Như đó trỡnh bày ở trờn, trong quỏ trỡnh cấp nhiệt giỏn đoạn (cấp nhiệt ON/OFF hoặc cấp nhiệt theo chu kỳ), nhiệt độ của TNS và VLS thay đổi khụng giống như trong quỏ trỡnh sấy liờn tục.
Khi cấp nhiệt, nhiệt độ TNS cao hơn nhiệt độ của VLS. Dũng nhiệt truyền từ TNS đến VLS bằng đối lưu, sau đú truyền từ bề mặt vào tõm vật nhờ dẫn nhiệt. Do lớp bề mặt VLS được cấp nhiệt, nhiệt độ bề mặt cao hơn nhiệt độ tại tõm vật liệu. Phõn ỏp suất hơi nước tại lớp bề mặt VLS nhỏ hơn phõn ỏp suất hơi nước trong tõm vật, dũng ẩm dịch chuyển từ tõm ra lớp bề mặt và từ bề mặt khuếch tỏn ra ngoài mụi trường. Trong quỏ trỡnh này, dũng nhiệt và dũng ẩm ngược chiều. Do đú, gradient nhiệt độ và gradient độ ẩm ngược chiều nhau. Gradient nhiệt độ làm cản trở dũng dịch chuyển ẩm. Theo phương trỡnh (2.4), dũng ẩm trong giai đoạn này là:
m ma mt
j = j - j (2.9)
Cỏc quỏ trỡnh trờn xảy ra đồng thời và cú thể được mụ tả bởi hệ phương trỡnh vi phõn dẫn nhiệt dẫn chất hỗn hợp (2.5) và (2.6) viết cho trường hợp VLS cú dạng tấm phẳng.
26
Trong quỏ trỡnh ủ, nhiệt độ VLS cao hơn nhiệt độ TNS nờn dũng nhiệt cú chiều từ tõm ra bề mặt, cựng chiều với chiều của dũng ẩm. Gradient nhiệt độ sẽ cựng chiều với gradient ẩm trong lũng vật liệu làm tăng cường quỏ trỡnh truyền ẩm tới bề mặt vật liệu sấy. Theo phương trỡnh (2.4), dũng ẩm trong giai đoạn này là:
m ma mt
j = j + j (2.10)
Cũng trong quỏ trỡnh này, ẩm từ bề mặt khuếch tỏn vào TNS hỡnh thành nờn lớp biờn độ chứa ẩm. Trong cỏc lớp biờn này tồn tại sự thay đổi tốc độ, nhiệt độ và nồng độ ẩm (hay phõn ỏp suất hơi).
Hỡnh 2.6 cho thấy biến thiờn độ chứa ẩm bề mặt và độ chứa ẩm trung bỡnh của vật liệu sấy khi cấp nhiệt và ngừng cấp nhiệt theo chu kỳ. Độ chứa ẩm của vật trong quỏ trỡnh ủ gần như ớt thay đổi nhưng độ chứa ẩm bề mặt tăng lờn nhanh chúng dẫn đến thời gian khuếch tỏn ẩm từ bề mặt tới tỏc nhõn sấy trong giai đoạn kế tiếp sẽ giảm đỏng kể. Ẩm trong VLS bị khuếch tỏn ra bề mặt và tự nú cõn bằng với phần cũn lại của vật liệu. Trong giai đoạn sấy tiếp sau đú, bề mặt vật lại được sấy nhanh chúng và phần dốc của đường cong sấy lại được lặp lại.
Khả năng tỏch ẩm hay SMER của hệ thống sấy sẽ tăng lờn đỏng kể trong giai đoạn cấp nhiệt kế tiếp. Nếu là sấy mẻ giỏn đoạn thỡ thời gian sấy tổng cú thể tăng lờn đụi chỳt nhưng bự lại là độ giảm năng lượng tiờu thụ và chất lượng sản phẩm sấy tốt hơn [20].
Hỡnh 2.6. Biến thiờn độ chứa ẩm bề mặt và trung bỡnh của vật liệu sấy khi cấp nhiệt và ngừng cấp nhiệt theo chu kỳ [20]
Đ ộ c h ứ a ẩ m , % Độ chứa ẩm trung bỡnh Độ chứa ẩm bề mặt
Thời gian sấy ON OFF ON OFF ON
27