Tác giả Phạm Văn Tùy và các cơng sự đã tiến hành nghiên cứu và đã ứng dụng thành cơng hệ thống bơm nhiệt để sấy lạnh kẹo Jelly, kẹo Chew, Caramel, kẹo Cứng… tại cơng ty bánh kẹo Hải Hà [19].
Năm 1997, 1998 các tác giả đã thiết kế lần lƣợt hai hệ thống lạnh theo nguyên lý bơm nhiệt nhiệt độ thấp kiểu mơđun. Để sấy kẹo Jelly với năng suất 1100
kg/ngày và 1400 kg/ngày hiện nay vẫn cịn đƣợc sử dụng cho phịng sấy lạnh số 2 và số 3 Nhà máy thực phẩm Việt Trì- Cơng ty cổ phần bánh kẹo Hải Hà. Thơng số nhiệt độ khơng khí buồng sấy 22-280C, độ ẩm 30-40%. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nhƣ hình 1.14
Hình 1.14: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bơm nhiệt kiểu mơđun
Một hệ thống máy hút ẩm hỗ trợ cho dây chuyền sản xuất kẹo Caramem của Cộng Hịa Liên Bang Đức cải tạo từ máy điều hịa khơng khí cũ cho phân xƣởng kẹo caramem và hệ thống bơm nhiệt hút ẩm cơng suất lạnh 120.000 Btu/h sử dụng 4 máy lạnh Trane TTK 530 cơng suất mỗi máy là 30.000 Btu/h hiện nay đang sử dụng cho phịng bao gĩi kẹo cứng thuộc Xí nghiệp Cơng ty CP Bánh kẹo Hải Hà đã đƣợc lắp đặt từ năm 1999. Qua thực tế sử dụng, thấy rằng ngồi ƣu điểm rẻ tiền (giảm khoảng 50% vốn đầu tƣ) và tiết kiệm năng lƣợng (điện năng tiêu thụ giảm gần 50%) so với phƣơng án dùng máy hút ẩm, các hệ thống hút ẩm và sấy lạnh này hoạt động ổn định, liên tục và giảm chi phí bảo dƣỡng. Tuy nhiên, nĩ cịn cĩ nhƣợc điểm là cồng kềnh, sử dụng nhiều quạt và động cơ xen kẽ, trong hệ thống nhiều bụi bột nên phải bảo dƣỡng động cơ lại phải thực hiện trong khơng gian hẹp, khĩ thao tác.
Để khắc phục những nhƣợc điểm trên năm 2005 nhĩm tác giả đã thiết kế chế tạo máy sấy lạnh cho phịng sấy lạnh số 1 theo nguyên lý bơm nhiệt kiểu nguyên
khối BK-BSH18A.So với cơng nghệ dùng các bơm nhiệt kiểu mơ đun thì BK- BSH18A cĩ thiết bị xử lý khơng khí đƣợc chế tạo dạng tổ hợp gọn cĩ thể đặt ngồi nhà, trong nhà hay trong buồng sấy và tốc độ khơng khí cĩ thể thay đổi để phù hợp với yêu cầu của vật liệu sấy khác nhau.
Việc sử dụng bơm nhiệt nhiệt độ thấp để hút ẩm và sấy lạnh cĩ nhiều ƣu điểm và rất cĩ khả năng ứng dụng rộng rãi trong điều kiện khí hậu nĩng ẩm phù hợp với thực tế tại Việt Nam, mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật đáng kể. Bơm nhiệt sấy lạnh đặc biệt phù hợp với những sản phẩm cần giữ trạng thái, màu, mùi, chất dinh dƣỡng và khơng cho phép sấy ở nhiệt độ cao, tốc độ giĩ lớn. Các hệ thống hút ẩm và đặc biệt là các hệ thống sấy lạnh cĩ cấu trúc luơn thay đổi phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu sấy, cấu trúc của dàn lạnh sử dụng, … nên khơng cĩ một cấu trúc chung cho tất cả các đối tƣợng sấy, tuy nhiên vẫn cĩ chung nguyên tắc và phƣơng pháp tính tốn thiết kế. Do đĩ, cần phải tiếp tục những nghiên cứu cơ bản, đầy đủ về các quá trình, các giới hạn kỹ thuật và các vấn đề tự động điều chỉnh khơng chế liên hồn nhiệt độ và độ ẩm của tác nhân sấy cũng nhƣ của vật liệu sấy.
- Máy sấy bơm nhiệt của Thạc sĩ Hồng Tiến Cƣờng.
Thạc sĩ Hồng Tiến Cƣờng và nhĩm cộng sự tại Viện Cơng nghệ Hĩa học (Viện Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam tại TPHCM) đã chế tạo thành cơng thiết bị sấy nơng sản, thực phẩm giúp chất lƣợng sản phẩm ổn định, khơng bị biến tính.
Thạc sĩ Hồng Tiến Cƣờng cho biết thiết bị sấy lạnh bằng bơm nhiệt mà nhĩm đã nghiên cứu chế tạo cĩ thể ứng dụng cho các sản phẩm khơng bền nhiệt, dễ bị biến tính khi sấy bằng thiết bị sấy đối lƣu thơng thƣờng nhƣ các loại nấm (nấm linh chi, nấm rơm, nấm bào ngƣ…); thủy hải sản (cá, mực, tơm…); rau củ quả (gấc, chuối, rau cải, hành…); các chế phẩm sinh học, dƣợc phẩm… Thiết bị này đƣợc thiết kế phù hợp với điều kiện sử dụng trong nƣớc, dễ vận hành. Thiết bị cĩ chƣơng trình điều khiển tự động, quá trình điều khiển và khống chế nhiệt độ cũng nhƣ thời gian theo từng giai đoạn nên làm tăng hiệu quả của quá trình sấy. Một ƣu điểm khác của
thiết bị sấy này là một phần nƣớc trong khơng khí đƣợc tách ra trƣớc khi đƣa vào buồng sấy nên động lực của quá trình sấy tăng lên đáng kể, rút ngắn thời gian sấy, giảm đáng kể chi phí vận hành.
Thiết bị sấy lạnh bằng bơm nhiệt đã đƣợc chuyển giao cho HTX Phú Lƣơng I, xã Phú Lƣơng, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên - Huế để sấy nấm linh chi.
- Nhĩm nghiên cứu ở Hà Nội đã tìm ra phƣơng pháp sấy thích hợp nhất đối với các loại nơng sản thực phẩm ở Bắc Giang: Phƣơng pháp sấy lạnh – hay sấy dùng nhiệt độ thấp. Đây là đề tài Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sấy nhiệt độ thấp để bảo quản và chế biến nơng sản, thực phẩm do trƣờng đại học Bách khoa Hà Nội chủ trì [20].
Phƣơng pháp này đƣợc thực hiện bằng cách giảm độ ẩm tƣơng đối trong khơng khí để tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hơi nƣớc trong khơng khí và hơi nƣớc trong nơng sản, thực phẩm. Bằng cách này độ ẩm sẽ tách ra khỏi nơng sản, thực phẩm, và đi vào khơng khí. Khi làm lạnh khơng khí trong thiết bị trao đổi nhiệt xuống thấp hơn nhiệt độ đọng sƣơng, khơng khí bão hồ ẩm sẽ ngƣng đọng và tách ra khỏi khơng khí. Khơng khí sau đĩ đi qua dàn nĩng sẽ sấy khơ nơng sản, thực phẩm.
Ƣu điểm của cơng nghệ này sấy lạnh là cĩ thể xây dựng đƣợc từng quy trình cơng nghệ sấy hợp lý đối với từng loại rau, củ, quả. Sau khi sấy, nơng sản, thực phẩm giữ đƣợc nguyên màu sắc, mùi vị, thành phần dinh dƣỡng thất thốt khơng đáng kể (khoảng 5%), đạt tiêu chuẩn vệ sinh an tồn thực phẩm của Việt Nam và các chỉ tiêu kỹ thuật, chất lƣợng sản phẩm tƣơng đƣơng của Thái Lan và một số nƣớc khác.
- Sử dụng thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp lạnh để sấy khơ mực ống lột da của Ngơ Đăng Nghĩa (Trƣờng Đại học Nha Trang) và Đào Trọng Hiếu (Viện nghiên cứu hải sản).
Sử dụng thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp lạnh để sấy khơ mực ống lột da đã mang lại một giải pháp cơng nghệ mới cho lĩnh vực sấy khơ thuỷ sản với rất nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với các phƣơng pháp làm khơ thơng thƣờng. Kết quả nghiên cứu cho thấy: thời gian sấy mực giảm đƣợc đáng kể, các tiêu chuẩn về vi sinh đều đạt yêu cầu, màu sắc mực khơ trong sáng, hầu nhƣ khơng cĩ nấm mốc,…
Chế độ sấy tối ƣu cho sản phẩm mực ống lột da sấy bằng thiết bị sấy hồng ngoại kết hợp lạnh là: Nhiệt độ 400C, vận tốc giĩ 1,2m/s, khoảng cách từ nguồn phát bức xạ hồng ngoại đến bề mặt sản phẩm là 15cm.
. Phƣơng pháp sấy kết hợp gốm bức xạ hồng ngoại và sấy lạnh đã chứng tỏ những ƣu điểm nổi trội so với các phƣơng pháp khác thể hiện ở các mục sau:
+ Thời gian sấy rút ngắn rất đáng kể, chỉ mất 12 giờ để giảm độ ẩm của mực từ 80% xuống 20%.
+ Đảm bảo đƣợc yêu cầu vệ sinh, các biến dổi về sinh hố ít sảy ra. Đặc biệt là gần nhƣ khơng cĩ nấm mốc phát triển trên bề mặt sản phẩm.
+ Màu sắc của sản phẩm rất tốt, các đốm sắc tố trên da ở dè mực khơng bị loang ra thành các khoang rộng nhƣ các phƣơng pháp khác.
+ Nhiệt độ sấy thấp làm cho sản phẩm tránh đƣợc hiện tƣợng quá nhiệt cục bộ làm cong vênh hoặc nứt nẻ sản phẩm.
Tuy vậy, phƣơng pháp này địi hỏi ngƣời cơng nhân phải đƣợc huấn luyện nắm vững quy trình vận hành máy lạnh.
- Thiết kế Sấy thĩc dạng tầng sơi [Nguồn Internet].
Sấy tầng sơi là một trong các phƣơng thức sấy thuộc nhĩm sấy đối lƣu, thích hợp cho việc sấy các hạt nơng sản.
Bộ phận chính của TBS tầng sơi là một buồng sấy, phía dƣới buồng sấy đặt ghi lị. Ghi buồng sấy là một tấm thép cĩ đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lƣới thép để tác nhân sấy đi qua nhƣng hạt khơng lọt xuống đƣợc. Tác nhân sấy cĩ nhiệt độ cao, độ ẩm thấp đƣợc thổi từ dƣới lên để đi qua lớp vật liệu. Với tốc độ đủ lớn, tác nhân sấy nâng các hạt vật liệu lên và làm cho lớp hạt xáo trộn. Quá trình sơi này là quá trình trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt nhất giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy. Các hạt vật lịêu khơ hơn nên nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sơi; và ở một độ cao nào đĩ hạt khơ sẽ đƣợc đƣa ra ngồi qua đƣờng tháo liệu.
Sấy tầng sơi cĩ những ƣu điểm và nhƣợc điểm nhƣ sau: * Ƣu điểm:
+ Năng suất sấy cao. Vật liệu sấy khơ đều + Cĩ thể tiến hành sấy liên tục
+ Hệ thống thiết bị sấy tƣơng đối đơn giản (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy + Cĩ thể điều chỉnh thời gian sấy
* Nhƣợc điểm:
+ Trở lực lớp sơi lớn. Tiêu hao nhiều điện năng để thổi khí tạo lớp sơi + Yêu cầu cỡ hạt nhỏ và tƣơng đối đồng đều
Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy tầng sơi