Kỹ thuật sấy - Chương 2: Tính toán kích thước thiết bị sấy

Chương 2: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ SẤY 2.1. Phương pháp sấy: Ta đã biết để sấy khô một vật cần 2 tác động cơ bản : một là gia nhiệt cho vật làm cho ẩm trong vật hóa hơi, hai là làm cho ẩm thoát ra khỏi vật và thải vào môi trường . Để làm cho ẩm thoát ra khỏi vật thì ta phải chọn phương pháp sấy phù hợp. Chế độ sấy tốt tùy thuộc vào từng loại sản phẩm sấy cụ thể mà chọn phương pháp sấy phù hợp nhất. 2.1.1. Chọn phương pháp sấy. Dựa vào đặc điểm của vật liệu sấy là chuối quả ta chọn phương pháp sấy đối lưu với hệ thống sấy buồng hoặc hầm. 2.1.1.1. Định nghĩa sấy đối lưu : Định nghĩa:Sấy đối lưu là dùng không khí nóng hoặc khói lò làm tác nhân sấy có nhiệt độ , độ ẩm, tốc độ phù hợp , chuyển động chảy chùm lên vật sấy làm cho ẩm (nước)trong vật sấy bay hơi rồi theo TNS sau thời gian sấy ta được sản phẩm sấy có độ ẩm theo yêu cầu. 1 2 3 m2, G2 m1, G1 G2,I0,d0 G0,I0,d0 Đối với VLS là chuối ta sấy theo mẻ( gián đoạn) 2.1.1.2. Sơ đồ nguyên lý sấy đối lưu bằng không khí nóng. 1.Sơ đồ: 2.Nguyên lý làm việc: Quạt ( 1) hút không khí ngoài trời đẩy qua calorife ( 2) để thực hiện nung nóng thành tác nhân sấy rồi vào buồng sấy ( 3) chảy chùm qua VLS đặt trong buồng làm ẩm trong vật sấy bay hơi rồi cuốn theo cửa thải . Đối với phương pháp sấy này thì sản phẩm lấy ra theo mẻ ,calorife đốt nóng dùng calorife hơi nước. 2.1.2. Chọn chế độ làm việc của hệ thống sấy đối lưu. Đối với công nghệ sấy chuối này thì hệ thống sấy làm việc gián đoạn Ưu điểm: Đơn giản , dễ chế tạo ,dễ vận hành, việc nạp nguyên liệu và lấy sản phẩm theo mẻ ,vật sấy được phân bố đều và đặt tĩnh trong không gian buồng sấy dễ dàng ,có thể sấy vật liệu khác giá thành hạ Nhược điểm: Năng suất thấp ,tốn nhiều năng lượng , mức độ cơ giới hóa và tự động hóa thấp ,quá trình sấy không đồng đều . 2.2. Chọn tác nhân sấy: Ta biết sấy là quá trình bốc hơi ẩm từ VLS được đốt nóng .Như vậy quá trình sấy gồm 2 quá trình: -Quá trình đốt nóng vật ẩm -Quá trình thải ẩm vào môi trường Đối với TBS đối lưu ta chọn TNS là khí nóng ,nguồn năng lượng để gia nhiệt cho TNS là hơi nước , thiết bị đốt nóng là calorife khí hơi. Ưu điểm : Sạch sẽ,dễ điều chỉnh chế độ sấy và tiết kiệm điện ,kinh tế hơn calorife in . Nhược điểm: Nằm trong khu công nghiệp có lò hơi riêng. Nếu dùng TNS là khó lò thì thường chỉ thích hợp dạng VLS là dạng hạt ,đồng thời TNS khói lò có chứa lượng nhỏ khí CO2 nên dễ cháy nổ ,mặt khác trong khói lò co chứa khí SO2 nên dễ gây ăn mòn thiết bị . Nhiệm vụ của tác nhân sấy là : - Gia nhiệt cho vật sấy. - Tải ẩm : mang ẩm từ bề mặt vật vào môi trường. - Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt. 2.3. Chọn thiết bị sấy: Dựa vào đặc điểm cấu tạo của chuối cũng như đảm bảo các thông số chế độ sấy yêu cầu các chỉ tiêu kinh tế ,kỹ thuật cao tiêu tốn ít nhiên liệu ,năng lượng điện ,giá thành hạ ,lắp đặt vận hành dễ dàng ,sữa chữa dễ,tuổi thọ cao ,có thể sấy được nhiều vật liệu khác nhau có kích thước và tính chất gần nhau nên ta chọn thiết bị sấy buồng . Buồng sấy là buồng hình lăng trụ tiết diện hình chữ nhật ,vật liệu sấy trên các khay ,chất trên xe goòng ,môi chất sấy là không khí chuyển động trong buồng sấy bằng đối lưu cưỡng bức nhờ quạt gió. Ta chọn sấy buồng bởi lẽ sấy buồng làm việc theo chu kỳ vật liệu đưa vào buồng sấy từng mẻ một ,độ ẩm ,nhiệt độ thay đổi theo thời gian sấy ,chế độ nhiệt độ không ổn định. Ta chọn thiết bị sấy buồng dùng quạt ly tâm có gia nhiệt trung gian và hồi lưu ,môi chất sấy đi vào từng phần của xe vật liệu gia nhiệt bổ sung do đo chế độ nhiệt độ được điều hòa hơn theo chiều cao của vật liệu , khi cần hồi lưu có thể điều chỉnh cửa gió. 2.4. Thời gian sấy: 2.4.1 Định nghĩa :Thời gian sấy là đại lượng đặc trưng tổng hợp của quá trình sấy ,nó có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong qua trình thiết kế và vận hành thiết bị sấy . Thời gian sấy phụ thuộc vào các đặc trưng VLS chủng loại hình dáng kích thước ,độ ẩm ban đầu và độ ẩm sản phẩm sau khi sấy ,các đặc trưng thiết bị ,phương pháp sấy , chế độ sấy ,cách bố trí vật liệu. 2.4.2 Phương pháp xác định thời gian sấy: Đối với sấy chuối để xác định thời gian sấy ta lấy theo kinh nghiệm,ta chia ra 3 giai đoạn mỗi giai đoạn thời gian sấy là 8h.