d j= exp [− exp(−Y j) ] (2-31) k
3.2.2.2.Các đặc tr−ng cơ bản của quá trình sấy
Đ−ờng cong sấy
Sự phụ thuộc của độ chứa ẩm và nhiệt độ sấy của vật liệu theo thời gian biểu diễn d−ới dạng đồ thị đ−ợc gọi là đ−ờng cong sấy.
Hình 3.6 là đồ thị biểu diễn các hàm u = f(τ) và t = f(τ) theo 3 giai đoạn của quá trình sấy với thời gian sấy τ0, τ1, τ2. ứng với tính toán τ0 là giai đoạn gia nhiệt cho bột. Diễn biến tiếp theo của quá trình sấy kéo dài tới thời gian τ1 là quá trình sấy với tốc độ không đổi ta thấy cả hai đ−ờng u=f(τ) và th=f(τ) có dạng tuyến tính và giá trị th=tu = const.
Trong giai đoạn sấy tốc độ sấy giảm dần ứng với thời gian (τ2 - τ1) ta thấy độ chứa ẩm giảm với tốc độ chậm dần tới giá trị cân bằng ucb còn nhiệt độ của bột đ−ợc tăng dần tới nhiệt độ khí sấy khi bột đạt trạng tháI uh = ucb.
Hình 3.6. Đ−ờng cong sấy
Đ−ờng cong tốc độ sấy
Tốc độ sấy chính là vi phân của độ chứa ẩm uh theo thời gian τ ký hiệu
τ
∂∂uh ∂uh
. Ta có thể biểu diễn quy luật biến thiên của tốc độ sấy theo độ ẩm nh− hình 3.7.
Hình 3.7. Đ−ờng cong tốc độ sấy
ở giai đoạn gia nhiệt, do kích th−ớc hạt bột là rất nhỏ nên thời gian gia nhiệt rất ngắn ta có thể bỏ qua giai đoạn này khi xem xét đến tốc độ sấy và coi nh− bột đạt đ−ợc ở trạng tháí sấy với tốc độ không đổi w = const tới độ ẩm wk khi mà ẩm tự do trong bột đã đ−ợc bay hơI hết. ẩm trong bột lúc này chỉ còn là các ẩm liên kết do vậy tốc độ sấy co xu h−ớng giảm dần và giảm mạnh khi bột gần với trạng tháI ẩm cân bằng wcb,
Đ−ờng cong nhiệt độ sấy
Trong quá trình sấy , độ chứa ẩm u của bột giảm dần là nguyên nhân gay ra sự thay đổi nhiệt độ trong lòng hạt. Đ−ờng cong nhiệt độ sấy biểu diễn mói quan hệ giữa nhiệt độ của hạt bột và độ chứa ẩm của nó. Dạng đ−ờng cong th = f(uh) đ−ợc biểu diễn trên đồ thị hình 3.8. Bột ở trạng thái đầu u0, t0 đ−ợc gia nhiệt tới t− . Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi, nhiệt độ bột ổn định ở giá trị th = t− = const. Khi toàn bộ ẩm tự do thoát hết khỏi vật liệu thì lúc này nhiệt độ của hạt bột sẽ tăng lên và đạt đ−ợc trị số bằng nhiệt độ khí sấy đến trạng thái cân bằng ucb.
Hình 3.8. Đ−ờng cong nhiệt độ sấy
Chất l−ợng sản phẩm sau khi sấy phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ sấy và thời gian l−u lại của bột trong nhiệt độ nay. Dựa vào sự thay đôit nhiệt độ của bột trong quá trình sấy có thể xác định đ−ợc dạng liên kết ẩm và các đặc tính quan trọng khác của quá trình tách ẩm.
Nhiệt độ của bột luôn thấp hơn nhiệt độ không khí trong suốt quá trình sấy ở thiết bị sấy tinh bột kiểu khí động do thời gian bột l−u lại trong quá trình sấy rất ngắn, kích th−ớc hạt bột lại rất nhỏ do vậy, dựa vào đồ thị các đ−ờng đặc tính, đặc biệt là đ−ờng cong nhiệt độ sấy, ta có thể chọn nhiệt độ khí sấy t−ơng đối cao mà không làm ảnh h−ởng tới chất l−ợng sản phẩm. Thực chất khi sử dụng thiết bị khí động để sấy thì ẩm thoát ra khỏi vật chủ yếu là ẩm tự do, các ẩm liên kết đ−ợc tách ra trong một thời gian rất ngắn do vậy nó giảm không đáng kể đồng thời nhiệt độ của bột vẫn giữ ở nhiệt độ cho phép để không tổn hại đến chất l−ợng sản phẩm.