CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM SẤY CHÂN KHÔNG
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA MÔ HÌNH
3.1.1. Mục đích
Mô hình thí nghiệm là một mô phỏng của thiết bị sấy trong thực tế sản xuất,
giúp chúng ta có thể nghiên cứu một lĩnh vực hay một công nghệ trong quá trình sản
xuất.
Mô hình được xây dựng gồm thiết bị sấy chân không dạng tủ sấy, một thiết bị
ngưng tụ hơi sang lỏng, đầu lỏng ra có phin lọc ẩm lọc bụi và một bơm chân không
hút chân không cho hệ thống. Thang đo nhiệt độ từ 30 đến 250
o
C cho phép điều
chỉnh nhiều chế độ sấy khác nhau.
- Dựa vào mô hình này, ta tiến hành sấy thí nghiệm cho ba loại vật liệu ẩm khác
nhau: cà rốt, thìa là và gỗ thông, ở chế độ sấy (nhiệt độ và áp suất) khác nhau và các
điều kiện khác (như kích thước, hình dạng, điều kiện xử lý ban đầu). Từ đấy xác định
thời gian sấy cho từng loại vật liệu cũng như các chỉ tiêu chất lượng của từng loại sản
phẩm sấy và so sánh kết quả với một số phương pháp sấy không khí nóng và sấy lạnh
khác.
3.1.2. Yêu cầu
- Mục đích đầu tiên của mô hình là phục vụ cho công tác học tập, thí nghiệm và
nghiên cứu của các bạn sinh viên nên mô hình phải mang tính khoa học, đa dạng, có
thể tiến hành thí nghiệm với nhiều chế độ sấy khác nhau, cho một số vật liệu quí
hiếm khác nhau.
- Có khả năng điều chỉnh các thông số của chế độ sấy được dễ dàng, tùy thuộc
mục đích sử dụng và loại vật liệu sấy.
- Các dụng cụ đo phải đảm bảo được độ chính xác yêu cầu và đồng thời phải
được bố trí khoa học nhằm hạn chế sai số gây ra do ảnh hưởng của các yếu tố bên
ngoài tác động.
3.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CẤU TẠO CỦA MÔ HÌNH
3.2.1. Sơ đồ nguyên lý
11. Áp kế chân không
12. Nhiệt kế thủy ngân.
13. Khóa chân không.
Nguyên lý làm việc, chế tạo thiết bị của mô hình thí nghiệm sấy chân không
+ Thiết bị sấy chân không
Là một thiết bị sấy đơn giản dạng tủ sấy dùng trong phòng thí nghiệm. Tủ sấy
dạng hình hộp chữ nhật có kích thướt dài
×
rộng
×
cao = 64.5
×
56
×
64.5 cm. Buồng
đốt được gia nhiệt bởi các sợi đốt điện trở ở hai bên hông và đáy tủ sấy, cấp nhiệt
làm nóng khung nhôm và truyền nhiệt cho vật liệu ẩm theo phương thức bức xạ
nhiệt. Áp suất chân không trong buồng sấy được tạo ra và duy trì bởi hệ thống bơm
chân không, thiết bị ngưng tụ ẩm và tách lỏng, các khóa và van chân không,( van hút
36
Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động mô hình
thí nghiệm thiết bị sấy chân không.
220 V
1
12
11
10
9
2
4
đồng và ngưng tụ trong ống nhờ nước đá
làm lạnh bên ngoài ống, sau đấy chảy
xuống phin lọc và được giữ lại ở đấy.
Khi quan sát thấy nước trong phin đã đầy, tiến hành khóa van chân không ở
đầu vào thiết bị và tháo phin lọc để xả nước đọng
a. Đường hơi ẩm và khí hút về.
b. Đường lỏng ngưng và khí ra.
37
Hình 3.3: Thiết bị ngưng tụ ẩm.
Vỏ thiết bị.
Lớp cách nhiệt (xốp).
Nước đá.
Khóa chân không.
Ống xoắn bằng đồng, d = 12
3.2.2. Sơ đồ mạch điện tủ sấy
Khi bật công tắc S, cuộn hút K
1
có điện và đèn sáng, đóng tiếp điểm thường hở
K
1
, cuộn hút K
2
có điện đóng các tiếp điểm thường hở K
2
lại và trở sấy được đốt
nóng. Khi nhiệt độ trong buồng sấy đạt nhiệt độ đã đặt, rơ le nhiệt độ tủ sấy tự động
mở cắt nguồn trở sấy. Và khi nhiệt độ trong buồng sấy xuống thấp hơn nhiệt độ đặt
thì rơ le tự động trở về thường đóng cấp nhiệt trở lại cho trở sấy.
3.2.3. Cấu tạo một số bộ phận và thiết bị phụ khác
a. Khung kim loại bức xạ nhiệt
1
: Cuộn hút
và tiếp điểm thường mở.
K
2
: Cuộn hút và
công tắc tơ thường mở.
S : Công tắc
đóng mở bằng tay.
E : Điện trở sấy.
2
1
3
Hình 3.6 : Van phá chân không dạng kim
Van kim.
Ống dẫn khí xả vào
Ống nối với hệ thống chân không
Hình 3.5 : Cấu tạo khung kim loại bức
xạ nhiệt
khí trơ, nitơ hoặc một số khí khác
không tác dụng hóa học với sản phẩm.
c. Chân không kế (Áp kế)
Bộ phận nhạy cảm thường là ống đàn
hồi hay hộp có màng đàn hồi, khoảng đo từ 0
đến 10.000 kG/cm
2
và đo chân không từ 0,01
đến 760 mmHg.
Đặc điểm của loại này là kết cấu đơn giản, có thể chuyển tín hiệu bằng cơ khí.
Do đó được sử dụng trong phòng thí nghiệm hay trong công nghiệp, sử dụng thuận
Hình3.7 : Chân không kế lò xo
1. Kim chỉ
2. Ống lò xo
3. Kim chỉ