Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản - Chương 4

Thiết bị sấy bức xạ4.1.Khái niệmSấy bức xạ là phương pháp sấy dùng tia bức xạ chiếu vào đối tượng cần làm khô.Nguồn nhiệt bức xạ thường dùng đèn hồng ngoại, điện trở, chất lỏng hay khí, tấm được đốtnóng tới nhiệt độ nhất định, để vật nóng phát ra bức xạ hồng ngoại. Tia hồng ngoại chiếu vàovật liệu sấy(gồm nước và hợp chất hữu cơ). Nước trở thành vật đen, hấp phụ đa số năng lượng;hợp chất hữu cơ trở thành vật trong suốt, tia xuyên qua không sinh nhiệt. Hiện tượng này chỉxảy ra ở giai đoạn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản - Chương 4 Ch−¬ng 4 ThiÕt bÞ sÊy bøc x¹4.1.Kh¸i niÖm SÊy bøc x¹ l ph−¬ng ph¸p sÊy dïng tia bøc x¹ chiÕu v o ®èi t−îng cÇn l m kh«.Nguån nhiÖt bøc x¹ th−êng dïng ®Ìn hång ngo¹i, ®iÖn trë, chÊt láng hay khÝ, tÊm ®−îc ®ètnãng tíi nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh, ®Ó vËt nãng ph¸t ra bøc x¹ hång ngo¹i. Tia hång ngo¹i chiÕu v ovËt liÖu sÊy(gåm n−íc v hîp chÊt h÷u c¬). N−íc trë th nh vËt ®en, hÊp phô ®a sè n¨ng l−îng;hîp chÊt h÷u c¬ trë th nh vËt trong suèt, tia xuyªn qua kh«ng sinh nhiÖt. HiÖn t−îng n y chØx¶y ra ë giai ®o¹n sãng cã b−íc nhÊt ®Þnh( b−íc sãng λ = 0,4÷40µm). −u ®iÓm næi bËt cñathiÕt bÞ sÊy bøc x¹ l c−êng ®é bay h¬i Èm lín h¬n v i lÇn so víi ph−¬ng ph¸p sÊy ®èi l−u vtiÕp xóc. Së dÜ vËy l v× nguån nhiÖt cã thÓ chän rÊt cao(500 ÷600oC), dßng nhiÖt tíi vËt sÊy cãthÓ tíi 22500 Kcal/m2h( gÊp 30 lÇn)4.2.Nguyªn t¾c cÊu t¹o4.2.1 ThiÕt bÞ gia nhiÖt b»ng ®iÖn: ThiÕt bÞ lo¹i n y cã thÓ dïng ®Ìn hång ngo¹i, hoÆc d©y®iÖn trë lång trong èng gèm hoÆc tÊm ®iÖn trë l m b»ng bøc x¹ nhiÖt.a/ ThiÕt bÞ dïng ®Ìn hång ngo¹i. §Ìn hång ngo¹i ®−îc s¶n xuÊt víi c¸c c«ng suÊt kh¸c nhau: 125, 250, 500W v lính¬n. Trªn 1m2 cã thÓ bè trÝ nhiÒu bãng. Thuû tinh l m ®Ìn hång ngo¹i ph¶i cho c¸c tia hångngo¹i xuyªn qua dÔ d ng.Dïng ®Ìn hång ngo¹i cã −u ®iÓm l qu¸n tÝnh nhiÖt kh«ng ®¸ng kÓ,®iÒu khiÓn dÔ d ng. Nh−îc ®iÓm l to n bé sãng hång ngo¹i ph¸t ra cã b−íc sãng kh¸ réng tõ0,76 ÷400µm, khi dïng sÊy n«ng s¶n ®Ó t¸ch n−íc l¹i cÇn b−íc sãng thÊp tõ 0,4 ÷40µm (trïngmét phÇn víi ¸nh s¸ng tr¾ng), do ®ã tiªu hao n¨ng l−îng cao, hiÖu suÊt thiÕt bÞ thÊp. Bè trÝ ®ÌncÇn l−u ý chã dßng nhiÖt bøc x¹ ph©n bè ®Òu trªn s¶n phÈm. Kho¶ng c¸ch n y lín h¬n 300mm. H×nh 4.1. C¸c kiÓu ®Ìn hång ngo¹i dïng ®Ó sÊy hiÖn ®−îc sö dông ë Ph¸p 84Trư ng ñ i h c Nông nghi p 1 – Giáo trình K thu t s ynông s n -------- -----------------------------------------B¶ng 4.1. C¸c kiÓu ®Ìn hång ngo¹i cña Ph¸p D¹ng Watt V«n KÝch th−íc(mm) §−êng kÝnh ChiÒu d iCÇu- parab«n 250 115 , 125 125 195CÇu- parab«n 375 HoÆc 220 125 195CÇu 250 120 225CÇu 375 120 225Trô 100 46 310 H×nh4.2. ThiÕt bÞ sÊy bøc x¹ dïng thanh ®iÖn trë. 1- Thanh ®iÖn trë 2- Gi¸ treo vËt liÖu 3- C¸ch nhiÖt 4- Khung m¸y 85Trư ng ñ i h c Nông nghi p 1 – Giáo trình K thu t s ynông s n -------- ----------------------------------------- H×nh 4.3. ThiÕt bÞ sÊy b»ng ®Ìn hång ngo¹i 250W ®Ó sÊy «xÝt kim lo¹i.b/ ThiÕt bÞ sÊy b»ng ®iÖn trë (h×nh 4.2). nguån nhiÖt l d©y ®iÖn trë ®Æt trong èng kim lo¹i, thanh ®iÖn trë hay ®iÖn trë tÊm.C«ng suÊt riªng trªn ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt kh¸ lín. VÝ dô tÊm bøc x¹ nhiÖt ®iÖn trë do nhm¸y Uliani«p s¶n xuÊt cã nhiÖt ®é bÒ mÆt nung 460oC, c«ng suÊt riªng 20-30KW/m2.4.2.2. ThiÕt bÞ sÊy bøc x¹ gia nhiÖt b»ng h¬i ®èt. Ph−¬ng ph¸p n y rÎ tiÒn h¬n sö dông ®iÖn nh−ng g©y « nhiÔm m«i tr−êng. BÒ mÆt bøcx¹ l c¸c tÊm g¹ch chÞu löa, ®èt nãng b»ng khÝ ga. ThiÕt bÞ n y dïng ®Ó sÊy giÊy (ng−êi ta cãthÓ dïng m¸y sÊy l«).4.3. Lý thuyÕt tÝnh to¸n4.3.1 §Æc tÝnh tèi −u cña vËt liÖu khi sÊy b»ng bøc x¹ hång ngo¹i . NhiÒu t¸c gi¶ ® nghiªn cøu ®Æc tÝnh phæ cña c¸c vËt liÖu kh¸c nhau khi gia c«ng b»ngbøc x¹( qu¶, rau, chÌ l¸, b¸nh kÑo, giÊy, v¶i...) ® ®−a tíi nhËn xÐt r»ng: ®Æc tÝnh phæ cña tiahång ngo¹i cã b−íc sãng 0,4 ÷15µm l kho¶ng tèt nhÊt ®Ó gia c«ng vËt liÖu b»ng bøc x¹. Thùc nghiÖm cho thÊy tÝnh chÊt phæ tèi −u cña c¸c vËt liÖu kh¸c nhau, cã tÝnh riªngbiÖt. Do ®ã ®èi víi c¸c vËt liÖu kh¸c nhau v qu¸ tr×nh c«ng nghÖ kh¸c nhau cÇn thiÕt ph¶i cãnguån víi tÝnh chÊt kh¸c nhau. VÝ dô rau, qu¶, lóa m× vïng phæ cã chiÒu d i sãng 1,2÷2,4µm. Sù phô thuéc cña ®−êng ®Æc tÝnh v o h m l−îng Èm rÊt phøc t¹p, ¶nh h−ëng cña nhiÒuyÕu tè: tÝnh chÊt chÊt kh«, d¹ng liªn kÕt cña Èm trong vËt liÖu, cÊu tróc cña vËt liÖu, tr¹ng th¸ibÒ mÆt cña nã....vv 86Trư ng ñ i h c ...