Để làm giảm hàm ẩm trong sữa và thu đƣợc sữa bột, ngƣời ta thƣờng tiến hành sấy sữa bằng phƣơng pháp sấy thăng hoa, sấy trục và sấy phun. Tuy nhiên phƣơng pháp sấy thăng hoa do chi phí năng lƣợng lớn, vốn đầu tƣ cao, năng suất thấp nên đến nay vẫn chƣa đƣợc ứng dụng trong sản xuất thực tế. Vì vậy trong bài báo cáo sẽ không đề cập đến thiết bị này.
a) Thiết bị sấy trục
Hình 4.12. Hoạt động của thiết bị sấy trục
Nguyên tắc hoạt động:
Đây là thiết bị truyền nhiệt gián tiếp. Hơi nƣớc sau khi đƣợc gia nhiệt đến nhiệt độ khoảng 150-2000C sẽ đƣợc đƣa vào bên trong trục sấy, tại đây nó sẽ truyền nhiệt cho toàn bộ bề mặt trục sau đó một phần hơi sẽ bị ngƣng tụ và đƣợc tháo liên tục ra khỏi trục.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: TS Trần Lệ Thu
SVTH: Lương Duy Trường Page 51
Tùy theo cấu tạo của thiết bị mà nguyên liệu sẽ đƣợc nạp liên tục dƣới dạng một màng mỏng ở phía trên hay dƣới trục sấy. Khi trục quay, nhiệt từ hơi nƣớc bên trong sẽ truyền cho trục rồi truyền cho lớp nguyên liệu bên ngoài trục. Nƣớc trong nguyên liệu sẽ bay hơi và tách ra ở phía trên thiết bị. Nguyên liệu sẽ đƣợc tách ra khỏi trục bằng dao cạo rồi rơi xuống buồng bên dƣới, trục vít vận chuyển sữa ra cửa thoát sản phẩm. Sau đó sữa lại tiếp tục đƣợc đƣa qua máy nghiền, rây để hoàn thiện cấu trúc sản phẩm.
b) Thiết bị sấy phun
Thiết bị này hiện đang đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất sữa bột, hoạt động theo nguyên tắc phun vật liệu lỏng thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy. Thời gian tiếp xúc giữa sữa và không khí nóng rất ngắn nên nhiệt độ sữa không tăng quá cao, sản phẩm thu đƣợc ở dạng bột mịn.
Cấu tạo: Thiết bị sấy phun thƣờng gồm những bộ phận sau:
Caloriphe dùng để gia nhiệt và hệ thống vận chuyển không khí sau khi gia nhiệt: tác nhân gia nhiệt dùng trong caloriphe thƣờng là hơi nƣớc. Quạt ly tâm đƣợc dùng để vận chuyển toàn bộ tác nhân sấy qua hệ thống. Ngƣời ta có thể bố trí một quạt hay hai quạt, ở đầu và cuối hệ thống có gắn bộ phận chắn gió để điều khiển vận tốc khí.
Thiết bị phun sƣơng: phun nguyên liệu sữa thành các hạt nhỏ. Có ba dạng đầu phun:
Đầu phun áp lực (pressure nozzle): chất lỏng đƣợc đẩy bằng bơm áp suất có thể lên tới 200 at. Để phun đều ngƣời ta cấu tạo những vòi phun có đƣờng kính nhỏ hơn 0.5 mm với lƣu lƣợng lớn nhất là 100l/h.
Đầu phun khí động (two-fluid nozzle): dùng vòi phun trong đó chất lỏng đƣợc đẩy bằng khí nén với áp suất từ 2.5-3.5 at.
Đầu phun ly tâm (centrifugal atomiser): cho chất lỏng rơi vào một đĩa có đƣờng kính từ 2in (5.08 cm) đến 30in (76.2 cm) quay nhanh với tốc độ từ 50000-4000
vòng/phút, dƣới tác dụng của lực quán tính ly tâm do đĩa quay, chất lỏng bị văng ra thành những hạt sƣơng.
Hình 4.13. Trục thiết bị và đầu phun ly tâm
Trong ba phƣơng pháp trên thì ly tâm là phƣơng pháp đƣợc sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp sản xuất sữa bột.
Buồng sấy: là nơi trộn tác nhân sấy với vật liệu sấy. Tác nhân sấy có thể đi cùng chiều, ngƣợc chiều hay hỗn hợp so với vật liệu sấy.
SVTH: Lương Duy Trường Page 52
Ngƣợc chiều Hỗn hợp Cùng chiều
Hình 4.14. Đường đi của khí nóng
Bộ phận thu hồi sản phẩm: trong thiết bị sấy phun, phần lớn nguyên liệu sẽ rơi xuống dƣới đáy thiết bị sau đó đƣợc vận chuyển đi, một phần nhỏ sẽ bị cuốn theo không khí ra khỏi thiết bị sấy. Vì vậy ngƣời ta luôn bố trí cyclon để thu hồi lƣợng sản phẩm bị cuốn theo không khí.
Trong sản xuất công nghiệp, ngƣời ta có thể bố trí thiết bị sấy phun một giai đoạn, hai giai đoạn hoặc ba giai đoạn
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: TS Trần Lệ Thu
SVTH: Lương Duy Trường Page 53
HÌnh 4.15. Thiết bị sấy phun một giai đoạn.
Hình 4.16. Thiết bị sấy hai giai đoạn
SVTH: Lương Duy Trường Page 54