Bai giang kỹ thuật thực phẩm 2 chương 6 sấy
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (13.67 MB, 70 trang )
Chương: Quá trình Sấy
1
Nội dung
6.1 Khái niệm.
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy.
6.3 Động lực học quá trình sấy.
6.4 Thiết bị sấy.
2
6.1 Khái niệm
6.1.1 Phương pháp tách ẩm ra khỏi vật liệu
Cơ
Hoá lý
Phương
pháp
Nhiệt
3
6.1 Khái niệm
6.1.1 Phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu
Giảm
khối
lượng
Mục đích
Tăng độ
bền
Thẩm mỹ
Bảo
quản
tốt
4
6.1 Khái niệm
6.1.2 Quá trình sấy
• Sấy là quá trình làm khô vật liệu bằng nhiệt
• Phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy.
- Đối lưu nhiệt: sấy đối lưu
- Dẫn nhiệt: sấy tiếp xúc
- Bức xạ nhiệt: sấy bức xạ
5
6.1 Khái niệm
6.1.2 Quá trình sấy đối lưu
• Tác nhân dùng để cung cấp nhiệt và tách ẩm
ra khỏi vật liệu: tác nhân sấy.
- Khí nóng: N2, không khí, khói lò……
6
6.1 Khái niệm
6.1.3 Không khí ẩm
Không
khí khô
Không khí
ẩm
Hơi nước
7
6.1 Khái niệm
6.1.3 Không khí ẩm
• Khối lượng riêng: ρk, kg/m3
• Áp suất hơi nước riêng phần: ph, mmHg
• Áp suất hơi nước bão hoà: pbh, mmHg
• Độ ẩm tuyệt đối của không khí: ρh, kg/m3
• Độ ẩm tương đối của không khí: (%)
• Hàm ẩm của không khí:
độ chứa hơi:d
8
6.1 Khái niệm
6.1.3 Không khí ẩm
• Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm (Hàm nhiệt
- Enthalpy): H, kj/kgkkk
• Nhiệt độ điểm sương: ts, oC
• Nhiệt độ bầu ướt: tư, oC
• Nhiệt độ bầu khô: tk, oC
• Thế sấy: = tk – tư, oC
9
6.1 Khái niệm
3. Giản đồ Ramzin của không khí ẩm
Nhiệt
độ
Độ ẩm
Hàm
nhiệt H
Áp
suất
Hàm ẩm, kgẩm/kgkkk
10
6.1 Khái niệm
6.1.4 Giản đồ Ramzin của không khí ẩm
• Xác định trạng thái của không khí ẩm
• Xác định nhiệt độ điểm sương
• Xác định nhiệt độ bầu ướt
11
6.1 Khái niệm
3. Giản đồ Ramzin của không khí ẩm
12
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.1 Sơ đồ hệ thống sấy đối lưu không khí
Điểm
0
Điểm
1
Điểm
2
13
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.2 Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không khí
• Vật liệu sấy (ướt) gồm hai thành phần.
- Vật liệu khô tuyệt đối
- Ẩm có trong vật liệu
• Một số ký hiệu:
- Gd, Gc (kg/s)
- Gk (kg/s)
- Gađ , Gac (kg/s)
14
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.2 Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không
khí
- Lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy
W = Gd – Gc, (kg/s)
- L (kg kkk/s)
-
15
xd , xc
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.2 Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không khí
• Giả sử lượng không khí khô qua buồng sấy không
bị mất mát, khi đó ta có phương trình cân bằng
ẩm
Ẩm
không
khí
mang
vào
Ẩm
tách
ra từ
vật
liệu
Ẩm
không
khí
mang
ra
16
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.2 Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không
khí
- Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi w kg
ẩm trong vật liệu
- Gọi ℓ là lượng không khí khô cần thiết để làm
bốc hơi 1kg ẩm trong vật liệu.
17
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
- q=Q/W : nhiệt lượng tiêu hao riêng cho máy sấy
- qs=Qs/W: nhiệt lượng tiêu hao riêng ở caloriphe sưởi
- qb=Qb/W: nhiệt lượng tiêu hao riêng ở caloriphe bổ sung
- qm=Qm/W: nhiệt lượng mất mát
- to, t1, t2: Nhiệt độ không khí tại điểm 0,1,2
- 1, 2: Nhiệt độ vật liệu vào và ra khỏi máy sấy
- tđ, tc: Nhiệt độ đầu và cuối của bộ phận vận chuyển
18
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
- Cv1: Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy, j/kg.K
- Cvc: Nhiệt dung riêng của bộ phận vận chuyển, j/kg.K
- Cn: Nhiệt dung riêng của nước trong vật liệu, j/kg.K
- Gvc: Khối lượng bộ phận vận chuyển vật liệu sấy, kg/s
19
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
Phương trình cân bằng nhiệt lượng
Nhiệt
lượng
mang
vào
Nhiệt
lượng
mang
ra
20
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
Nhiệt
lượng
1
Không khí mang vào: L.Ho
2
Vật liệu : Gc.Cv1.θ1 + W.C. θ1
3
Bộ phận vận chuyển: Gvc.Cvc.tđ
4
Caloriphe sưởi: Qs = L(H1-Ho)
5
Caloriphe bổ sung buồng sấy: Qb
mang
vào
21
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
1
Không khí mang ra: L.H2
lượng
2
Vật liệu : Gc.Cv1.θ2
mang
3
Bộ phận vận chuyển: Gvc.Cvc.tc
ra
4
Nhiệt lượng mất mát: Qm
Nhiệt
22
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
Kết quả cân bằng nhiệt lượng ta được
Q=Qs + Qb = L(H2 - H0) + GcCv1(θ2 - θ1)
+ GvcCvc(tc–tđ)+ Qm Biến đổi phương Wθ
trình1C
trên ta được
q = qs + qb = l(H2-H0) + qv1 + qvc + qm- θ1C
23
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.3 Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí
Đặt: - q = qv1 + qvc + qm: nhiệt lượng tổn thất chung,
- (–) = q – qb – θ1C: nhiệt bổ sung thực tế bằng
nhiệt bổ sung chung trừ nhiệt tổn thất chung, hay
nhiệt lượng bổ sung hữu ích để tách ẩm cho quá
trình sấy,
Biến đổi:
qs = l(H2 – HO) -
24
6.2 Tĩnh lực học quá trình sấy
6.2.4 Sấy lý thuyết
- qb = 0
- qv1 = 0
- qvc = 0
- qm = 0
- θ1C = 0
- () = 0 qb + θ1C = q
• Khi đó: qs = l(H2 – H0) = l(H1 – H0)
• Nghĩa là: H2 = H1, tức là hàm nhiệt của không
khí không đổi trong quá trình sấy.
25
