Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 112
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SẤY NÔNG SẢN
THỰC PHẨM Ở NHIỆT ĐỘ THẤP
EXPERIMENTAL STUDIES FOR DRYING OAGRICULTURAL
FOOD PRODUCTS AT LOW TEMPERATURE

SVTH: BÙI TUẤN SƠN - VÕ NHƢ QUANG
Lớp : 03N1 – Khoa CNNĐL – Trường Đại học Bách Khoa
GVHD : PGS.TS HOÀNG NGỌC ĐỒNG
Khoa Công nghệ Nhiệt Điện lạnh – Trường Đại học Bách Khoa

TÓM TẮT
Bài báo này trình bày nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình thực tế thiết bị sấy ở nhiệt độ thấp
sử dụng bơm nhiệt. Dựa trên các số liệu thí nghiệm, ta có thể xác định được mối quan hệ giữa
chế độ sấy và thời gian sấy, rồi từ đó đưa ra các nhận xét và kết luận về hiệu quả làm việc của
thiết bị sấy sử dụng bơm nhiệt.
SUMMARY
The article presents experimental studies on model of low-temperature drying equipment with
heat pump. Based on the results of the experiment, we can define the relationship between
drying conditions and drying time, and make remarks and conclusions about effectiveness of
the drying equipment with heat pump.

1. Mở đầu:
Hiện nay trong thời kỳ hội nhập WTO, khối lƣợng sản phẩm xuất khẩu của nƣớc ta
ngày càng tăng, các yêu cầu đối với chất lƣợng sản phẩm sấy nhƣ rau, củ, quả, dƣợc liệu quý
hiếm… ngoài độ khô còn đòi hỏi phải đảm bảo màu sắc, mùi vị, chất lƣợng sản phẩm cao. Các
phƣơng pháp sấy ở nhiệt độ cao có thể phá huỷ các chất hoạt tính sinh học nhƣ hóc môn, màu,
mùi vị, men, vitamin, protêin… và làm thay đổi chất lƣợng sản phẩm. Vì vậy để đáp ứng đƣợc

- Giá đỡ: đƣợc làm bằng thép V.

KK khä
KK áøm
1
KK vaìo
7
2
4
9

Næåïc ngæng
4 7
1
2
3
5 6
8
9
11
10
14
12
13
15
16

a) Sơ đồ nguyên lý b) Cấu tạo
Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của mô hình thực nghiệm
thiết bị sấy sử dụng bơm nhiệt.

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm Nhiệt điện - Trƣờng Đại học Bách Khoa.
- Thiết bị đo: Nhiệt kế điện tử, nhiệt kế thủy ngân, cân, ẩm kế, Ampe kìm, đồng hồ đo
vận tốc gió, áp kế đo áp suất ngƣng tụ và áp suất bay hơi, bình đo lƣợng nƣớc tách ra từ dàn
bay hơi, mô hình thực nghiệm bơm nhiệt.
- Các ký hiệu:
+ t
0
, P
0
: nhiệt độ và áp suất bay hơi.
+ tk, Pk: nhiệt độ và áp suất ngƣng tụ.
+ t1: nhiệt độ môi trƣờng.
+ t2: nhiệt độ không khí sau dàn lạnh.
+ t3: nhiệt độ không khí sau dàn nóng.
+ I: cƣờng độ dòng điện.
+ Gnƣớc: lƣợng nƣớc ngƣng đƣợc tách từ dàn bay hơi.
+ v: tốc độ gió trong buồng sấy.
2.2.1. Các thông số thực nghiệm khi điều chỉnh khối lượng gas.
- Mục đích: xác định ảnh hƣởng của khối lƣợng gas trong bơm nhiệt đến các thông số
vận hành của mô hình bằng cách tăng lƣợng gas nạp vào hệ thống.
- Kết quả thực nghiệm:
Trước khi nạp thêm gas:
T
(phút)
t
0
(
0
C)
P

C)
I
(A)
G
nƣớc

(g)
0 -20 1,4 30 10,8 30,5 26,9 33,7 7,4 0
20 0 4,15 43 16,0 31 25,8 46,5 9,3 90
40 0 4,15 43,5 16,4 31 26,2 47,2 9,3 220
60 0 4,15 44 16,6 31,5 26,5 47,8 9,2 360
Sau khi nạp thêm gas:
T
(phút)
t
0
(
0
C)
P
0

(at)
t
k

(
0
C)
P

60 0 4,15 49 18,4 31 23,8 52 9,9 520
Nhận xét:
+ Khối lƣợng gas trong hệ thống càng nhiều thì khả năng sấy của hệ thống càng tốt,
khả năng tách ẩm của dàn lạnh càng cao.
+ Tuy nhiên nếu lƣợng gas quá nhiều thì máy nén có hiện tƣợng quá tải.
2.2.2. Các thông số thực nghiệm khi điều chỉnh tỷ số nén của bơm nhiệt.
- Mục đích: xác định ảnh hƣởng của tỷ số nén đến các thông số vận hành của bơm
nhiệt bằng cách điều chỉnh van tiết lƣu tay.
- Kết quả:

Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008

115

STT
t
0
(
0
C)
P
0

(at)
t
k

(
0
C)

- Nhận xét:
+ Khi giảm tỷ số nén, hệ thống sẽ hoạt động hiệu quả hơn do khả năng tách ẩm của dàn
lạnh tăng, đồng thời nhiệt độ vào buồng sấy cũng tăng.
+ Tuy nhiên nếu nhiệt độ bay hơi tăng trên 0
0
C thì nhiệt độ t
2
có xu hƣớng tăng lên
kèm theo máy nén có hiện tƣợng quá tải. Do vậy ta chọn chế độ tiết lƣu để duy trì nhiệt độ bay
hơi từ -5
0
C đến 0
0
C, ở trạng thái này máy hoạt động bình thƣờng.
2.2.3. Các thông số thực nghiệm khi điều chỉnh tốc độ gió trong buồng sấy.
- Mục đích: xác định ảnh hƣởng của tốc độ gió trong buồng sấy đến các thông số vận
hành của bơm nhiệt bằng cách điều chỉnh tốc độ quạt.
-Kết quả:
STT v
(m/s)
t
0
(
0
C)
P
0

(at)
t

- Nhận xét:
+ Khi tốc độ gió giảm thì hiệu quả trao đổi nhiệt tăng lên nên khả năng tách ẩm của
dàn lạnh cao hơn, đồng thời nhiệt độ không khí vào buồng sấy cũng tăng lên.
+ Tuy nhiên tốc độ gió quá thấp cũng sẽ làm cho P
k
tăng lên, máy nén sẽ bị quá tải.
2.2.4. Xác định thời gian sấy.
- Mục đích: xác định thời gian sấy với các năng suất khác nhau và các chế độ sấy khác
nhau cho cùng một loại vật liệu, qua đó có thể so sánh hiệu quả kinh tế giữa các chế độ sấy
để tìm ra chế độ sấy tối ƣu.
- Vật liệu sấy: cà rốt thái lát, chiều dày

= 3 mm.
a) Kết quả khi sấy bằng bơm nhiệt.
Chọn chế độ tiết lƣu để duy trì nhiệt độ bay hơi ở nhiệt độ 0
0
C và tốc độ gió trong
buồng sấy là 1,5 m/s.
* Chế độ sấy 1: Chế độ sấy liên tục T
lv
= 360 phút, G

80
90
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540
T(phút)
(%)
Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 116
* Chế độ sấy 2: Chế độ sấy dịu

T
lv
=
300
phút,
T
n
=9
0
phút
T
lv
=
280
phút,
T
n
=160 phút

sấy nóng. Nhƣ vậy phƣơng pháp sấy ở nhiệt độ thấp sử dụng bơm nhiệt có ƣu thế lớn trong
sấy nông sản thực phẩm, đặc biệt đối với các sản phẩm rau quả, dƣợc liệu có giá trị nên cần
đƣợc tiếp tục nghiên cứu để tìm ra chế độ sấy hợp lý với từng loại sản phẩm nhằm mang lại
hiệu quả kinh tế cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PGS.TS Phạm Văn Tuỳ, KS Vũ Huy Khuê, KS Nguyễn Khắc Tuyên (2003), “Nghiên
cứu hút ẩm và sấy lạnh rau củ thực phẩm bằng bơm nhiệt máy nén”, Tạp chí KH & CN
Nhiệt, (9/2003), trang 10 – 12.
[2] PGS.TS Phạm Văn Tuỳ, KS Phạm Văn Hậu (2004), “ Nghiên cứu thực nghiệm sấy lạnh
dược liệu bằng bơm nhiệt nhiệt độ thấp”, Tạp chí KH & CN Nhiệt, (9/2004), trang 8-10.
SẤY LIÊN TỤC ĐẾN PHÚT 120, NGHỈ 10 PHÚT, TIẾP
TỤC SẤY 20 PHÚT, G = 2,4 kg
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390
T(phút)
(%)
SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞ - SẤY LIÊN TỤC
G = 2,4 kg
0

3
2
4
1
S
lgP
3
4
2
1
i