TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA: Cơ khí Động lực
BỘ MƠN: Cơng nghệ Nhiệt - Điện lạnh
Tên học phần: Kỹ thuật sấy Mã học phần: 1232070
Số ĐVHT: 03
Trình độ đào tạo: Đại học chính quy
A. NGÂN HÀNG CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN
Chương 1: <VẬT LIỆU ẨM>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 1
1.1 – Hiểu và nêu được các khái niệm, các thuật ngữ, hay các định nghĩa về:
Độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối.
Nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm.
Động học q trình sấy.
1.2 – Biểu diễn được biểu đồ sấy.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 1
STT Mục tiêu kiểm tra đánh
giá
Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Độ ẩm của vật liệu Đònh nghóa và công thức của độ
ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
m trong vật liệu.
Sử dụng các kiến thức đã học để
nêu các tính chất vật lý của
nước, đặc tính mao dẫn, phân
loại vạt liệu ẩm
G
a
100=
ω
- Độ ẩm tuyệt đối (còn gọi là độ ẩm tính theo vật liệu khô) là tỉ lệ phần
trăm khối lượng nước chứa trong một kilogam vật liệu khô.
[%]100
G
G
k
a
k
=
ω
0,5
4.
Câu
hỏi
Biểu thức quan hệ giữa độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối của vật liệu. 1
Đáp
án
[%]100
100
k
k
ω
ω
ω
+
=
a
45100
100
45
100 ===
ω
0,5
[%],
)(G
G
k
a
k
8181100
45100
45
100 =
−
==
ω
0,5
6.
Câu
hỏi
Một vật liệu ẩm có độ ẩm tương đối
ω
=45%, hãy xác định các trị số
sau đây của vật liệu:
- Độ ẩm tuyệt đối
ω
kk
a
45
100
558181
100
===
ω
0,5
7.
Câu
hỏi
Một vật liệu ẩm có độ ẩm tuyệt đối
ω
k
=45%, hãy xác định các trị số
sau đây của vật liệu:
- Độ ẩm tương đối
ω
.
- Khối lượng nước chứa trong vật liệu G
a
, biết khối lượng vật liệu
G=55kg.
1
Đáp
án
[%],
k
k
án
Hấp phụ giữa nước và vật liệu chia làm 2 loại: hấp phụ hoá học và hấp
phụ vật lý.
Hấp phụ hoá học là hiện tượng liên kết bền vững giữa các phần tử
nước và các phần tử của vật hấp phụ thông qua việc trao đổi điện tử
vòng ngoài. Vì vậy, hấp phụ hoá học rất bền vững và do đó trong quá
trình sấy rất khó hoặc không thể tách nước khỏi hấp phụ hoá học.
Hấp phụ vật lý là hiện tượng liên kết giữa các phân tử của nước với
0,5
2
các phân tử của vật hấp phụ khơng có sự trao đổi ion mà chỉ do sức
căng mặt ngồi là lực mao dẫn gây ra; trong đó nước và vật rắn là các
hệ độc lập với nhau về mặt hố học. Nước chứa trong vật liệu sấy chủ
yếu là nước do hấp phụ vật lý và nước này có thể dễ dàng tách ra khỏi
vật liệu ẩm trong q trình sấy.
Mao dẫn là hiện tượng nước bám dính và lưu chuyển trong vật liệu
qua các lỗ khe dưới tác động của áp suất khơng khí.
0,5
9.
Câu
hỏi
Phân loại vật liệu ẩm 1
Đáp
án
Vật liệu ẩm thành 3 nhóm chính:
a. Vật keo: Đặc tính cơ bản của nó là khi hút ẩm hoặc nhả ẩm thì kích
thước của các hang xốp của vật thay đổi. Thơng thường, khi nhận
thêm ẩm thì kích thước của các hang keo giãn ra và ngược lại khi bị
mất ẩm thì co lại. Nói cách khác, vật keo là vật có tính đàn hồi.
0,5
3
Chương 2: <KHÔNG KHÍ ẨM>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 2
1.1 – Hiểu và nêu được các khái niệm, các thuật ngữ, hay các định nghĩa về:
Một số khái niệm cơ bản về không khí ẩm.
Thông số cơ bản của không khí ẩm.
1.2 – Biểu diễn được biểu đồ I-d của không khí ẩm và cách sử dụng.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 2
STT Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Thông số cơ bản
của không khí ẩm.
Đònh nghóa và công thức của độ
ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối,
hàm ẩm.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Enthalpy của không
khí ẩm.
Cách xác đònh công thức của
Enthalpy.
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Biểu diễn biểu đồ
I-d của không khí
ẩm
0,5
Độ ẩm tương đối của khơng khí là tỉ số giữa lượng hơi nước chứa
trong 1 m
3
khơng khí với lượng hơi nước trong 1 m
3
hỗn hợp khơng
khí đó đã bão hồ hơi nước trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
Ký hiệu
ϕ
, [%].
bh
a
maxa
a
ρ
ρ
ρ
ρ
ϕ
==
;
bh
a
p
p
=
ϕ
0,5
Câu
Đáp
án
Nếu ta để cho nước bay hơi vào khơng khí do nhiệt của khơng khí và
của mơi trường cung cấp (q trình đoạn nhiệt) thì trong suốt q trình
bay hơi nhiệt độ của khơng khí sẽ giảm, hàm ẩm sẽ tăng lên dần. Đến
khi khơng khí bão hồ hơi nước thì nước sẽ ngừng bay hơi, nhiệt độ
của khơng khí cũng dừng lại và bằng nhiệt độ bay hơi của nước. Nhiệt
độ này gọi là nhiệt độ bầu ướt.
0,5
Giả sử có một hỗn hợp khơng khí ẩm chưa bão hồ hơi nước, cho làm
lạnh hỗn hợp này với điều kiện hàm ẩm khơng đổi (d=const). Nhiệt độ
của hỗn hợp giảm dần xuống đến một nhiệt độ nào đó thì hỗn hợp sẽ
đạt đến trạng thái bão hồ (
ϕ
=1). Nhiệt độ tương ứng với trạng thái
này gọi là nhiệt độ điểm sương.
Ðiểm sương là nhiệt độ giới hạn của việc làm lạnh khơng khí đến
trạng thái bão hồ (
ϕ
=1) khi hàm ẩm khơng đổi (d=const).
0,5
14.
Câu
hỏi
Giới thiệu đồ thị I – d của khơng khí ẩm:
- Các trục toạ độ.
- Các đường biểu diễn trạng thái khơng khí ẩm.
1
Đáp
án
=20g/kg KK, hãy xác định trị số của các thơng số:
- Nhiệt độ điểm sương t
s
.
- Nhiệt độ bầu ướt t
ư
.
1
Đáp
án
Từ A dóng đường thẳng d=const (song song với trục I) cắt đường
ϕ
=1 tại B, nhiệt độ điểm sương t
s
đi qua điểm B:
t
s
=25
0
C.
0,5
Từ A dóng đường thẳng I=const (song song với trục d) cắt đường
ϕ
=1 tại C, nhiệt độ bầu ướt tư đi qua điểm C:
t
ư
=32
0
C.
0,5
ϕ
=1 tại C, nhiệt độ bầu ướt tư đi qua điểm C:
t
ư
=34,5
0
C.
0,5
Chương 3: <CƠ SỞ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 3
1.1 – Hiểu và nêu được các khái niệm, các thuật ngữ, hay các định nghĩa về:
Các phương pháp sấy, chế độ sấy.
1.2 – hiểu được nguyên lý cơ bản của các phương pháp sấy.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 3
STT Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Các phương pháp
sấy.
Các phương pháp sấy nhân tạo.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Chế độ sấy. Các chế độ sấy thông dụng.
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Trình tự thiết kế
thiết bò sấy.
cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp vật với bề mặt
nguồn nhiệt.
Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần: Nhiệt cung cấp
cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong
vật làm vật nóng lên.
0,2
Phương pháp sấy thăng hoa: Phương pháp này thực hiện bằng cách
làm lạnh vật đồng thời hút chân khơng để cho vật sấy đạt đến trạng
thái thăng hoa của nước. Ẩm thốt ra khỏi vật liệu nhờ q trình thăng
hoa.
0,2
18.
Câu
hỏi
Chế độ sấy: định nghĩa, nêu một số chế độ sấy thơng dụng. 1
Đáp
án
Chế độ sấy được hiểu theo nghĩa thơng thường là quy trình tổ chức
q trình sấy mà chủ yếu là cách tổ chức q trình truyền nhiệt và
truyền chất giữa tác nhân sấy với vật liệu sấy và các thơng số của q
trình để đảm bảo năng suất, chất lượng và giá thành sấy.
0,5
Một số chế độ sấy thơng dụng:
- Chế độ sấy có đốt nóng trung gian.
- Chế độ sấy hồi lưu một phần khí thải.
- Chế độ sấy kết hợp hồi lưu và đốt nóng trung gian.
- Chế độ sấy hồi lưu tồn phần khí thải.
0,5
19.
Câu
- Sấy ngược chiều:
Vật liệu sấy và tác
nhân sấy di chuyển ngược
chiều. Vật liệu sấy ban đầu
1
7
Vật liệu sấy (VLS)
Tác nhân sấy (TNS)
Sấy cùng chiều
Vật liệu sấy (VLS)
Tác nhân sấy (TNS)
Sấy ngược chiều
có độ ẩm lớn nhất được tiếp xúc với tác nhân sấy ban cuối có độ
ẩm lớn nhất và nhiệt độ nhỏ nhất; khi sắp ra khỏi thiết bò sấy, vật
liệu sấy có độ ẩm bé nhất được tiếp xúc với tác nhân sấy có độ ẩm
bé nhất và có nhiệt độ cao nhất. Do đó, thời gian sấy kéo dài hơn
và độ ẩm của sản phẩm sấy có thể đạt được rất nhỏ.
Sấy ngược chiều được ứng dụng cho trường hợp vật liệu sấy có độ
dẫn ẩm kém nhằm tránh hiện tượng tạo thành một lớp vỏ khô xung
quanh vật liệu làm cản trở việc thoát ẩm bên trong và dễ gây rạn
nứt sản phẩm sấy. Mặt khác, sấy ngược chiều thường được ứng
dụng phổ biến cho các loại vật liệu sấy có độ ẩm lớn không cho
phép sấy quá nhanh, vật liệu sấy chòu được nhiệt độ cao lúc sắp
khô, vật liệu sấy có tính hút ẩm lớn.
20.
Câu
hỏi
Quan hệ giữa chiều chuyển động của vật liệu sấy và tác nhân sấy
trong máy sấy làm việc liên tục. Sơ đồ nguyên lý làm việc, đặc
điểm của quá trình, phạm vi ứng dụng của:
Sấy kết hợp
TNS
VLS
TNS
VLS
phương thức sấy cùng chiều và ngược chiều
Chương 4: <TÍNH TOÁN NHIỆT THIẾT BỊ SẤY ĐỐI LƯU>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 4
1 – Hiểu được các cách tính toán.
Cân bằng vật liệu trong thiết bò sấy đối lưu.
Tính toán nhiệt.
Hiệu suất của thiết bò.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 4
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phương trình cân
bằng vật liệu.
Phương trình cân bằng vật liệu,
cân bằng ẩm trong thiết bò sấy
đối lưu.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Tính toán nhiệt. Tính toán nhiệt thiết bò say đối
lưu dùng không khí làm tác
nhân.
gỗ, đồ gốm sứ, vật liệu xây dựng, …
0,5
10
Không khí thải hồi lưu (
ϕ
2
, t
2
, d
2
)
21
A(
ϕ
0
, t
0
, d
0
) M(
ϕ
M
, t
M
, d
M
)
Vật liệu sấy
C(
ϕ
1
d
M
I
1
=I
2
M
I
M
I
0
t
B
t
1
d
2
A
C
0
B
1
t
0
t
2
B
ϕ
=1
0
t
B
t
1
d
2
A
C
0
B
1
t
0
t
2
B
ϕ
=1
d’
12
Không khí ra
A(
ϕ
0
, t
0
, d
0
)
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Cấu tạo Cấu tạo và Nguyên lý hoạt
động cũa thiết bò sấy buồng.
3
Khả năng vận dụng các
kiến thức đã học ở mục 1
Tính toán thiết kế Ghi rõ các công thức tính toán
của thiết bò sấy buồng
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh So sánh quá trình tổn thất năng
lượng.
Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 5
23.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy buồng.
3
Đáp
án
1. Ghi lò, 2. Cửa điều chỉnh không khí, 3. Quạt, 4. Giá chứa vật liệu sấy, 5.Cử
tháo sản phẩm,6. Vách dập tàn lửa
1,5
Mơ tả ngun lý hoạt động
Nêu đúng nguyên lý như hình vẽ.
0,5
13
Hình 5 – 1: Sơ đồ cấu tạo của
Thiết bò sấy tiếp xúc
Thiết bò sấy bức xạ
Thiết bò sấy thăng hoa
Thiết bò sấy dùng dòng cao tần
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 6
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phương trình cân
bằng nhiệt.
Dùng các kiến thức đã học để
thiết lập phương trình cân bằng
nhiệt.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Tính toán thiết kế Tính toán thiết kế các loại thiết
bò sấy đối lưu
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Biểu diễn quá trình
sấy.
Biểu diễn quá trình sấy trên đồ
thò I-d.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh các quá
nhân sấy có thể là không khí hay khói lò. Thường thì vật liệu sấy
hay tác nhân sấy chuyển động cùng chiều để tránh sấy quá khô và
tác nhân sấy khỏi mang theo vật liệu sấy nhiều như sấy ngược
chiều. Vận tốc của không khí hay khói lò đi trong trong thùng
khoảng 2
÷
3 m/s.
Vật liệu ướt qua phễu cấp liệu 10 rồi vào thùng ở đầu cao và
được chuyển động trong thùng nhờ các cánh xáo trộn 11. Cánh xáo
trộn vừa phân bố đều vật liệu theo tiết diện thùng, vừa xáo trộn vật
liệu vừa làm cho vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy tốt hơn. Vật liệu
sấy sau khi sấy khô được đưa ra cửa 5 nhờ vis tải 6 vận chuyển ra
ngoài. Còn khói lò hay không khí thải ra được cho qua cyclone 3 để
giữ lại những hạt vật liệu bò bay theo rồi xả ra ngoài trời qua ống
khói. Để tránh khí thải chui qua các khe hở của máy sấy làm ảnh
hưởng đến môi trường, người ta đặt quạt hút 4 bổ sung cho sức hút
của ống khói và tạo áp suất âm trong máy sấy.
Nếu sấy bằng khói lò thì dẫn khói lò vào thiết bò sấy bằng
cửa 9.
Thiết bò sấy thùng quay được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp hoá chất, thực phẩm, … để sấy một số hoá chất, quặng pirit,
phân đạm, ngũ cốc, đường, …
0,5
15
1 2
3 4
5
6
1
1
nh
ră
ng,
3.
Cy
clo
ne,
4.
Qu
ạt,
5.
Cử
a
ra
sả
n
ph
ẩm
, 6.
Vis
tải,
7.
Co
n
lăn
, 8.
Bá
nh
ră
ng,
8
7
12
Nêu ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng
- Ưu điểm:
• Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt. Tiếp xúc giữa vật
liệu sấy và tác nhân sấy tốt.
• Cường độ làm việc tính theo lượng ẩm khá cao, có thể
tới 100 kg/m
3
h.
• Thiết bò cấu tạo gọn, chiếm mặt bằng nhỏ.
- Nhược điểm: Vật liệu dễ bò vỡ vụn.
Phạm vi ứng dụng: Để sấy các vật liệu dạng hạt rời, độ ẩm
của vật liệu sấy trung bình (
%)30
≤
ω
).
1
25.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy băng tải.
3
Đáp
án
1. Phễu cấp liệu, 2. Buồng sấy, 3. Con lăn đỡ, 4. Băng tải, 5. Thùng chứa sản phẩm,
6. Calorifer,7. Quạt, 8. Tấm chắn, 9. Ống thải tác nhân sấy
6
8
7
Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy băng tải
Hì
nh
6 –
1:
Sơ
đồ
cấ
u
tạo
thi
ết
bò
sấy
thù
ng
qu
ay
1.
Th
ùn
g
sấy
, 2.
Và
nh
ră
lor
ifer
,
10.
Ph
ễu
cấ
p
liệ
u,
11.
Cá
nh
xá
o
trộ
n,
12.
Và
nh
ray
tăng năng suất sấy do việc cấp và tháo vật liệu sấy diễn ra liên tục.
Nhược điểm: Tổn thất nhiệt lớn,
Phạm vi ứng dụng: Chỉ thích hợp với vật liệu dạng hạt.
26.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy tầng sơi.
3
chuyển ngang trong quá trình sấy liên tục và được lấy ra ở thùng
chứa 6 ở một độ cao thích hợp nhờ tấm chắn 7. Các sản phẩm dạng
hạt bụi nhỏ bay theo tác nhân sấy được thu hồi nhờ cyclone 8.
Thiết bò sấy tầng sôi là thiết bò sấy ít gặp trong công nghệ sau
thu hoạch và chế biến nông sản thành thương phẩm ở Việt Nam.
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Thiết bò sấy tầng sôi có ưu điểm là thích hợp với vật liệu dạng
hạt, độ khô sản phẩm rất đồng đều, cường độ sấy mãnh liệt do sự
tiếp xúc triệt để giữa vật liệu và tác nhân sấy, cho phép sấy ở nhiệt
độ cao hơn nhiệt độ cho phép vì thời gian tiếp xúc ngắn. Hiệu suất
sử dụng thiết bò cao, giá thành đầu tư thấp. Nhưng có nhược điểm là
sấy được vật liệu có độ ẩm quá lớn, cục to, dễ vỡ vụn, tổn thất thuỷ
lực lớn, thiết bò bò ăn mòn nhanh.
Phạm vi ứng dụng: Dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, độ ẩm
trung bình.
1
27.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy khí động.
3
Đáp
án
1,5
Mơ tả ngun lý hoạt động 0,5
18
2
Không khí
vào
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy phun.
3
Đáp
án
Hình vẽ sơ đồ cấu tạo
Hình a:1. Quạt, 2. Calorifer, 3. Phễu cấp liệu, 5. Thùng giảm áp, 6. Ống thải tác
nhân sấy,7. Thiết bò lọc, 8. Cyclone, 9. Vis tải tháo liệu
Hình a: 1. Lọc bụi, 2. Calorifer, 3. Động cơ điện, 4. Vòi phun, 5. Quạt, 6. Cyclone,
7. Buồng sấy
1,5
Hình b: Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy phun loại thùng
Không khí ra
Sản phẩm
Không khí vào
4
6
7
5
321
Không khí nóng
Tác nhân sấy
12
3
5
4
6
19
Ngun lý hoạt động
Thiết bò sấy bức xạ
Thiết bò sấy thăng hoa
Thiết bò sấy dùng điện trường dòng cao tần
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 7
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phương trình cân
bằng nhiệt.
Dùng các kiến thức đã học để
thiết lập phương trình cân bằng
nhiệt.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Nguyên lý làm
việc của các thiết
bò say.
Vẽ hình sơ đồ nguyên lý
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Thiết kế Tính toán thiết kế các thiết bò.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh các thiết bò
sấy
Ưu và nhược của từng phương
Ưu điểm: Cường độ bay hơi ẩm cao, có thể giảm đáng kể thời
gian sấy, vật liệu được gia nhiệt đều đặn hơn so với các phương pháp
sấy khác.
Nhược điểm: Hơi ẩm cùng các chất khí thải có hại làm ô
nhiễm môi trường làm việc của khu vực đặt thiết bị sấy.
Phạm vi ứng dụng: Sấy mì ăn liền, gỗ, …
1,5
Câu
hỏi
Cấu tạo, nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy bức xạ gia nhiệt bằng điện.
3
21
Đáp
án
1. Quạt, 2. Tang quay, 3. Phễu cấp liệu, 4. Ống thải tác nhân sấy,
5. Buồng sấy, 6. Đèn phát tia hồng ngoại, 7. Băng tải, 8. Cửa tháo sản
phẩm
1,5
Ngun lý hoạt động:
Thiết bò loại này có kết cấu gọn nhẹ và dễ điều khiển chế độ
sấy. Thường dùng đèn hồng ngoại hay dây (tấm) điện trở làm
nguồn bức xạ nhiệt.
0,5
Nêu ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm:
- Cường độ bay hơi ẩm lớn có thể tới vài lần so với sấy đối
lưu và tiếp xúc do dòng nhiệt bức xạ trên đơn vò diện tích lớn hơn
đáng kể.
- Thiết bò gọn nhẹ, chiếm ít diện tích.
2
3 4
579
Hình 7 – 5: Sơ đồ hệ thống thiết bò sấy thăng hoa
1. Bình thăng hoa, 2. Bình ngưng, 3. Bình phân ly, 4. Giàn ngưng của máy lạnh,
5. Bình chứa môi chất lạnh, 6. Máy nén, 7. Bơm chân không, 8. Bình chứa nước
nóng, 9. Bơm ly tâm.
Mơ tả ngun lý hoạt động
Quá trình sấy thăng hoa có ba giai đoạn:
• Giai đoạn làm lạnh sản phẩm
Trong giai đoạn này do hút chân không làm áp suất trong
buồng sấy giảm, ẩm thoát ra chiếm khoảng 10 ÷ 15%. Việc bay hơi
ẩm làm cho nhiệt độ vật liệu sấy giảm xuống dưới điểm 3 thể.
• Giai đoạn thăng hoa
Giai đoạn này chế độ nhiệt trong buồng sấy đã ở chế độ
thăng hoa. Ẩm trong vật liệu dưới dạng rắn sẽ thăng hoa thành hơi
và thoát ra khỏi vật liệu. Hơi ẩm này sẽ đến bình ngưng và ngưng
lại thành lỏng sau đó thành băng bám trên bề mặt ống. Trong giai
đoạn này nhiệt độ vật liệu sấy không đổi.
• Giai đoạn bay hơi ẩm còn lại
Trong giai đoạn này nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên. Ẩm
trong vật liệu là ẩm liên kết và ở trạng thái lỏng. Quá trình sấy ở
giai đoạn này giống như quá trình sấy ở các thiết bò sấy chân không
thông thường. Nhiệt độ môi chất trong buồng sấy lúc này cũng cao
hơn giai đoạn thăng hoa.
0,5
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm: Sấy ở nhiệt độ thấp nên giữ được các tính chất tươi
sống của sản phẩm. Nếu dùng để sấy thực phẩm sẽ giữ được chất
lượng và hương vò của sản phẩm, không bò mất vitamin. Tiêu hao
máy phát cao tần là máy phát kiểu điện tử và máy phát kiểu cơ khí.
Dòng điện cao tần được đưa từ máy phát đến hai bản cực của
tụ điện. Dòng điện cao tần sẽ tạo ra điện trường bên trong vật liệu
đặt giữa hai bản cực tụ điện, từ đó làm nóng vật liệu và sấy khô vật
liệu sấy. Trên hình là sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy dùng điện trường
cao tần với bản cực kiểu đứng, thiết bò này dùng để sấy gỗ.
0,5
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm: Sấy bằng điện trường tần số cao có ưu điểm hơn
các kiểu sấy khác là sự gia nhiệt vật liệu được thực hiện trong toàn
bộ thể tích vật nên nhiệt độ dễ đồng đều hơn. Khi gia nhiệt bằng
điện trường cao tần, tâm vật sẽ có nhiệt độ cao hơn nên gradien
nhiệt và gradien độ ẩm cùng chiều, do đó tạo thuận lợi cho quá
trình sấy. Đồng thời cách gia nhiệt bằng điện trường cao tần cho
phép điều chỉnh nhiệt độ bên trong vật và duy trì ở nhiệt độ thích
hợp không phụ thuộc nhiệt độ bề mặt vật liệu. Do đặc điểm của
quá trình gia nhiệt như vậy, phương pháp sấy này thích hợp với các
vật liệu dày và có hình dáng phức tạp mà gia nhiệt bằng đối lưu,
bức xạ hay tiếp xúc đều khó thực hiện.
Nhược điểm: Tiêu hao năng lượng lớn (2,5 đến 5 kWh/kg ẩm),
hơn nữa thiết bò này rất phức tạp, việc vận hành bảo dưỡng đòi hỏi
người có trình độ chuyên môn sâu trong lónh vực này.
Phạm vi ứng dụng: Để sấy các sản phẩm và chi tiết đặc biệt
không thể sấy bằng các phương pháp khác. Ví dụ, sấy các khung lò
chòu lửa có hình dáng phức tạp và chiều dày lớn, nếu sấy bằng các
phương pháp khác sẽ rất khó khăn vì vật liệu này dễ nứt khi sấy.
Những thiết bò sấy nhỏ cũng có thể sử dụng phương pháp này vì sấy
bằng điện rất tiện lợi, quá trình gia nhiệt vật thể thực hiện tốt hơn;
do đó chất lượng sản phẩm cao, thiết bò dễ thực hiện tự động hóa.
1
N 6
O
84 1 2 1 6 2 42 0 2 8 3 2
v ( m / s )
0
N
A
n
0
4 0
8 0
1 2 0
1 6 0
V ( m / h )
3
P ( m m H O )
2
A = 2 5 0 0
A = 7 0 0 0
6 5 0 0
6 0 0 0
5 5 0 0
5 0 0 0
4 5 0 0
4 0 0 0
3
.
5
0
0
.
4
5
=
0
.
4
0
1
Chọn quạt N
o
4,5; A=6500, n=
ph/vg
,
1445
54
6500
=
1
34.
Câu
hỏi
Trong một q trình sấy biết các thơng số sau đây:
- Lượng hơi nước cần bốc hơi là W=28,6kg/h.
- d
1
0
2
=
−
=
−
=
L
H
=0,3L
⇒
L
H
= 0,3x986,2 = 295,86 kgKK/h
L
0
= L-L
H
= 986,2-295,86 = 690,34 kgKK/h
1,5
4280
34690
86295
0
,
,
,
L
L
0
=d
1
= 22g/kgKK,
0
2
d
= 50g/kgKK.
- Hồi lưu 30% khí thải, hệ số hồi lưu n=0,428.
- Lượng khơng khí khơ lưu chuyển qua buồng sấy L=980 kgKK/h.
Hãy tính các trị số:
3,5
25