2. Sấy nhân tạo
2.2.7. Hệ thống sấy phun
2.2.7.1. Đặc điểm:
HTS phun là HTS chuyên dùng để sấy các VLS dạng dung dịch huyền phù. Cấu tạo chủ yếu của HTS phun gồm một bơm dịch thể, một buồng sấy hình trụ, trong đó người ta bố trí các vòi phun và cuối cùng là xyclon để thu hồi sản phẩm bay theo TNS. VLS được bơm nén qua vòi phun vào buồng sấy dưới dạng sương mù. Ở đây VLS trao đổi nhiệt ẩm với TNS. Phần lớn sản phẩm được sấy khô dưới dạng bột rơi xuống phía dưới, phần nhỏ còn lại bay theo TNS đi qua xyclon và được thu hồi trở lại. Cấu tạo đặc thù của HTS phun so với các HTS khác là bơm cao áp để nén dịch thể và kết cấu tạo sương trong buồng sấy. Bơm dùng trong HTS phun có thể nén dịch thể đến áp suất từ 30-200 at để đưa vào vòi phun. Vòi phun vừa là kết cấu để đưa VLS vào buồng sấy vừa là kết cấu tạo sương mù. Thông thường có 3 loại kết cấu tạo sương: tạo sương bằng cơ khí, tạo sương bằng khí động và tạo sương bằng ly tâm. Tương ứng với 3 cách tạo sương là 3 loại vòi phun: vòi phun cơ khí, vòi phun khí động, vòi phun đĩa ly tâm.
Dung dịch lỏng được phun thành dạng sương vào trong buồng sấy, quá trình sấy diễn ra rất nhanh đến mức không kịp đốt nóng vật liệu lên quá giới hạn cho phép do đó có thể sử dụng TNS ở nhiệt độ cao.Cường độ sấy trong thiết bị này tăng tỉ lệ thuận với sự tăng của bề mặt tiếp xúc giữa chất lỏng với TNs, tức là phụ thuộc vào độ phân tán của chất lỏng được phun thành sương, thường đường kính của các giọt sương từ 10-60 um. Nhiệt độ dòng khí có thể lên đến 7500C và chỉ phụ thuộc vào tính chịu nhiệt của vật liệu.
Ưu điểm chủ yếu của thiết bị sấy phun là sấy nhanh, sản phẩm thu được ở dạng bột mịn. Nhờ sấy rất nhanh, nhiệt độ vật liệu không tăng cao nên có thể sử dụng để sấy loại vật liệu không chịu được nhiệt độ cao. Chi phí điều hành tương đối thấp, đặt biệt tháp sấy có năng suất lớn.
Nhược điểm của loại này là kích thước của buồng sấy lớn mà vận tốc của TNS lại nhỏ nên cường độ sấy (kg ẩm bốc hơi/h.m3 buồng sấy) nhỏ: 2-2,5 kg/h.m3, tiêu tốn nhiều năng lượng, thiết bị phức tạp nhất là ở cơ cấu phun bụi và hệ thống thu hồi bụi sản phẩm.
2.2.7.2. Nguyên tắc hoạt động:
Hình 2.19: HTS sấy phun
Không khí nhờ quạt thổi 1 đưa qua calorifer 2 để nâng đến nhiệt độ sấy. Dung dịch sấy nhờ hệ thống bơm cao áp đưa vào vòi phun 4 đặt trên đỉnh tháp sấy 3. Dưới tác dụng của áp suất cao dung dịch được phân tán thành các giọt lỏng li ti. Chùm tia phun được dòng tác nhân nóng phân tán đều khắp thể tích tháp, rồi cùng chuyển động xuống đáy tháp, sản phẩm khô được tích tụ tại đáy và nhờ bộ phận tháo liệu 9 đưa ra ngoài, còn không khí ẩm theo đường ống 7 vào xyclon 6 tách bụi. Sau cùng khí thải nhờ quạt 5 tống ra ngoài còn bụi sản phẩm lấy ra từ cửa 8.
Trong tháp sấy phun có thể tổ chức sấy cùng chiều, sấy ngược chiều, vòi phun có thể đặt phía trên, phía dưới hoặc bên hông. Để đảm bảo cho quá trình sấy (nếu có thể) nên bố trí hệ thống làm lạnh thiết bị nhằm chóng dính và chóng cháy sản phẩm. Trong nhiều trường hợp người ta bố trí hệ thống rung động trên thành máy sấy nhằm tách sản phẩm khô dính trên đó.
2.2.7.3. Các HTS phun:
Hình 2.19: HTS sấy phun Hình 2.12: HTS phun
2.2.7.4. Phạm vi ứng dụng:
Thường áp dụng để sấy các sản phẩm có dạng bột như: bột cam, bột cà chua, bột chanh …
