II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÁY LÀM MÁT
3.1.3.Bản chất của quá trình làm khô và làm má t
Bản chất của quá trình làm khô và làm mát là sự bốc hơi nước của sản phẩm ở một nhiệt ựộ nào ựó. Do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu làm mát hay nói cách khác do sự chênh lệch áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
để cho lượng ẩm trên bề mặt sản phẩm bốc hơi cần phải có ựiều kiện:[2;18]
Pm > Pk
Pm- Pk = ∆P (3.1)
Trong ựó:
Pm - áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu
Pk - áp suất riêng phần của hơi nước trong không khắ. ∆P - ựộng lực của quá trình làm khô và làm mát
Trị số ∆P càng lớn thì lượng ẩm trên bề mặt vật liệu thoát ra môi trường xung quanh càng mạnh.
Như vậy, quá trình bốc hơi nước ra môi trường xung quanh phụ vào cả Pm
và Pk. Trong ựó Pm phụ thuộc vào nhiệt ựộ , ựộ ẩm ban ựầu của vật liệu và tắnh chất liên kết nước trong vật liệu, còn Pk phụ thuộc chủ yếu vào lượng hơi nước có trong không khắ.
Trong vật liệu ẩm, nước tồn tại ở hai trạng thái: liên kết và tự do. Cả hai dạng ẩm ựó, nước ựều có khả năng khuếch tán và bốc hơi trong không khắ. Nước tự do rất dễ bốc hơi, còn nước liên kết do ựược giữ bởi lực liên kết hoá học rất lớn lên khó bay hơi. Nước này chỉ bốc hơi khi vật liệu có nhiệt ựộ cao và trong quá trình bay hơi thường gây nên sự biến ựổi cấu trúc phân tử của vật
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuật nông nghiệpẦẦẦẦẦ 54
liệu. Nhưựã ựề cập ở trên, nước trong cám viên phần lớn ở dạng tự do, do vậy rất dễ bốc hơi khi có tác ựộng của dòng khắ.
Do tắnh hút ẩm và nhả ẩm của vật liệu nên giữa ựộ ẩm trong vật liệu và trong không khắ luôn luôn có quá trình cân bằng ựộng.
Nếu Pm > Pk thì lượng ẩm trên bề mặt vật liệu bốc hơi vào trong không khắ làm cho áp suất hơi trên bề mặt vật liệu giảm xuống. Từ trong vât liệu nước sẽ khuấch tán ra bề mặt và bốc hơi, thiết lập cân bằng mới giữa áp suất bề mặt và ựộ ẩm. độ ẩm của vật liệu ựược giảm theo quá trình ựó. Theo mức ựộ khô của vật liệu, sự bốc hơi nước chậm dần và tới khi ựộ ẩm còn lại của vật liệu ựạt tới một giá trị nào ựó gọi là ựộ ẩm cân bằng wcb. Khi ựó ∆P = 0 nghĩa là Pm = Pk thì quá trình sấy rừng lại.
Nếu Pm < Pk thì ngược lại vật liệu sẽ hút ẩm và quá trình này ựược gọi là quá trình hấp phụ nước, nó ựựơc ựiễn ra cho ựến khi ựộ ẩm của vật liệu ựạt tới trị số ựộ ẩm cân bằng wcb thì quá trình hấp phụ dừng lại.
Quá trình nước từ trong vật liêụ bay hơi kèm theo sự thu nhiệt. Vì thế nếu không có sự ựốt nóng, cung cấp nhiệt từ bên ngoài vào thì nhiệt ựộ của vật liệu sấy giảm xuống, khi ựó sẽ làm giảm áp suất hơi nước trên bề mặt, dẫn ựến làm chậm tốc ựộ bốc hơi.