Sấy là gì? Sấy lạnh là gì? Công nghệ sấy tuần hoàn không khí nóng là công nghệ như thế nào? Bài viết dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu để biết rõ hơn về những khái niệm của các công nghệ sấy.
3 Phương pháp làm khô vật liệu
1. Phương pháp cơ học: Ở phương pháp này, chúng ta dùng các máy ép, máy lọc, máy ly tâm… để tách nước. Phương pháp này thường dùng làm khô sơ bộ, khi không cần làm khô triệt để vật liệu, khi lượng nước trong vật liệu rất lớn.
2. Phương pháp hóa lí: Ở phương pháp này, chúng ta dùng các hóa chất có tính hút nước, hút ẩm cao để tách ẩm ra khỏi vật liệu. Phương pháp này tách nước khá triệt để, tuy nhiên đắt tiền và phức tạp. Do đó, phương pháp này thường được dùng để tách ẩm trong không khí nhằm bảo quản máy móc, thiết bị. Các hóa chất thường được sử dụng như CaCl2 khan hoặc thông dụng nhất là Silica-gel,…
3. Phương pháp nhiệt: Ở phương pháp này, chúng ta dùng nhiệt năng để tách ẩm ra khỏi vật liệu. Đây là phương pháp phổ biến và được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, kể cả trong đời sống.
Bạn đang đọc: Sấy là gì? Công nghệ sấy đối lưu tuần hoàn không khí nóng
Sấy là gì?
Sấy [hay sấy khô] là một quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao. Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu, tăng độ liên kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn.
Trong quy trình sấy, nước được bay hơi ở nhiệt độ bất kể do sự khuếch tán bởi sự chênh lệch nhiệt độ ở mặt phẳng vật tư. Đồng thời bên trong vật tư có sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại mặt phẳng vật tư và thiên nhiên và môi trường xung quanh .
Phân loại các phương pháp – công nghệ sấy khô
Sấy bằng phương pháp tự nhiên
Sấy tự nhiên là quá trình tiến hành làm bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như mặt trời, năng lượng gió…còn gọi là phơi sấy tự nhiên. Phương pháp này đỡ tốn nhiệt năng, nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc quá trình theo yêu cầu kỹ thuật, năng suất thấp,…
Sấy bằng phương pháp nhân tạo
Sấy nhân tạo là sử dụng các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho các vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể được phân loại như sau:
1. Sấy đối lưu [nhiệt nóng]
Sấy đối lưu là giải pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật tư sấy với tác nhân sấy là không khí nóng, khói lò, …
2. Sấy tiếp xúc
Sấy tiếp xúc là chiêu thức sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp vật tư sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật tư sấy gián tiếp qua một vách ngăn .
3. Sấy bằng tia hồng ngoại
Sấy bằng tia hồng ngoại là giải pháp sấy dùng nguồn năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật tư sấy .
4. Sấy bằng dòng điện cao tần
Sấy bằng dòng điện cao tần là chiêu thức sấy dùng nguồn năng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng trên hàng loạt chiều dày của lớp vật tư .
5. Sấy lạnh
Sấy lạnh là chiêu thức sấy trong điều kiện kèm theo nhiệt độ và ẩm của tác nhân sấy thấp hơn nhiều so với thiên nhiên và môi trường. Nhiệt độ thấp để bảo vệ đặc tính cảm quan của mẫu sản phẩm, còn ẩm thấp để tạo ra chênh lệch ẩm, do đó ẩm trong vật tư sẽ thoát ra ngoài thuận tiện. Ở đây ta có sấy lạnh nhiệt độ từ 0 độ C trở lên và sấy lạnh đông sâu hay còn gọi là sấy thăng hoa .
6. Sấy thăng hoa
Sấy thăng hoa là chiêu thức sấy trong điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường có độ chân không cao, nhiệt độ rất thấp, nên ẩm tự do trong vật tư ngừng hoạt động và bay hơi từ trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng [ nên gọi là thăng hoa ] .
7. Sấy chân không
Sấy chân không là chiêu thức sấy được vật tư không chịu được nhiệt độ cao hay dễ bị oxy hoá, vật tư dễ bị bụi hay vật tư thoát ra dung môi quý cần tịch thu và vật tư dễ nổ .
Trên đây là những kỹ thuật, công nghệ tiên tiến sấy phổ cập nhất. Ngoài ra còn có những chiêu thức như sấy bằng vi sóng, sấy phun tầng sôi … và một vài giải pháp khác .
Phân loại thiết bị sấy
Do điều kiện kèm theo sấy trong mỗi trường hợp sấy khác nhau nên có nhiều kiểu thiết bị sấy khác nhau, thế cho nên có nhiều cách phân loại thiết bị sấy :
- Dựa vào tác nhân sấy: ta có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, ngoài ra còn có các thiết bị sấy bằng các phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tần.
- Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường.
- Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ …
- Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùngquay, sấy tầng sôi, sấy phun…
- Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy và vật liệu sấy: cùng chiều, ngược chiều và giao chiều.
Nguyên lý của quá trình sấy
Quá trình sấy là một quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rất phức tạp vì nó bao gồm cả quá trình khuyếch tán bên trong và cả bên ngoài vật liệu rắn đồng thời với quá trình truyền nhiệt. Đây là một quá trình nối tiếp, nghĩa là quá trình chuyển lượng nước trong vật liệu từ pha lỏng sang pha hơi, sau đó tách pha hơi ra khỏi vật liệu ban đầu.
Động lực của quy trình là sự chênh lệch nhiệt độ ở trong lòng vật tư và bên trên mặt phẳng vật tư. Quá trình khuyếch tán chuyển pha này chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên mặt phẳng vật tư lớn hơn áp suất suất riêng phần của hơi nước trong môi trường tự nhiên không khí chung quanh. Vận tốc của hàng loạt quy trình được qui định bởi quá trình nào chậm nhất .
Ngoài ra tùy theo giải pháp sấy mà nhiệt độ là yếu tố thôi thúc hoặc cản trở quy trình vận động và di chuyển ẩm từ trong lòng vật tư sấy ra mặt phẳng vật tư sấy. Trong những quy trình sấy thì thiên nhiên và môi trường không khí ẩm xung quanh có tác động ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến tốc độ sấy .
Cấu tạo chung của buồng sấy
Buồng sấy là không gian thực hiện quá trình sấy khô vật liệu. Đây là bộ phận quan trọng nhất của một hệ thống, thiết bị sấy. Tùy theo phương pháp sấy, loại thiết bị sấy mà buồng sấy có dạng khác nhau. Ví dụ thiết bị sấy nguồn, bộ phận buồng sấy có thể nhỏ như một cái tủ, có thể lớn như một căn phòng.
Trong thiết bị sấy hầm, buồng sấy là một buồng có chiều dài lớn như một đường hầm [ tuynen ]. Trong thiết bị sấy phun, buồng sấy là một buồng hình tròn trụ đứng hay nằm ngang. Trong thiết bị sấy khí động, buồng sấy là một ống hình tròn trụ để đứng, có chiều to lớn .
Bộ phận cung cấp nhiệt cho thiết bị sấy
Tùy theo mạng lưới hệ thống sấy khác nhau, bộ phận phân phối nhiệt cũng khác nhau. Ví dụ, trong thiết bị sấy bức xạ, bộ phận phân phối nhiệt khá đơn thuần, hoàn toàn có thể là những đèn hồng ngoại, những ống dây điện trở, hay những tấm bức xạ gia nhiệt bằng chất lỏng hay khí đốt .
Thiết bị sấy đối lưu dùng mỗi chất sấy là không khí, chất tải nhiệt là hơi nước thì bộ phận cấp nhiệt là calorife khí – khói .
Bộ phận thông gió và tải ẩm cho thiết bị sấy
Bộ phận này có nhiệm vụ tải ẩm từ vật sấy vào môi trường. Khi sấy bức xạ việc thông gió còn có nhiệm vụ bảo vệ vật sấy khỏi quá nhiệt.
Xem thêm: Pamphlet là gì? Ấn phẩm được sử dụng nhiều trong ngành quảng cáo
Các thiết bị sấy dưới áp suất khí quyển đều dùng môi chất đối lưu [ tự nhiên hay cưỡng bức ] để tải ẩm. Trong những thiết bị này đều cần tạo điều kiện kèm theo thông gió tốt hơn trên mặt phẳng vật tư để ẩm thoát ra từ vật được môi chất mang đi thuận tiện . Khi thông gió cưỡng bức bộ phận này gồm : những quạt gió, những đường ống dẫn cấp gió vào buồng sấy, đường hồi [ nếu có ], ống thoát khí … .
Các thiết bị sấy chân không, việc thải ẩm dùng bơm chân không hoặc phối hợp với những bình ngưng ẩm [ sấy thăng hoa ] .
Bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm từ buồng sấy
Bộ phận này cũng khác tùy thuộc vào loại thiết bị sấy. Trong thiết bị sấy buồng và hầm vật tư sấy để trên những khay đặt thành tầng trên những xe goòng .
Việc đẩy xe vào và lấy ra hoàn toàn có thể bằng thủ công bằng tay hay cơ khí. Trong thiết bị sấy hầm dùng băng tải, vật tư được đưa vào và lấy ra khỏi hầm bằng băng tải. Trong thiết bị sấy phun, vật tư đưa vào bằng bơm qua vòi phun. Sản phẩm được lấy ra dưới dạng bột bằng những tay gạt và vít tải .
Bộ phận đo lường, điều khiển thiết bị sấy
Bộ phận này có trách nhiệm đo nhiệt độ, nhiệt độ tương đối của môi chất sấy tại những vị trí thiết yếu t1, φ1, t2, φ2 … đo nhiệt độ khói lò. Tự động kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ, nhiệt độ môi chất vào thiết bị nhằm mục đích duy trì chính sách sấy theo đúng nhu yếu .
Công nghệ sấy đối lưu tuần hoàn không khí nóng
Công nghệ sấy đối lưu tuần hoàn không khí nóng là công nghệ được ứng dụng phổ biến nhất vào làm máy sấy. Nguyên lý hoạt động của tất cả các loại máy sấy đối lưu này chính là sự chuyển động của luồng không khí dùng làm tác nhân sấy.
Không khí nóng, được tạo ra bằng cách này hay cách khác hoạt động tuần hoàn trong buồng sấy, tiếp xúc với mặt phẳng vật cần sấy, làm cho hơi ẩm có trong vật bốc hơi, rồi hoạt động ra ngoài theo chính luồng không khí đó . Nhiệt từ gió tách ẩm ra khỏi vật sấy, gió mang ẩm thoát ra bên ngoài. Phương pháp này có nguyên tắc như quy trình phơi nắng nhưng có hiệu suất sấy cao hơn do lưu lượng gió và nhiệt đều hơn, loại sản phẩm sấy khô nhanh hơn .
Luồng khí nóng này hoàn toàn có thể hoạt động cùng chiều, ngược chiều hoặc vuông góc với chiều hoạt động của loại sản phẩm trong buồng sấy. Công nghệ sấy đối lưu hoàn toàn có thể được triển khai sấy từng phần, từng quy trình tiến độ hoặc triển khai liên tục tùy vào nhu yếu sử dụng. Do đó, những thành phẩm sau sấy cũng hoàn toàn có thể được chuyển ra khỏi buồng sấy theo từng đợt [ mẻ ], hoặc liên tục đưa vào bằng mạng lưới hệ thống băng chuyền hoạt động liên tục .
Sấy tuần hoàn khí nóng được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất thuốc, chủ yếu để sấy khô các loại dược liệu cứng, vẫn còn nguyên dạng chưa được cắt lát hay dạng bôt thường được gọi là đông dược. Ngoài ra, công nghệ sấy này còn được dùng để sấy khô những loại dược phẩm khác như thuốc bôt, hạt, viên sủi, chai đóng gói,…hay thực phẩm, một số linh kiện điện tử.
Sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ sấy khô và khử trùng
Công nghệ sấy kết hợp với công nghệ khử trùng tạo ra một công nghệ mới được gọi là công nghệ sấy khử trùng. Khi công nghệ sấy đối lưu tuần hoàn không khí nóng kết hợp với công nghệ khử trùng tia cực tím đã giải quyết được khuyết điểm lớn của công nghệ khử trùng này.
Không khí nóng lưu thông với quạt thổi liên tục được phong cách thiết kế dựa trên nguyên tắc của công nghệ tiên tiến sấy đã khiến những vi trùng buồng tiệt trùng không hề lẫn trốn. Kết hợp với nhiệt độ của không khí nóng và tia UV khiến tiệt trùng triệt để lên đến 99,99 % những vi sinh vật, vi trùng, virus, nấm mốc .. ngăng ngừa rủi ro tiềm ẩn truyền nhiễm, lây nhiễm, nhiễm trùng chéo …
5 1
vote
Article Rating
Xem thêm: Pamphlet là gì? Ấn phẩm được sử dụng nhiều trong ngành quảng cáo