Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản - Chương 5

Thiết bị sấy thăng hoa5.1. Khái niệmSấy thăng hoa là quá trình tách ẩm khỏi vật liệu sấy trực tiếp từ trạng thái rắn sangtrạng thái hơi nhờ quá trình thăng hoa. Để tạo điều kiện sấy thăng hoa, vật liệu sấy phải đượclàm lạnh dưới điểm ba thể(lỏng, khí, rắn), nhiệt độ t = 0,0098oC và áp suất p = 4,6 mmHg.Trên (hình 5.1) đương AS là ranh giới giữa pha rắn và pha khí, đường SC ranh giới giữa pha rắnvà pha lỏng. ở áp suất nhất định nhiệt độ thăng hoa của vật liệu không đổi. Khi...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản - Chương 5 Ch−¬ng5 ThiÕt bÞ sÊy th¨ng hoa 5.1. Kh¸i niÖm SÊy th¨ng hoa l qu¸ tr×nh t¸ch Èm khái vËt liÖu sÊy trùc tiÕp tõ tr¹ng th¸i r¾n sang tr¹ng th¸i h¬i nhê qu¸ tr×nh th¨ng hoa. §Ó t¹o ®iÒu kiÖn sÊy th¨ng hoa, vËt liÖu sÊy ph¶i ®−îc l m l¹nh d−íi ®iÓm ba thÓ(láng, khÝ, r¾n), nhiÖt ®é t = 0,0098oC v ¸p suÊt p = 4,6 mmHg. Trªn (h×nh 5.1) ®−¬ng AS l ranh giíi gi÷a pha r¾n v pha khÝ, ®−êng SC ranh giíi gi÷a pha r¾n v pha láng. ë ¸p suÊt nhÊt ®Þnh nhiÖt ®é th¨ng hoa cña vËt liÖu kh«ng ®æi. Khi ¸p suÊt t¨ng th× nhiÖt ®é th¨ng hoa t¨ng. VÝ dô ®iÓm K, Èm trong vËt liÖu ®ãng b¨ng; nÕu ®−îc h©m nãng ®¼ng ¸p tíi ®iÓm K’ t−¬ng øng nhiÖt ®é tK’ th× n−íc ë thÓ r¾n sÏ thùc hiÖn th¨ng hoa theo qu¸ tr×nh K’K”. §å thÞ cho thÊy; ¸p suÊt c ng thÊp th× nhiÖt ®é th¨ng hoa cña n−íc c ng nhá: B¶ng 5.1. Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é v ¸p suÊt th¨ng hoa cña n−íc ®¸ NhiÖt ®é(0C) ¸p suÊt(N/m2) 4,60 613,333 0,0098 1,000 133,333 -175 0,100 13,333 -39,3 0,001 0,133 -57,6 H×nh5.1. ®å thÞ p.t cña n−íc Qu¸ tr×nh sÊy th¨ng hoa cã 3 giai ®o¹n.- Giai ®o¹n 1: l m l¹nh s¶n phÈm. S¶n phÈm ®−îc l m l¹nh tõ nhiÖt ®é m«i tr−êng xuèng -10 ÷ -150C. NhiÖt ®é vËt liÖu biÕn ®æi ®−êng 3. Trong giai ®o¹n n y, kh«ng gian trong b×nh th¨ng hoa cã ¸p suÊt nhá( ch©n kh«ng), do ®ã phÇn ¸p suÊt h¬i n−íc còng gi¶m so víi phÇn ¸p suÊt h¬i n−íc trong lßng vËt liÖu, l m tho¸t Èm v o kho¶ng kh«ng trong b×nh th¨ng hoa (Kho¶ng 10 – 15%), nhiÖt ®é vËt liÖu sÊy gi¶m xuèng d−íi ®iÓm S. - Giai ®o¹n 2: giai ®o¹n th¨ng hoa. Èm trong vËt liÖu r¾n sÏ th¨ng hoa th nh h¬i v tho¸t ra khái vËt liÖu. Giai ®o¹n th¨ng hoa cã thÓ xem tèc ®é sÊy kh«ng ®æi. NhiÖt ®é vËt liÖu sÊy(®−êng 3) hÇu nh− kh«ng ®æi; cuèi giai ®o¹n n y nhiÖt ®é vËt liÖu t¨ng tõ –(10 ÷ 150C) lªn tíi 00. T¹i ®©y qu¸ tr×nh th¨ng hoa kÕt thóc. -Giai ®o¹n 3: giai ®o¹n bèc h¬i Èm cßn l¹i. ë giai ®o¹n n y nhiÖt ®é vËt liÖu t¨ng (trªn ®iÓm 3), do ®ã ®é Èm trong vËt liÖu trë vÒ d¹ng láng. ¸P suÊt trong b×nh th¨ng hoa vÉn nhá h¬n ¸p suÊt khÝ trêi nhê b¬m ch©n kh«ng v vËt liÖu vÉn tiÕp tôc gia nhiÖt nªn Èm vÉn bèc h¬i v ®i v o b×nh th¨ng hoa. Nh− thÕ qu¸ tr×nh bèc h¬i Èm cßn l¹i chÝnh l qu¸ tr×nh sÊy ch©n kh«ng trong b×nh th−êng. 91 Trư ng ñ i h c Nông nghi p 1 – Giáo trình K thu t s ynông s n -------- ----------------------------------------- SÊy th¨ng hoa, c¸c phÇn tö n−íc tho¸t ra kh«ng va ch¹m nhau, nªn b¶o to n chÊt l−îngsinh häc cña s¶n phÈm ch¸y. H×nh 5.2. §å thÞ chÕ ®é l m viÖc thiÕt bÞ sÊy th¨ng hoa khi sÊy thÞt. 1 - NhiÖt ®é tÊm gia nhiÖt; 2 - NhiÖt ®é m«i tr−êng gi÷a c¸c tÊm gia nhiÖt; 3 - NhiÖt ®é s¶n phÈm 4 - NhiÖt ®é m«i chÊt ra khái b×nh (0C) 5 - ®é Èm vËt liÖu 6 - ¸p suÊt trung b×nh th¨ng hoa5.2. Nguyªn lý cÊu t¹o CÊu t¹o chung cña thiÕt bÞ sÊy th¨ng hoa gåm: b×nh th¨ng hoa, b×nh ng−ng ®ãng b¨ngb¬m ch©n kh«ng, m¸y nÐn, m¸y l¹nh... - B×nh th¨ng hoa: cÊu t¹o d¹ng trô, ®¸y v n¾p d¹ng chám cÇu. N¾p cã gio¨ng kÝn v×b×nh l m viÖc trong ®iÒu kiÖn ch©n kh«ng (1 - 0,1mmHg). VËt liÖu ®Æt v o c¸c khay trungb×nh. NhiÖt cÊp cho qu¸ tr×nh th¨ng hoa thùc hiªn b»ng bøc x¹ tõ c¸c hép kim lo¹i ®Æt xen kÏvíi c¸c khay chøa vËt liÖu. Trong hép l n−íc nãng chuyÓn ®éng. Qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt gi÷ath nh hép chøa n−íc nãng víi vËt liÖu l bøc x¹ nhiÖt. 92Trư ng ñ i h c Nông nghi p 1 – Giáo trình K thu t s ynông s n -------- ----------------------------------------- - B×nh ng−ng ®ãng b¨ng. B×nh ng−ng ®ãng b¨ng l thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt d¹ng èng, c¸c èng cã ®−êng kÝnh 51/57mm liªn kÕt víi nhau gi÷a phÇn trªn v phÇn d−íi. Hçn hîp h¬i n−íc v kh«ng khÝ nhê b¬mch©n kh«ng hót tõ b×nh th¨ng hoa qua bé phËn ph©n phèi ph¸i d− ...