1. Nguyên liệu
- Sữa bột nguyên kem được hoàn nguyên - Nước
2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiêm - Thìa
- Cốc nhựa - Máy sấy phun
III. Tiến hành thí nghiệm
Quy phạm vận hành máy sấy phun
Nguyên lí hoạt động của thiết bị
Quá trình sấy phun là quá trình chuyển đổi dòng nhập liệu dạng lỏng thành sản phẩm dạng bột. Dòng nhập liệu được phân tán thành những hạt nhỏ li ti nhờ cơ cấu phun sương. Cơ cấu phun sương thường có dạng đĩa quay hoặc vòi áp lực. Những hạt lỏng phun ra ngay lập tức tiếp xúc với dòng khí nóng, kết quả là hơi nước được bốc đi nhanh chóng nhưng nhiệt độ của vật liệu vẫn được duy trì ở mức thấp. Nhờ vậy mà vật liệu được sấy khô mà không làm thay đổi đáng kể tính chất của sản phẩm. Thời gian sấy khô các hạt lỏng dạng sương trong sấy phun nhanh hơn nhiều so với các quá trình sấy khác.
Sấy phun gồm 3 quá trình cơ bản sau:
Giai đoạn 1: chuyển nguyên liệu cần sấy sang dạng sương mù (các hạt lỏng phân tán trong không khí) nhờ cơ cấu phun sương trong thiết bị sấy phun. Hiện nay có 3 cơ cấu phun sương: đầu phun li tâm, đầu phun 1 dòng, đầu phun 2 dòng. Kích thước các giọt nhỏ sau giai đoạn phun sương dao động trong khoảng 10 ÷ 200 µm
Giai đoạn 2: hòa trộn sương mù với dòng tác nhân sấy trong buồng sấy. Đây chính là giai đoạn tách ẩm ra khỏi nguyên liệu. Do nguyên liệu được phun sương nên diện tích tiếp xúc giữa các giọt lỏng và tác nhân sấy là rất lớn. Do đó ẩm trong nguyên liệu được bay hơi nhanh chóng. Thời gian diễn ra tách ẩm từ vài giây tới hai chục giây.
Giai đoạn 3: tách sản phẩm ra khỏi dòng tác nhân sấy. Người ta có thể sử dụng cyclone, túi lọc hoặc phương pháp kết tủa trong trường tĩnh điện, phổ biến nhất là sử dụng cyclone. Hiệu suất thu hồi sản phẩm trong thiết bị sấy phun dao động trong khoảng 90 ÷ 98%.
Lắp ráp các bộ phận của thiết bị
Lắp các bộ phận thủy tinh vào máy
Lắp buồng sấy (bằng thủy tinh) vào bộ phận chính của máy sấy bằng khớp nối lớn. Vặn vít của khớp để giữ buồng sấy, không vặn qua lỏng tránh làm rơi vỡ buồng sấy, nhưng không vặn quá chặt để đảm bảo sự quay tự do của buồng sấy, nhưng không vặn quá chặt để đảm bảo sự quay tự do của buồng sấy.
Lắp cyclon vào ống khí thải qua bộ phận nối.
Xoay mép bích của cyclon về hướng mép bích của buồng sấy. Điều chỉnh vòng vít trên cyclone và xoay buồng sấy để chỉnh cho hai mép bích trùng nhau, dùng khớp nối nhỏ để nối buồng sấy với cyclone tại mép bích, vặn chặt vít của khớp nối nhỏ.
Vặn chặt vít của khớp nối lớn.
Nối ống thu mẫu ướt vào đáy của buồng sấy bằng vít nối.
Nối bình thu sản phẩm vào cyclon bằng vít nối.
Lắp đầu phun
Lắp các bộ phận ngoài của đầu phun với nhau bằng các vít và vòng đệm cao su.
Lắp kim de-block vào bộ phận, cẩn thận tránh làm cong đầu kim.
Lắp vòi phun vào, chú ý để chỉnh kim de-block nằm vào phần trung tâm của vòi kim tránh làm cong kim.
Lắp miệng phun vào ngoài vòi phun.
Lắp toàn bộ vòi phun vào máy chính ( phần gần với đầu buồng sấy). Cố định đầu phun bằng vít vặn.
Lắp các ống dẫn khí nén vào vòi phun.
Tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu
Sữa bột nguyên kem được hoàn nguyên, pha với nước ở 45oC pha với nồng độ là 40%, pha ở nhiệt độ này để sữa không bị vón cục và không tổn thất vitamin
Khởi động thiết bị và điều chỉnh các thông số của quá trình sấy
Cắm phích điện vào nguồn đèn báo có nguồn sẽ sang.
Bật công tắt máy về vị trí 1.
Nhấn phím 1 tại biểu tượng khí vào (Blower) để đưa khí vào maý.
Dùng phím lên hoặc xuống để chỉnh tốc độ dòng khí vào, đọc tốc độ dòng khí vào khi mũi tên của nút đọc đang ở vị trí Air-flow.
Nhấn phím 1 tại biểu tượng dây đun( Heater) để đun nóng dòng khí vào.
Cài đặt nhiệt độ sấy bằng cách nhấn đồng thời phím * và phím lên hoặc xuống ở bộ phận cài đặt nhiệt độ (Inlet Temp) của máy. Nhiệt độ hiển thị khi thả phím * là nhiệt độ hiện tại của không khí vào buồng sấy.
Nhấn phím 1 ở biểu tượng bơm(Pump) để khởi động bơm.
Điều chỉnh tốc độ bơm bằng cách vặn núm chỉnh tốc độ (Pump speed), đọc tốc độ bơm trên màn hình hiển thị khi mũi tên của nút đọc đang ở vị trí Pump- flow.
Điều chỉnh áp suất khí nén bằng cách vặn núm Compresser- Air Pressure, đọc áp suất khí nén trên màn hình hiển thị khi mũi tên của nút đọc ở vị trí Compresser- Air Pressure.
Điều chỉnh tần suất hoạt động của kim chống tắt( de-blocker) bằng cách vặn núm de-blocker. Vặn theo chiều kim đồng hồ sec tăng tần suất de-blocker và ngược lại.
Nhiệt độ của khí thải sau sấy qua cyclone hiển thị trên màn hình nhiệt độ khí thải(Exhaust Temp).
Rửa thiết bị
Nhúng đầu của ống dẫn mẫu vào nước sạch để làm sạch đường ống , vòi phun, đầu phun. Nước chạy qua máy khoảng 5 phút.
Lắp đầu ống dẫn mẫu ra khỏi nước và tiếp tục chạy không tải đến khi các bộ phận như buồng sấy, cyclone và bình thu sản phẩm khô hoàn toàn và nhiệt độ buồng sấy đạt được nhiệt độ sấy cài đặt.
Sấy mẫu
ý: Do đường kính vòi phun rất bé ( khoảng 0,5mm) chỉ dùng những mẫu đã qua đồng hóa làm nhỏ các phần tử rắn, nếu kích thước các phần tử rắn lớn sẽ làm tắt vòi phun.
Cho mẫu chạy liên tục.Nếu không cấp mẫu lien tục sẽ làm tắt vòi và miệng phun do nhiệt độ buồng sấy đang rất cao.
Kết thúc quá trình sấy ngắt hoạt động của bơm, bộ phận gia nhiệt(dây đun), dòng khí bằng cách nhấn các phím 0 tương ứng.
Tháo bình thu sản phẩm ra khỏi cyclon, lấy sản phẩm ra khây để nguội và bao gói.
Vệ sinh các bộ phận thủy tinh
Tháo rời các bình thủy tinh ra khỏi máy.
Rửa các bình thủy tinh và và các bộ phận nối bằng dung dịch rửa tính kiềm, tráng lại bằng nước sạch và để ráo. Chú ý: thao tác cẩn thận tránh làm vỡ dụng cụ.
Vệ sinh đầu phun và ống dẫn mẫu
Tháo đầu phun ra khỏi máy sấy.
Chuẩn bị chậu to để hứng nước rửa ra khỏi đầu phun
Khởi động bộ phận cấp khí, khí nén và bơm.
Cho dung dịch rửa có tính kiềm chạy qua bơm khoảng 10 phút, sau đó chạy nước khoảng 10 phút để tráng lại.
Tắt các bộ phận cấp khí và bơm.
Bật công tắt máy trở về vị trí 0.
Rút phích điện ra khỏi nguồn.
Tháo 2 dây dẫn khí nén ra khỏi đầu phun.
Tháo rời các bộ phận của đầu phun, tiến hành rửa từng chi tiết, đặc biệt là làm sạch các phần bên trong, vòi phun và đầu phun. Dùng dung dịch rửa có tính kiềm để rửa và tráng lại bằng nước sạch.Để ráo các chi tiết, lắp lại đầu phun và gắn đầu phun vào máy chính.