THÔNG TIN TÀI LIỆU
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM THANH Gi trình KỸ THUẬT SẤY Đà Nẵng 2007 LờI NóI đầu K thut sy vt liu c ng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực sản xuất đời sống Giáo trình " Kỹ thuật sấy " giáo trình chun mơn chun ngành Kỹ thuật nhiệt-Máy lạnh trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng Nội dung giáo trình giới thiệu kiến thức lý thuyết sấy như: tính chất vật liệu ẩm, tác nhân sấy, trình truyền nhiệt- truyền chất vật liệu, động học trình sấy số phương pháp xác định thời gian sấy Những kiến thức tạo điều kiện cần thiết thuận lợi cho việc nghiên cứu tính toán, thiết kế thiết bị sấy phổ biến phần " Kỹ thuật sấy 2" Giáo trình khơng phục vụ cho sinh viên chuyên ngành"Kỹ thuật nhiệt-Máy lạnh", ngành có liên quan " Cơng nghệ chế biến thực phẩm","Máy nơng nghiệp -thực phẩm" mà cịn giúp ích cho kỹ sư, quan tâm đến kiến thức thuyết sấy Mọi ý kiến đóng góp xin gửi "Bộ mơn Sấy-Lạnh Điều hịa khơng khí" thuộc khoa Cơng nghệ Nhiệt điện lạnh trường Đại học Bach khoa Đà Nẵng Xin chân thnh cỏm n TáC GIả Chơng VậT LIệU ẩM Vật liệu ẩm (VLA) vật có chứa khối lợng nớc nớc Trong trình sấy cần tách lợng nớc định khỏi vật Có thể xem VLA gồm hai thành phần chất rắn chất lỏng thẩm ớt ( gọi ẩm ), phần chất rắn gọi vật khô tuyệt đối ( VKTĐ ) Trạng thái ẩm vật liệu đợc biểu thị qua độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tơng đối ( toàn phần ), độ ẩm cân bằng, độ chứa ẩm nồng độ ẩm Sự liên kết ẩm với vật khô phụ thuộc vào tính chất chát lỏng, cấu trúc vật môi trờng hình thành liên kết 1.1 đặc trng trạng thái ẩm vật liệu 1.1.1 Độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm tuyệt đối ( o )là tỷ số khối lợng ẩm chứa vật với khối lợng VKTĐ Nếu ký hiệu Ga khối lợng ẩm chứa vật liệu, kg G k khối lợng VKTĐ, kg,ta cã : ωo = Ga 100 Gk (%) ( 1-1 ) Độ ẩm tuyệt đối có giá trị từ đến Khi o = 0, VKTĐ, ωo = ∞ , cã thÓ coi nh− vËt chøa toàn nớc 1.1.2 Độ ẩm toàn phần Độ ẩm toàn phần gọi độ ẩm tơng đối ( ) Đây tỷ số khối lợng ẩm chứa vật với khối lợng toàn vật liêu ẩm ω= Ga 100 G (%) ( 1-2 ) Trong ®ã G - khèi l−ỵng vËt liƯu Èm, G = G a + G k , kg Độ ẩm toàn phần có giá trị từ đến 100 % Vật có độ ẩm toàn phần % VKTĐ 100 % vật toàn nớc Từ biểu thức ta có quan hệ độ ẩm tuyệt độ ẩm toàn phần nh sau : 0 = 100 % hay ω = 100 % ( 1-3 ) 100 − ω 100 + ω 1.1.3 §é chứa ẩm Đây tỷ số lợng ẩm chứa vật với lợng VKTĐ, ký hiệu u u= Ga , kg/kg Gk ( 1-4 ) Đại lợng dùng để biểu thị phân bố ẩm vùng khác hay toàn vật.Nếu ẩm phân bố toàn vật giá trị độ chứa ẩm độ ẩm tuyệt đối Vì đơn vị đo khác nhau, mối quan hệ hai đại lợng nh sau: hay u = , kg/kg ( 1-5 ) ωo = 100 u , % 100 1.1.4 Nồng độ ẩm Đây khối lợng Èm chøa m vËt thĨ, ký hiƯu lµ N N= Ga , kg/ m V ( 1-6 ) V thể tích vật , m 1.1.5 Độ ẩm cân Vật liệu có khả trao đổi ẩm với môi trờng xung quanh (MTXQ) - hút ẩm nhả ẩm- để đạt tới trạng thái cân ẩm Khi trạng thái độ chứa ẩm vật đồng phân áp suất nớc (PASHN) bề mặt vật PASHN MTXQ (thờng không khí ẩm) Không trao đổi ẩm vật với MTXQ, độ ẩm vật lúc gọi độ ẩm cân ( cb) Giá trị cb phụ thuộc vào tính chất vật liệu,trạng thái MTXQ có ý nghÜa lín kü tht sÊy,trong viƯc b¶o qu¶n vật liệu 1.2 phân loại vla đặc tính xốp Sự liên kểt ẩm với vật phụ thc vµo tÝnh chÊt cđa Èm vµ vËt liƯu.Dùa vµo tính chất vật lý vật thể,theo A.V.Lcôp, kü thuËt th−êng chia VLA thµnh ba nhãm : vËt keo, vËt xèp mao dÉn(VXMD) vµ vËt keo xèp mao dÉn(VK-XMD) 1.2.1 VËt keo VËt keo lµ vËt cã tÝnh dẻo với cấu trúc hạt Phụ thuộc vào trạng thái Èm ,vËt sÏ cã sù thay ®ỉi vỊ kÝch th−íc hình dạng, thí dụ nh keo động vật,đất sét v.v Để đơn giản cho việc nghiên cứu tính to¸n ,trong kü tht sÊy cã thĨ xem vËt keo nh− lµ vËt xèp mao dÉn cã cÊu tróc mao quản nhỏ Khi sấy khô vật bị co ngót nhiều nhng giữ đợc tính dẻo 1.2.2 Vật xốp mao dẫn ( VXMD) Vật xốp vật thể bên có chứa khoảng trống rỗng chứa khí Khi khoảng trống thông với nhau, tạo thành hang có đờng kính tơng đơng nhỏ phụ thuộc vào kích thớc vật đợc gọi mao dẫn (mao quản) VXMD Các vật có khả hút chất lỏng dính ớt, không phụ thuộc vào thành phần hoá học chất lỏng Sau sấy khô vật trở nên giòn vỡ vụn thành bột, thí dụ nh than củi, vËt liƯu x©y dùng 1.2.3 VËt keo xèp mao dẫn (VK-XMD) Đây vật vừa có tính dẻo võa cã tÝnh mao dÉn VỊ cÊu tróc c¸c vËt thuộc loại VXMD nhng tính chất lại giống vật keo, có nghĩa thành mao quản chúng có tính dẻo, hút ẩm mao quản trơng lên, sấy khô co lại Phần lớn VLA thuộc loại : gỗ, vải, loại hạt 1.2.4 Đặc tính xốp VLA Xốp đặc tính chung VLA Độ xốp tỷ số tổng tất thể tích hang xốp mao quản với thể tích vật VLA Nếu ký hiệu độ xốp V , ta cã : εV= Vx V − VK ρ = =1V V K ( 1-7 ) đây: VX - thể tích lỗ xốp, mao quản , m 3; VK - thể tích phần vật khô , m ; V - thĨ tÝch cđa VLA , m ; , K- khối lợng riêng vật xốp, vật khô, kg/m Trong VLA hang xốp, mao quản chứa đầy nớc nớc Tuỳ theo độ lớn, hình dạng phân bố hang xốp mà liên kết ẩm, tính chất lan truyền ẩm vật khác Ngay VXMD đặc tính truyền nhiệt, truyền chất khác vật có cấu trúc mao dẫn lớn (bán kính mao dẫn lớn 10 -7m ) mao dẫn nhỏ (bán kính mao dẫn nhỏ 10 -7m) Sự phân loại mao dẫn lớn, mao dẫn nhỏ dựa vào khác trình lu thông phân tử chất lỏng ®ã Víi ®iỊu kiƯn ¸p st khÝ qun, qu·ng ®−êng tự trung bình chuyển động phân tử 10 -7m, lu thông ẩm khác mao quản có bán kính lớn hay nhỏ giá trị 1.3 ẩm vật liệu 1.3.1 Đặc trng vật lý nớc Trong VLA, phần chất lỏng (ẩm) chủ yếu nớc Phụ thuộc vào trình hình thành môi trờng xung quanh n−íc cã thĨ tån t¹i ë ba d¹ng: rắn, lỏng Dới áp suất khí (760 mm Hg) n−íc chun tõ pha r¾n sang pha láng ngợc lại 0OC với nhiệt ẩn nóng chảy 332,3 kJ/ kg sôi hay ngng tụ 100 0C với nhiệt ẩn hoá 2256,3 kJ/ kg Với áp suất 760 mm Hg, khối lợng riêng nớc 0C 916 ữ 999 kg/ m 3, ë 0C lµ 1000 kg/ m3 vµ 100 0C 958 kg/ m3 Trong trình sấy cần cung cấp lợng để đa ẩm từ lòng VLA bề mặt bay vào môi trờng xung quanh Năng lợng tiêu tốn phụ thuộc vào mối liên kết ẩm với vật liệu Bản chất liên kết tợng hấp phụ tợng mao dẫn 1.3.2 Quá trình hấp phụ Hấp phụ nớc vật liệu chia làm hai loại: hấp phụ hoá học hấp phụ vật lý Trong trình hấp phụ hoá học phân tử chất lỏng vật rắn có thay đổi thành phần bị phá huỷ với việc trao đổi điện tử vòng tức liên kết hai pha mối liên kết phân tử hay nguyên tử riêng biệt Hấp phụ hoá học bền vững thông thờng trình sấy liên kết không bị phá vỡ Khác với hấp phụ hoá học, hấp phụ vật lý tợng liên kết phân tử nớc với phân tử vật hấp phụ trao đổi ion mà sức căng mặt lực mao dẫn gây Liên kết hấp phụ vật lý xảy không đồng theo chiều dày lớp nớc Lực liên kết lớp chất lỏng xa bề mặt vật rắn yếu dần, sát bề mặt vật rắn tốc độ hấp phụ lớp phân tử lớn Trên cm2 bề mặt vật cã thĨ hÊp thơ tíi 1015 ph©n tư n−íc Ban đầu qua trình hấp phụ, lớp chất lỏng bị hấp phụ tập trung vùng hấp phụ mạnh, sau lan vùng khác Bản chất hấp phụ vật lý mao dẫn đợc mô tả nh sau: Giả sử có giọt dịch thể bám bề mặt vật rắn đặt pha khí nh hình 1.1 NÕu xem hƯ gåm pha khÝ 1, giät dÞch thể bề mặt vật rắn theo nguyên lý nhiệt động học, để đạt đợc trạng thái cân bằng, hệ phải đạt tới trị số nhỏ Nói cách khác chất lỏng cã xu thÕ co l¹i cho diƯn tÝch tiÕp xúc với môi trờng nhỏ Hình 1.1 Sức căng bề mặt góc dính ớt Góc hình 1.1 gọi góc dính ớt Lực tác dụng qua lại ba pha: rắn, lỏng khí gọi sức căng bề mặt Đây tự đơn vị lớp bề mặt khối lỏng có trị số lực tác dụng lên đơn vị độ dài đờng viền bề mặt phân pha Khi nhiệt độ tăng sức căng bề mặt giảm theo quan hệ bậc Ví dụ ®èi víi n−íc ta cã: σ = 0,0757(1- 0,002 t ) , N/m (1-8) NÕu gäi σ1-3, σ2-3 ,σ1-2 t−¬ng ứng sức căng bề mặt pha khí với pha rắn, pha lỏng với pha rắn pha khí với pha lỏng trạng thái cân bằng, hình dạng giọt lỏng giữ cố định, ta có: 1-3 = σ2-3 + σ1-2 cosθ hay cosθ = ( -9 ) σ 1−3 − σ 2−3 σ 1−2 ( - 10 ) xảy tr−êng hỵp: 1) 0< cosθ < hay < < 900 Trong trờng hợp giọt lỏng có xu hớng trải rộng bề mặt vật rắn (H1.1 a) Chất lỏng dạng gọi chất lỏng dính −ít 2) -1< cosθ < hay 900 < θ < 1800 Khi ®ã giät láng cã xu h−íng co lại (H1.1b) Chất lỏng dạng gọi chất lỏng dÝnh −ít yÕu 3) cosθ = hay θ = 00 Chất lỏng dạng gọi chất lỏng dính −ít hoµn toµn 4) cosθ = -1 hay θ = 1800 Đây chất lỏng hoàn toàn không dính ớt 1.3.3 Sự hấp phụ bề mặt mao dẫn ống mao dẫn hay gọi mao quản ống có đờng kính tơng đơng nhỏ, hở hai đầu Nếu nhúng đầu ống mao dẫn vào chát lỏng dính ớt chất lỏng dâng lên ống mao dẫn bề mặt cột lỏng èng sÏ lâm xuèng NÕu chÊt láng thuéc l¹i không dính ớt bề mặt chất lỏng ống mao dẫn thấp bên bề mặt cột lỏng lồi lên Hình 1.2 Chiều cao cột lỏng mao dẫn Tính dính ớt động lực tạo ¸p st mao dÉn pσ hay chiỊu cao cét chất lỏng ống mao dẫn(H1.2) Gọi pc áp suất chất lỏng bề mặt cong po áp suất bề mặt phẳng chất lỏng ta cã: pσ = pc - po (1-11) ¸p suÊt mao dẫn phụ thuộc vào lực liên kết phân tử chất lỏng, thể qua sức căng bề mặt bán kính cong bề mặt cột lỏng mao dẫn.Ta cã : pσ = 2σ2-3 r (1-12) víi r bán kính cong bề mặt chất lỏng èng mao dÉn, hc pσ = ρ g.h (1-13) víi g gia tốc trọng trờng, khối lợng riêng chất lỏng h chiều cao cột láng Tõ (1-11)vµ (1-12) ta suy ra: Pc = po + 22-3 r Nh mặt cong lồi (1-14) 1 > Pc > po mặt cong lõm < Pc r r < po Có nghĩa áp suất mao dẫn mặt lồi có giá trị dơng, mặt cong lõm có giá trị âm mặt phẳng không Trong hình 1.2, h chiều cao cột lỏng ống mao dẫn, r0 bán kính mao dẫn, r bán kính cong bề mặt cột lỏng mao dẫn Khi cân lực trọng lợng cột lỏng cân với sức căng bề mặt tác dụng theo chu vi mao dẫn với bán kÝnh r0 Ta cã biÓu thøc: πr02h ρ g = 2r0 co (1-15) Từ ta tính đợc chiều cao cét láng: 2σ cosθ h= r0 ρg (1-16) Trong h×nh vÏ ta cã thĨ thÊy, b¸n kÝnh cong cđa bỊ mỈt cét láng r b»ng: r= ro cosθ (1-17) KÕt hợp hai biểu thức ta có : h= rg (1-18) 1.4 CáC DạNG LIÊN KếT Và NĂNG LƯợng liên kết ẩm 1.4.1 Liên kết hoá học Liên kết hoá học ẩm vật khô bền vững phân tử nớc đà trở thành phận thành phần hoá học phân tử vật ẩm Năng lợng liên kết ẩm hoá học hình thành nhờ lực tác dụng ion hydroxin nhờ mối liên kết tinh thể ngậm nớc có giá trị lớn so với dạng liên kết ẩm khác ẩm liên kết hoá học tách có phản ứng hoá học thờng phải nung nóng vật đến nhiệt độ cao, dẫn đến thay đổi tính chất hoá lý vật Có thể xác định lợng tự nớc liên kết hoá học nhiệt lợng cần thiết để phá vỡ mối liên kêt dựa vào áp suất thuỷ phân theo nhiệt độ,ví dụ,đối với tinh thể sunfat đồng ngËm n−íc CuSO4.H2O ë nhiƯt ®é 25 0C øng víi pb = 3200 N/m2, áp suất nớc liên kết pu = 110 N/ m2,năng lợng liên kết ẩm hoá học l =8,4.103 J/mol Trong trình sấy ẩm liên kết hoá học không bị tách 1.4.2 Liên kết hấp phụ(LKHP) LKHP đợc xem liên kết lớp cỡ phân tử bề mặt c¸c hang xèp cđa vËt liƯu Ng−êi ta xem n−íc nớc liên kết với vật liệu nh hệ liên kết cơlý đẳng nhiệt Gọi pb phân áp suất bÃo hoà nớc tự ứng với nhiệt độ T pu phân áp suất cân nớc bề mặt vật liệu có độ chứa ẩm u lợng LKHP(năng lợng cần thiết để phá vỡ liên kết nớc) xem công tham gia trình đẳng nhiệt để đa nớc từ áp suất pu đến áp suất pb Nếu cho nớc khí lý tởng công là: l = RT ln pb = - RT ln ϕ pu (1-19) đó: R số khí nớc = 462 J / kg.K vµ ϕ = pu pb Năng lợng liên kết ẩm đợc biểu diễn qua hiệu ứng nhiệt liên kết, tức hiệu số nhiệt lợng cần thiết để làm bay ẩm lỏng liên kết ẩm lỏng tự Nếu ký hiệu ru nhiệt ẩn hoá nớc liên kết vật có độ chứa ẩm u rb nhiệt ẩn hoá nớc tự nhiệt lợng cần thiết để tách ẩm LKHP b»ng: (1-20) q = ∆ r = ru - rb Với hệ đẳng nhiệt ta có: Q = l = RT ln pb pu (1-21) 1.4.3 Liªn kÕt mao dẫn (LKMD) LKMD liên kết chủ yếu vật VLA Lực liên kết lực mao dẫn sức căng bề mặt chất lỏng dính ớt, thể qua công thức(1-12) Trờng hợp ẩm LKMD lợng liên kết ẩm l đợc tính phụ thuộc vào bán kính mặt cong cột lỏng mao dÉn r vµ tÝnh chÊt cđa chÊt láng 2σ (1-22) l=v r v thể tích riêng chất lỏng 1.4.4 Liên kết thẩm thấu (LKTT) LKTT điển hình liên kết nớc dung dịch Nếu pu phân áp suất nớc bề mặt dung dịch pb phân áp suất bÃo hoà nớc bề mặt nớc tự lợng LKTT đợc tính : l = - RT ln pu = - RT ln ϕ pb (1-23) Không kể liên kết hoá học, so sánh loại liên kết ẩm: LKHP, LKMD LKTT lợng LKMD lớn bé lợng LKTT Vì vậy, trình sấy vật có LKMD cần tiêu tốn lợng nhiều Phơng pháp thờng dùng để xác định lợng liên kết ẩm phơng pháp thực nghiệm Đơn giản dùng nguồn điện để cung cấp nhiệt cho vật sau giữ nhiệt độ vật không đổi với môi trờng xung quanh Dựa vào công suất điện tiêu thụ ta xác định lợng nhiệt dùng để làm bay ẩm lợng có giá trị lợng liên kết ẩm Để xác định xác lợng liên kết ẩm tính chất loại liên kết ẩm trình sấy cần kết hợp phơng pháp thực nghiệm với việc phân tích đặc tính trao đổi nhiệt ẩm vật với môi trờng xung quanh 1.5 đặc trng nhiệt ®éng cđa vla 1.5.1.ThÕ trun Èm (TTA) Trong nhiỊu c«ng trình nghiên cứu ngời ta xem trình truyền nhiệt truyền chất(cụ thể truyền ẩm) đồng dạng Khái niệm TTA dựa sở tơng tự nhiệt động hai trình truyền nhiệt truyền ẩm Khái niệm ẩm,khô truyền ẩm tơng tự nh khái niệm nóng, lạnh truyền nhiệt Để đo độ ẩm,khô vật, ngời ta chọn đại lợng tơng tự mặt nhiệt động nh nhiệt độ gäi lµ thÕ trun Èm, ký hiƯu lµ θ Trong trờng hợp dẫn ẩm đẳng nhiệt xem TTA hàm độ chứa ẩm u: = f( u ) Để tính toán trình trun Èm vËt liƯu ViƯn sÜ A.C L−-c«v chän vật mẫu làm chuẩn (giấy lọc), sau cho vËt liƯu Èm tiÕp xóc víi nã cho ®Õn đạt trạng thái cân ẩm hai vật xác định hàm ẩm tính truyền ẩm Đối với vật mẫu L-côv lấy giá trị độ chứa ẩm cực đại umax gọi độ 100 trun chÊt, ký hiƯu 0M Nh− vËy TTA cđa vËt mẫu đợc tính: = u u max 100 , 0M (1-24) Khi giấy lọc khô tuyệt đối, TTA = 0M, giấy lọc có độ chứa ẩm hấp phụ cực đại uhpcđ = 0,277 kg/kg nhiệt ®é 25 0C th× TTA = 100 0M NÕu giÊy lọc có độ chứa ẩm u = 0,5 kg/kg TTA tơng ứng là: = 0,5 100 = 180 0M 0.277 Vµ vËt liƯu Èm tiÕp xóc với giấy lọc, đạt trạng thái cân ẩm tơng ứng TTA 180 0M Giá trị TTA vật liệu phụ thuộc vào độ ẩm môi trờng xung quanh Các thực nghiệm đà có công thức xác định TTA vật liệu môi trờng khi: 23,9 - = ữ 0,19 θ = (1-25) 0,1465 + ϕ - 0,19 ≤ ϕ ≤ 1,0 th× θ = 0,013 − 0,0362 ln (1-26) 1.5.2 ẩm dung riêng Tơng tự nh khái niƯm nhiƯt dung riªng ë trun nhiƯt, trun Èm ngời ta có đại lợng gọi ẩm dung riêng Ca đợc tính nh: u ∂θ ⎠ T Ca = ⎜ (1-27) ®ã: ∂ u - lợng ẩm trao đổi trình truyền ẩm - thay đổi khả trao ®ỉi Èm cđa vËt ®ã ®é chøa Èm cã thÓ tÝnh: θ u = ∫ C dθ (1-28) a Tơng tự nh nhiệt dung riêng, xem ẩm dung riêng không phụ thuộc TTA ta có : u = Ca (1-29) t - độ chênh lệch nhiệt độ ja - dòng ẩm dẫn ẩm jt - dòng ẩm khuếch tán nhiệt Phơng trình vi phân dẫn ẩm có dạng: 2t u 2u = a m + a mδ ∂τ ∂x x Công thức (3-3) với trờng hợp nhiệt độ tâm vật liệu sấy lớn nhiệt ®é bỊ mỈt vËt (trong tr−êng sÊy b»ng tia hång ngoại, sấy dòng điện cao tần) Còn sấy đối lu, trình truyền nhiệt thực từ bề mặt vào vật sấy nhiệt độ bề mặt vật lại lớn nhiệt độ lòng vật Điều gây nên ngợc chiều dòng ẩm khuếch tán nhiệt với dòng ẩm dẫn ẩm Vì dòng ẩm từ vật sấy truyền sấy đối lu là: (3-4) j = j a - jt Với trờng hợp sấy tiếp xúc sù gia nhiƯt thùc hiƯn ë mét phÝa cđa vật gradien độ ẩm có chiều từ bề mặt tiếp xúc hớng phía gradien nhiệt độ có chiều ngợc lại Khi dòng ẩm thoát khái vËt lµ: (3-5) j = j t - ja Qua phân tích cho thấy hiệu số nhiệt độ, hiệu số độ ẩm tâm bề mặt vật lớn tốc độ sấy cao Ngợc lại, nhiệt độ độ ẩm bề mặt vật lớn bên vật gây nên cản trở thoát ẩm, chí làm cho ẩm chuyển ngợc từ vào lòng vật 3.2 trình trao đổi nhiệt-trao đổi chất bề mặt vật với môi trờng Sấy trình phức tạp bao gồm trao đổi nhiệt trao đổi chất vật liệu với môi trờng Nhận nhiệt từ môi trờng, vật liệu tăng nhiệt độ đồng thời nhả ẩm vào môi trờng Dòng ẩm thoát từ vật phân tích bao gồm ba thành phần: dòng ẩm khuếch tán chênh lệch nồng độ ẩm bề mặt vật với môi trờng ja; dòng ẩm khuếch tán nhiệt chênh lệch nhiệt độ jt dòng ẩm khuếch tán phân tử chênh lệch phân áp suất bề mặt vật với môi trờng jP : j = ja + jt + jP (3-6) Thông thờng dòng ẩm khuếch tán ja dòng khuếch tán phân tử jP đóng vai trò chủ yếu, dòng khuếch tán nhiệt nhá, cã thĨ bá qua nhiỊu tr−êng hỵp Khi nhiệt độ tăng lợng ẩm thoát dòng phân tử tăng theo Với áp suất khí quyển, nhiệt độ 100 0C dòng phân tử chủ yếu Quá trình truyền nhiệt từ môi trờng tới vật liệu sấy trình truyền ẩm, ngợc lại, từ vật liệu môi trờng có ảnh hởng lẫn 26 Trong nhiều công trình nghiên cứu đà coi trình truyền nhiệt truyền chất tơng tự mô tả phơng trình tiêu chuẩn giống Đối với trình truyền nhiệt nh đà biÕt, ta cã: hc Nu = A2RemPrK (3-7) Nu = A1(GrPr)n Thì trình truyền chất ta cã : Num = A3(GrmPrm)n hc Num = A4 Re mm PrmK (3-8) với tiêu chuẩn đồng dạng: Rem = vl γ ; Num = α ml ; λa Grm = βgl ∆t ; γ2 Prm = γ am (3-9) Víi : α m - hƯ sè trao ®ỉi chÊt ®èi l−u λa - hƯ sè dÉn chÊt am - hƯ sè dÉn thÕ trun Èm cßn đại lợng khác nh truyền nhiệt Hệ số dẫn truyền ẩm am đà trình bày (1-32), hÖ sè dÉn chÊt (dÉn Èm ) λa ë (1-33 ), hệ số trao đổi chất (trao đổi Èm) ®èi l−u α m cịng gièng nh− hƯ sè trao đổi nhiệt đợc xác định thực nghiệm cho nhiều trờng hợp cụ thể khác từ phơng trình tiêu chuẩn mô tả trình trao đổi nhiệt-trao đổi chất bề mặt VLA với môi trờng xung quanh Tơng tự định luật Newton trao đổi nhiệt đối lu, dòng ẩm truyền từ bề mặt vật vào môi trờng đợc mô tả định luật §anton : j = α m ( phv - phm ) , kg/m2h (3-10) víi : α m - hƯ số trao đổi chất đối lu phv - áp suất ẩm bề mặt vật phm- phân áp suất nớc môi trờng Nếu bay nớc nguồn nhiệt cấp từ môi trờng không khí xung quanh trình trao đổi nhiệt đối lu theo định luật Newton : q = ( tf - thv ) , kj/ m2h (3-11) th× ta tính đợc : j = q r (3-12) với r - nhiệt hoá nớc Phân tích dựa sở cho cờng độ sấy vật liệu giai đoạn tốc độ sấy không đổi cờng độ bay nớc từ bề mặt nớc tự điều kiện xác định nh qua nhiều thực nghiệm 27 Chơng động học trình sấy Động học trình sấy khảo sát thay đổi thông số đặc trng VLS trình sấy Các thông số thờng ®é chøa Èm u, ®é Èm ω , nhiÖt ®é vËt ∂u ∂ω sÊy tv , tèc ®é sÊy ( hay ) Các thông số thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào trình TĐN-TĐC VLS với môi trờng xung quanh Để xác định u = f (x,y,z, τ ) vµ t = f (x,y,z, ) giải tích, cần phải giải hệ phơng trình vi phân phi tuyến phức tạp Vì nghiên cứu động học trình sấy thờng dùng phơng pháp thực nghiệm để xác định thông số đó, đồng thời mô tả xác đặc điểm diễn biến trình sấy Để tiện khảo sát ngời ta xét trình sấy đối lu với tác nhân sấy không khí nóng có độ ẩm tơng đối , nhiệt độ tK tốc độ v ổn định (không thay đổi ); vật sấy mỏng, có bề mặt bay tơng đối lớn, trình sấy chậm cho độ ẩm nhiệt độ chỗ nh 4.1 ĐặC ĐIểM DIễN BIếN CủA QUá TRìNH SấY Theo thay đổi nhiệt độ VLS trình sấy có ba thời kỳ: -thời kỳ làm nóng vật.VLS đợc gia nhiệt để đạt đợc nhiệt độ nhiệt kế ớt tƯ -thời kỳ tốc độ sấy không đổi.VLS có nhiệt độ không đổi t Ư -thời kỳ tốc độ sấy giảm dần VLS có nhiệt độ lớn t Ư tăng dần đến nhiệt độ môi trờng sấy Trong ba thời kỳ thời kỳ thứ th−êng x¶y rÊt nhanh so víi hai thêi kú sau Khi phân tích trình sấy ngời ta kết hợp hai thời kỳ đầu làm chia trình sấy thành hai giai đoạn: giai đoạn tốc độ sấy không đổi giai đoạn tốc độ sấy giảm dần 4.1.1.Giai đoạn tốc độ sấy không đổi Giai đoạn đa vật vào buồng sấy thoát hết ẩm tự Ban đầu toàn vật đợc gia nhiệt, nhiệt độ tăng dần nhiệt độ nhiệt kế ớt (tƯ ) Sự tăng nhiệt độ bề mặt vật diễn nhanh so với tâm Độ ẩm vật có giảm nhng không đáng kể Khi toàn vật đà đạt đợc nhiệt độ nhiệt kế ớt lợng nhiệt tiếp tục cung cấp để hoá ẩm không làm tăng nhiệt độ vật (tV = tƯ = const) nên độ chênh nhiệt độ vật với môi trờng không đổi (cho nhiệt độ không khí nóng giữ nguyên) Nếu gọi giảm độ chứa ẩm (độ ẩm) vật liệu đơn vị thời gian tốc độ sấy ( u u ) giai đoạn =const, nên đợc gọi giai đoạn tốc độ sấy không đổi ẩm thoát giai đoạn ẩm tự do, biến thiên độ chứa ẩm theo thời gian tuyến tính Khi đà bay hết ẩm tự do, độ ẩm vật đạt 28 đến giá trị K (gọi độ ẩm tới hạn) giai đoạn tốc độ sấy không đổi kết thúc 4.1.2 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Nh đà biết, lợng để bay ẩm liên kết lớn so với ẩm tự tăng lên độ ẩm vật giảm Vì tốc độ bay ẩm lúc nhỏ so với trớc giảm dần theo thời gian Trong nhiệt độ vật lại tăng dần, lớn nhiệt độ nhiệt kế ớt, tiến tới nhiệt độ môi trờng Khi độ ẩm vật giảm xuống độ ẩm cân (ucb, cb) ứng với điều kiện môi trờng xung quanh, nhiệt độ vật nhiệt độ môi trờng, vật với môi trờng cân nhiệt ẩm trình bay ẩm chấm dứt, có nghĩa tốc độ sấy không u =0 Tốc độ sấy nhỏ giảm thời gian sấy dài, phần lớn VLS thời gian giai đoạn lớn nhiều so với giai đoạn tốc độ sấy không đổi Để cho độ ẩm vật đạt đợc độ ẩm cân b»ng th× thêi gian sÊy τ → ∞ v× thÕ thực tế cuối trình sấy vật thờng có ®é Èm ci cïng ω lín h¬n ®é Èm cân Do độ ẩm cân phụ thuộc vào môi trờng (tK, ) cần chọn thông số tác nhân sấy (không khí nóng) cuối trình sấy phù hợp với độ ẩm yêu cầu vật liệu sấy 4.2 quy luật CủA QUá TRìNH SấY Khi nghiên cứu trình sấy, quy luật thay đổi đặc tính trình thu đợc thực nghiệm biểu diễn dạng đồ thị Đó quy lt thay ®ỉi ®é Èm, nhiƯt ®é cđa vËt theo thời gian sấy quy luật thay đổi tốc độ sấy theo độ ẩm vật liệu 4.2.1 Đờng cong sấy Đờng cong sấy biểu diễn quan hệ độ chứa ẩm nhiệt độ VLS theo thời gian: u = f ( τ ) vµ tV = f ( ) Đờng cong sấy chia làm phần tơng ứng với thời kỳ trình sấy đoạn OA, AB BC hình 4-1 29 Hình 4.1 Đờng cong sấy Trên hình vẽ ta thấy thời kỳ tốc độ sấy không đổi nhiệt độ vật không đổi (tV=tƯ=const ), ®é chøa Èm cã quan hƯ tun tÝnh víi thêi gian Trong thêi kú lµm nãng vËt (gia nhiƯt) vµ thời kỳ tốc độ sấy giảm dần hệ độ chøa Èm, nhiƯt ®é cđa VLA víi thêi gian cã dạng đờng cong Sự thay đổi nhiệt độ bề mặt vật (thể đờng a, b) tâm vật liệu (thể đờng a, b) có khác 4.2.2 Đờng cong tốc độ sấy Theo định nghĩa tốc độ sấy u tg góc nghiêng tiếp tuyến với đờng cong sấy u= f ( ) Bằng phơng pháp vi phân đồ thị ta dựng đợc đồ thị biểu diễn quan hệ tốc độ sấy với độ ẩm vật liệu (hình 4-2) Trong trình sấy độ ẩm vật liệu giảm dần nên chiều diễn biến đờng cong tốc độ sấy từ phải sang trái Trong thời gian làm nóng vật tốc độ sấy tăng nhanh từ đến giá trị N = u = const sau giữ nguyên không đổi (đờng biểu diễn nằm ngang) độ ẩm giảm xuống đến giá trị K1 (K1-điểm tới hạn thứ nhất) 30 Hình 4.2 Đờng cong tốc độ sấy Từ điểm K1 trình sấy chuyển qua giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Khi tốc độ sấy giảm dần từ giá trị N xuống ứng với độ ẩm cân vật liệu cb (đợc xác định giao ®iĨm cđa ®−êng cong tèc ®é sÊy víi trơc hoành) Trong giai đoạn đờng cong tốc độ sấy có nhiều dạng khác tuỳ thuộc vào tính chất dạng vật liệu Dựa vào đờng cong tốc độ sấy phân VLS thành nhóm điển hình tơng ứng với đờng: - Đờng gần nh thẳng ứng với vật liệu mỏng có cấu trúc sợi nh giấy, tông mỏng - Đờng cong låi vỊ phÝa trơc tung øng víi c¸c vật nh vải, da mỏng, bột nhào - Đờng cong lồi phía trục hoành ứng với vật nh− gèm, sø C¸c vËt liƯu cã cÊu trúc phức tạp đờng cong tốc độ sấy có dạng phức tạp thờng xuất điểm uốn- điểm tới hạn thứ hai K2 với độ ẩm K2 Đờng 4,5,6 ứng với vật keo xốp mao dẫn có cấu trúc phức tạp nh đất sét, vụn bánh mỳ, loại hạt thực phẩm 4.2.3 Đờng cong nhiệt độ sấy Đờng cong nhiệt độ sấy (hình 4-3) biểu diễn quan hệ giứa nhiệt độ víi ®é chøa Èm cđa vËt liƯu tV = f (u) Cịng nh− ®−êng cong tèc ®é sÊy, chiỊu diễn biến đờng cong nhiệt độ sấy từ phải sang trái Ban đầu vật liệu có thông số u0, t0, đợc gia nhiệt nhiệt độ tƯ Khi tốc độ sấy không đổi nhiệt độ vật không đổi (tV=tƯ=const ) Qua giai đoạn tốc độ sấy giảm nhiệt độ vật tăng dần tới nhiệt độ môi trờng sấy Khi vật đạt đợc trạng thái cân ẩm, cân nhiệt với môi trờng kết thúc trình bay ẩm có thông số cb, tV= tf ( tf nhiệt độ tác nhân sấy ) Nh đà trình bày thay đổi nhiệt độ bề mặt tâm vật có khác 31 Hình 4.3-4 Đờng cong nhiệt độ vật sấy Riêng vật xốp mao dẫn đờng cong nhiệt độ sấy có dạng khác đôi chút (hình 4-4) Trong giai đoạn tốc độ sấy không ®ỉi, cÊu tróc cđa vËt liƯu nªn vÉn tån gradien nhiệt độ, nhiệt độ bề mặt tâm vật có giá trị khác Có thể xảy hai trờng hợp : - ban đầu mao dẫn chứa nớc nhiệt độ bề mặt vật tƯ, nhiệt độ tâm nhỏ - mao dẫn không chứa ẩm có bề mặt không thoát ẩm (bề mặt vật tiếp xúc với khay đựng, bề mặt cấp nhiệt ) nhiệt độ bề mặt vật lớn tƯ Đờng cong nhiệt độ sấy có ý nghĩa lớn nghiên cứu trình sấy Dựa vào đờng cong nhiệt độ sấy xác định hình thức liên kết ẩm vật liệu xác dựa vào đờng cong tốc độ sấy Trong trình sấy nhiệt độ vật không thay đổi theo thời gian tơng ứng với trình tách ẩm tự Khi nhiƯt ®é cđa vËt thay ®ỉi tun tÝnh với thời gian tơng ứng với trình tách ẩm mao dẫn ẩm hấp thụ đa phân tử, nhiệt độ thay đổi theo luật thoái hoá tơng ứng với trình tách ẩm hấp thụ đơn phân tử Nh đà biết, chất lợng VLS phần nhiều phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian tác động Điều có liên quan đến việc chọn chế độ sấy thích hợp Độ ẩm cân cb vật phụ thuộc vào môi trờng xung quanh ( , tf), cần chọn thông số tác nhân sấy với thời gian cuối trình sấy cho vật liệu đạt đợc độ ẩm yêu cầu công nghệ , tính kinh tế kỹ thuật 32 4.3 phân tích QUá TRìNH SấY Quá trình tách ẩm khỏi vật liệu sấy diễn biến theo trình chủ yếu sau: cung cÊp nhiƯt cho vËt sÊy, sù di chun Èm từ tâm bề mặt vật bay ẩm vào môi trờng xung quanh Khi phân tích trình sấy cần trình bày đợc quan hệ lợng nhiệt cung cấp tác nhân sấy với thay đổi nhiệt độ độ ẩm vật liệu, phơng pháp xác định tốc độ sấy để làm sở tính thời gian sấy Phân tích trình sấy theo hai giai đoạn: giai đoạn tốc độ sấy không đổi giai đoạn tốc độ sấy giảm dần 4.3.1 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi Trong giai đoạn nhiệt lợng tác nhân sấy cung cấp dùng để nâng nhiệt độ vật lên tới nhiệt độ nhiệt kế ớt tƯ làm bay ẩm Khi phơng trình cân nhiệt có dạng : dQ = ( CpkGk + CnGn )dtV + [ r + Cph ( th - t¦ ) ] dGn (4-1) : dQ - lợng nhiệt cấp cho vËt liƯu kho¶ng thêi gian d τ Cpk , Cn - nhiệt dung riêng vật liệu khô n−íc ( Èm ) Gk , Gn - khèi l−ỵng vật liệu khô nớc vật dtV - thay đổi nhiệt độ vật khoảng thời gian d r - nhiệt hoá nớc Cph - nhiệt dung riêng nớc thoát khỏi vật th - nhiệt độ nớc thoát khái vËt t− - nhiƯt ®é nhiƯt kÕ −ít dGn - lợng nớc bay khỏi vật khoảng thời gian d Mặt khác, ta biết lợng nhiệt cÊp cho vËt liƯu kho¶ng thêi gian d τ đợc lấy từ tác nhân sấy trình trao ®ỉi nhiƯt ®èi l−u, nªn cã: dQ = αF ( tf - t¦ ) d τ (4-2) víi : α - hƯ sè trao ®ỉi nhiƯt ®èi l−u F - diện tích bêb mặt vủa vật liệu tiếp xúc với môi trờng sấy tf - nhiệt độ tác nhân sấy Từ hai phơng trình tốc độ sấy đợc xác định nh sau: dGn Z1 = = d F (t f − t u ) − (C pk Gk + C n Gn ) r + C ph (t h − t u ) dtV dτ (4-3) Trong giai đoạn tốc độ sấy không đổi dtV = ẩm thoát từ bề măt vật bÃo hoà có nhiệt độ th = tƯ Vì thÕ (4-3) cã thĨ viÕt lµ : Z1 = αF (t f − t u ) dG n = dτ r (4-4) 33 Với thông số có giá trị không đổi nh ta nhận thấy- nh tên gọi trình- Z1 = const 4.3.2 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Trong giai đoạn tốc độ sấy giảm dần ta thấy đờng cong tốc độ sấy phức tạp có nhiều dạng khác Nhiệt độ vật liệu tăng dần đến nhiệt độ tác nhân sấy, độ chênh nhiệt độ môi trờng VLS thay đổi, dẫn đến không ổn định trình trao đổi nhiệt Lợng nhiệt cấp cho vật liệu không để làm bay ẩm mà làm nhiệt đồng thời làm tăng nhiệt độ vật sấy Lợng ẩm vật giảm nhng ẩm liên kết chặt chẽ nên cần nhiều lợng để hoá Mặt khác hoá ẩm đà dịch chuyển dần vào lòng vật nhiệt độ vật liệu tăng lên ẩm thoát khỏi vật nhiệt Mối quan hệ thay đổi độ Èm cđa vËt liƯu víi thêi gian lµ phi tun tính Quá trình sấy kết thúc vật liệu tác nhân sấy đạt đến trạng thái cân nhiệt ẩm với tốc độ sấy không Qua phân tích ta thấy việc đa giải phơng trình biểu diễn quan hệ đại lợng cần quan tâm trình sấy giai đoạn khó khăn không xác Các kết thu đợc nghiên cứu giai đoạn chủ yếu thực nghiệm đợc biểu diễn phân tích dạng đồ thị kết hợp với phơng pháp giải tích Điều đợc trình bày rõ chơng 34 Chơng phơng pháp xác định thời gian sấy Cùng với thông số chế độ sấy để đảm bảo chất lợng sản phẩm giảm chi phí lợng thời gian sấy thông số quan trọng, đợc sử dụng tính toán thiết kế vận hành thiết bị sấy Thời gian sấy phơ thc vµo nhiỊu u tè (tÝnh chÊt cđa vËt sấy, phơng pháp thiết bị sấy, thông số chế độ sấy) đợc xác định theo nhiều phơng pháp (giải tích, thực nghiệm, kết hợp giải tích với thực nghiệm) Dới trình bày số phơng pháp tính toán thời gian sấy đợc sử dụng rộng rÃi với kết tính toán tơng đối phù hợp theo thực tế 5.1 phơng pháp a.v lcốp Đây phơng pháp kết hợp nghiên cứu lý thuyết với phân tích động học trình sấy sở tính thời gian sấy theo hai giai đoạn tuyến tính hoá đờng cong tốc độ sấy giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Ta thay đờng cong tốc độ sấy giai đoạn tốc độ sấy giảm dần đờng thẳng cho phần diện tích nằm dới đờng cong tốc độ sấy không đổi nh hình 5.1 Khi độ ẩm vật liệu cuối giai đoạn tốc độ sấy không đổi Kn2 nh hình vẽ Hình 5.1 Tuyến tính hoá dạng đờng cong tốc độ sấy giai đoạn tốc độ sấy giảm Trong giai đoạn tốc độ sấy không đổi ta có tốc độ sấy N = = const, độ ẩm ban đầu cđa vËt lµ ω (Tr−íc sÊy, vËt liƯu có độ ẩm , thời gian làm nóng vật lợng ẩm thay đổi nên cã thĨ coi ω = ω 1), th× thêi gian sấy giai đoạn là: 35 = ω1 − ω Kn (5-1) N Trong giai đoạn tốc độ sấy giảm dần độ ẩm vật thời điểm (thờng độ ẩm cuối giai đoạn sấy ) , độ ẩm cân cb thời gian sấy giai đoạn là: Kn − ω cb τ2 = ln ω − cb K (5-2) K hệ số sấy, phụ thuộc vào chế độ sấy tính chất vật liệu Trên hình vẽ thấy K hệ số góc đờng thẳng, tức là: K= N Kn cb (5-3) Đại lợng: X = ω Kn − ω cb (5-4) đợc gọi hệ số sấy tơng đối, phụ thuộc vào tính chất vật liệu, ta có: K = XN (5-5) Trong nhiều kết nghiên cứu cho thÊy: X = 1,8 (5-6) ω0 víi ω độ ẩm ban đầu vật xem nh độ ẩm bắt đầu trình tốc độ sấy không đổi Vậy thời gian trình sấy sÏ lµ: ω − ω Kn ω Kn − ω cb τ = τ1 + τ = + ln N K ω − ω cb τ= hay ⎡ ω Kn − ω cb ⎤ ⎢(ω1 − ω Kn ) + ln N⎣ X ω − ω cb ⎥⎦ KÕt hợp với (5-3),(5-4),(5-6) biến đổi cuối ta có: ω − ω cb τ= − { 1+ ln [ X ( ω − ω cb )]} N XN (5-7) (5-8) Nh vậy, theo (5-8) để xác định thời gian sấy cần biết độ ẩm ban đầu (hay ), độ ẩm cuối (theo yêu cầu), độ ẩm cân cb tốc độ sấy giai đoạn tốc độ sấy không đổi N Nh đà biết, đờng cong tốc độ sấy giai đoạn tốc độ sấy giảm dần có nhiều dạng khác Việc tuyến tính hoá giai đoạn đoạn thẳng dẫn đến sai số đáng kể tính toán thời gian sấy Để có kết xác nên thực tuyến tính hoá phần giai đoạn 36 5.2 cáC phơng pháp khác 5.2.1 Phơng pháp G.K.Philônhenkô Trong phơng pháp biểu diễn chung cho trình sấy ta có phơng trình sau: (ω − ω cb ) ⎛ dω ⎞ _⎜ ⎟= m ⎝ N dτ ⎠ A + B(ω − ω cb ) m (5-9) TÝch ph©n (5-9) tõ ω1 ®Õn ω ta cã : τ= N ⎧ A (ω − ω cb )1−m + B(ω1 − ω )⎫⎬ ⎨ m − ⎭ ⎩ (5-10) Khi m=1 th× : τ= N ⎫ ⎧ ω1 − ω cb + B(ω1 − ω )⎬ ⎨ A ln ω − ω cb ⎭ ⎩ (5-11) C¸c giá trị A, B m đợc xác định thực nghiệm Trong A B phụ thuộc vào chiều dày vật liệu, m phụ thuộc vào đặc trng liên kết ẩm (khi liên kết mao dẫn m=1) Với số vật liệu ta có bảng sau: Bảng 5.1 Giá trị A, B, m công thøc (5-9) VËt liƯu A B m V¶i 28,5 0,73 Khoai tây 1200 -3 Củ cải 1000 -2 Cµ rèt 1550 -2 Hµnh 1600 -3 5.2.2 Phơng pháp N.P Đacuchaep Trong phơng pháp tác giả đa quan hệ độ ẩm thời gian sÊy nh− sau: τ (5-12) ω = ω1 − A + Bτ τ = A + Bτ (5-13) hay A, B hệ số phụ thuộc vào vật liệu chế độ sấy Chóng ta thÊy (5-13) lµ quan hƯ tun tÝnh VËy ta dễ dàng xây dựng đồ thị với trục tung , trục hoành xác định đờng thẳng = f ( ) qua hai điểm Điều cho phép giảm nhiều khối lợng thí nghiệm so với phơng pháp khác Thời gian sấy ®ã sÏ lµ: A(ω1 − ω ) τ= (5-14) − B(ω1 − ω ) 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trần Văn Phú Tính tốn thiết kế hệ thống sấy Nhà xuất Giáo dục.2001 Hoàng Văn Chước Kỹ thuật Sấy NXB Khoa học & Kỹ thuật.2003 Nguyễn Văn May Giáo trình Kỹ thuật sấy nơng sản thực phẩm NXB Khoa học & Kỹ thuật.2002 38 MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương VẬT LIỆU ẨM 1.1.CÁC ĐẶC TRƯNG TRẠNG THÁI ẨM CỦA VẬT LIỆU 1.1.1.Độ ẩm tuyệt đối 1.1.2.Độ ẩm toàn phần 1.1.3.Độ chứa ẩm 1.1.4.Nồng độ ẩm 1.1.5.Độ ẩm cân 1.2.PHÂN LOẠI VẬT LIỆU ẨM VÀ ĐẶC TÍNH XỐP CỦA NĨ 1.2.1.Vật keo 1.2.2.Vật xốp mao dẫn 1.2.3.Vật keo xốp mao dẫn 1.2.4.Đặc tính xốp vật liệu ẩm 1.3.ẨM TRONG VẬT LIỆU 1.3.1.Đặc trưng nước 1.3.2.Qúa trình hấp phụ 1.3.3.Sự hấp phụ bề mặt mao dẫn 1.4.CÁC DẠNG VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT ẨM 1.4.1.Liên kết hóa học 1.4.2.Liên kết hấp phụ 1.4.3.Liên kết mao dẫn 1.4.4.Liên kết thẩm thấu 1.5.CÁC ĐẶC TRƯNG NHIỆT ĐỘNG CỦA VẬT LIỆU ẨM 1.5.1.Thế truyền ẩm 1.5.2.Ẩm dung riêng 1.5.3.Hệ số gradien nhiệt độ 1.5.4.Hệ số dẫn truyền ẩm 1.5.5.Hệ số dẫn ẩm 1.6.CÁC ĐẶC TRƯNG NHIỆT VẬT LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM 1.6.1.Nhiệt dung riêng 1.6.2.Hệ số dẫn nhiệt 1.6.3.Hệ số dẫn nhiệt độ 2 39 11 Chương TÁC NHÂN SẤY 2.1.KHƠNG KHÍ ẨM 2.1.1.Khái niệm chung 2.1.2.Các thông số đặc trưng 2.1.3.Đồ thị I-d 2.2.KHĨI LỊ 2.2.1.Ngun lý hệ thống sấy khói 2.2.2.Phương pháp tính tốn Chương TRYỀN NHIỆT-TRUYỀN CHẤT TRONG Q TRÌNH SẤY 3.1.Q trình truyền ẩm vật liệu 3.2.Quá trình TĐN-TĐC bề mặt vật liệu với mơi trường Chương 4.ĐỘNG HỌC Q TRÌNH SẤY 4.1.ĐẶC ĐIỂM DIỄN BIẾN CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 4.1.1.Giai đoạn tốc độ sấy không đổi 4.1.2.Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần 4.2.NHỮNG QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 4.2.1.Đường cong sấy 4.2.2.Đường cong tốc độ sấy 4.2.3.Đường cong nhiệt độ sấy 4.3.PHÂN TÍCH Q TRÌNH SẤY 4.3.1 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi 4.3.2.Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần 13 13 22 25 25 26 28 28 29 33 Chương CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY 5.1.PHƯƠNG PHÁP A.V.LƯKOP 5.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC 5.2.1.Phương pháp G.K.Philanhenco 5.2.2.Phương pháp N.P Đacuchaep 35 35 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 40 ... dÉn, hc pσ = ρ g.h ( 1- 13) víi g gia tốc trọng trờng, khối lợng riêng chất lỏng h chiều cao cột láng Tõ ( 1- 11) vµ ( 1- 12) ta suy ra: Pc = po + 2 2-3 r Nh mặt cong lồi ( 1- 14) 1 > Pc > po mặt cong... ẨM 1. 1.CÁC ĐẶC TRƯNG TRẠNG THÁI ẨM CỦA VẬT LIỆU 1. 1 .1. Độ ẩm tuyệt đối 1. 1.2.Độ ẩm toàn phần 1. 1.3.Độ chứa ẩm 1. 1.4.Nồng độ ẩm 1. 1.5.Độ ẩm cân 1. 2.PHÂN LOẠI VẬT LIỆU ẨM VÀ ĐẶC TÍNH XỐP CỦA NÓ 1. 2 .1. Vật... thống sấy Nhà xuất Giáo dục.20 01 Hoàng Văn Chước Kỹ thuật Sấy NXB Khoa học & Kỹ thuật. 2003 Nguyễn Văn May Giáo trình Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm NXB Khoa học & Kỹ thuật. 2002 38 MỤC LỤC Trang
Ngày đăng: 26/05/2021, 21:17
Xem thêm: