhất, dùng không khí ẩm có nhiều

ưu điểm: không khí có sẵn trong tự nhiên, không độc và không làm ô nhiễm sản phẩm

2.3.2 Khói lò

Sử dụng khói lò làm môi chất sấy có ưu điểm là không cần dùng calorife, phạm

vi nhiệt độ rộng nhưng dùng khói lò có nhược điểm là khói có thể ô nhiễm sản phẩm do bụi và các chất có hại như C𝑂2, S𝑂2

2.3.3 Hỗn hợp không khí hơi và hơi nước

Tác nhân sấy loại này dùng khi cần có độ ẩm tương đối 𝜑 cao

2.3.4 Hơi quá nhiệt

Hơi quá nhiệt dùng làm môi chất sấy trong trường hợp nhiệt độ cao và sản phẩm sấy là chất dễ cháy, nổ

2.4 Các phương pháp sấy có thể lựa chọn

2.4.1 Phương pháp sấy đối lưu

Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng cách trao đổi nhiệt đối lưu (tự nhiên hay cưỡng bức) trường hợp này môi chất sấy làm nhiệm vụ cấp nhiệt

2.4.3 Phương pháp sấy tiếp xúc

Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy thực hiện bằng dẫn nhiệt

do vật liệu sấy tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn

2.4.4 Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần

Trong phương pháp này người ta để vật ẩm trong điện trường tần số cao Vật ẩm

sẽ được nóng lên Trường hợp này môi chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật

2.4.5 Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển

Trong phương pháp này áp suất trong phòngsấy bằng áp suất khí quyển việc thoát ẩm do môi chất sấy đảm nhiệm hoặc sấy ở nhiệt độ cao hơn 100℃, ẩm tự thoát vào môi trường

2.4.6 Phương pháp sấy chân không

Trong phương pháp này áp suất trong phòngsấy nhỏ hơn áp suất khí quyển vì vậy không dùng môi chất sấy để thải ẩm việc thải ẩm dùng máy hút chân không hoặc kết hợp với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm trường hợp này chỉ dùng máy hút chân không thì máy hút chân không đảm nhiệm toàn bộ hơi ẩm thoát ra từ vật để thải vào môi trường trong trường hợp dùng kết hợp máy hút chân không với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm thì máy hút chân không có nhiệm vụ tạo chân không ban đầu(lúc khỏi động máy) và hút khí không ngưng khi thiết bị làm việc, còn thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết làm nhiệm vụ thải ẩm có nghĩa là toàn bộ ẩm thoát ra hay ngưng kết thành tuyết và được thải ra ngoài dưới dạng lỏng

2.5 Các chế độ sấy có thể lựa chọn

2.5.1 Chế độ sấy có đốt nóng trung gian

Chế độ sấy có đốt nóng trung gian được sử dụng khi vật liệu sấy không chịu được nhiệt độ cao, nhằm giảm nhiệt độ 𝑡1 của tác nhân sấy nên không những đảm bảo yêu cầu không chịu được nhiệt cao của vật liệu sấy mà do nhiệt độ tác nhân sấy giảm nên quá trình bay hơi ẩm từ vật liệu sấy vào tác nhân sấy từ từ, tránh cho vật liệu sấy không bị nứt nẻ, cong vênh

Ưu điểm: nhiệt lượng tiêu hao để bay hơi một 1 kg ẩm trong chế độ có đốt nóng trung gian hay không đốt nóng trung gian là như nhau

2.5.2 Chế độ sấy hồi lưu một phần tác nhân sấy

Chế độ sấy hồi lưu một phần tác nhân sấy mục đích là làm giảm tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi bằng cách người ta cho một phần tác nhân sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy 𝑡2 quay trở lại trước hoặc sau calorife để tận dụng nhiệt vật lý của tác nhân sấy ở nhiệt độ 𝑡2

Nhiệt độ 𝑡2 càng bé thì tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi càng bé nhưng trạng thái tác nhân sấy sau thiết bị sấy phải đủ xa trạng thái bão hòa để tránh hiện tượng đọng sương trên bề mặt vạt liệu sấy đã được sấy khô

Ưu điểm: về mặt nhiệt lượng chế độ sấy hồi lưu một phần tiết kiệm hơn khi không có hồi lưu Vật liệu sấy trong chế độ sấy hồi lưu một phần sẽ được tiến hành chậm hơn hay chế độ sấy dịu hơn( thích hợp với các vật liệu sấy yêu cầu không được nứt nẻ, cong vênh

Nhược điểm:tiêu tốn nhiều vật tư và chi phí vận hành do lưu lượng tác nhân sấy đi qua quạt lơn hơn, độ ẩm trung bình của tác nhân sấy lớn hơn khi không có hồi lưu

Calorifer khí-hơi và calorife khí-khói thường dùng để đốt nóng không khí

Calorife khí-hơi là loại calorife có cánh: hơi bão hòa ngưng tụ đi trong ống và không khí đi ngang qua phía ngoài ống có cánh, là thiết bị trao đổi nhiệt có vách ngăn, phía không khí thường được làm cánh để tăng cường truyền nhiệt

Ưu điểm: hiệu suất cao dễ thay đổi công suất

Nhược điểm: muốn có hơi nước thì phải đầu tư lò hơi nhưng lò hơi là thiết bị tương đối đắt tiền, yêu cầu cao về an toàn vận hành

Calorifer khí-khói là loại calorifer không có cánh và kết cấu của nó là ống hoặc kênh Một phía ống hoặc kênh là khói và phía kia là không khí chuyển động ngược chiều nhau Để dễ làm vệ sinh người ta thường cho khói đi trong ống hoặc kênh Các loại quạt

Là thiết bị dùng để vận chuyển (hút hoặc đẩy) đưa không khí qua Calorifer vào thiết bị sấy để thực hiện quá trình sấy và mang ẩm thải ra môi trường, thường dùng hai loại quạt: quạt ly tâm và quạt hướng trục

Không khí

Bộ lọc khí

Calorifer Quạt ly tâm

Phòngsấy

Bộ thải khí