d j= exp [− exp(−Y j) ] (2-31) k
3.2.2.1. Các giai đoạn của quá trình sấy
Giai đoạn gia nhiệt
Thực chất của giai đoạn này là sử dụng dòng tác nhân sấy để nung nóng vật liệu sấy đến nhiệt độ hóa hơi của n−ớc chứa trong vật liệu ứng với phân áp suất hơi n−ớc của không khí trong buồng sấy (t−). Trong quá trình này, toàn bộ vật liệu sấy sẽ đ−ợc gia nhiệt tới nhiệt độ t− , độ ẩm của vật liệu có giảm một chút do bay hơi ẩm của lớp bề mặt. Đối với vật liệu sấy dạng bột, do kích th−ớc hạt là rất nhỏ nên giai đoạn này nhanh chóng kết thúc.
Giai đoạn tốc độ sấy không đổi
Khi kết thúc giai đoạn gia nhiệt, tiếp tục cung cấp nhiệt cho vật ẩm trong vật sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt đồng thời ẩm lỏng bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt để hóa hơi. Nếu nhiệt độ dòng khí nóng đ−ợc giữ ổn định, đồng thời do toàn bộ nhiệt l−ợng cung cấp cho vật đ−ợc dùng để hóa hơi ẩm trong vật do vậy nhiệt độ của vật cũng gần nh− không đổi do đó mà độ chênh lệch nhiệt độ giữa vật và không khí sấy là không đổi do đó tốc độ thoát hơi ẩm của vật cũng không đổi. Điều này đồng nghĩa với việc tốc độ giảm của độ chứa ẩm của vật theo thời gian cũng là một hằng số hay tốc độ sấy đ−ợc giữ ổn định, biến
thiên của độ chứa ẩm là tuyến tính theo thời gian. Giai đoạn này kết thúc khi độ chứa ẩm của vật đạt đến trị số cân bằng tới hạn uv=ucbmax, toàn bộ ẩm tự do của vật đ−ợc thoát hết.
Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần
Khi toàn bộ ẩm tự do trong vật đã bay hơi hết, lúc này ẩm trong vật chỉ là các ẩm liên kết. Để làm bay hơi các ẩm liên kết này cần phải cung cấp cho vật một năng l−ợng lớn hơn đặc biệt là khi độ ẩm càng nhỏ thì sự liên kết ẩm càng chặt. Do vậy tốc độ sấy có xu h−ớng giảm dần và giảm rất nhanh ở cuối quá trình sấy. ở giai đoạn này, nhiệt độ của vật sấy đ−ợc nâng lên lớn hơn nhiệt độ nhiệt kế −ớt t−. Mức độ gia tăng nhiệt độ vật sấy có xu h−ớng giảm dần theo chiều từ lớp bề mặt vào trong lòng vật sấy do đó hình thành một gradien nhiệt trong vật. Khi độ ẩm của vật đạt đến độ ẩm cân bằng thì giữa vật sấy và môi tr−ờng đạt đ−ợc sự cân bằng nhiệt và ẩm do đó quá trình trao đổi nhiệt - ẩm kết thúc.
Trong thực tế, quá trình sấy đ−ợc kết thúc tr−ớc khi vật sấy đạt đ−ợc độ ẩm cân bằng. Giá trị này phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ t−ơng đối của của khí sấy do vậy với mỗi vật liệu sấy và chế độ sấy khác nhau ta cần chọn nhiệt độ và độ ẩm không khí ở giai đoạn này cho thích hợp.