Nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều bất lợi cho quá trình sấy dịch chanh dây. Nhiệt độ không khí sấy thấp thì độ ẩm các hạt vật liệu sấy vẫn còn khá cao, nên bám nhiều lên thành buồng sấy làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm sau sấy. Nhiệt độ không khí sấy cao mặc dù đạt độ ẩm khá tốt nhưng sẽ có một ít vật liệu sấy bị cháy, bám lên thành, sản phẩm sau sấy giảm mùi
thơm, và màu vàng tươi bị chuyển sang vàng sẫm. Qua thí nghiệm này chúng tôi chọn nhiệt độ không khí đầu vào là Tv = 165oC, ứng với hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun là 63,5% và độ ẩm sản phẩm là 4,48%.
6.3.2. Tốc độ bơm nhập liệu
Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hưởng lớn đến lưu lượng dòng nhập liệu, năng suất thiết bị và cả nhiệt độ không khí đầu ra, Tr . Hệ thống bơm nhập liệu là bơm nhu động, tốc độ bơm được thay đổi lần lượt v = 8, 10, 12, 14 và 16 v/ph, tương ứng với lưu lượng dòng nhập liệu là 7,5; 22,5; 27,5; 32,5 và 37,5 mL/phút. Các thông số thí nghiệm giữ không đổi là P = 3,5 bar; Tv = 165
oC; C = 8 %. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên các hình 3 và 4. Tốc độ bơm nhập liệu tăng, đồng nghĩa với thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy giảm, do đó, hiệu quả sấy sẽ không cao. Độ ẩm sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trính sấy phun giảm. Mặc dù ở tốc độ bơm là 8v/ph, kết quả thu được có cao hơn một ít, nhưng do ở điều kiện này, thiết bị làm việc kém ổn định, thời gian sấy dài, nên cuối cùng chúng tôi chọn tốc độ bơm nhập liệu là 10v/ph, tương đương với lưu lượng dòng nhập liệu là 22,5 mL/ph. Hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun đạt 73,8 % và độ ẩm sản phẩm là 2,96 %.
Hình 2.15. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun. [5]
Hình 2.16. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến độ ẩm sản phẩm. [5]
Khí nén có nhiệm vụ làm quay đầu phun sương, tạo các hạt sấy. Áp suất khí nén càng tăng thì tốc độ quay của đầu phun càng tăng. Chúng tôi tăng dần áp suất khí nén P = 3,00; 3,25; 3,50; 3,75; 4,00 và 4,25 bar, tương đương với tốc độ quay của đầu phun là 17.500; 18.500;
20.000; 21.500; 23.000 và 24.000 v/ph. Các thông số khác cố định C = 8%; n = 10 v/ph; Tv = 165oC. Kết quả thí nghiệm cho thấy áp suất khí nén ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun (hình 2.17), nhưng lại ít ảnh hưởng đến độ ẩm sản phẩm (hình 2.18). Kết quả này hợp lý vì khi áp suất khí nén tăng thì đầu phun sẽ quay nhanh hơn, các hạt sương sẽ có kích thước nhỏ hơn, diện tích tiếp xúc với không khí nóng tăng, đồng thời hạt nhẹ và khô sẽ ít bị dính lại trên thành buồng sấy, hiệu suất thu hồi cao hơn và độ ẩm thấp hơn. Chúng tôi cũng đã thử tăng áp suất khí nén lên 4,5 bar, nhưng ở điều kiện này hệ thống làm việc không ổn định.Áp suất khí nén được chọn là 4,25 bar, ứng với tốc độ quay đầu phun là 24.000v/ph, hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun đạt 75,6% và độ ẩm sản phẩm là 2,79%.
Hình 2.17. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun. [5]
Hình 2.18. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén đến độ ẩm sản phẩm. [5]
7.1. Cấu tạo
- Bộ phận nạp liệu. - Tang trống (trục lăn). - Dao cạo.
- Bộ phận tháo liệu.
Hình 2.19. Sơ đồ thiệt bị sấy trục lăn. [7]
Nguyên tắc hoạt động: Trục rống làm bằng thép quay chậm được đun nóng bên trong bằng hơi nước áp suất đến 120-170oC. Một lớp mỏng nguyên liệu được trải đều lên bề mặt bên ngoài bằng phương pháp nhúng, phun, trải hoặc bằng các trục lăn nạp liệu. Trước khi hoàn thành 1 vòng quay (khoảng 20s đến 3 phút ) sản phẩm được cào ra bằng dao tiếp xúc với trục lăn theo chiều dài của nó
Phân loại: Thiết bị sấy có thể có 1 trục, 2 trục hoặc trục kép. Thiết bị đơn trục được sử dụng rộng rãi, vì chúng linh động, tỷ lệ diện tích bề mặt trục sử dụng để sấy lớn, dễ dàng tiếp cận để bảo dưỡng và không có nguy cơ bị hư hại do kim loại rơi vào giữa hai trục.
Hình 2.20. Sơ đồ thiết bị sấy tang trống trục đơn và trục kép. [7]
7.2. Ưu nhược điểm phương pháp sấy trục lăn
Ưu điểm:
- Đơn giản, rẻ tiền. - Ít chiếm diện tích. - Năng suất sấy cao.
- Hiệu quả sử dụng nhiệt lớn. - Sấy được hầu hết các sản phẩm Nhược điểm:
- Không sấy được các sản phẩm dạng hạt có kích thước lớn. - Không thích hợp sấy nguyên liệu chứa nhiều đường.
- Sản phẩm sữa dễ gây ra mùi khét, biến tính Protein.
Ứng dụng: Ngoài sấy sữa, sấy trục lăn còn ứng dụng để sản xuất khoai tây dạng mãnh , ngũ cốc nấu, mất đường, purê quả
8. MÁY SẤY BĂNG CHUYỀN CHÂN KHÔNG VÀ KỆ SẤY CHÂN KHÔNG. [8] 8.1. Cấu tạo
Gồm:
- Hệ thống chân không - Buồng chân không - Băng chuyền thép - Hai trục lăn rỗng
- Ống xoắn trao đổi nhiệt - Thiết bị cấp nhiệt bức xạ - Lưỡi dao.
- Kệ sấy chân không
8.2. Hoạt động
Nguyên liệu dưới dạng sệt được trải hoặc phun lên 1 băng chuyền thép chạy qua 2 trục lăn rỗng trong 1 buồng chân không có áp suất 1-70 mmHg. Lúc đầu nguyên liệu được sấy bằng trục lăn được làm nóng bằng hơi nước và sau đó bằng ống xoắn trao đổi nhiệt có hơi nước làm nóng hoặc các thiết bị cấp nhiệt bức xạ đặt ở phía trên các băng chuyền. Sản phẩm sấy được làm nguội bằng trục lăn thứ 2 có nước lạnh ở trong và được tách ra bằng lưỡi dao.
Kệ sấy chân không gồm các kệ đặt trong 1 buồng chân không với áp súât 1-70 mmHg. Nguyên liệu được đặt thành 1 lớp mỏng trên các khay thép phẳng được làm cẩn thận để đảm bảo sự tiếp xúc tốt với các kệ. Hơi nước hoặc nước nóng chạy qua các kệ để cấp nhiệt cho quá trình sấy.
Quá trình sấy nhanh và sự hư hại do nhiệt đến sản phẩm được hạn chế giúp cho 2 phương pháp này thích hợp với các nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt. Tuy nhiên, cần cẩn thận để tránh sản phẩm khỏi bị cháy trên các khay trong các kệ sấy chân không và sự co ngót làm giảm sự tiếp xúc giữa nguyên liệu với bề mặt nóng ở cả 2 thiết bị. Chúng có giá thành cao, chi phí vận hành cao và năng suất thấp, được dùng chủ yếu để sản xuất các sản phẩm sấy phồng (puff dried).
Hình 2.21. Sơ đồ thiết bị sấy băng chuyền chân không. [8]